FR2714394A1 - Procédé et dispositif pour le changement d'anode, en électrolyse ignée de l'aluminium, avec récupération de chaleur. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un procédé et un dispositif pour le changement d'anode, lors de l'électrolyse ignée avec récupération de chaleur. Selon l'invention les électrodes en carbone neuves (10), disposées sur les barres porte-électrodes sont préchauffées en exploitant la chaleur résiduelle des restes d'anodes (21) prélevés au bain en fusion et/ou du matériau de bain (30) chaud prélevé du bain en fusion, puis amenées, à l'état préchauffé, au bain en fusion. Pour effectuer une récupération de chaleur et un échange de chaleur, on peut utiliser un échangeur de chaleur composé d'un système à plusieurs chambres.

Description

Procédé et dispositif pour le changement d'anode, en électrolyse lnede

l'aluminium e!..e....r..........y..s avec récupération de chaleur L'invention concerne un procédé pour le remplacement d'anodes en carbone disposé sur les départs porte-anode, dans l'électrolyse ignée de l'aluminium avec récupération de la chaleur. En outre l'invention est

orientée sur un dispositif de mise en oeuvre du procédé.

Les anodes en carbone (blocs d'anode) utilisées lors de l'électrolyse ignée de l'aluminium et disposées sur les barres porte- anode sont soumises comme il est connu à une consommation par brûlage, qui rend nécessaire le remplacement périodique des anodes en carbone. Les anodes en carbone utilisées, ce que l'on appelle les résidus d'anodes, qui portent sur leur surface des produits accumulés par cuisson composés d'un mélange d'oxydes d'aluminium et du produit en fusion venant du four, présentent lors de leur prélèvement hors du bain en fusion di: four d'électrolyse des températures extraordinairement élevées qui mènent à des émissions trop fortes en

substances nocives en particulier en gaz fluorés.

L es restes d'anodes chauds, prélevés des fours d'électrolyses, sont transportés à un atelier de préparation situé plus ou moins loin, dans lequel on procède à 'enlèvement des dépôts par cuisson, les restes d'anodes étant enlevés par raclage pour permettre la récupération du matériau précieux qui est le carbone, en les enlevant des manchons des barres porte-anode, et ces barres porte-anode, le cas échéant après reconditionnement,

sont équipées d'électrodes en carbone neuves.

Lors du changement d'anode, outre les résidus d'anodes consommés par brûlage, on prélève également du four d'électrolyse un matériau de déblai se trouvant sur le matériau du bain. La quantité de matériau de bain prélevée de chaque reste d'anode dans le four d'électrolyse correspond au moins à la quantité du matériau de bain qui s'accumule lors du processus de consommation par brûlage, au-de-sus de l'électrode en carbone, à titre de dépôts accumulés par cuisson. Lors du prélèvement du produit de décrassage du four, on prélève en partie la matière en fusion encore liquide. Les émissions se produisant alors

sont considérables.

Les anodes en carbone, utilisées lors de l'électrolyse ignée, sont fabriquées comme on le sait à partir de corps en carbone synthétique, verts, qui doivent ensuite être cuits dans un four à température élevée. I1 est connu alors, par le DE-OS 35 38 151, de préchauffer les anodes en carbone verte avec exploitation de la chaleur qui a été récupérée lors du refroidissement subséquent des anodes en carbone dont la cuisson est terminée, puis de terminer leur cuisson par voie inductive. Les anodes en carbone neuve- fabriquées de cette manière sont équipées après refroidissement avec les barres porte-anode puis amenées au four d'électrolyse, en remplacement des restes

d'anodes consommées par brûlage.

Le but de l 'invention est de créer un procédé et un dispositif à l'aide duquel lors du remplacement d'anode on puisse atteindre une récupération de la chaleur qui soit avantageusement exploitable pour le processus de travail, en permettant en même temps de faire cesser les émissions

de substances nocives.

Le problème précité est résolu selon le procédé selon l'invention par le fait que les électrodes en carbone neuves disposées sur les barres porte-électrodes sont préchauffées en exploitant la chaleur des restes d'anodes prélevés du bain en fusion et/ou de la matière du bain chaud prélevé du four à électrolyse et amenées ensuite, à il'état préchauffé, au bain en fusion. De préférence le procédé est mis en oeuvre de telle manière que les électrodes en carbone neuves, conjointement avec les barres porte-électrodes les portant, sont introduites dans les chambres de préchauffage d'un échangeur de chaleur, dort l'air de chambre est chauffé par les restes d'anodes prélevés du bain en fusion et/ou le matériau de

bain prélevé dans le four à électrolyse.

Selon l'invention, les électrodes en carbone neuves amenée au bain en fusion en remplacement pour les restes d'anodes consommés par brûlage sont chauffés suite à leur iaison avec les barres porte-anode, ou préchauffées notamment en exploitant le potentiel thermique élevé des restes d'anodes chauds prélevés du bain en fusion et/ou du matériau de bain prélevé à titre de matériau de déblai de four, pour affiner le bain en fusion. Le préchauffage des anodes neuves, effectué en utilisant la chaleur résiduelle des restes d'anodes ou des produits de décrassage du four, offre l'avantage que, lors de l'introduction des anodes neuves préchauffées, le processus de travail dans le four Je fusion se déroule notablement plus rapidement par rapport 3 l'introduction d'anodes neuves mais faite à i 'état froid. Le choc thermique produit lors de l'introduction des anodes neuves dans les fours d'électrolyses est nettement adouci, mo ins d'énergie thermique étant prélevée du bain en fusion (chauffage des anodes neuves) et, en même temps, il y a accélération de la consonration de courant des anodes neuves introduites lors de leurs phases de mise en température. A l'aide du procédé selon 1 'invention il est possible sans aucun problème de chauffer les anodes neuves en exploitant le potentiel thermique des restes d'anodes et/ou du produit de décrassage du four, jusqu'à une température d'à peu près C cu nettement au-dessus. Le processus de préchauffage peut être mis en oeuvre dans une chambre fermée d'un échangeur de chaleur ou analogue, sans coût technique excessif, les pollutions de l'environnement par voie de substances nocives provoquées par les émissions pouvant

également être largement stoppées.

En détail, le procédé selon l'invention peut être mis en oeuvre avantageusement de manière que les restes d'anode prélevés du bain en fusion conjointement avec leurs barres porte-anode sont amenés, de préférence conjointement avec le matériau de bain prélev,é dans le bain en fusion, dans une chambre de refroidissement reliée à la chambre de préchauffage destinée au préchauffage des électrodes en carbone neuves, pour effectuer le chauffage de 1 'air de chambre. La chambre de refroidissement et la chambre de préchauffage constituent ici un échangeur de chaleur. Les électrodes en carbone neuves en cours de préchauffage disposées sur les barres porte- anode sont alors passées, de manière appropriée, en un processus continu, à travers les chambres de préchauffage, tandis que les restes d'anodes prélevés du bain en fusion sont transportés, conjointement avec le matériaux du bain, à cette fin, dans le sens inverse, en un processus continu, à travers les chambres de refroidissement. Le procédé selon l'invention offre alors de manière avantageuse la possibilité également de procéder au nettoyage des restes d'anodes des résidus de bain adhérant dessus, au moins à titre de nettoyage grossier dans le processus de traitement, c'est-à-dire d'effectuer le nettoyage dans une chambre fermée constituée par la chambre de refroidissement ou le tunnel de refroidissement ou une préchambre. Ici, le temps de séjour, de toute façon nécessaire pour la récupération de chaleur, des restes d'anodes du coté refroidissement de l'échangeur de chaleur est util isé au moins pour effectuer le nettoyage grossier

des restes d'anodes.

Pour amener au système d'échange de chaleur les restes d'anodes chauds prélevés de la cellule d'électrolyse et/ou du reste de produits de décrassage du bain de fusion sans r^s^quer d'émission nocive, en le faisant rapidement, et également introduire les anodes neuves préchauffées sans refroidissement notables rapidement dans la cellule d'électrolyse, il est recommandé d'utiliser des récipients de transport, transportés de manière appropriée au moyen d'un véhicule de transport, tel que surtout un chariot à fourche ou analogue. De tels récipients de transport, réealisés de manière appropriée sous forme de récipients à plusieurs chambres, ont déjà été proposés par l'ancienne demande de brevet allemand P 42 21 882. 9, non publiée, de la demanderesse, sur le contenu de la divulgation duquel il est fait référence ici. Pour 1 'util isation des récipients de transport lors de la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, on les réalise de manière appropriée de manière qu'il présentent, outre au moins une chambre de réception pour un reste d'anode, au moins encore une chambre de réception supplémentaire pour le matériau de bain prélevé du four d'électrolyse à titre de produit de décrassage de four. Comme mentionné, les récipients de transport sont utilisés de manière appropriée également pour le transport des anodes neuves préchauffées, sur le

trajet de l'échangeur de chaleur au four de fusion.

Le procédé selon l'invention peut être mis en oeuvre sous différents modes de réalisation dans des systèmes à échangeur de chaleur. Un dispositif selon l 'invention prévu de façon préférée pour mettre en oeuvre le procédé se caractérise par le fait qu'il est constitué par un échangeur de chaleur fermé vers l'extérieur et pourvu, d'une part, d'une zone de refroidissement pour effectuer le refroidissement des restes d'anodes prélevés du bain en fusion avec leurs barres porte-anode et/ou du matériau de bain chaud prélevé du bain en fusion et, d'autre part, une zone de préchauffage pour effectuer le préchauffage des anodes en carbone neuves disposées sur les barres porte-anode et amenées au bain en fusion. De préférence, l'échangeur de chaleur présente, de manière appropriée, disposés parallèlement l'un par rapport à l'autre, un tunnel de refroidissement constituant la zone de refroidissement et un tunnel de préchauffage constituant la zone de préchauffage, les deux tunnels étant rel iés ensemble pour effectuer l'échange thermique de leur air de chambre. L'échangeur de chaleur avec le tunnel de refroidissement et le tunnel de préchauffage est réalisé, de manière appropriée, de manière que les barres d'anodes équipées des anodes en carbone neuves soient transportées dans le sens inverse de la direction de transport selon laquelle passent les barres porte- anode équipées des reste d'anodes, à travers le tunnel de refroidissement, pour aller au tunnel de préchauffage. Pour le reste, il est recommandé de disposer dans l'échangeur de chaleur, ou dans une préchambre de celui-ci, un appareil de nettoyage destiné à opérer la séparation des résidus de bain adhérant sur les restes d'anodes. Le tunnel de refroidissement et le tunnel de préchauffage sont de manière appropriés raccordés, par un sas, à une préchambre commune à laquelle sont amenés les restes d'anodes et le matériau de bain prélevé à titre de matériau de déblai de four, de préférence dans un récipient de transport, et d'o sont prélevées les anodes neuves préchauffées et qui sont, de préférence, transportées au four d'électrolyse, au moyen de récipients de transport. Le tunnel de refroidissement et le tunnel de préchauffage présentent les dispositifs de transport nécessaire. De préférence, le transport s'effectue à l'aide de palettes de transport et d'un transporteur à palettes. L'installation est réalisée pour le reste, de manière appropriée, de manière qu'elle puisse être cemmandée, avec ses différents dispositifs

fonctionnels, depuis un point protégé.

D'autres caractéristiques de réalisation de l'invention sont indiquées dans les différentes revendication et sont expliquées plus en détail ci-après, en liaison avec l'evemple de réalisation représenté à l'aide du dessin, dans lequel: la figure 1 représente le déroulement du procédé en liaison avec un dispositif selon l'invention; les figures 2 et 3 représentent, en coupe longitudinale et transversale, une forme de réalisation d'un récipient de transport utilisable lors de la mise en

oeuvre du procédé.

La figure 1 décrit, de façon schématique simplifiée, le déroulement du travail lors du remplacement d'anodes avec récupération de chaleur ainsi que, par exemple, les appareils utilisés pour mettre en oeuvre le procédé et les dispositifs fonctionnels du système échangeur de chaleur, Il est alors représenté sur les figures A, C et D un dispositif selon l'invention, en différentes coupes verticales, dans sa préchambre, ou en une coupe longitudinale dans le tunnel de refroidissement (figure C). et dans le tunnel de préchauffage (figure D), tandis que la figure B illustre la préchambre en coupe longitudinale verticale. Les lignes de liaison indiquées par les flèches servent à expliciter le déroulement du procédé. Sur la figure 1 est désigné par 1 le bâtiment du four o se trouvent les bains en fusion de l'électrolyse ignée de l'aluminium. Le dispositif de récupération de chaleur et de préchauffage des anodes en carbone neuves à amener au bain en fusion dans le bâtiment de four 1 présentent un système fermé qui constitue un échangeur de chaleur. Celui-ci comprend une préchambre 2 fermée vers l'extérieur, respectivement pouvant être fermée vers l'extérieur, qui est dessinée sur les figures A, C et D en différentes coupes transversales verticales et, sur la figure B, en coupe longitudinale verticale. A la préchambre 2 se raccordent un tunnel de refroidissement 3 (figure C) et, installé parallèlement à celui-ci, un tunnel de préchauffage 4. Entre le tunnel de refroidissement 3, ou le tunnel de préchauffage 4, et la préchambre commune se trouve chaque fois un sas 5 ou 6, qui est pourvu d'un passage pour les barres porte-anode équipées des restes d'anodcs ou des anodes neuves. Le transport des barres porte-anode 7 équipées des restes d'anodes, sur le trajet allant de la pré-chambre 2 en passant par le sas 5 et le tunnel de refroidissement 3, dans la direction de la flèche X, s'effectue à l'aide d'un transporteur à palettes 8. Les barres porte-anode 7 équipées de reste d'anodes sont alors maintenues en position verticale sur des palettes 9, un groupe de, par exemple trois, barres porte-anode 7 étant porté par chaque palette 9 dans l'exemple de réalisation représenté. Les barres porte-anode 7 équipées des restes d'anodes passent ainsi dans le tunnel de refroidissement 3 dans lequel elles évacuent leur chaleur, venue du bain en fusion. Les restes d'anodes refroidies avec les barres porte-3node qui quittent le tunnel de refroidissement 3 sont amenées, dans la direction de la flèche X', à

l'installation de préparation d'anodes, non représenté.

Les barres porte-anode 7, venant de l'installation de préparation d'anodes et équipées des anodes en carbone neuves 10, sont transportées, comme représenté sur la figure D, dans la direction de la flèche Y, donc dans la direction inverse de la direction de transport X des restes d'anodes chauds, en passant par le tunnel de préchauffage 4 et le sas 6, pour aller à la préchambre 2 et notamment également par groupe, sur des palettes i1, debout, le transport se faisant au moyen d'un

transporteur à palettes 12.

Dans la préchambre 2 ce trouve une grille de tamisage 13 s'étendant dans la direction longitudinale et un transporteur 14 installé au-dessous de la grille de tamisage et assurant le transport dans sa direction longitudinale et composé par exemple d'un transporteur à chaîne, d'une bande à plaque ou analogue. En outre, dans la préchambre 2 sont disposés des manipulateurs 15 qui sont pivotants autour d'un axe vertical et présentent un bras articulé 16 avec un préhenseur 17. Les manipulateurs 15 servent a changer la position des barres porte-anode 7 équipées des restes d'anodes et des anodes en carbone

neuve, comme ceci va être décrit plus en détail ci-après.

Comme 'e montre la figure B, au dessus de la grille 13 sont disposes un dispositif de broyage 18 et un appareil de nettoyage 19. Ce dernier est composés par exemple, d'un système frappeur à marteau, d'une presse ou analogue. Il sert à effectuer un nettoyage grossier des reste d'anodes chaud, pou- les débarrasser des résidus venant du bain en fusion et s'étanit accumulés sur sa surface. Ces résidus du bain, qui adhèrent, sont indiqués en 20 sur la figure A pour le reste d'anode 21 qui y est représenté. Enfin, un transporteur à palettes 23, qui établit la liaison de transport aux transporteurs a palette 8 et 12 du tunnel de refroidissement et du tunnel de préchauffage, est disposé

dan-s la préchambre 2.

Le transport des restes d'anodes 21 chaudes preievés du bâtiment du four 1, dans le bain en fusion avec ses barres porte-anode 7, à destination de la préchambre 2 du système d'échange de chaleur, ainsi que des anodes en carbone neuves, préchauffées dans la zone de préchauffage 4, sur le trajet de la préchambre 2 au bain en fusion, s'effectue dans le bâtiment de four 1, comme ceci est indiqué par les flèches 24 et 25 à l'aide d'un véhicule de transport 26 se présentant sous la forme d'un stapleur à fourche. d'un chariot à plateau ou analogue, qui travaille en navette, entre le bâtiment de four i et le dispositif d'échange de chaleur ou sa préchambre 2. Sur le chemin de transport entre le bâtiment de four et la préchambre 2 se trouve les restes d'anodes 21 chaudes et également les anodes neuves 10 préchauffées, dans les chambres de réception d'un récipient de transport 27. Le mode de travail du dispositif décrit est alors le suivant: Les anodes consommées par brûlage, donc les restes d'anodes 21 chauds sont prélevés dans le bâtiment de four au moyen d'un préhenseur non représenté ou analogue, avec ses barres porte-anode 7, du bain en fusion et déposés dans le récipient de transport 27 qui présente, de manière appropriée, plusieurs chambres de réception obturables, destinées à plusieurs restes d'anodes, portant sur leur surface 'le résidus de bain 20 adhérant par cuisson. Lors du changement d'anodes, le matériau du bain 30, se trouvant dans la zone environnante et également au-dessous du reste d'anodes enlevé (figure 2), est prélevé du four d'électrolyse à titre de matériau de déblai du four, ce matériau de déblai de four contenant en partie également de la matière du bain en fusion, chaude. Le produit de décrassage de four 30 est introduit dans une chambre de réception séparée également obturable du récipient de transport 27 (figure 2). Le récipient de transport 27 chargé est ensuite enlevé du véhicule de transport 26 avec

sa fourche de transport et transporté à la pré-chambre 2.

dans la direction de la flèche 24. La figure 1 représente sur la figure A la position de transfert du véhicule de transport 26 à la pré- chambre 2, qui présente ici, sur une paroi latérale, une ouverture d'introduction 28 pour la fourche de transport et le récipient de transport 27 reposant dessus, de sorte que, lorsque le véhicule de transport 26 reste à l'extérieur, il peut être placé dans la pré-chambre 2. L'ouverture d'introduction 28 est obturable de manière appropriée au moyen d'un élément obturateur, par exemple une porte coulissante, un store roulant ou analogue, qui est ouvert pour l'introduction du récipient de transport dans la pré-chambre 2. Egalement, comme représenté, le véhicule de transport 26 peut presenter une plaque de fermeture 29, qui obture l'ouverture d'introduction 28 lorsque l'on se trouve dans la position de transfert. Le récipient de transport 27 introduit dans la pré-chambre 2 est ouvert, à la suite de quoi, à l'aide du manipulateur 15, qui agit à l'aide de son préhenseur 17 sur la barre porte-anode 7 qui dépasse, extrait la barre porte-anode avec le reste d'anode 21 chaud ho-s de la chambre de réception du récipient de transport 27, comme représenté sur la figure B, le pose à plat sur la grille 13 et notamment de façon positionnée par rapport à l'appareil de nettoyage 19. Le manipulateur 15 maintient, à l'aide de sa pince de préhenseur 17 articulée, la barre porte-anode, pendant que s'effectue le processus de nettoyage à chaud. Ici, à l'aide de l'appareil de nettoyage 19, on sépare le matériau de bain chaud déposé sur le reste d'anode. I1 tombe à travers la grille 13, sur le

transporteur 14.

Ensuite le matériau de déblai du four (matériau de bain 30) se trouvant dans une chambre de réception séparée du récipient de transport 27 est éjecté sur la g -ille 13 comme ceci est représenté en 30 sur la figure B. Ce matériau de déblai de four 30 est broyé sur la grille 13 i 'aide de l'appareil de broyage 18 et arrive ainsi également sur le transporteur 14. L'appareil de broyage 18 peut être pourvu d'une plaque de pressage entraînée, pressant le matériau de déblai de four 30 chaud à travers la grille 13. L'ensemble du matériau du bain chaud arrivant sur le transporteur est transporté du transporteur, pour effectuer le refroidissement, dans une zone de refroidissement qui comme représentée sur la figure B se racco-de à la paroi frontale de la préchambre 2 et est composée de manière appropriée d'un tambour de refroidissement tournant 31. Le matériau de bain 32 qui se refroidit ici est enfin évacué de la zone de refroidissement, ou du tambour de refroidissement 31 dans

la direction de la flèche Z vers le point de préparation.

Le vidage du matériau de déblai de four 30 hors du récipient de transport 27, peut, comme indiqué sur la figure C s'effectuer par basculement du conteneur ou récipient, de sorte que le matériau de déblai de four tombe suLr la grille 13. Le vidage pourrait cependant également s'effectuer d'une autre manière, par exemple en ouvrant le volet de fond, obturant en face inférieure la chambre de

réception concernée du récipient de transport.

Le reste d'anode 21, nettoyé de manière grossière de!a mlanire décrite, est ensuite pris par le manipulateur 30, depuis la position de travail représentée sur la figure S et, comme représenté sur 1a figure C, déposé dans une palette de transport 9 située sur le transporteur à palettes 73 et transporté, après son chargement à l'aide du transporteur à palettes 8, en passant par le sas 5, dans le tunnel de refroidissement 3. La figure C montre que la lon ue:- du tunnel de refroidissement 30 est telle que l'on peut y recevoir simultanément plusieurs palettes de transport chargées. Après le refroidissement correspondant des restes d'anodes, ceux-ci sont sortis avec leurs barres porte-anode, hors du tunnel 3, dans la direction de la

flèche X' et transporté à l'installation de retraitement.

Il est évident qu'également sur la paroi frontale extérieure 33 est prévue une ouverture de passage obturable pour les barres portes anodes ou les palettes de transport 9. Il en va de même concernant la paroi frontale 34 du tunnel de préchauffage 4. On peut prévoir ici également des sas. Les barres porte-anode 7 équipées des anodes en carbone 9, 10 sont déposées sur les palettes 11, introduites dans la direction de la flèche Y, par l'ouverture d'introduction ménag ée dans la paroi frontale 34, dans le tunnel en pénétrant dans le tunnel de préchauffage 4 et préchauffé à 1 'aide du transporteur à palettes 12 par la zone de préchauffage et enfin par le sas 6 la pré-chambre 2. o elle se trouve sur le transporteur à palettes 23. A 1 'aide d'un deuxième manipulateur 15 sont reçues les barres porte-anode 7 avec les anodes 9, 10 préchauLffes et, comme le montre la figure D, placées dans le récipient de transport 27 situé sur la fourche de transport du véhicule de transport 26, à la suite de quoi sa chambre de réception est fermée. Le récipient de transport 27, avec les électrodes en carbone 9, 10 préchauffées, est ensuite amené au bâtiment du four à l'aide du véhicule de transport 26, en se déplaçant dans la direction de la flèche 25, à la suite de quoi les électrodes 9 préchauffées sont amenées au bain en fusion électrolytique, à titre de remplacement des restes d'anodes

ayant été au préalable prélevées.

Le préchauffage des anodes neuves, 10 lors du passage dans le tunnel de préchauffage 4 s'effectue avec la chaleur que délivrent les restes d'anodes chauds lors du passage dans le tunnel de refroidissement 3, donc lors de leur processus de refroidissement. Le transfert de chaleur entre le tunnel de refroidissement 3 et le tunnel de

préchauefage 4 peut être réalisé de différentes manières.

Il peut être effectué de façon simple par le fait que le tunnel de refroidissement 3 est raccordé au tunnel de préchauffage 4, de sorte que 1 'air de chambre chaud se constituant dans le tunnel de refroidissement arrive dans le tunnel de préchauffage 4 ou bien chauffe de manière correspondante son air de chambre. Le tunnel de refroidissement 3 avec le sas 5 et le tunnel de préchauffage 4 avec le sas 6 sont disposés de manière appropriée parallèlement l'un 3 l'autre et reliés ensemble transversalement pour permettre le transfert de chaleur. Il peut également s'avérer approprié de disposer les deux tunnels- 3 et 4, avec leur sas, paroi contre paroi, ou bien avec une paroi de sréparation commune, parallèlement, de sorte qu'on peut avo r également un transfert de chaleur par la paroi intermédiaire. On peut également procéder de manière que l'air de chambre chaud soit aspiré hors du tunnel de refroidissement 2 et du sas 5 et que le tunnel de préchauffaqne 4 avec le sas 6 soient ventilés

obligatoirement avec cet air de chambre chaud.

La chaleur s'établissant, lors du refroidissement du matériau de bain 32 désagrégé, dans la zone de refroidissement ou le tambour de refroidissement 31 est rendue utilisable, de manière appropriée, également pour le chauffage de la zone de préchauffage, ou bien pour le préchauffage des anodes 9, 10. A cette fin, on peut également raccorde- le tunnel de refroidissement 31 à son espace intérieur de tunnel de préchauffage 4. Grâce à la récupération de la chaleur issue des restes d'anodes prélevés dans le bain en fusion et des autres matériaux de décrassage du four, on peut atteindre en économisant de l 'énergie un préchauffage des anodes neuves à amener au bain en fusion, notamment un préchauffage allant à des températures pouvant se situer loin au dessus de 200 C. Ce faisant, lors de l'insertion des anodes neuves dans la cellule d'é lectrolyse ou dans son bain en fusion, le choc de température se produisant par ailleurs se trouve notablement amoindri et on accélère surtout également la consommation de cour-ant dans la phase de chauffage des anodes neuves; de même, il n'est prélevé aucune énergie calorifique inutile dans le bain en fusion pour chauffer l'anode 9, 10. Le procédé décrit empêche également que, lo-s du prélèvement des restes d'anodes et du matériau de déblai d.. four à partir du bain en fusion, des émissions

fluorées inévitables puissent arriver dans l'air extérieur.

Sur les figures 2 et 3 est représenté, à titre d'exemple, n récipient de transport 27 individuel qui peut être utilisé dans le procédé décrit et le dispositif décrit. Le récipient de transport 27 présente ici trois chambres de réception 35 disposées l'une à coté de l'autre, dont les deux chambres de réception 35 extérieures reçoivent chacune au moins un reste d'anode 21 chaud prélevé du bain en fusion et portant sur leur face supérieure les dépôts 20 issus du matériau chaud du bain. La chambre de réception centrale 35 peut ici servir à recevoir le matériau de déblai de four précité (matériau de bain chaud) 30. Les chambres de réception 35 sont constituées chacune par un carter présentant en face supérieure un recouvrement 36 obturant de façon étanche l'ouverture d'introduction. Les chambres de réception 35 sont alors rel iées sur un fondement commun 37pour constituer une unité de montage et de transport. Ce fondement est réalisé à la façon d'une palette de transport, de sorte que le récipient de transport 27 peut être supporté et transporté au moyen d'un stapleur à fourche. Dans la zone de sol des chambres de réception recevant les restes d'anodes se trouve une dépose réalisée à la façon d'une grille et sur laquelle sont déposés les restes d'anodes 21. Lorsque les chambres de réception 35 sont fermées, les barres porte-anode 7 dépassent vers le haut, ho-s des chambres de réception, en étant enchâssées de façon étanche par des passages de barres, ménagés sur

les recouvrements 36 concernés.

cA chaque chambre de réception 35 est associé un dispositif filtrant 39 (figure 3), qui est disposé dans une ouverture d'évacuation d'air 40 reliant la chambre de réception à 1 'atmosphre extérieure, sur la paroi de la chambre de réception concernée, faisant qu'il est empêché qu'une pression interne dommageable s'établisse dans les chambres de récept i on du fait de la valeur élevée des temperatures. En même temps au moyen des dispositifs filtrants on empêche la sortie des émulsions fluorées dans

l'atmosphère extérieure.

Les recouvrements 36 sont réalisés dans l'exemple de realisation représenté sous forme de couvercles rabattables. Ils présentent chacun deux volets de couvercle 42 et 43, montés pivotant dans des charnières 41, allant en convergeant vers le haut dans la position de fermeture représentée, une bande de fermeture 44 pourvue d'un évidement ouvert en bordure constituant l'ouverture de passage de barre citée et adaptée à la forme de la section transversale de la barre porte-anode 7 et saisissant par le dessus en face supérieure l'autre volet de couvercle 42, un joint d'étanchéité 45 déformable étant disposé entre les faces de fermeture des deux volets de couvercle, de sorte que 1 a chambre de réception est ici étanche vers l 'extrieur. Dans la position de fermeture les volets de couvercle 42 et 33 sont verrouillés ensemble au moyen d'un dispositif de verrouillage non représenté. Lorsque le verrouillage est désolidarisé, les volets peuvent être ecartés par pivotement vers les cotés opposés dans les charnières 11, pour introduire les barres porte-anode avec les restes d'anodes, par le haut par les chambres de réception 35 ou bien les en extraire des chambres de

réception par soulèvement.

Au lieu de la fermeture à volet de couvercle en deux parties représentées peut être prévu sur chaque chambre de réception 35 pour le recouvrement 36 cependant également un volet, pivotant d'une pièce, par exemple de façon qu'un volet de couvercle 42 soit un peu plus court et fixe, tendis que l'autre volet de couvercle 43 soit monté de façon à pouvoir pivoter dans la charnière 41. Evidemment ici la disposition doit être telle qu'à l'état d'ouverture les restes d'anodes puissent être introduits ou extraits

sans être entravés dans les chambres de réception.

Il est évident que l'on peut utiliser des récipients de transport 27 ayant d'autres types de construction et que le nombre des chambres de réception sur chaque récipient de transport peut être différent. Il est cependant recommandé dans le procédé décrit d'utiliser des récipients de transport qui présentent au moins deux chambres de réception, une première chambre servant de logement à un reste d'anode et l'autre chambre de réception servant au logement du produit de décrassage de four

s u p p 1 é me n t 3 re.

Le mode de réalisation du système d'échange de chaleur peut également être réalisé différemment de ce qui est indiqué concernant l'agencement de la figure 1. Par exemple, l'échange de chaleur entre les restes d'anode chauds et le matériau de bain chaud et les anodes neuves a préchauffer peut également s'effectuer en chauffant à l'aide de la chaleur résiduelle des restes d'anodes, ou bien du matériau de bain, un milieu de chauffage gazeux ou liquide qui, ensuite, est utilisé pour chauffer le tunnel de préchauffage. Dans le système d'échange de chaleur décrit, il n'est pas absolument nécessaire que, dans la pré-chambre 2, se trouve un opérateur. Tous les dispositifs d'exploitation peuvent être réalisés de façon à être commandés de l'extérieur ou depuis une cabine de commande,

isolée thermiquement ou refroidie.

Pour éviter d'avoir une rétention de fer lors du préchauffage des anodes neuves, ce qui peut avoir des effets indésirables sur le produit en fusion constitué d'aluminium, il peut être recommandé de revêtir d'aluminium les différents dispositifs opérationnels, notamment la grille 13, le transporteur 14 associé, le tambour de

refroidissement 31 et/ou les récipients de transport.

Claims (11)

REVENDICATIONS

1. Procédé de changement des électrodes en carbone disposées sur des barres porte-électrodes, dans l'électrolyse ignée de l'aluminium, avec récupération de chaleur, caractérisé en ce que les électrodes en carbone (10) neuves disposées sur les barres porte- électrodes sont préchauffées en exploitant la chaleur des restes d'anodes (21) prélevés du bain en fusion et/ou du matériau du bain , 30) chaud prélevé du bain en fusion et amenées ensuite, à

l'état préchauffé, au bain en fusion.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les électrodes en carbone (10) neuves, conjointement avec les barres porte-électrodes (7) les portant, sont introduites dans les chambres de oréchauffage d'un échangeur de chaleur, dont l'air de chambre est chauffé par les restes d'anodes (21) prélevés du bain en fusion et/ou le matériau de bain (30) prélevé

dars le bain en fusion.

3. Procédé sel on l'une quelconque des

revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les restes

d'anode (21) prélevés du bain en fusion conjointement avec 1 eurs Dbarres porte-anode (7) s--ont amenés, de préférence conjointement avec le matériau de bain (30) prélevé dans le bain en fusion, dans une chambre de refroidissement reliée à la chambre de préchauffage destinée au préchauffage des électrodes en carbone (10) neuves, pour effectuer le

chauffage de l'air de chambre.

4. Procédé selon l'une quelconque des

-0 revendications 2 et 3, caractérisé en ce que les électrodes

en c arbone (10) neuves encore de préchauffage, conjointement avec leurs barres porte-anode (7), sont passées, en un processus continu, à travers les chambres de préchauffage, tandis que les restes d'anodes prélevés du bain en fusion sont transportés, conjointement avec le matêria.,x du bain, cette fin, dans le sens inverse, en un processus continu, à travers les chambres de

ref rc idissement.

5. Procédé selon l'une quelconque des

revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les restes

d'anodes (21) prélevés dans le bain en fusion et disposés sur les barres porte-anode (7) sont nettoyés en les débarrassant au moins grossièrement des dépôts de collage du bain en fusion '20) à l'intérieur de la chambre de refroidissement ou de la préchambre (2) disposée dans le

circuit en amont de celle-ci.

c Procédé selon l'une quelconque des

revendications i à 5, caractérisé en ce que les restes

d'anodes (21) prélevés dans le bain en fusion sont introduits dans un récipient de transport (27) amené, au moyen d'un dispositif de transport, par exemple un véhicule de transport (26), à la chambre de refroidissement ou à une préchambre, les restes d'anodes étant prélevés du récipient

de transport.

7. Procédé selon l'une quelconque des

revendications 1 à 6. caractérisé en ce que le matériau de

bain chaud prélevé du bain en fusion est introduit dans un récipient de transport (27), amené au moyen d'un dispositif de transport, par exemple un véhicule de transport (26), à l'échangeur de chaleur ou à une préchambre, le matériau de bain étant évacué du récipient de transport pour continuer à être transporté dans, ou à travers, une zone de refroidissement (31) 8. Procédé selon l'une quelconque des

revendications 6 et 7, caractérisé en ce que, pour le

passage des restes d'anodes (21) prélevés du bain en fusion et du matériau de bain prélevé du bain en fusion, en tant que matériau de déblai du four, sont utilisés des rêcipients de transport ayant plusieurs chambres de réception.

9. Procédé selon l'une des revendications 1 à

6, c aractérisé en ce que les anodes en carbone (10) neuves préchauffées, disposées sur les barres porte-anode, sont transportées au four de fusion au moyen d'un récipient de transport (27) , Dispositif pour mettre en oeuvre le procédé

selon 'une quelconque des revendications i à 9,

caractérisé par un échangeur de chaleur, destiné à effectuer, d'uine part, le refroidissement des restes d'anodes (21) prélevés du bain en fusion avec leurs barres porte-anode et/ou du matériau de bain chaud prélevé du bain en fusion (matériau de déblai de four 30) et, d'autre part, à effectuer le préchauffage des électrodes en carbone (10) neuves, amenées au bain en fusion et disposées sur les

barres porte-anode (7).

11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'échangeur de chaleur présente, de préférence installés parallèlement l'un à l'autre, un tunnel de refroidissement (3) et un tunnel de préchauffage (4), les deux tunnels (3, 4) étant reliés ensemble pour

opérer l'échange de chaleur.

12. Dispositif selon l'une quelconque des

revendications 10 et 11, caractérisé en ce que les restes

d'anodes (21) prélevés du bain en fusion avec leurs barres porte- anode (7) et les anodes en carbone (10) neuves, en cours d'amenée au bain en fusion et disposées sur les barres porte-anode (7), peuvent être transportées en sens inverse les unes par rapport aux autres à travers le tunnel de refroidissement (3), ou bien le tunnel de préchauffage (4), de préférence au moyen de transporteurs à palette (8, 12). 13. Dispositif selon l'une quelconque des

revendications 10 à 12, caractérisé en ce qu'un appareil de

nettoyage (19) destiné à séparer les produits accumulés par cuisson (20) du bain pour en débarrasser les restes d'anodes (211 est disposé dans l'échangeur de chaleur ou

dans une préchambre (2) de celui-ci.

14. Dispositif selon l'une quelconque des revendication 10 à 13, caractérisé en ce qu'au moins un manipulateur (15), destiné aux anodes (7) des restes d'anodes (21) ou des électrodes en carbone (10) neuves, est disposé dans l'échangeur de chaleur ou une préchambre (2)

de ceui u-ci.

Dispositif selon l'une quelconque des

revendications 10 à 14, caractérisé en ce que dans

l'échangeur de chaleur, ou dans une préchambre (2) de celui-ci. est disposée une grille (13), destinée à déposer 1les barres portes- anoes équipées des restes d'anodes (21) dans la position de nettoyage et/ou pour le broyage du matériau de bain (30) désagrégé se trouvant sur lui, ceci au moyen d'un appareil de broyage (18); 16 Dispositif selon la revendication 15, caracterisé en que qu'au dessous de la grille (13) est disposé un transporteur (14) destiné au transport d'évacuation du matériau de bain vers une zone de refroidissement par exemple un tambour de refroidissement (31) 17. Dispositif selon l'une quelconque des

revendications 10 à 16, caractérisé en ce qu'un

transporteur à palettes (89, 12), destiné au transport des barres porteanode (7) équipées des restes d'anodes (21) ou des anodes neuves (10) est disposé respectivement dans le tunnel de refroidissement (3) et dans le tunnel de prechauffage (4) 13. Dispositif selon l'une quelconque des

revendications 10 à 17, caractérisé en ce que le tunnel de

refroidissement (3) et le tunnel de préchauffage (4) s'étendant parallèlement à lui sont respectivement

raccordés par un sas (5, 6) à la préchambre (2).

19, Dispositif selon l'une quelconque des

revendications 10 - 16, caractérisé en ce que l'échangeur

de chaleur ou sa préchambre (2) sont pourvus d'au moins une ouverture d'introduction obturable, pour le transport des barres porte- anode (7) équipées des restes d'anodes (21) ou des anodes (9, 10), et, le cas échéant, de récipients de transpcrt (21) serveant pour le produit de décrassement de four 20 Dispositif selon la revendication 19, caractérisé en ce que les récipients de transport (27) présentent plusieurs chambres de réception (35) pouvant

être fermées.

21. Dispositif selon l'une quelconque des

revendications 10 à 20, caractdrisê en ce que les parties

fonctionnelles de l'échangeur de chaleur, avec lesquelles les électrodes ((9, 10), viennent en contact sont pourvus d'un revêtement en aluminium ou analogue.