EP1678349B1 - Dispositif et procede de raccordement d'anodes inertes destinees a la production d'aluminium par electrolyse ignee - Google Patents

Dispositif et procede de raccordement d'anodes inertes destinees a la production d'aluminium par electrolyse ignee Download PDF

Info

Publication number
EP1678349B1
EP1678349B1 EP04817090A EP04817090A EP1678349B1 EP 1678349 B1 EP1678349 B1 EP 1678349B1 EP 04817090 A EP04817090 A EP 04817090A EP 04817090 A EP04817090 A EP 04817090A EP 1678349 B1 EP1678349 B1 EP 1678349B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
anode
conductor
assembly
manufacturing
brazing material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP04817090A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP1678349A2 (fr
Inventor
Airy-Pierre Lamaze
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rio Tinto France SAS
Original Assignee
Aluminium Pechiney SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aluminium Pechiney SA filed Critical Aluminium Pechiney SA
Priority to SI200431992T priority Critical patent/SI1678349T1/sl
Publication of EP1678349A2 publication Critical patent/EP1678349A2/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP1678349B1 publication Critical patent/EP1678349B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C3/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
    • C25C3/06—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of aluminium
    • C25C3/16—Electric current supply devices, e.g. bus bars
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C3/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
    • C25C3/06—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of aluminium
    • C25C3/08—Cell construction, e.g. bottoms, walls, cathodes
    • C25C3/12—Anodes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49117—Conductor or circuit manufacturing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/53—Means to assemble or disassemble
    • Y10T29/5313—Means to assemble electrical device
    • Y10T29/532—Conductor
    • Y10T29/53204—Electrode
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/53—Means to assemble or disassemble
    • Y10T29/5313—Means to assemble electrical device
    • Y10T29/532—Conductor
    • Y10T29/53209—Terminal or connector

Definitions

  • the invention relates to the production of aluminum by igneous electrolysis. It relates more particularly to the anodes used for this production and the electrical connection of these anodes to current leads.
  • Aluminum metal is produced industrially by igneous electrolysis, namely by electrolysis of alumina in solution in a bath based on molten cryolite, called an electrolyte bath, in particular according to the well-known Hall-Héroult process.
  • the electrolysis is carried out in cells comprising a crucible of refractory material capable of containing the electrolyte, at least one cathode and at least one anode.
  • the electrolysis current which circulates in the electrolyte via the anodes and cathodes, effects the aluminum reduction reactions and also makes it possible to maintain, by the Joule effect, the electrolyte bath at the reaction temperature. intended operation, which is typically of the order of 950 ° C.
  • the electrolysis cell is regularly supplied with alumina so as to compensate for the consumption of alumina produced by the electrolysis reactions.
  • the anodes are made of carbon material and are consumed by the aluminum reduction reactions. The consumption of the carbonaceous material releases large amounts of carbon dioxide.
  • inert anodes The environmental constraints and costs associated with the manufacture and use of carbon anodes have, for many decades, led aluminum producers to look for anodes made of non-consumable materials, called “inert anodes”.
  • ceramic materials such as SnO 2 and ferrites
  • metallic materials and composite materials such as the materials - known under the name "cermet" - containing a ceramic phase and a metal phase (especially nickel ferrites containing a copper-based metal phase).
  • inert anodes for the production of aluminum by electrolysis lie not only in the choice and manufacture of the material constituting the anode, but also in the electrical connection between each anode and the conductor or conductors for the power supply of the electrolysis cell.
  • Several methods and connection devices have been proposed for inert anodes.
  • the patent US 4,500,406 proposes to use an anode having an active part, a metal part, suitable for connection, and a composition gradient between the active part and the metal part.
  • the patent US 4,541,912 discloses an assembly formed by hot isostatic pressing of a cermet material on a metal conductive substrate.
  • Licences US 4,468,298 , US 4,468,299 and US 4,468,300 describe joints formed by diffusion, friction or other welding.
  • the patent US 4,457,811 discloses a connection having one or more resilient blades welded to the inner or outer surface of an anode. These solutions require a chemical reduction of the contact surface before the formation of the joints, which considerably complicates the manufacture of the anodes. These solutions also have the disadvantage of complicating the assembly of electrical connections.
  • said brazed joint is capable of being consolidated during the use of said assembly in an aluminum production cell by electrolysis.
  • it advantageously comprises at least one element chosen from aluminum, silver, copper, magnesium, manganese, titanium and zinc.
  • the anode typically takes the form of a cylindrical pocket, or "thimble", whose outer surface of the closed end is rounded, or rounded quadrangular whose angles of the outer surface of the closed end are rounded.
  • connection methods which bring the electric current directly to the center or near the portion immersed in the bath, lead to a bad distribution of the current lines, in particular in the anodes having the shape of a pocket . It also noted that this distribution of current lines could lead to low current densities in some locations (ie typically less than about 0.5 A / cm 2 ), which locally promotes corrosion. and too strong at other locations (i.e., typically greater than 1.5 A / cm 2 or even greater than 2.5 A / cm 2 ), which locally accelerates degradation by electrochemical dissolution.
  • the Applicant has had the idea of using a brazed joint which is consolidated during a heat treatment, either (in whole or in part) before the use of the assembly in an electrolysis cell, either (in all or part) in situ when using the assembly in an electrolysis cell.
  • the brazed joint makes it possible to avoid putting the part of the inert anode used for the mechanical connection under mechanical tension.
  • the brazed joint provides a common and efficient mechanical and electrical connection, which greatly simplifies the manufacturing process.
  • This type of seal is advantageous in that it allows the use of a mechanical assembly which is dimensioned so as to be sufficient to provide satisfactory temporary mechanical retention of the anode up to the consolidation of the brazed joint, but not necessarily sufficient to provide all the mechanical requirements of the required connection in use, because the consolidation of the brazed joint provides the additional mechanical strength required in use.
  • the invention also relates to a method for manufacturing anode assemblies according to the invention.
  • the invention also relates to the use of at least one anode assembly according to the invention, or obtained by the manufacturing method of the invention, for the production of aluminum by igneous electrolysis.
  • the invention also relates to an igneous electrolysis aluminum production cell comprising at least one anode assembly according to the invention or obtained by the manufacturing method of the invention.
  • the Figures 1 to 7 relate to the invention.
  • the figures 1 and 3 to 6 illustrate anode assemblies according to the invention, seen in longitudinal section.
  • the figure 2 illustrates two elements of the anodic assembly of the figure 1 .
  • the figure 7 illustrates the morphological evolution of the brazing material during soldering.
  • the hollow shape of the anode makes it possible to limit the manufacturing cost and to free a useful space (21) inside the anode.
  • This space or cavity (21) can be used, for example, to introduce one or more heating resistors (9) for heating the anode before immersion in the liquid electrolyte bath.
  • the anode has an inner surface (210) and an outer surface (230).
  • the thickness E of the wall (23) of the anode may be different at different locations of the anode.
  • the thickness of the side portion (23 ') of the wall (23) of the anode may be uniform or not.
  • the anodes and the connecting conductors have an axial symmetry with respect to a central axis A.
  • the closed end (24) of the anode (2) has a surface (240), called “active”, intended to be immersed in a bath of molten salt electrolyte.
  • the active surface (240) of the anode is preferably free of sharp angles to avoid peak effects in the distribution of the electric current in use; it may be hemispherical or have polygons with rounded corners.
  • the open end (22) of the anode (2) which is opposed to the closed end (24), is used to effecfute a mechanical and electrical connection to at least one connecting conductor (3). , 4, 4 ', 5).
  • the seal (31) is located at the connection area (25) of the anode.
  • the elements of the anode assembly according to the invention in particular said mechanical connection means (26, 27, 28, 29, 44, 45, 46), can be dimensioned so as to be sufficient to ensure only a satisfactory temporary mechanical maintenance of the anode up to the consolidation of the brazed joint, before use or in use in an electrolysis cell
  • Said seal (31) is located between all or part of at least one surface (20, 20 ', 20 ") of the open end (22) of the anode (2) and all or part of at least one surface (40, 40 ', 40 ") of the connecting end (42) of the conductor (3, 4, 4', 5).
  • connection conductor (3, 4, 4 ', 5) is for the power supply of the anode (2). It may comprise a centered cavity (8).
  • the nickel-based alloy is advantageously an alloy UNS N06625, called “alloy 625”, and more advantageously an alloy UNS N06025, called “alloy 602", whose added aluminum content gives it a better resistance to hot corrosion.
  • the connecting conductor (3, 4, 4 ', 5) may comprise an intermediate conductor (4), typically a nickel-based alloy, for establishing the mechanical and electrical connection with the anode, and a conductor "Outside" (5) for the mechanical support of the anode assembly and the electrical connection to the outside of the electrolysis cell, generally by external connection means (6).
  • the connecting conductor (3, 4, 4 ', 5) may comprise two or more intermediate conductors (4, 4'). The parts (3, 4, 4 ', 5) are fixed together by one or more intermediate connections (7).
  • the connecting conductor (3, 4, 4 ', 5) typically has an elongated, possibly tubular shape.
  • the mechanical connection means (26, 27, 28, 29) of the anode (2) are located close to the open end (22). They cover a portion of the open end (22) of the anode typically representing less than 10% or even less than 5% of the total length L of the anode.
  • the total area of the one or more connecting surfaces (20, 20 ', 20 ") of the anode is such that, at the nominal intensity in use, the surface density of current is preferably between 1 and 50 A / cm 2 , more preferably between 2 and 20 A / cm 2 , and more preferably between 5 and 15 A / cm 2. This represents surface values typically between 1 and 20 %, or even between 5% and 15%, of the total area of the outer surface (230) of the anode.
  • the mechanical connection means (26, 27, 28, 29) of the anode (2) typically comprise at least one element chosen from the flanges (26), the annular cavities (27) and the annular grooves (28). and the annular shoulders (29). These shapes are easy to obtain on inert anodes with axial symmetry.
  • the mechanical connection means (44, 45, 46) of the conductor (3, 4, 4 ', 5) are preferably located near the connection end (42).
  • the one or more mechanical connection means (44, 45, 46) of the conductor (3, 4, 4 ', 5) typically comprise at least one element chosen from the annular grooves (44), the skirts (45) and the annular shoulders. (46). These shapes are easy to obtain - typically by bar turning - on metal parts with axial symmetry.
  • connection means of the anode (26, 27, 28, 29) and the conductor (44, 45, 46) advantageously cooperate by at least one of the means chosen from screwing, snapping, friction, insertion or fitting.
  • the insertion and fitting can be performed after heating the anode and / or the connecting conductor.
  • the anode assembly (1) may comprise one or more complementary assembly means (34, 340, 36), such as one or more clamping rings (34, 340) and one or more rings (36) open or closed .
  • connection surface or surfaces (20, 20 ', 20 ") of the anode (2) typically comprise at least one flat surface element whose tangent forms an angle ⁇ between 45 ° and 90 °, or between 60 ° and 90 °, with the main axis A of the anode.
  • the connecting surfaces (20, 20 ', 20 ") are typically at least partly on the outer surface (230) of the anode (2) when the constituent material of the anode has a coefficient of expansion less than that of the constituent material of the connecting conductor, they are typically at least partly on the inner surface (210) of the anode in the opposite case.
  • the anode assembly (1) may also comprise at least one additional seal (33) intended to confine the brazed joint (31), generally by means of a limitation of the flow of the brazing material. This flow may occur during heat treatment or during use.
  • the additional seal (33) is typically selected from open and closed rings and rings.
  • the additional seal (33) may be metallic or non-metallic.
  • the assembly of the conductor (3, 4, 4 ', 5) and the anode (2) does not involve any clamping or stress between the driver and the anode.
  • connection means (26, 27, 28, 29, 44, 45, 46) are located in a part of the cell at least partially isolated from the corrosive gases and at a temperature significantly lower than that of the bath (and preferably less than 850 ° C), which is achieved by adaptation of the length L of the inert anode.
  • the periphery of the opening (200) of the anode (2) comprises a flange (26) facing outwardly of the anode and an annular cavity (27), also facing outwardly of the anode .
  • the connecting conductor (3, 4, 5) has a skirt (45) threaded inwards.
  • the connection means further comprise a clamping ring (34) threaded outwards and adapted to be screwed inside the skirt (45).
  • the metal seal (31) is formed from a solder material in the form of a thin, flat ring placed in the space (32) between the connecting surfaces (20, 20 ") and (40, 40 ").
  • the connecting means may comprise a ring (33) for limiting the flow of the brazing material.
  • the threaded clamping ring (34) is screwed inside the skirt (45) so as to bring the connecting surfaces (20, 20 ") closer to the brazing ring (31). ) and (40, 40 ").
  • the connection surfaces may optionally be brought into contact with, or rest on, the soldering ring.
  • the metal seal (31) can be formed from a brazing material wholly or partly derived from at least one reservoir (35).
  • the space (32, 32 ') is intended to accumulate the brazing material and form a seal (31) during brazing.
  • the surface (20) near the opening (200) is preferably inclined to prevent the flow of solder material into the cavity (21) of the anode.
  • the threaded clamping ring (34) is screwed into the skirt (45) so as to bring the connecting surfaces (20, 20 ') and (40, 40') closer together from each other while leaving a space (32, 32 ') for accumulating the brazing material and forming a seal (31) during brazing.
  • the periphery of the opening (200) of the anode (2) comprises an annular groove (28) facing outwardly of the anode
  • the connecting conductor (3, 4, 5) has a skirt (45) provided with an annular groove (44) facing inwards.
  • the connection means further comprise a snap ring (36) adapted to cooperate with the annular grooves (28) and (44) so as to establish a loose mechanical connection between the conductor (4) and the anode (2).
  • the anode (2) is inserted inside the skirt (45) until the grooves (28) and (44) click into place before the soldering operation.
  • the connecting surfaces (20,20 ') and (40,40') form a space (32).
  • the periphery of the opening (200) of the anode (2) comprises a flange (26) facing outwardly of the anode and an annular cavity (27), also facing outwardly of the anode .
  • the connecting conductor (3, 4, 4 ', 5) comprises a skirt (45) on which a clamping ring (340) can be fixed, typically by means of fasteners (37) such as bolts.
  • the clamping ring (340) Prior to the brazing operation, the clamping ring (340) is attached to the skirt (45) so as to trap the flange (26) while leaving a gap (32, 32 ') for accumulating soldering material and forming a seal (31) during soldering.
  • the connection between the conductor (4) and the anode (2) remains loose until brazing.
  • the connecting means may comprise a ring ( figures 1 and 5 ) or a ring ( figure 3 ) (33) to limit the flow of the brazing material.
  • the connecting conductor (4) has an annular shoulder (46) adapted to cooperate with a corresponding annular shoulder (29) on the anode (2).
  • These shoulders have dimensions such that the assembly can be made by a hot expansion of one of the two parts: (A) hot, space G between the parts is sufficient to allow the insertion of the anode in the driver; (B) cold, the shoulders fit into one another and allow a temporary mechanical support until the consolidation of the brazed joint (31).
  • the heating temperature, for assembly is preferably lower than the melting temperature of the brazing material in order to prevent its flow during assembly.
  • the space (32 ') between some facing surfaces (20', 40 ') to be brazed may be substantially vertical or conical.
  • the brazing material can change position and shape during soldering.
  • the brazing material which initially has an initial shape and determined position (31 ') ( Figure 7A )
  • the initial position may be wholly or partly in a tank (35).
  • the anode assembly may comprise a thermal insulator (10) in the central cavity (21) of the anode, in order to avoid, in particular, the superheating of the external connection conductor (5) by the internal radiation of the anode.
  • the anode (2) is typically chosen from anodes comprising a ceramic material, the anodes comprising a metal material and the anodes comprising a cermet material.
  • the brazed joint (31) is formed between said surfaces (20, 20 ', 20 ", 40, 40', 40") and thus constitutes a mechanical and electrical connection between the conductor and the anode.
  • brazing materials chosen from alloys or mixtures comprising copper, silver, manganese and / or zinc.
  • Said surfaces (20, 20 ', 20 ", 40, 40', 40") may be coated wholly or partly with a wettable material by the solder material (s).
  • the brazing material or materials are introduced wholly or partly into the space separating the surfaces (20, 20 ', 20 ") and (40, 40', 40"). intended to be brazed.
  • said placing comprises the introduction of at least a part of the brazing material or materials between all or part of at least one surface (20, 20 ', 20 ") of the open end. (22) of the anode (2) and all or part of at least one surface (40, 40 ', 40 ") of the connecting end (42) of the conductor (3, 4, 4', 5) .
  • the conductor (3, 4, 4 ', 5) comprises at least one reservoir (35), said placing comprises the introduction of at least one brazing material into at least one a reservoir (35) before the heat treatment, and the assembly of the conductor (3, 4, 4 ', 5) and the anode (2) is performed so as to leave a free space (32, 32') between the driver and the anode.
  • the brazing material or materials are introduced between all or part of at least one surface (20, 20 ', 20 ") of the open end (22) of the anode (2) and all or part of at least a surface (40, 40 ', 40 ") of the connecting end (42) of the conductor (3, 4, 4', 5) by flow of said material during the heat treatment.
  • the heat treatment is advantageously carried out during the use of the anode assembly (1) in an electrolysis cell.
  • connection methods are at the temperature of the immersed portion of the anode, and therefore close to the temperature of the electrolysis bath, while the connection according to the invention gives a very homogeneous temperature, while maintaining the temperature of the connection to a value significantly lower than the electrolysis temperature, which reduces the electrical, mechanical and chemical constraints on the connection.
  • connection test was carried out with a device similar to that of the figure 5 .
  • the anode was in cermet whose ceramic phase included a nickel ferrite and the metal phase was copper-based.
  • the brazing material was a CuZn alloy with 6.0 wt% Cu and 40 wt% Zn. The melting range of this alloy was 870 to 900 ° C.
  • the connection was preheated to 900 ° C before use of the anode in an electrolytic cell whose bath was based on molten cryolite. The partial melting of the brazing material at the time of preheating was sufficient to give the connection a satisfactory electrical connection. Upon disassembly, it was observed that the zinc had partially evaporated and oxidized and that the use had caused a further treatment which had resulted in the increase of the seal melting temperature well above 900 ° C.
  • connection test was carried out with a device similar to that of the figure 6 .
  • the anode was made of cermet having the same composition as the test 1.
  • the brazing material was a CuZn alloy, with 30% by weight of Cu and 70% by weight of Zn.
  • the melting range of this alloy was 700 to 820 ° C.
  • the brazing heat treatment was carried out entirely in situ. It gave a soldered joint providing a stable electrical connection over time and low electrical resistivity.
  • the outer diameter C anode was typically in the order of 70 to 75% of the length L of the anode.
  • the inside diameter D of the anode was equal to about 60 to 65% of the outer diameter.
  • the thickness E of the side wall was uniform.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Description

    Domaine de l'invention
  • L'invention concerne la production d'aluminium par électrolyse ignée. Elle concerne plus particulièrement les anodes utilisées pour cette production et le raccordement électrique de ces anodes à des conducteurs d'amenée de courant.
    • Etat de la technique
  • L'aluminium métal est produit industriellement par électrolyse ignée, à savoir par électrolyse de l'alumine en solution dans un bain à base de cryolithe fondue, appelé bain d'électrolyte, notamment selon le procédé bien connu de Hall-Héroult. L'électrolyse est réalisée dans des cellules comportant un creuset en matériau réfractaire apte à contenir l'électrolyte, au moins une cathode et au moins une anode.
  • Le courant d'électrolyse, qui circule dans l'électrolyte par l'intermédiaire des anodes et des cathodes, opère les réactions de réduction de l'aluminium et permet également de maintenir, par effet Joule, le bain d'électrolyte à la température de fonctionnement visée, qui est typiquement de l'ordre de 950 °C. La cellule d'électrolyse est régulièrement alimentée en alumine de manière à compenser la consommation en alumine produite par les réactions d'électrolyse.
  • Dans la technologie standard, les anodes sont en matériau carboné et sont consommées par les réactions de réduction de l'aluminium. La consommation du matériau carboné libère des quantités importantes de dioxyde de carbone.
  • Les contraintes environnementales et les coûts associés à la fabrication et à l'utilisation des anodes en matériau carboné ont, depuis de nombreuses décennies, conduit les producteurs d'aluminium à rechercher des anodes en matériaux non-consommables, dites « anodes inertes ». Plusieurs matériaux ont été proposés, notamment des matériaux céramiques (tels que SnO2 et des ferrites), des matériaux métalliques et des matériaux composites, tels que les matériaux - connus sous la dénomination « cermet » - contenant une phase céramique et une phase métallique (notamment des ferrites de nickel contenant une phase métallique à base de cuivre).
  • Les problèmes rencontrés dans le développement des anodes inertes pour la production d'aluminium par électrolyse résident non seulement dans le choix et la fabrication du matériau constitutif de l'anode, mais également dans le raccordement électrique entre chaque anode et le ou les conducteurs destinés à l'alimentation électrique de la cellule d'électrolyse. Plusieurs procédés et dispositifs de raccordement ont été proposés pour les anodes inertes.
  • Le brevet US 4 500 406 propose d'utiliser une anode possédant une partie active, une partie métallique, apte au raccordement, et un gradient de composition entre la partie active et la partie métallique. Le brevet US 4 541 912 décrit un assemblage formé par compression isostatique à chaud d'un matériau cermet sur un substrat conducteur métallique. Ces solutions rendent plus difficile l'élaboration de l'anode et imposent des contraintes sur les paramètres de cuisson de la partie active de l'anode.
  • Le brevet américain US 4 623 555 décrit la formation d'un raccordement à l'aide d'un gradient de composition formé par pulvérisation plasma. Cette solution nécessite une parfaite maîtrise du procédé de formation de la couche intermédiaire et impose une étape supplémentaire complexe.
  • Les brevets US 4 468 298 , US 4 468 299 et US 4 468 300 décrivent des joints formés par soudure diffusion, friction ou autre. Le brevet US 4 457 811 décrit un raccordement comportant une ou plusieurs lames élastiques soudées sur la surface intérieure ou extérieure d'une anode. Ces solutions nécessitent une réduction chimique de la surface de contact avant la formation des joints, ce qui complique considérablement la fabrication des anodes. Ces solutions présentent également l'inconvénient de compliquer l'assemblage des raccordements électriques.
  • Les brevets américains US 4 357 226 et US 4 840 718 décrivent des racordements mécaniques applicables à des ensembles d'anodes pleines. Ces modes de raccordement sont complexes.
  • Les brevets américains US 4 456 517 , US 4 450 061 , US 4 609 249 et US 6 264 810 décrivent des raccordements mécaniques applicables à des anodes possédant une cavité centrale. Ces raccordements sont sensibles à l'évolution des propriétés mécaniques de ses éléments constitutifs lors de l'utilisation des anodes et introduisent des tensions mécaniques entre l'anode et les pièces métalliques. En outre, ces solutions sont sensibles à l'atmosphère ambiante corrosive des cellules d'électrolyse. Afin de pallier cette difficulté, certains de ces brevets proposent également d'ajouter des écrans et/ou des matériaux inertes de remplissage. Ces moyens de protection complémentaires compliquent la réalisation des raccordements et la rendent plus coûteuse. La solution proposée par le brevet US 6 264 810 présente l'inconvénient supplémentaire de nécessiter un grand nombre de pièces distinctes qui doivent maintenir leurs caractéristiques mécaniques sur une longue période de temps.
  • La demanderesse a donc recherché des solutions pour éviter les inconvénients de l'art antérieur.
    • Description de l'invention
  • L'invention a pour objet un assemblage anodique destiné à une cellule de production d'aluminium par électrolyse ignée et comprenant :
    • au moins une anode inerte en forme de poche, de longueur L, comportant une cavité, une extrémité ouverte comportant une ouverture, une paroi entourant la
    • au moins un conducteur de raccordement destiné à l'alimentation électrique de l'anode comportant une extrémité de raccordement, et au moins un moyen de raccordement mécanique apte à coopérer avec le ou les moyens de raccordement mécaniques de l'anode de manière à établir une liaison mécanique lâche entre le conducteur et l'anode ;
    • au moins un joint métallique brasé ou au moins un matériau de brasage susceptible de former un joint métallique brasé par brasage en tout ou partie en cours d'utilisation, ledit joint étant situé entre tout ou partie d'an moins une surface de l'extrémité ouverte de l'anode et tout ou partie d'au moins une surface de l'extrémité de raccordement du conducteur.
  • L'utilisation d'une liaison mécanque lâche entre le conducteur et l'anode permet d'éviter des tensions mécaniques au niveau de la partie de l'anode inerte qui sert au raccordement mécanique.
  • Dans un mode de réalisation avantageux de l'invention, ledit joint brasé est susceptible de se consolider au cours de l'utilisation dudit ensemble dans une cellule de production d'aluminium par électrolyse. A cette fin, il comporte avantageusement au moins un élément choisi parmi l'aluminium, l'argent, le cuivre, le magnésium, le manganèse, le titane et le zinc.
  • L'anode prend typiquement la forme d'une poche cylindrique, ou "doigt de gant", dont la surface extérieure de l'extrémité fermée est arrondie, ou quadrangulaire arrondie dont les angles de la surface extérieure de l'extrémité fermée sont arrondis. Ces formes permettent d'éviter les disparités de densité de courant locale en utilisation, lorsque l'extrémité fermée est immergée dans un bain d'électrolyte à base de sel fondu.
  • La demanderesse a noté que les modes de raccordement connus, qui amènent le courant électrique directement au centre ou à proximité de la partie immergée dans le bain, entraînent une mauvaise répartition des lignes de courant, notamment dans les anodes ayant la forme d'une poche. Elle a également noté que cette répartition des lignes de courant pouvait conduire à des densités de courant trop faibles à certains endroits (c'est-à-dire typiquement inférieures à environ 0,5 A/cm2), ce qui favorise localement la corrosion, et trop fortes à d'autres endroits (c'est-à-dire typiquement supérieures à 1,5 A/cm2, voire supérieures à 2,5 A/cm2), ce qui accélère localement la dégradation par dissolution électrochimique.
  • La demanderesse a eu l'idée d'utiliser un joint brasé qui se consolide lors d'un traitement thermique, soit (en tout ou partie) avant l'utilisation de l'assemblage dans une cellule d'électrolyse, soit (en tout ou partie) in situ lors de l'utilisation de l'assemblage dans une cellule d'électrolyse. Le joint brasé permet d'éviter de mettre sous tension mécanique la partie de l'anode inerte qui sert au raccordement mécanique. Le joint brasé permet d'obtenir une liaison mécanique et électrique commune et efficace, ce qui simplifie considérablement le procédé de fabrication. Ce type de joint est avantageux par le fait qu'il autorise l'utilisation d'un assemblage mécanique qui est dimensionné de manière à être suffisant pour assurer un maintien mécanique temporaire satisfaisant de l'anode jusqu'à la consolidation du joint brasé, mais pas nécessairement suffisant pour assurer la totalité des besoins mécaniques du raccordement requis en cours d'utilisation, car la consolidation du joint brasé apporte le complément de tenue mécanique requis en utilisation.
  • L'invention a également pour objet un procédé de fabrication des assemblages anodiques selon l'invention.
  • L'invention a encore pour objet l'utilisation d'au moins un assemblage anodique selon l'invention, ou obtenu par le procédé de fabrication de l'invention, pour la production d'aluminium par électrolyse ignée.
  • L'invention a encore pour objet une cellule de production d'aluminium par électrolyse ignée comportant au moins un assemblage anodique selon l'invention ou obtenu par le procédé de fabrication de l'invention.
  • L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description détaillée de modes de réalisation particuliers et des figures annexées.
  • Les figures 1 à 7 sont relatives à l'invention. Les figures 1 et 3 à 6 illustrent des assemblages anodiques selon l'invention, vus en section longitudinale. La figure 2 illustre deux éléments de l'assemblage anodique de la figure 1. La figure 7 illustre l'évolution morphologique du matériau de brasage en cours de brasage.
  • La forme creuse de l'anode permet de limiter le coût de fabrication et de libérer un espace (21) utile à l'intérieur de celle-ci. Cet espace ou cavité (21) peut être utilisé, par exemple, pour y introduire une ou plusieurs résistances chauffantes (9) destinées à chauffer l'anode avant son immersion dans le bain d'électrolyte liquide.
  • L'anode possède une surface intérieure (210) et une surface extérieure (230). L'épaisseur E de la paroi (23) de l'anode peut être différente à différents endroits de l'anode. L'épaisseur de la partie latérale (23') de la paroi (23) de l'anode peut être uniforme ou non.
  • Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, les anodes et les conducteurs de raccordement ont une symétrie axiale par rapport à un axe central A.
  • L'extrémité fermée (24) de l'anode (2) possède une surface (240), dite "active", destinée à être immergée dans un bain d'électrolyte à base de sel fondu. La surface active (240) de l'anode est de préférence exempte d'angles vifs afin d'éviter les effets de pointe dans la distribution du courant électrique en utilisation ; elle peut être de forme hémisphérique ou comporter des polygones à angles arrondis.
  • Selon l'invention, l'extrémité ouverte (22) de l'anode (2), qui est opposée à l'extrémité fermée (24), est utilisée pour effecfuer un raccordement mécanique et électrique à au moins un conducteur de raccordement (3, 4, 4', 5). Le joint (31) est situé au niveau de la zone de raccordement (25) de l'anode.
  • Plus précisément, l'assemblage anodique (1) destiné à une cellule de production d'aluminium par électrolyse ignée selon l'invention comprend :
    • au moins une anode inerte (2) en forme de poche, de longueur L, comportant une cavité (21), une extrémité ouverte (22) comportant une ouverture (200), une paroi (23) entourant la cavité (21), une extrémité fermée (24), et au moins un moyen de raccordement mécanique (26, 27, 28, 29) ;
    • au moins un conducteur de raccordement (3, 4, 4', 5) comportant une extrémité de raccordement (42), et au moins un moyen de raccordement mécanique (44, 45, 46) apte à coopérer avec le ou les moyens de raccordement mécaniques (26, 27, 28, 29) de l'anode (2) de manière à établir une liaison mécanique lâche entre le conducteur et l'anode ;
    • au moins un joint métallique brasé (31) ou au moins un matériau de brasage susceptible de former un joint métallique brasé (31) par brasage en tout ou partie en cours d'utilisation, ledit joint (31) étant situé entre tout ou partie d'au moins une surface (20, 20', 20") de l'extrémité ouverte (22) de l'anode (2) et tout ou partie d'au moins une surface (40, 40', 40") de l'extrémité de raccordement (42) du conducteur (3, 4, 4', 5).
  • De manière avantageuse, les éléments de l'assemblage anodique selon l'invention, notamment lesdits moyens de raccordement mécanique (26, 27, 28, 29, 44, 45, 46), peuvent être dimensionnés de manière à être suffisants pour assurer uniquement un maintien mécanique temporaire satisfaisant de l'anode jusqu'à la consolidation du joint brasé, avant utilisation ou en cours d'utilisation dans une cellule d'électrolyse
  • Ledit joint (31) est situé entre tout ou partie d'au moins une surface (20, 20', 20") de l'extrémité ouverte (22) de l'anode (2) et tout ou partie d'au moins une surface (40, 40', 40") de l'extrémité de raccordement (42) du conducteur (3, 4, 4', 5).
  • Le conducteur de raccordement (3, 4, 4', 5) est destiné à l'alimentation électrique de l'anode (2). Il peut comporter une cavité centrée (8). Le conducteur de raccordement (3, 4, 4', 5), qui peut être formé de plusieurs pièces, comporte avantageusement au moins un élément (4) en alliage à base nickel (c'est-à-dire contenant plus de 50 % pds. de nickel) et l'extrémité de raccordement (42) se situe avantageusement sur cet élément (4). L'alliage à base nickel est avantageusement un alliage UNS N06625, dit "alliage 625", et plus avantageusement un alliage UNS N06025, dit "alliage 602", dont la teneur en aluminium ajouté lui confère une meilleure résistance à la corrosion à chaud.
  • Tel qu'illustré aux figures 1, 3 et 4, le conducteur de raccordement (3, 4, 4', 5) peut comporte un conducteur intermédiaire (4), typiquement en alliage à base nickel, destiné à établir la liaison mécanique et électrique avec l'anode, et un conducteur "extérieur" (5) destiné au support mécanique de l'ensemble anodique et au raccordement électrique à l'extérieur de la cellule d'électrolyse, généralement par un moyen raccordement extérieur (6). Tel qu'illustré à la figure 5, le conducteur de raccordement (3, 4, 4', 5) peut comporter deux ou plusieurs conducteurs intermédiaires (4, 4'). Les pièces (3, 4, 4', 5) sont fixées entre elles par un ou plusieurs raccordements intermédiaires (7).
  • Le conducteur de raccordement (3, 4, 4', 5) a typiquement une forme allongée, éventuellement tubulaire.
  • Le ou les moyens de raccordement mécanique (26, 27, 28, 29) de l'anode (2) sont situés à proximité de l'extrémité ouverte (22). Ils couvrent une partie de l'extrémité ouverte (22) de l'anode représentant typiquement moins de 10 %, voire moins de 5 %, de la longueur L totale de l'anode.
  • Afin d'assurer un contact électrique suffisant, l'aire totale de la ou des surfaces de raccordement (20, 20', 20") de l'anode est telle que, à l'intensité nominale en utilisation, la densité surfacique de courant est comprise de préférence entre 1 et 50 A/cm2, de préférence encore entre 2 et 20 A/cm2, et de préférence encore entre 5 et 15 A/cm2. Ceci représente des valeurs de surface typiquement comprise entre 1 et 20 %, voire encore entre 5 % et 15 %, de l'aire totale de la surface extérieure (230) de l'anode.
  • Le ou les moyens de raccordement mécanique (26, 27, 28, 29) de l'anode (2) comprennent typiquement au moins un élément choisi parmi les collerettes (26), les cavités annulaires (27), les rainures annulaires (28) et les épaulements annulaires (29). Ces formes sont faciles à obtenir sur des anodes inertes à symétrie axiale.
  • Le ou les moyens de raccordement mécanique (44, 45, 46) du conducteur (3, 4, 4', 5) sont de préférence situés à proximité de l'extrémité de raccordement (42).
  • Le ou les moyens de raccordement mécanique (44, 45, 46) du conducteur (3, 4, 4', 5) comprennent typiquement au moins un élément choisi parmi les rainures annulaires (44), les jupes (45) et les épaulements annulaires (46). Ces formes sont faciles à obtenir - typiquement par décolletage - sur des pièces métalliques à symétrie axiale.
  • Les moyens de raccordement de l'anode (26, 27, 28, 29) et du conducteur (44, 45, 46) coopèrent avantageusement par au moins un des moyens choisis parmi le vissage, l'encliquetage, la friction, l'insertion ou l'emmanchement. L'insertion et l'emmanchement peuvent être effectués après avoir chauffé l'anode et/ou le conducteur de raccordement.
  • L'assemblage anodique (1) peut comporter un ou plusieurs moyens d'assemblage complémentaires (34, 340, 36), tels qu'un ou des anneaux de serrage (34, 340) et une ou des bagues (36) ouvertes ou fermées.
  • Les surfaces de raccordement (20) situées à proximité de l'ouverture (200) de l'anode (2) sont avantageusement inclinées (typiquement par rapport à l'axe A de l'assemblage) de manière à éviter l'écoulement du matériau de brasage (31') dans la cavité (21) lors du brasage et/ou de l'utilisation de l'assemblage anodique. A cette fin, la ou les surfaces de raccordement (20, 20', 20") de l'anode (2) comporte(nt) typiquement au moins un élément de surface (20) plat dont la tangente forme un angle α compris entre 45° et 90°, voire entre 60° et 90°, avec l'axe principal A de l'anode.
  • Les surfaces de raccordement (20, 20', 20") sont typiquement au moins en partie sur la surface extérieure (230) de l'anode (2) lorsque le matériau constitutif de l'anode possède un coefficient de dilation inférieur à celui du matériau constitutif du conducteur de raccordement ; elles sont typiquement au moins en partie sur la surface intérieure (210) de l'anode dans le cas contraire.
  • L'assemblage anodique (1) peut également comporter au moins un joint complémentaire (33) destiné à confiner le joint brasé (31), généralement par une limitation de l'écoulement du matériau de brasage. Cet écoulement peut se produire lors du traitement thermique ou lors de l'utilisation. Le joint complémentaire (33) est typiquement choisi parmi les anneaux et les bagues ouvertes ou fermées. Le joint complémentaire (33) peut être métallique ou non métallique.
  • De préférence, afin de limiter le développement de tensions mécaniques avant et/ou durant le brasage, l'assemblage du conducteur (3, 4, 4', 5) et de l'anode (2) ne comporte ni serrage ni contrainte entre le conducteur et l'anode.
  • De préférence, en utilisation, les moyens de raccordement (26, 27, 28, 29, 44, 45, 46) se situent dans une partie de la cellule au moins partiellement isolée des gaz corrosifs et à une température notablement plus basse que celle du bain (et de préférence inférieure à 850 °C), ce qui est réalisé par adaptation de la longueur L de l'anode inerte.
  • Dans les modes de réalisation illustrés aux figures 1, 3 et 5, la périphérie de l'ouverture (200) de l'anode (2) comprend une collerette (26) tournée vers l'extérieur de l'anode et une cavité annulaire (27), également tournée vers l'extérieur de l'anode. Le conducteur de raccordement (3, 4, 5) comporte une jupe (45) filetée vers l'intérieur. Les moyens de raccordements comprennent en outre un anneau de serrage (34) fileté vers l'extérieur et apte à se visser à l'intérieur de la jupe (45).
  • Dans le mode de réalisation de la figure 1, le joint métallique (31) est formé à partir d'un matériau de brasage sous forme d'un anneau mince et plat, placé dans l'espace (32) entre les surfaces de raccordement (20, 20") et (40, 40"). Les moyens de raccordement peuvent comprendre un anneau (33) pour limiter l'écoulement du matériau de brasage. Avant l'opération de brasage, l'anneau de serrage (34) fileté est vissé à l'intérieur de la jupe (45) de manière à rapprocher de l'anneau de brasage (31) les surfaces de raccordement (20, 20") et (40, 40"). Les surfaces de raccordement peuvent éventuellement être mises en contact avec, ou en appui sur, l'anneau de brasage.
  • Tel qu'illustre aux figures 3 à 5, le joint métallique (31) peut être formé à partir d'un matériau de brasage provenant en tout ou partie d'au moins un réservoir (35). L'espace (32, 32') est destiné à accumuler le matériau de brasage et à former un joint (31) lors du brasage. La surface (20) à proximité l'ouverture (200) est de préférence inclinée de manière à empêcher l'écoulement du matériau de brasage dans la cavité (21) de l'anode.
  • Dans le mode de réalisation de la figure 3, avant l'opération de brasage, l'anneau de serrage (34) fileté est vissé à l'intérieur de la jupe (45) de manière à rapprocher les surfaces de raccordement (20, 20') et (40, 40') l'une de l'autre tout en laissant un espace (32, 32') destiné à accumuler le matériau de brasage et à former un joint (31) lors du brasage.
  • Dans le mode de réalisation illustré à la figure 4, la périphérie de l'ouverture (200) de l'anode (2) comprend une rainure annulaire (28) tournée vers l'extérieur de l'anode Le conducteur de raccordement (3, 4, 5) comporte une jupe (45) munie d'une rainure annulaire (44) tournée vers l'intérieur. Les moyens de raccordements comprennent en outre une bague d'encliquetage (36) apte à coopérer avec les rainures annulaires (28) et (44) de manière à établir une liaison mécanique lâche entre le conducteur (4) et l'anode (2). Dans ces modes de réalisation, l'anode (2) est insérée à l'intérieur de la jupe (45) jusqu'à l'encliquetage des rainures (28) et (44) avant l'opération de brasage. Les surfaces de raccordement (20,20') et (40,40') forment un espace (32).
  • Dans le mode de réalisation illustré à la figure 5, la périphérie de l'ouverture (200) de l'anode (2) comprend une collerette (26) tournée vers l'extérieur de l'anode et une cavité annulaire (27), également tournée vers l'extérieur de l'anode. Le conducteur de raccordement (3, 4, 4', 5) comporte une jupe (45) sur laquelle peut être fixe un anneau de serrage (340), typiquement à l'aide de moyens de fixations (37) tels que des boulons. Avant l'opération de brasage, l'anneau de serrage (340) est fixé à la jupe (45) de manière à emprisonner la collerette (26) tout en laissant un espace (32, 32') destiné à accumuler le matériau de brasage et à former un joint (31) lors du brasage. La jonction entre le conducteur (4) et l'anode (2) reste lâche jusqu'au brasage.
  • Dans les modes de réalisation des figures 1, 3 et 5, les moyens de raccordement peuvent comprendre un anneau (figures 1 et 5) ou une bague (figure 3) (33) pour limiter l'écoulement du matériau de brasage.
  • Dans le mode de réalisation de la figure 6, le conducteur de raccordement (4) possède un épaulement annulaire (46) apte à coopérer avec un épaulement annulaire (29) correspondant sur l'anode (2). Ces épaulements ont des dimensions telles que l'assemblage peut être fait par une dilatation à chaud de l'une des deux pièces : (A) à chaud, l'espace G entre les pièces est suffisant pour permettre l'insertion de l'anode dans le conducteur ; (B) à froid, les épaulements s'insèrent l'un dans l'autre et permettent un maintien mécanique temporaire jusqu'à la consolidation du joint brasé (31). La température de chauffage, en vue de l'assemblage, est de préférence plus faible que la température de fusion du matériau de brasage afin d'éviter son écoulement pendant l'assemblage.
  • Comme dans le cas de la configuration de la figure 6, l'espace (32') entre certaines surfaces en regard (20', 40') destinées à être brasées peut être sensiblement vertical ou conique.
  • Le matériau de brasage peut changer de position et de forme en cours de brasage. Ainsi, tel qu'illustré à la figure 7, le matériau de brasage, qui a initialement une forme et une position déterminée initiales (31') (figure 7A), peut se déformer lors du traitement thermique, typiquement par écoulement, pour occuper un volume final (31) en contact intime avec les surfaces de raccordement (20, 20', 20", 40, 40', 40") (figure 7B). La position initiale peut être en tout ou partie dans un réservoir (35).
  • L'assemblage anodique peut comporter un isolant thermique (10) dans la cavité centrale (21) de l'anode, afin d'éviter, notamment, le surchauffer le conducteur de raccordement extérieur (5) par le rayonnement intérieur de l'anode.
  • L'anode (2) est typiquement choisie parmi les anodes comportant un matériau céramique, les anodes comportant un materiau metallique et les anodes comportant un matériau cermet.
  • Le procédé de fabrication d'un assemblage anodique (1) selon l'invention comprend - la fourniture d'au moins une anode inerte (2) en forme de poche, de longueur L, comportant une cavité (21), une extrémité ouverte (22) comportant une ouverture (200), une paroi (23) entourant la cavité (21), une extrémité fermée (24), et au moins un moyen de raccordement mécanique (26, 27, 28, 29);
    • la fourniture d'au moins un conducteur de raccordement (3, 4, 4', 5) comportant une extrémité de raccordement (42), et au moins un moyen de raccordement mécanique (44, 45, 46) apte à coopérer avec le ou les moyens de raccordement mécaniques (26, 27, 28, 29) de l'anode (2) de manière à établir une liaison mécanique lâche entre le conducteur et l'anode;
    • la fourniture d'au moins un matériau de brasage apte à former un joint métallique
    • la mise en place du ou des matériaux de brasage à un endroit déterminé a proximité d'au moins, une des surfaces (20, 20', 20") de l'extrémité ouverte (22) de l'anode (2) ou des surfaces (40, 40', 40") de l'extrémité de raccordement (42) du conducteur (3, 4, 4', 5) destinées à être raccordées par brasage;
    • l'assemblage du conducteur (3, 4, 4', 5) et de l'anode (2) de manière à rapprocher lesdites surfaces (20, 20', 20", 40, 40', 40") et à produire un assemblage lâche;
    • un traitement thermique apte à entraîner la formation d'un joint brasé (31) entre le conducteur et l'anode à partir du ou des matériaux de brasage.
  • Le joint brasé (31) se forme entre lesdites surfaces (20, 20', 20", 40, 40', 40") et constitue ainsi un raccordement mécanique et électrique entre le conducteur et l'anode.
  • L'opération d'assemblage du conducteur (3, 4, 4', 5) et de l'anode (2) produit un assemblage lâche, qui ne se rigidifie que lors du traitement thermique. Ceci permet d'éviter les contraintes mécaniques.
  • Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, la composition du matériau de brasage, ou de l'un des matériaux de brasage, est susceptible d'être modifiée lors du traitement thermique de manière à en augmenter la température de fusion jusqu'à une valeur supérieure à la température maximale subie par ledit joint brasé (31) en cours d'utilisation. Cette modification consolide le joint. Elle peut être obtenue par l'un au moins des mécanismes suivants :
    • par évaporation d'au moins une partie de l'un de ses éléments constitutifs, ledit élément étant par exemple du zinc ou du magnésium ;
    • par réaction chimique d'au moins une partie de l'un de ses éléments constitutifs avec un des constituants de l'atmosphère ambiante, notamment l'oxygène. Ledit élément constitutif peut être, par exemple, de l'aluminium, du zinc, du magnésium ou du phosphore ;
    • par échange par diffusion, avec ou sans réaction d'oxydoréduction, d'au moins un élément avec l'une desdites surfaces (20, 20', 20", 40, 40', 40"). L'échange peut avoir lieu du matériau de brasage vers la surface attenante et/ou de la surface attenante vers le matériau de brasage. Dans le dernier cas, il est possible de revêtir tout ou partie desdites surfaces (20, 20', 20", 40, 40', 40") d'un matériau comprenant un élément, tel que du nickel, susceptible de diffuser dans le matériau de brasage. L'échange peut éventuellement avoir lieu par l'intermédiaire de réactions d'oxydoréduction. Plus précisément, ladite composition peut contenir au moins un élément susceptible de s'échanger par au moins une réaction d'oxydoréduction avec ladite anode inerte (2), ledit élément étant typiquement choisi parmi le magnésium, l'aluminium, le phosphore, le titane, le zirconium, l'hafnium et le zinc.
  • Ces mécanismes peuvent être obtenus avec des matériaux de brasage choisis parmi les alliages ou mélanges comprenant du cuivre, de l'argent, du manganèse et/ou du zinc.
  • Lesdites surfaces (20, 20', 20", 40, 40', 40") peuvent être revêtues, en tout ou partie, d'un matériau mouillable par le ou les matériaux de brasage.
  • Selon une variante avantageuse de l'invention, le ou les matériaux de brasage sont introduits, en tout ou partie, dans l'espace qui sépare les surfaces (20, 20', 20") et (40, 40', 40") destinées à être brasées. En d'autres termes, ladite mise en place comporte l'introduction d'au moins une partie du ou des matériaux de brasage entre tout ou partie d'au moins une surface (20, 20', 20") de l'extrémité ouverte (22) de l'anode (2) et tout ou partie d'au moins une surface (40, 40', 40") de l'extrémité de raccordement (42) du conducteur (3, 4, 4', 5).
  • Selon une autre variante avantageuse de l'invention, le conducteur (3, 4, 4', 5) comporte au moins un réservoir (35), ladite mise en place comporte l'introduction d'au moins un matériau de brasage dans au moins un réservoir (35) avant le traitement thermique, et l'assemblage du conducteur (3, 4, 4', 5) et de l'anode (2) est effectué de manière à laisser un espace libre (32, 32') entre le conducteur et l'anode. Le ou les matériaux de brasage sont introduits entre tout ou partie d'au moins une surface (20, 20', 20") de l'extrémité ouverte (22) de l'anode (2) et tout ou partie d'au moins une surface (40, 40', 40") de l'extrémité de raccordement (42) du conducteur (3, 4, 4', 5) par écoulement dudit matériau lors-du traitement thermique.
  • Le traitement thermique est avantageusement effectué lors de l'utilisation de l'assemblage anodique (1) dans une cellule d'électrolyse.
  • Les modes de raccordement connus sont à la température de la partie immergée de l'anode, et donc proche de la température du bain d'électrolyse, alors que le raccordement selon l'invention donne une température très homogène, tout en maintenant la température de connexion à une valeur nettement inférieure à la température d'électrolyse, ce qui diminue les contraintes électriques, mécaniques et chimiques sur le raccordement.
    • Essais Essai 1
  • Un essai de raccordement a été effectué avec un dispositif similaire à celui de la figure 5.
  • Dans cet essai, l'anode était en cermet dont la phase céramique comportait un ferrite de nickel et la phase métallique était à base de cuivre.
  • Le matériau de brasage était un alliage CuZn, avec 6,0 % en poids de Cu et 40 % en poids de Zn. L'intervalle de fusion de cet alliage était de 870 à 900 °C. Le raccordement a été préchauffé à 900°C avant l'utilisation de l'anode dans une cellule électrolytique dont le bain était à base de cryolithe fondue. La fusion partielle du matériau de brasage au moment du préchauffage a suffi à conférer au raccordement une connexion électrique satisfaisante. Au démontage, il a été observé que le zinc s'était en partie évaporé et oxydé et que l'utilisation avait provoqué un traitement complémentaire qui avait entraîné l'augmentation de la température de fusion du joint bien au-dessus de 900°C.
    • Essai 2
  • Un essai de raccordement a été effectué avec un dispositif similaire à celui de la figure 6.
  • Dans cet essai, l'anode était en cermet ayant la même composition que l'essai 1.
  • Le matériau de brasage était un alliage CuZn, avec 30 % en poids de Cu et 70 % en poids de Zn. L'intervalle de fusion de cet alliage était de 700 à 820 °C. Le traitement thermique de brasage a été réalisé entièrement in situ. Il a donné un joint brasé offrant une connexion électrique stable dans le temps et de faible résistivité électrique.
  • Dans les essais 1 et 2, le diamètre extérieur Do de l'anode était typiquement de l'ordre de 70 à 75 % de la longueur L de l'anode. Le diamètre intérieur D de l'anode était égal à environ 60 à 65 % du diamètre extérieur. L'épaisseur E de la paroi latérale était uniforme.
    • Listes des repères numériques
    • 1
    Assemblage anodique
    2
    Anode
    3
    Conducteur de raccordement
    4
    Conducteur de raccordement intermédiaire
    4'
    Conducteur de raccordement intermédiaire (rallonge)
    5
    Conducteur de raccordement extérieur
    6
    Moyen de raccordement extérieur
    7
    Raccordement intermédiaire
    8
    Cavité centrale du conducteur de raccordement
    9
    Résistance chauffante
    10
    Isolant thermique
    20, 20', 20"
    Surface de raccordement de l'anode
    21
    Cavité de l'anode
    22
    Extrémité ouverte
    23
    Paroi de l'anode
    23'
    Partie latérale de la paroi de l'anode
    24
    Extrémité fermée de l'anode
    25
    Zone de raccordement de l'anode
    26
    Collerette
    27
    Cavité annulaire
    28
    Rainure annulaire
    29
    Epaulement annulaire
    30
    Raccordement conducteur/anode
    31
    Joint métallique brasé
    31'
    Matériau de brasage
    32, 32'
    Espace entre les surfaces de raccordement de l'anode et du conducteur
    33
    Joint complémentaire
    34
    Anneau de serrage fileté
    35
    Réservoir
    36
    Bague
    37
    Moyen de fixation
    40, 40', 40"
    Surface de raccordement du conducteur de raccordement
    41
    Cavité centrale du conducteur de raccordement intermédiaire
    42
    Extrémité de raccordement
    43
    Paroi du conducteur de raccordement intermédiaire
    44
    Rainure annulaire
    45
    Jupe
    46
    Epaulement annulaire
    200
    Ouverture
    210
    Surface intérieure de l'anode
    230
    Surface extérieure de l'anode
    240
    Surface active de l'anode
    340
    Anneau de serrage

Claims (35)

  1. Assemblage anodique (1) destiné à une cellule de production d'aluminium par électrolyse ignée et comprenant :
    - au moins une anode inerte (2) en forme de poche, de longueur L, comportant une cavité (21), une extrémité ouverte (22) comportant une ouverture (200), une paroi (23) entourant la cavité (21), une extrémité fermée (24), et au moins un moyen de raccordement mécanique (26, 27, 28, 29) ;
    - au moins un conducteur de raccordement (3, 4, 4', 5) comportant une extrémité de raccordement (42), et au moins un moyen de raccordement mécanique (44, 45, 46) apte à coopérer avec le ou les moyens de raccordement mécaniques (26, 27, 28, 29) de l'anode (2) de manière à établir une liaison mécanique lâche entre le conducteur et l'anode ;
    - au moins un joint métallique brasé (31) ou au moins un matériau de brasage susceptible de former un joint métallique brasé (31) par brasage en tout ou partie en cours d'utilisation, ledit joint (31) étant situé entre tout ou partie d'au moins une surface (20, 20', 20") de l'extrémité ouverte (22) de l'anode (2) et tout ou partie d'au moins une surface (40, 40', 40") de l'extrémité de raccordement (42) du conducteur (3, 4, 4', 5).
  2. Assemblage anodique (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ou les moyens de raccordement mécanique (26, 27, 28, 29) de l'anode (2) couvrent une partie de ladite extrémité ouverte (22) représentant moins de 10 % de la longueur L totale de l'anode.
  3. Assemblage anodique (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'aire totale de la ou des surfaces de raccordement (20, 20', 20") est telle que, à l'intensité nominale en utilisation, la densité surfacique de courant est comprise entre 1 et 50 A/cm2.
  4. Assemblage anodique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le ou les moyens de raccordement mécanique (44, 45, 46) du conducteur (3, 4, 4', 5) sont situés à proximité de l'extrémité de raccordement (42).
  5. Assemblage anodique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le ou les moyens de raccordement mécanique (26, 27, 28, 29) de l'anode (2) comprennent au moins un élément choisi parmi les collerettes (26), les cavités annulaires (27), les rainures annulaires (28) et les épaulements annulaires (29).
  6. Assemblage anodique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le ou les moyens de raccordement mécanique (44, 45, 46) du conducteur (3, 4, 4', 5) comprennent au moins un élément choisi parmi les rainures annulaires (44), les jupes (45) et les épaulements annulaires (46).
  7. Assemblage anodique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que lesdits moyens de raccordement mécanique du conducteur et de l'anode (26, 27, 28, 29, 44, 45, 46) coopèrent par au moins un des moyens choisis parmi le vissage, l'encliquetage, la friction, l'insertion ou l'emmanchement.
  8. Assemblage anodique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un moyen d'assemblage complémentaire (34, 340, 36).
  9. Assemblage anodique (1) selon la revendication 8, caractérisé en ce que le moyen d'assemblage complémentaire est choisi parmi les anneaux de serrage (34, 340) et les bagues (36) ouvertes ou fermées.
  10. Assemblage anodique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un joint complémentaire (33) destiné à confiner ledit joint brasé (31).
  11. Assemblage anodique (1) selon la revendication 10, caractérisé en ce que ledit joint complémentaire (33) est choisi parmi les anneaux ou les bagues ouvertes ou fermées.
  12. Assemblage anodique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que ledit joint brasé (31) est susceptible de se consolider au cours de l'utilisation dudit ensemble dans une cellule de production d'aluminium par électrolyse.
  13. Assemblage anodique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que ledit joint brasé (31) comporte au moins un élément choisi parmi l'aluminium, l'argent, le cuivre, le magnésium, le manganèse, le titane et le zinc.
  14. Assemblage anodique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que le conducteur de raccordement (3, 4, 4', 5) comporte au moins un élément (4) en alliage à base nickel et en ce que l'extrémité de raccordement (42) se situe sur cet élément (4).
  15. Assemblage anodique (1) selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'alliage à base nickel est un alliage UNS N06625 ou un alliage UNS N06025.
  16. Assemblage anodique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que ladite anode (2) est choisie parmi les anodes comportant un matériau céramique, les anodes comportant un matériau métallique et les anodes comportant un matériau cermet.
  17. Assemblage anodique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une résistance chauffante (9) dans la cavité (21) de l'anode (2).
  18. Procédé de fabrication d'un assemblage anodique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 17, caractérisé en ce qu'il comprend :
    - la fourniture d'au moins une anode inerte (2) en forme de poche, de longueur L, comportant une cavité (21), une extrémité ouverte (22) comportant une ouverture (200), une paroi (23) entourant la cavité (21), une extrémité fermée (24), et au moins un moyen de raccordement mécanique (26, 27, 28, 29) ;
    - la fourniture d'au moins un conducteur de raccordement (3, 4, 4', 5) comportant une extrémité de raccordement (42), et au moins un moyen de raccordement mécanique (44, 45, 46) apte à coopérer avec le ou les moyens de raccordement mécaniques (26, 27, 28, 29) de l'anode (2) de manière à établir une liaison mécanique entre le conducteur et l'anode ;
    - la fourniture d'au moins un matériau de brasage apte à former un joint métallique ;
    - la mise en place du ou des matériaux de brasage à un endroit déterminé à proximité d'au moins une des surfaces (20, 20', 20") de l'extrémité ouverte (22) de l'anode (2) ou des surfaces (40, 40', 40") de l'extrémité de raccordement (42) du conducteur (3, 4, 4', 5) destinées à être raccordées par brasage ;
    - l'assemblage du conducteur (3, 4, 4', 5) et de l'anode (2) de manière à rapprocher lesdites surfaces (20, 20', 20", 40, 40', 40") et à produire un assemblage lâche ;
    - un traitement thermique apte à entraîner la formation d'un joint brasé (31) entre le conducteur et l'anode à partir du ou des matériaux de brasage.
  19. Procédé de fabrication selon la revendication 18, caractérisé en ce que la composition du matériau de brasage, ou de l'un des matériaux de brasage, est susceptible d'être modifiée lors du traitement thermique de manière à en augmenter la température de fusion jusqu'à une valeur supérieure à la température maximale subie par ledit joint brasé (31) en cours d'utilisation.
  20. Procédé de fabrication selon la revendication 19, caractérisé en ce que la composition du matériau de brasage, ou de l'un des matériaux de brasage, est susceptible d'être modifiée par évaporation d'au moins une partie de l'un de ses éléments constitutifs.
  21. Procédé de fabrication selon la revendication 20, caractérisé en ce que ledit élément constitutif est du zinc ou du magnésium.
  22. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 19 à 21, caractérisé en ce que la composition du matériau de brasage, ou de l'un des matériaux de brasage, est susceptible d'être modifiée par réaction chimique d'au moins une partie de l'un de ses éléments constitutifs avec un des constituants de l'atmosphère ambiante.
  23. Procédé de fabrication selon la revendication 22, caractérisé en ce que ledit élément constitutif est l'aluminium, du zinc, du magnésium ou du phosphore.
  24. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 19 à 23, caractérisé en ce que la composition du matériau de brasage, ou de l'un des matériaux de brasage, est susceptible d'être modifiée par échange par diffusion, avec ou sans réaction d'oxydoréduction, d'au moins un élément avec l'une desdites surfaces (20, 20', 20", 40, 40', 40").
  25. Procédé de fabrication selon la revendication 24, caractérisé en ce que tout ou partie desdites surfaces (20, 20', 20", 40, 40', 40") est revêtue d'un matériau comprenant un élément, tel que du nickel, susceptible de diffuser dans le matériau de brasage.
  26. Procédé de fabrication selon la revendication 24 ou 25, caractérisé en ce que ladite composition contient au moins un élément susceptible de s'échanger par au moins une réaction d'oxydoréduction avec ladite anode inerte (2).
  27. Procédé de fabrication selon la revendication 26, caractérisé en ce que ledit élément est choisi parmi le magnésium, l'aluminium, le phosphore, le titane, le zirconium, l'hafnium et le zinc.
  28. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 19 à 27, caractérisé en ce que le matériau de brasage est un mélange ou un alliage comprenant au moins un élément choisi parmi le cuivre, l'argent, le manganèse et le zinc.
  29. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 18 à 28, caractérisé en ce que ladite mise en place comporte l'introduction d'au moins une partie du ou des matériaux de brasage entre tout ou partie d'au moins une surface (20, 20', 20") de l'extrémité ouverte (22) de l'anode (2) et tout ou partie d'au moins une surface (40, 40', 40") de l'extrémité de raccordement (42) du conducteur (3, 4, 4', 5).
  30. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 18 à 29, caractérisé en ce que le conducteur (3, 4, 4', 5) comporte au moins un réservoir (35), en ce que ladite mise en place comporte l'introduction d'au moins un matériau de brasage dans au moins un réservoir (35) avant le traitement thermique, en ce que l'assemblage du conducteur (3, 4, 4', 5) et de l'anode (2) est effectué de manière à laisser un espace libre (32, 32') entre le conducteur et l'anode et en ce que le ou les matériaux de brasage sont introduits entre tout ou partie d'au moins une surface (20, 20', 20") de l'extrémité ouverte (22) de l'anode (2) et tout ou partie d'au moins une surface (40, 40', 40") de l'extrémité de raccordement (42) du conducteur (3, 4, 4', 5) par écoulement dudit matériau lors du traitement thermique.
  31. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 18 à 30, caractérisé en ce que lesdites surfaces (20, 20', 20", 40, 40', 40") sont revêtues, en tout ou partie, d'un matériau mouillable par le ou les matériaux de brasage.
  32. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 18 à 31, caractérisé en ce que ledit traitement thermique est effectué en tout ou partie lors de l'utilisation de l'assemblage anodique (1) dans une cellule d'électrolyse.
  33. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 18 à 32, caractérisé en ce que la ou les surfaces (20) à proximité de l'ouverture (200) de l'anode (2) sont inclinées de manière à éviter l'écoulement du matériau de brasage dans la cavité (21) lors du brasage et/ou de l'utilisation de l'assemblage anodique.
  34. Utilisation d'au moins un assemblage anodique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 17 ou obtenu par le procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 18 à 33 pour la production d'aluminium par électrolyse ignée.
  35. Cellule de production d'aluminium par électrolyse ignée comportant au moins un assemblage anodique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 17 ou obtenu par le procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 18 à 33.
EP04817090A 2003-09-30 2004-09-28 Dispositif et procede de raccordement d'anodes inertes destinees a la production d'aluminium par electrolyse ignee Active EP1678349B1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SI200431992T SI1678349T1 (sl) 2003-09-30 2004-09-28 Naprava in postopek spajanja inertnih anod za proizvodnjo aluminija z elektrolizo s talinskim elektrolitom

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0311444A FR2860247B1 (fr) 2003-09-30 2003-09-30 Dispositif et procede de raccordement d'anodes inertes destinees a la production d'aluminium par electrolyse ignee
PCT/FR2004/002451 WO2005033368A2 (fr) 2003-09-30 2004-09-28 Dispositif et procede de raccordement d'anodes inertes destinees a la production d'aluminium par electrolyse ignee

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP1678349A2 EP1678349A2 (fr) 2006-07-12
EP1678349B1 true EP1678349B1 (fr) 2012-11-07

Family

ID=34307278

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP04817090A Active EP1678349B1 (fr) 2003-09-30 2004-09-28 Dispositif et procede de raccordement d'anodes inertes destinees a la production d'aluminium par electrolyse ignee

Country Status (15)

Country Link
US (1) US7544275B2 (fr)
EP (1) EP1678349B1 (fr)
CN (1) CN100540749C (fr)
AR (1) AR045641A1 (fr)
AU (1) AU2004278527B2 (fr)
CA (1) CA2539697C (fr)
ES (1) ES2399115T3 (fr)
FR (1) FR2860247B1 (fr)
IS (1) IS8427A (fr)
NO (1) NO340749B1 (fr)
NZ (1) NZ545608A (fr)
RU (1) RU2353710C2 (fr)
SI (1) SI1678349T1 (fr)
WO (1) WO2005033368A2 (fr)
ZA (1) ZA200603395B (fr)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9105896B2 (en) 2012-12-28 2015-08-11 General Electric Company Metal rings for active brazing in sodium-based thermal batteries
US9028997B2 (en) 2012-12-28 2015-05-12 General Electric Company Ceramic collars for active brazing in sodium-based thermal batteries
US9806380B2 (en) 2013-05-31 2017-10-31 General Electric Company High temperature electrochemical cell structures, and methods for making
CN103769758B (zh) * 2013-12-31 2015-12-30 宁波锦海模具塑膠有限公司 一种油缸缸体或活塞杆的熔焊焊接工艺
FR3016897B1 (fr) * 2014-01-27 2017-08-04 Rio Tinto Alcan Int Ltd Ensemble anodique et procede de fabrication associe.

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010037946A1 (en) * 2000-02-24 2001-11-08 D'astolfo Leroy E. Method of converting Hall-Haroult cells to inert anode cells for aluminum production

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4357226A (en) 1979-12-18 1982-11-02 Swiss Aluminium Ltd. Anode of dimensionally stable oxide-ceramic individual elements
SU1062313A1 (ru) 1982-12-07 1983-12-23 Белорусское республиканское научно-производственное объединение порошковой металлургии Электрод дл электролитических ванн
US4456517A (en) * 1982-12-20 1984-06-26 Aluminum Company Of America Metal spring stub and ceramic body electrode assembly
US4450061A (en) 1982-12-20 1984-05-22 Aluminum Company Of America Metal stub and ceramic body electrode assembly
US4495049A (en) * 1983-05-03 1985-01-22 Great Lakes Carbon Corporation Anode for molten salt electrolysis
CA1246493A (fr) 1985-01-24 1988-12-13 Tormod Naterstad Ensemble d'anode fait d'une anode en carbone a capuchon colle de carbone inerte
US4609249A (en) 1985-04-25 1986-09-02 Aluminum Company Of America Electrically conductive connection for an electrode
DE3537575A1 (de) 1985-10-22 1987-04-23 Conradty Nuernberg Inerte verbundelektrode, insbesondere anode fuer die schmelzflusselektrolyse
SU1735438A1 (ru) 1990-01-16 1992-05-23 Усть-Каменогорский Свинцово-Цинковый Комбинат Им.В.И.Ленина Способ изготовлени анодной штанги
US5172850A (en) 1991-08-29 1992-12-22 Rsr Corporation Electrowinning anode and method of manufacture
US6113746A (en) * 1996-11-27 2000-09-05 University Of Florida Methods for altering the magnetic properties of materials and the materials produced by these methods
US6264810B1 (en) * 1999-12-14 2001-07-24 Alcoa Inc. Electromechanical attachment of inert electrode to a current conductor

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010037946A1 (en) * 2000-02-24 2001-11-08 D'astolfo Leroy E. Method of converting Hall-Haroult cells to inert anode cells for aluminum production

Also Published As

Publication number Publication date
WO2005033368A3 (fr) 2005-12-22
NO340749B1 (no) 2017-06-12
IS8427A (is) 2006-04-24
US20060163057A1 (en) 2006-07-27
SI1678349T1 (sl) 2013-03-29
NO20061851L (no) 2006-06-29
ES2399115T3 (es) 2013-03-26
RU2006114429A (ru) 2007-11-20
WO2005033368A2 (fr) 2005-04-14
CN100540749C (zh) 2009-09-16
FR2860247A1 (fr) 2005-04-01
RU2353710C2 (ru) 2009-04-27
FR2860247B1 (fr) 2005-11-11
CA2539697A1 (fr) 2005-04-14
CN1863941A (zh) 2006-11-15
AU2004278527A1 (en) 2005-04-14
AR045641A1 (es) 2005-11-02
ZA200603395B (en) 2007-09-26
CA2539697C (fr) 2012-04-24
US7544275B2 (en) 2009-06-09
AU2004278527B2 (en) 2009-09-03
NZ545608A (en) 2010-05-28
EP1678349A2 (fr) 2006-07-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2004232697B2 (en) Sinter-bonded direct pin connections for inert anodes
EP1733075A2 (fr) Element cathodique pour l'equipement d'une cellule d'electrolyse destinee a la production d'aluminium
FR2936966A1 (fr) Procede d'obtention d'une barriere selective de soudage
EP0167461B1 (fr) Anode carbonée à rondins partiellement rétrécis destinée aux cuves pour la production d'aluminium par électrolyse
EP1678349B1 (fr) Dispositif et procede de raccordement d'anodes inertes destinees a la production d'aluminium par electrolyse ignee
BE1005928A5 (fr) Materiau structurel pour electrode insoluble.
CA2980248A1 (fr) Materiau cermet d'electrode
EP0169152B1 (fr) Bloc cathodique modulaire et cathode à faible chute de tension pour cuves d'électrolyse hall-héroult
EP0005674B1 (fr) Procédé de fabrication d'une electrode anodique stable en dimensions
WO2005033370A2 (fr) Procede de raccordement d'une anode inerte en ceramique ou a base de ceramique et d'un conducteur de raccordement
FR3135650A1 (fr) Conducteur électrique souple comportant des éléments raccordés entre eux par soudage TIG
CA3201967A1 (fr) Procede de fabrication d'un conducteur electrique, comme une canne de courant, pour un dispositif electrochimique a haute temperature
CH660815A5 (fr) Structure d'electrode en un composite de plomb renforce par un fil de titane.
BE649028A (fr)
EP3899105A1 (fr) Ensemble anodique et procede de fabrication associe
FR3135649A1 (fr) Conducteur électrique rigide comportant des éléments raccordés entre eux par soudage TIG
NO834688L (no) Ikke-konsumerbar elektrodesammensetning, samt anvendelse derav
FR2709498A1 (fr) Procédé et installation d'affinage d'aluminium.
NO338410B1 (no) En elektrode for aluminiumsfremstilling og en fremgangsmåte for tildannelse av samme
BE436023A (fr)
BE493505A (fr)

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20060322

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL HR LT LV MK

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
17Q First examination report despatched

Effective date: 20110404

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: AT

Ref legal event code: REF

Ref document number: 583054

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20121115

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: FRENCH

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R096

Ref document number: 602004039987

Country of ref document: DE

Effective date: 20130103

REG Reference to a national code

Ref country code: NL

Ref legal event code: T3

REG Reference to a national code

Ref country code: AT

Ref legal event code: MK05

Ref document number: 583054

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20121107

REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: FG2A

Ref document number: 2399115

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: T3

Effective date: 20130326

REG Reference to a national code

Ref country code: GR

Ref legal event code: EP

Ref document number: 20130400179

Country of ref document: GR

Effective date: 20130225

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20121107

Ref country code: FI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20121107

REG Reference to a national code

Ref country code: SK

Ref legal event code: T3

Ref document number: E 13420

Country of ref document: SK

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: PL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20121107

Ref country code: PT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20130307

Ref country code: CY

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20121107

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20121107

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20121107

Ref country code: CZ

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20121107

Ref country code: EE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20121107

Ref country code: BG

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20130207

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: RO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20121107

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20121107

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed

Effective date: 20130808

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Payment date: 20130926

Year of fee payment: 10

Ref country code: SK

Payment date: 20130903

Year of fee payment: 10

Ref country code: SI

Payment date: 20130906

Year of fee payment: 10

Ref country code: NL

Payment date: 20130926

Year of fee payment: 10

Ref country code: GR

Payment date: 20130926

Year of fee payment: 10

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R097

Ref document number: 602004039987

Country of ref document: DE

Effective date: 20130808

BERE Be: lapsed

Owner name: ALUMINIUM PECHINEY

Effective date: 20130930

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MC

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20121107

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20130928

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: MM4A

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20130928

Ref country code: LI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20130930

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20130930

Ref country code: BE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20130930

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20130928

REG Reference to a national code

Ref country code: GR

Ref legal event code: ML

Ref document number: 20130400179

Country of ref document: GR

Effective date: 20150403

REG Reference to a national code

Ref country code: SK

Ref legal event code: MM4A

Ref document number: E 13420

Country of ref document: SK

Effective date: 20140928

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20150401

Ref country code: TR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20121107

REG Reference to a national code

Ref country code: SI

Ref legal event code: KO00

Effective date: 20150504

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20140929

Ref country code: SK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20140928

Ref country code: HU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT; INVALID AB INITIO

Effective date: 20040928

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20130928

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20150403

REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: FD2A

Effective date: 20160111

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20140929

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 13

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 14

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 15

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20180927

Year of fee payment: 15

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R119

Ref document number: 602004039987

Country of ref document: DE

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20200401

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 20230925

Year of fee payment: 20