FR2740771A1 - Manufacturing high thermal resistance carbon blocks - Google Patents

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Abstract

Manufacturing carbon blocks and especially high thermic shock resistance anodes comprises: (i) crushing and grading carbon to obtain a mixture containing grains in size ranges, U- below 30 mu m, S- from 30 to 300 mu m and G- above 300 mu m, wherein the ratio G/S is more than 4; (ii) mixing the grains with a pitch-based binder at 130-180 deg C to form an homogeneous paste; (iii) compacting the paste and shaping it to form a block; and (iv) curing the block at above 900 deg C.

Description

BLOC CARBONE A HAUTE RESISTANCE AU CHOC THERMIQUE
DOMAINE TECHNIQUE
L'invention concerne un procédé de fabrication de blocs carbonés à haute résistance au choc thermique et notamment d'anodes destinées à la production d'aluminium par électrolyse ignée d'alumine dissoute dans un bain de cryolithe fondue, selon le procédé Hall-Héroult.
HIGH THERMAL IMPACT RESISTANCE CARBON BLOCK
TECHNICAL AREA
The invention relates to a process for manufacturing carbon blocks with high thermal shock resistance and in particular anodes intended for the production of aluminum by igneous electrolysis of alumina dissolved in a bath of molten cryolite, according to the Hall-Héroult process.

ART ANTERIEUR
Parmi les produits réfractaires, les produits carbonés se distinguent par leurs propriétés de conductions thermique et électrique. De ce fait, ils sont très utilisés en électrométallurgie; toutefois dans la plupart de leurs applications, par exemple comme anode et cathode dans les cuves d'électrolyse ignée, ces produits carbonés doivent présenter de surcroît une très bonne résistance au choc thermique.
PRIOR ART
Among refractory products, carbon products are distinguished by their thermal and electrical conduction properties. As a result, they are widely used in electrometallurgy; however, in most of their applications, for example as anode and cathode in igneous electrolysis cells, these carbonaceous products must in addition exhibit very good resistance to thermal shock.

Ainsi dans le cas de la production d'aluminium par électrolyse d'alumine en bain de cryolithe fondue, L'anode neuve précuite est introduite dans le bain d'électrolyse à une température voisine de 10000C et il est donc très important d'être assuré de sa bonne résistance au choc thermique avant sa mise en service. En effet, L'anode carbonée est essentiellement un produit consommable que l'on remplace sur la cuve d'électrolyse au fur et à mesure de sa consommation par combustion; or une usine moderne d'électrolyse produisant 240.000 tonnes d'aluminium par an consomme simultanément 150.000 anodes dont le poids unitaire est de l'ordre de 1 tonne. Une dégradation de la qualité des anodes, se traduisant par l'apparition et le développement de fissures consécutivement au choc thermique, conduit rapidement à une perte de production de métal.Ceci conduit à des instabilités de marche des cuves du fait de la chute dans le bain d'électrolyse de morceaux de carbone détachés des anodes fissurées. Si l'on peut considérer comme encore acceptable un taux de rebut des anodes par fissuration au choc thermique n'excédant pas 1 %, le coût d'exploitation pour une série d'électrolyse croît rapidement lorsque de façon régulière ce taux dépasse 2 SO. Thus in the case of the production of aluminum by electrolysis of alumina in a molten cryolite bath, the new precooked anode is introduced into the electrolysis bath at a temperature close to 10000C and it is therefore very important to be assured its good resistance to thermal shock before it is put into service. Indeed, the carbonaceous anode is essentially a consumable product which is replaced on the electrolysis cell as it is consumed by combustion; however, a modern electrolysis plant producing 240,000 tons of aluminum per year simultaneously consumes 150,000 anodes, the unit weight of which is of the order of 1 ton. A deterioration in the quality of the anodes, resulting in the appearance and development of cracks following thermal shock, quickly leads to a loss of metal production, which leads to instabilities in the operation of the tanks due to the fall in the electrolysis bath of pieces of carbon detached from the cracked anodes. If one can consider as still acceptable an anodes rejection rate by thermal shock cracking not exceeding 1%, the operating cost for a series of electrolysis increases rapidly when this rate regularly exceeds 2 SO.

Pour l'homme du métier il est malheureusement assez fréquent de constater des dégradations importantes et sur de longues périodes de la résistance au choc thermique des anodes précuites sans pouvoir clairement en déterminer la cause, alors que les conditions de fabrication et d'utilisation desdites anodes n'ont pas été modifiées.A cet égard, il est nécessaire de rappeler pour la bonne compréhension de l'invention que ces anodes carbonées précuites sont obtenues par malaxage à une température généralement comprise entre 1300C et 1800C d'un mélange d'un agrégat carboné à base de coke broyé et d'un liant cokéfiable, tel que le brai, puis mise en forme de la pâte carbonée ainsi obtenue par un moyen approprié tel que filage, vibro-tassage, compactage... et enfin cuisson pendant une durée pouvant atteindre plusieurs semaines à une température au moins égale à 9000C et généralement comprise entre 1000" et 1200"C. For those skilled in the art, it is unfortunately quite frequent to observe significant degradations and over long periods of the thermal shock resistance of prebaked anodes without being able to clearly determine the cause, whereas the conditions of manufacture and use of said anodes have not been modified.In this regard, it is necessary to recall for a good understanding of the invention that these prebaked carbonaceous anodes are obtained by mixing at a temperature generally between 1300C and 1800C of a mixture of an aggregate carbon based on ground coke and a coking binder, such as pitch, then shaping of the carbonaceous paste thus obtained by an appropriate means such as spinning, vibro-tamping, compacting ... and finally cooking for a period of time up to several weeks at a temperature of at least 9000C and generally between 1000 "and 1200" C.

Pour l'exploitant, la recherche de la meilleure qualité possible de produit carboné est un souci permanent, et s'agissant d'anodes pour l'electrolyse il est bien connu (EP0252859=US 4770826) que l'obtention d'une densité maximale pour l'anode après cuisson, favorise la marche régulière et le rendement énergétique d'électrolyse. Elle se traduit parallèlement par une consommation stabilisée, bien répartie et en définitive plus lente de l'anode, d'où une diminution du nombre d'anodes à fabriquer pour une même production de métal. Néanmoins cette recherche d'une densité maximale du produit après cuisson n'apporte aucune solution au problème de la résistance au choc thermique de ces mêmes produits carbonés. For the operator, the search for the best possible quality of carbonaceous product is a permanent concern, and as regards anodes for electrolysis it is well known (EP0252859 = US 4770826) that obtaining a maximum density for the anode after baking, promotes regular operation and energy efficiency of electrolysis. At the same time, it results in a stabilized, well-distributed and ultimately slower consumption of the anode, hence a reduction in the number of anodes to be manufactured for the same production of metal. However, this search for a maximum density of the product after baking does not provide any solution to the problem of the resistance to thermal shock of these same carbonaceous products.

A ce jour en effet, L'homme du métier ne connaît aucune caractéristique intrinsèque du produit carboné après cuisson qui soit représentative de sa capacité de résistance au choc thermique, de sorte qu'il ignore quels sont les paramètres de fabrication sur lesquels il peut agir efficacement pour limiter, voire supprimer, les fissurations d'anode sans pour autant perdre les avantages liés à l'obtention d'une densité élevée de l'anode carbonée précuite.To date, in fact, a person skilled in the art does not know any intrinsic characteristic of the carbonaceous product after firing which is representative of its capacity to resist thermal shock, so that he does not know what are the manufacturing parameters on which he can act. effectively to limit, or even eliminate, anode cracking without losing the advantages associated with obtaining a high density of the prebaked carbonaceous anode.

L'homme du métier dispose seulement pour contrôler la résistance au choc thermique des produits carbonés de méthodes analogiques dont la représentativité des conditions réelles de mise en oeuvre des produits carbonés, et donc la fiabilité, restent discutables. De plus, ces méthodes de contrôle pratiquées sur des échantillons prélevés dans des lots de produits carbonés après cuisson, c'est-à-dire au stade final d'élaboration, ne permettent que d'éliminer par contrôle statistique les lots de produits présumés défectueux, mais sans correction possible de la production en amont puisque l'on ignore quels sont les facteurs déterminants. II faut encore rappeler que parmi ces méthodes analogiques, la plus fréquemment utilisée est basée sur la conductivité électrique et consiste à chauffer par effet Joule un échantillon du produit jusqu'à une température censée correspondre à celle de son utilisation, puis à plonger brutalement celui-ci dans un fluide généralement à température ambiante.Those skilled in the art only have, in order to check the resistance to thermal shock of carbonaceous products, analog methods, the representativeness of the real conditions of use of the carbonaceous products, and therefore the reliability, remain questionable. In addition, these control methods carried out on samples taken from batches of carbonaceous products after cooking, that is to say at the final stage of production, only allow the batches of products presumed to be defective to be eliminated by statistical control. , but without possible correction of upstream production since we do not know what the determining factors are. It should also be remembered that among these analog methods, the most frequently used is based on electrical conductivity and consists in heating by the Joule effect a sample of the product to a temperature supposed to correspond to that of its use, then in abruptly immersing it. ci in a fluid generally at room temperature.

A noter également les études de SATO (S.SATO et al- Carbone 1975- vol.13p.309-316) sur les mécanismes d'endommagement des graphites par choc thermique. Cette méthode consiste à tailler des éprouvettes dans le matériau graphitique à contrôler et à le chauffer brutalement par décharge d'un arc électrique en son centre. Il se produit alors une fissure dans le matériau à partir du moment où la puissance dans l'arc atteint un certain niveau. Sur ce principe FR 2635188 décrit un procédé de contrôle de la résistance à la fissuration par choc thermique de produits carbonés.Bien que réalisant une meilleure simulation du choc thermique dans le matériau à contrôler, les méthodes d'échauffement brutal par décharge électrique ou par induction ne permettent pas d'apprécier avec suffisamment de fiabilité le comportement futur des anodes précuites lors de leur immersion, en raison de la grande dispersion des résultats des mesures de seuil de fissuration.Note also the studies by SATO (S.SATO et al- Carbone 1975- vol.13p.309-316) on the damage mechanisms of graphites by thermal shock. This method consists in cutting test pieces in the graphitic material to be tested and in heating it suddenly by discharging an electric arc at its center. There is then a crack in the material from the moment when the power in the arc reaches a certain level. On this principle FR 2635188 describes a method for controlling the resistance to thermal shock cracking of carbonaceous products. Although providing a better simulation of the thermal shock in the material to be tested, the methods of sudden heating by electric discharge or by induction do not make it possible to assess with sufficient reliability the future behavior of prebaked anodes during their immersion, due to the wide dispersion of the results of the cracking threshold measurements.

En résumé, ces méthodes de contrôle analogiques ne sont d'aucun secours à l'homme du métier pour déterminer sur les blocs carbonés et notamment les anodes une caractéristique intrinsèque du matériau véritablement représentative de son aptitude à résister au choc thermique et a fortiori pour en déduire le ou les paramètres sur lesquels il peut agir dans la fabrication pour corriger rapidement toute dérive de cette caractéristique et cela sans dégrader parallèlement d'autres caractéristiques de l'anode comme la densité.In summary, these analog control methods are of no help to those skilled in the art in determining on the carbon blocks and in particular the anodes an intrinsic characteristic of the material truly representative of its ability to withstand thermal shock and a fortiori for it. deduce the parameter (s) on which it can act in manufacturing to quickly correct any drift in this characteristic, without degrading at the same time other characteristics of the anode such as density.

PROBLEME POSE
La fabrication de blocs carbonés et notamment d'anodes destinées à la production d'aluminium par électrolyse ignée, présentant systématiquement une bonne résistance au choc thermique mesurée par un taux de rebut par fissuration n'excédant pas 1% (1 électrode fissurée pour 100 électrodes mises en oeuvre) et cela sans altération des autres caraactéristiques reste un problème mal résolu.
PROBLEM
The manufacture of carbonaceous blocks and in particular of anodes intended for the production of aluminum by igneous electrolysis, systematically exhibiting good thermal shock resistance measured by a cracking reject rate not exceeding 1% (1 cracked electrode for 100 electrodes implemented) and this without altering the other characteristics remains a poorly resolved problem.

OBJET DE L'INVENTION
L'invention concerne un procédé de fabrication de blocs carbonés et notamment d'anodes, qui résout le problème de la tenue au choc thermique des anodes lors de leur immersion dans un bain d'électrolyse en fusion, sans altération des autres caractéristiques. L'invention repose sur le constat que par un choix approprié des granulométries des matières carbonées pulvérulentes, on obtient de façon surprenante une amélioration significative de la résistance au choc thermique des blocs carbonés contrôlée dans leurs conditions réelles d'utilisation et mesurée par le taux de rebut par fissuration.
OBJECT OF THE INVENTION
The invention relates to a method of manufacturing carbon blocks and in particular anodes, which solves the problem of the thermal shock resistance of the anodes during their immersion in a molten electrolysis bath, without altering the other characteristics. The invention is based on the observation that by an appropriate choice of the particle sizes of the pulverulent carbonaceous materials, a significant improvement in the thermal shock resistance of the carbonaceous blocks is surprisingly obtained, controlled in their actual conditions of use and measured by the rate of scrap by cracking.

Plus précisément l'invention concerne un procédé de fabrication de blocs carbonés et notamment d'anodes à haute résistance au choc thermique comportant les étapes successives de: a) réglage de la granulométrie d'un agrégat carboné constituant la matière
première sèche, par broyage et classement granulométrique appropriés; b) malaxage à une température généralement comprise entre 1300C et 1800C
de l'agrégat broyé avec une quantité prédéterminée de liant à base de
brai pour former une pâte homogène; c) densification par compactage et mise en forme de ladite pâte pour
constituer le bloc carboné à l'état cru; d) cuisson du bloc carboné cru à une température généralement supérieure
à 9000, caractérisé en ce que le réglage de la granulométrie dudit agrégat carboné par broyage et classement est effectué selon 3 fractions granulométriques théoriques ainsi définies
Ultra-fine, ou UF, de diamètre de grain < 30 pm
Sable, ou S, de diamètre de grain compris entre 30 pm et 300 pm
Grain, ou Gr, de diamètre de grain > 300 pm.
More precisely, the invention relates to a method of manufacturing carbon blocks and in particular anodes with high resistance to thermal shock, comprising the successive steps of: a) adjusting the particle size of a carbonaceous aggregate constituting the material
first dry, by appropriate grinding and grading; b) mixing at a temperature generally between 1300C and 1800C
crushed aggregate with a predetermined amount of binder based on
pitch to form a homogeneous paste; c) densification by compacting and shaping of said paste to
constitute the carbonaceous block in the raw state; d) firing of the raw carbonaceous block at a generally higher temperature
to 9000, characterized in that the adjustment of the particle size of said carbonaceous aggregate by grinding and classification is carried out according to 3 theoretical particle size fractions thus defined
Ultra-fine, or UF, grain diameter <30 µm
Sand, or S, with a grain diameter between 30 pm and 300 pm
Grain, or Gr, of grain diameter> 300 µm.

et que l'on ajuste le rapport pondéral des fractions Gr et S de telle sorte que
Gr/S soit au moins égal à 4 et de préférence compris entre 6 et 15.
and that the weight ratio of the Gr and S fractions is adjusted such that
Gr / S is at least equal to 4 and preferably between 6 and 15.

Lors de nombreux essais de contrôle de la résistance au choc thermique de blocs carbonés précuits placées dans des conditions d'utilisation industrielles, la demanderesse a pu constater des comportements sensiblement différents des produits pourtant fabriqués et mis en oeuvre dans des conditions tout à fait similaires. Si l'hypothèse initiale visant à relier ces variations de résistance au choc thermique au changement de provenance de certaines matières premières comme le coke, n'a pu être confirmée, la demanderesse a pu constater de façon surprenante qu'en augmentant le rapport pondéral Gr/S il était possible de réduire très significativement le taux de rebut des blocs carbonés par fissuration consécutive au choc thermique, I'immersion de l'anode dans le bain.Ordinairement ce rapport pondéral Gr/S est systématiquement inférieur à 4 et généralement réglé entre 1 et 3 (Zabreznik p.527- publication LIGHT METAL 24 au 26 février 1987, ou encore Mannweiler & BR<
Keller- JOM - février 1994- fig.5- p.20).
During numerous tests to check the resistance to thermal shock of precooked carbonaceous blocks placed under industrial conditions of use, the Applicant has been able to observe behavior that is appreciably different from the products which are nevertheless manufactured and used under quite similar conditions. If the initial hypothesis aimed at relating these variations in thermal shock resistance to the change in origin of certain raw materials such as coke, could not be confirmed, the applicant was able to observe surprisingly that by increasing the weight ratio Gr / If it was possible to very significantly reduce the rate of rejection of carbonaceous blocks by cracking following thermal shock, the immersion of the anode in the bath. Usually this weight ratio Gr / S is systematically less than 4 and generally set between 1 and 3 (Zabreznik p.527- publication LIGHT METAL 24 to 26 February 1987, or Mannweiler & BR <
Keller- JOM - February 1994- fig.5- p.20).

II est connu en effet que les matières sèches pulvérulentes pour préparer la pâte carbonée par malaxage avec du brai et la densifier ensuite par compactage, sont classées en 3 fractions granulométriques théoriques Gr, S et
UF ayant des fonctions spécifiques et complémentaires lors de l'élaboration du bloc carboné cru qui s'avèrent déteminantes pour les propriétés du produit final.
It is in fact known that the pulverulent dry materials for preparing the carbonaceous paste by mixing with pitch and then densifying it by compacting, are classified into 3 theoretical particle size fractions Gr, S and
UF having specific and complementary functions during the production of the raw carbonaceous block which prove to be decisive for the properties of the final product.

Ainsi les grains Gr, par leur empilement compact, forment une ossature à
faible contraction thermique.
Thus the grains Gr, by their compact stacking, form a framework with
low thermal contraction.

Les ultra-fines UF forment avec le brai liquide à l'issue du malaxage un
mélange plastique qui ne s'écoule pas.
The ultra-fine UF form with the liquid pitch after mixing a
plastic mixture that does not flow.

Quant au sable S il joue un rôle intermédiaire. As for the sand S, it plays an intermediate role.

Ces points étant précisés, il ressort que l'homme du métier n'a pas de raison de régler hors des limites habituellement préconisées (1 < Gr/S < 3) ces proportions pondérales car rien dans l'art antérieur ne laisse supposer qu'il y a une quelconque corrélation entre ce rapport Gr/S et le taux de rebut par fissuration des blocs carbonés et notamment des anodes. These points being clarified, it appears that a person skilled in the art has no reason to adjust these weight proportions outside the limits usually recommended (1 <Gr / S <3) because nothing in the prior art suggests that there is any correlation between this Gr / S ratio and the rate of rejection by cracking of the carbonaceous blocks and in particular of the anodes.

De plus, une modification notable des proportions pondérales relatives de Gr, S et UF peut altérer leurs relations de complémentarité et créer des hétérogénéités dans la pâte carbonée et ensuite dans le bloc, voire une dégradation des densités crues et après cuisson, même si le rapport pondéral global matière sèche (Gr + S + UF) / brai est inchangé dans la pâte carbonée.In addition, a notable modification of the relative weight proportions of Gr, S and UF can alter their complementarity relationships and create heterogeneities in the carbonaceous paste and then in the block, or even a degradation of the raw and after baking densities, even if the ratio overall weight dry matter (Gr + S + UF) / pitch is unchanged in the carbonaceous paste.

Enfin, L'homme du métier est freiné dans ses initiatives de changement des proportions pondérales des 3 fractions granulométriques Gr, S et UF par des contraintes économiques d'exploitation que nous examinerons plus loin.Finally, those skilled in the art are hampered in their initiatives to change the weight proportions of the 3 size fractions Gr, S and UF by economic operating constraints which we will examine below.

Néanmoins, en sortant délibérément du cadre habituel de mise en oeuvre des matières premières pulvérulentes carbonées, la demanderesse a mis en évidence (voir tableau 1 ci-après) que pour un rapport Gr/S 2 4 le taux de rebut par fissuration des anodes n'excédait pas 1% alors que pour des valeurs 6 < Gr/S < 15 le taux de rebut était nul et cela sans dégradation des caractéristiques de densité. En revanche pour Gr/S > 15 on commence à enregistrer une diminution sensible des densités crue et après cuisson.Nevertheless, by deliberately departing from the usual framework for the use of powdered carbonaceous raw materials, the applicant has demonstrated (see Table 1 below) that for a Gr / S 2 4 ratio, the rate of scrap by cracking of the anodes n 'did not exceed 1% whereas for values 6 <Gr / S <15 the reject rate was zero and that without degradation of the density characteristics. On the other hand, for Gr / S> 15, a significant decrease in raw and after cooking densities begins to be recorded.

TABLEAU 1
(Pour chaque Gr/S test d'immersion dans les conditions réelles sur 50 anodes)

Figure img00070001
TABLE 1
(For each Gr / S immersion test under real conditions on 50 anodes)
Figure img00070001

<tb> Gr/S <SEP> Nb <SEP> anode <SEP> % <SEP> rebut <SEP> densité <SEP> crue <SEP> densité <SEP> après <SEP> cuisson
<tb> <SEP> rebut <SEP> ~0,002 <SEP> +0,002 <SEP>
<tb> <SEP> 1,5 <SEP> 3 <SEP> 6 <SEP> 1,640 <SEP> 1,590
<tb> <SEP> 2,5 <SEP> 2 <SEP> 4 <SEP> 1,64 <SEP> 1,595
<tb> <SEP> 4 <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 1,640 <SEP> 1,595
<tb> <SEP> 6 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 1,641 <SEP> 1,60
<tb> <SEP> 10 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 1,642 <SEP> 1,595
<tb> <SEP> 15 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 1,640 <SEP> 1,590
<tb> <SEP> 30 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 1,626 <SEP> 1,578
<tb>
Ces nouveaux réglages de Gr/S dans des plages granulométriques inhabituelles ont été réalisés en outre sans pénaliser économiquement le procédé industriel, c'est-à-dire en prenant en compte les contraintes inhérentes au procédé de base de fabrication des anodes. Ces contraintes bien connues de l'homme du métier concernent l'obligation de mettre en oeuvre à l'origine comme matière sèche pulvérulente 4 fractions granulométriques industrielles, à savoir:
TG (très gros) 1,5 mm < grains de recyclé < 15 mm obtenu par broyage des
déchets inhérents de fabrication comme les mégots d'anode usée.
<tb> Gr / S <SEP> Nb <SEP> anode <SEP>% <SEP> waste <SEP> density <SEP> raw <SEP> density <SEP> after <SEP> firing
<tb><SEP> scrap <SEP> ~ 0.002 <SEP> +0.002 <SEP>
<tb><SEP> 1.5 <SEP> 3 <SEP> 6 <SEP> 1.640 <SEP> 1.590
<tb><SEP> 2.5 <SEP> 2 <SEP> 4 <SEP> 1.64 <SEP> 1.595
<tb><SEP> 4 <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 1,640 <SEP> 1,595
<tb><SEP> 6 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 1.641 <SEP> 1.60
<tb><SEP> 10 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 1.642 <SEP> 1.595
<tb><SEP> 15 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 1,640 <SEP> 1,590
<tb><SEP> 30 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 1.626 <SEP> 1.578
<tb>
These new Gr / S adjustments in unusual particle size ranges were furthermore made without economically penalizing the industrial process, that is to say by taking into account the constraints inherent in the basic process for manufacturing the anodes. These constraints, which are well known to those skilled in the art, relate to the obligation to initially use 4 industrial particle size fractions as pulverulent dry material, namely:
TG (very coarse) 1.5 mm <recycled grains <15 mm obtained by grinding
inherent manufacturing wastes such as spent anode butts.

G (gros) 1,5 mm < grains de coke < 5 mm constitué par la tranche
granulométrique supérieure des grains de coke après tamisage à 1,5 mm.
G (coarse) 1.5 mm <coke grains <5 mm formed by the slice
greater particle size of the coke grains after sieving to 1.5 mm.

M (moyens) 0 < grains de coke et recyclés < 1,5 mm constitué par les
fractions granulométriques inférieures à 1,5 mm des grains de coke et de
recyclé.
M (medium) 0 <coke and recycled grains <1.5 mm consisting of
particle size fractions of less than 1.5 mm of coke grains and
recycled.

F (fines) - fines < 0,2 mm constituées par la fraction des moyennes M affinée
par broyage. Cette fraction fines doit comporter une proportion suffisante
d'ultra-fines UF < 0,03 mm (selon la formulation ternaire théorique
précédemment définie). Les fractions granulométrique théorique et
industrielle se recouvrent donc selon le diagramme connu de la figure 1
unique (en Annexe).
F (fines) - fines <0.2 mm constituted by the fraction of the means M refined
by grinding. This fine fraction must contain a sufficient proportion
ultra-fine UF <0.03 mm (according to the theoretical ternary formulation
previously defined). The theoretical particle size fractions and
industrial therefore overlap according to the known diagram of Figure 1
single (in Annex).

Ainsi le grain Gr est apporté par TG, G et une partie de M. Le sable S est apporté par une partie de M et de F et il en est de même pour les UF.Thus the grain Gr is brought by TG, G and a part of M. The sand S is brought by a part of M and F and it is the same for the UFs.

L'augmentation de Gr/S en vue d'améliorer la résistance au choc thermique des anodes conduit à l'évidence à augmenter la fraction Gr et/ou à réduire la fraction S mais le nouveau réglage de la formulation de matière sèche outre la nécessité de conserver un certain pourcentage d'ultra-fines doit respecter un certain nombre de contraintes qui sont les suivantes:
Les 4 fractions industrielles TG/G/M/F existent et sont inhérentes aux
procédés d'élaboration des anodes d'électrolyse (recyclage des mégots d'anode).
The increase in Gr / S with a view to improving the thermal shock resistance of the anodes obviously leads to increasing the Gr fraction and / or to reducing the S fraction, but the new adjustment of the dry matter formulation besides the need to keep a certain percentage of ultra-fines must respect a certain number of constraints which are as follows:
The 4 industrial fractions TG / G / M / F exist and are inherent to
processes for the production of electrolysis anodes (recycling of anode butts).

La totalité de ces 4 fractions industrielles doit être consommée pour des
raisons économiques évidentes après leur reclassement selon les 3 fractions
granulométriques théoriques Gr/S/UF et l'ajustement des proportions
pondérales respectives.
All of these 4 industrial fractions must be consumed for
obvious economic reasons after their reclassification according to the 3 fractions
theoretical particle size Gr / S / UF and adjustment of the proportions
respective weight.

Les densités crues et après cuisson doivent rester les plus élevées possibles,
tout en conservant de préférence inchangé le rapport brai/matière sèche,
puisque la quantité totale de matière sèche Gr + S + UF reste constante.
The raw and after cooking densities must remain as high as possible,
while preferably keeping the pitch / dry matter ratio unchanged,
since the total amount of dry matter Gr + S + UF remains constant.

La granulométrie du coke en tant que matière première est imposée par les
contraintes du procédé des fournisseurs.
The particle size distribution of coke as a raw material is imposed by
constraints of the supplier process.

Le pourcentage fixé de TG doit être suffisant pour permettre le recyclage de
la totalité des rebuts inhérents de fabrication notamment les mégots
d'anode. II doit être pour cela supérieur à 10% et de préférence compns
entre 20 et 30% de la charge totale de matières carbonées sèches.
The fixed percentage of TG must be sufficient to allow the recycling of
all of the waste inherent in manufacturing, in particular cigarette ends
anode. It must therefore be greater than 10% and preferably compns
between 20 and 30% of the total load of dry carbonaceous matter.

Ces précisions étant données, la plage des proportions pondérales respectives des 3 fractions granulométriques théoriques Gr, S et UF permettant d'accroître le Gr/S sans détérioration des caractéristiques de densité sont les suivantes:
60% < Gr < 90% intégrant notamment 20 à 30% de TG sous forme
de grains recyclés
0,5% < S < 15%
5% < UF < 25%
Sur le plan pratique, I'invention sera mieux comprise par la description détaillée de sa mise en oeuvre, c'est-à-dire par la description des moyens d'augmentation du rapport Gr/S jusqu'à au moins 4 et de préférence entre 6 et 15 pour une formulation de matière sèche précise et en s'aidant de la figure 1 représentative des répartitions granulométriques des 4 fractions industrielles TG, G, M et F et des 3 fractions théoriques reconstituées Gr, S et UF.
These details being given, the range of the respective weight proportions of the 3 theoretical particle size fractions Gr, S and UF making it possible to increase the Gr / S without deterioration of the density characteristics are as follows:
60% <Gr <90% including in particular 20 to 30% of TG in the form
of recycled grains
0.5% <S <15%
5% <UF <25%
On a practical level, the invention will be better understood by the detailed description of its implementation, that is to say by the description of the means for increasing the Gr / S ratio up to at least 4 and preferably between 6 and 15 for a precise formulation of dry matter and with the help of FIG. 1 representative of the particle size distributions of the 4 industrial fractions TG, G, M and F and of the 3 reconstituted theoretical fractions Gr, S and UF.

MISE EN OEUVRE DETAILLEE DE L'INVENTION
On agit d'abord sur Gr pour le maximiser puis sur S pour le minimiser.
DETAILED IMPLEMENTATION OF THE INVENTION
We first act on Gr to maximize it and then on S to minimize it.

a) Pour maximiser Gr il faut conserver leur granulométrie aux 2 fractions
industrielles les plus grossières, TG et G de l'agrégat carboné. Ainsi, pour
une formulation classique où l'ensemble des grains recyclés, par exemple
26%, sont consommés sous forme de TG, on obtient des granulométries
typiques des différentes fractions industrielles telles que celles indiquées
dans le tableau 2 ci-après avec TG=26% - G=21% - M+F=53% (sachant que
les fines F seront ultérieurement obtenues par le broyage spécifique au
moins d'une aliquote de M).
a) To maximize Gr, it is necessary to keep their particle size in the 2 fractions
coarser industrial, TG and G of the carbon aggregate. So for
a classic formulation where all the recycled grains, for example
26%, are consumed in the form of TG, we obtain grain sizes
typical of the different industrial fractions such as those indicated
in Table 2 below with TG = 26% - G = 21% - M + F = 53% (knowing that
the fines F will subsequently be obtained by grinding specific to the
less than an aliquot of M).

TABLEAU 2

Figure img00100001
TABLE 2
Figure img00100001

<tb> <SEP> TG <SEP> 26,0% <SEP> G <SEP> 21,0 <SEP> % <SEP> M+F <SEP> 53,0 <SEP> % <SEP> Total <SEP> calculé <SEP> Total <SEP> cumulé
<tb> Maille <SEP> Tyler <SEP> 1x% <SEP> 2x% <SEP> 1x% <SEP> 2x% <SEP> 1x% <SEP> 2x% <SEP> % <SEP> % <SEP> <SEP> Gr/S <SEP> 6,75
<tb> <SEP> RT <SEP> 3/8 <SEP> 45,0 <SEP> 11,7 <SEP> 5,9 <SEP> 1,2 <SEP> 12,9
<tb> <SEP> RT <SEP> 4 <SEP> 30,9 <SEP> 8,0 <SEP> 26,2 <SEP> 5,5 <SEP> 13,5 <SEP> 26,4
<tb> <SEP> RT <SEP> 10 <SEP> 18,7 <SEP> 4,9 <SEP> 48,1 <SEP> 10,1 <SEP> 4,2 <SEP> 2,2 <SEP> 17,2 <SEP> 43,6 <SEP> Gr <SEP> 87,1
<tb> <SEP> RT <SEP> 20 <SEP> 3,7 <SEP> 1,0 <SEP> 11,7 <SEP> 2,5 <SEP> 28,5 <SEP> 15,1 <SEP> 18,6 <SEP> 62,2
<tb> <SEP> RT <SEP> 48 <SEP> 0,8 <SEP> 0,2 <SEP> <SEP> 5,8 <SEP> 1,2 <SEP> 44,3 <SEP> 23,5 <SEP> 24,9 <SEP> 87,1
<tb> <SEP> RT <SEP> 100 <SEP> 0,2 <SEP> 0,05 <SEP> 1,5 <SEP> 0,3 <SEP> 15,4 <SEP> 8,2 <SEP> 8,55 <SEP> 95,65
<tb> <SEP> RT <SEP> 200 <SEP> 0,2 <SEP> 0,05 <SEP> 0,5 <SEP> 0,1 <SEP> 4,9 <SEP> 2,6 <SEP> 2,75 <SEP> 98,4 <SEP> S <SEP> 12,9
<tb> <SEP> > 30 m <SEP> 0,5 <SEP> 0,1 <SEP> 0,3 <SEP> 0,1 <SEP> 2,7 <SEP> 1,6 <SEP> 100,0
<tb> <SEP> < <SEP> 30 m <SEP> 0,0 <SEP> 0,0 <SEP> 0,0 <SEP> 0,0 <SEP> 0,0 <SEP> 0,0 <SEP> 0,0 <SEP> 100,0 <SEP> UF <SEP> 0,0
<tb> <SEP> Total <SEP> 100 <SEP> 26,0 <SEP> 100 <SEP> 21 <SEP> 100,0 <SEP> 53,0 <SEP> 100
<tb> lx pourcentage de refus pour 100 g, à la maille considérée exprimée en mesh.
<tb><SEP> TG <SEP> 26.0% <SEP> G <SEP> 21.0 <SEP>% <SEP> M + F <SEP> 53.0 <SEP>% <SEP> Total <SEP > calculated <SEP> Total <SEP> cumulative
<tb> Mesh <SEP> Tyler <SEP> 1x% <SEP> 2x% <SEP> 1x% <SEP> 2x% <SEP> 1x% <SEP> 2x% <SEP>% <SEP>% <SEP><SEP> Gr / S <SEP> 6.75
<tb><SEP> RT <SEP> 3/8 <SEP> 45.0 <SEP> 11.7 <SEP> 5.9 <SEP> 1.2 <SEP> 12.9
<tb><SEP> RT <SEP> 4 <SEP> 30.9 <SEP> 8.0 <SEP> 26.2 <SEP> 5.5 <SEP> 13.5 <SEP> 26.4
<tb><SEP> RT <SEP> 10 <SEP> 18.7 <SEP> 4.9 <SEP> 48.1 <SEP> 10.1 <SEP> 4.2 <SEP> 2.2 <SEP> 17.2 <SEP> 43.6 <SEP> Gr <SEP> 87.1
<tb><SEP> RT <SEP> 20 <SEP> 3.7 <SEP> 1.0 <SEP> 11.7 <SEP> 2.5 <SEP> 28.5 <SEP> 15.1 <SEP> 18.6 <SEP> 62.2
<tb><SEP> RT <SEP> 48 <SEP> 0.8 <SEP> 0.2 <SEP><SEP> 5.8 <SEP> 1.2 <SEP> 44.3 <SEP> 23.5 <SEP> 24.9 <SEP> 87.1
<tb><SEP> RT <SEP> 100 <SEP> 0.2 <SEP> 0.05 <SEP> 1.5 <SEP> 0.3 <SEP> 15.4 <SEP> 8.2 <SEP> 8.55 <SEP> 95.65
<tb><SEP> RT <SEP> 200 <SEP> 0.2 <SEP> 0.05 <SEP> 0.5 <SEP> 0.1 <SEP> 4.9 <SEP> 2.6 <SEP> 2.75 <SEP> 98.4 <SEP> S <SEP> 12.9
<tb><SEP>> 30 m <SEP> 0.5 <SEP> 0.1 <SEP> 0.3 <SEP> 0.1 <SEP> 2.7 <SEP> 1.6 <SEP> 100, 0
<tb><SEP><<SEP> 30 m <SEP> 0.0 <SEP> 0.0 <SEP> 0.0 <SEP> 0.0 <SEP> 0.0 <SEP> 0.0 <SEP > 0.0 <SEP> 100.0 <SEP> UF <SEP> 0.0
<tb><SEP> Total <SEP> 100 <SEP> 26.0 <SEP> 100 <SEP> 21 <SEP> 100.0 <SEP> 53.0 <SEP> 100
<tb> lx percentage of rejection per 100 g, at the mesh considered expressed in mesh.

2x pourcentage de refus à la maille considérée de la fraction granulométrique. 2x percentage of rejection at the mesh considered of the particle size fraction.

C'est par l'autre mode d'action consistant à minimiser S que l'on peut
régler définitivement le rapport Gr/S dans la plage désirée et produire la
quantité d'ultra-fines nécessaire à l'obtention d'une densité élevée de l'anode.
It is by the other mode of action consisting in minimizing S that we can
definitively set the Gr / S ratio in the desired range and produce the
quantity of ultra-fines necessary to obtain a high density of the anode.

b) Pour minimiser S, 2 méthodes sont applicables qui sont en cohérence avec
la contrainte de consommer la totalité de chacune des 4 fractions
industrielles. Ces 2 méthodes sont décrites successivement.
b) To minimize S, 2 methods are applicable which are consistent with
the constraint of consuming all of each of the 4 fractions
industrial. These 2 methods are described successively.

1ère méthode
Elle consiste à accroître la fraction UF au détriment de la fraction S par broyage intensif d'au moins une aliquote F de la fraction industrielle M.
1st method
It consists in increasing the UF fraction to the detriment of the S fraction by intensive grinding of at least one aliquot F of the industrial fraction M.

Ordinairement cette aliquote F broyée est destinée à enrichir les 2 fractions ternaires S et UF. Selon l'invention par un broyage plus poussé en broyeur à boulets on augmente la fraction UF en minorant S. Ainsi dans sa marche habituelle un broyeur à boulets produit de l'ordre de 35% d'ultra-fines UF et donc par différence environ 65% de S. Broyer plus fin consiste donc à réduire S.Usually this ground aliquot F is intended to enrich the 2 ternary fractions S and UF. According to the invention, by further grinding in a ball mill, the UF fraction is increased while reducing S. Thus, in its usual operation, a ball mill produces around 35% of ultra-fine UF and therefore by approximately difference. 65% of S. Finer grinding therefore consists in reducing S.

Le Tableau 3 ci-après permet de mettre en évidence l'incidence du degré de finesse de la fraction industrielle M après broyage, sur Gr, S et donc sur le rapport Gr/S et cela pour différents pourcentages d'ultra-fines UF dans la formulation reconstituée finale du mélange Gr, S et UF, pourcentages qui doivent évidemment rester compris entre 5 et 25% pour ne pas altérer ultérieurement d'autres propriétés du produit fini.Ainsi pour 4 degrés de finesse
F1, F2, F3, F4 croissants, mesurés par le pourcentage d'ultra-fines UF ( < 30 pm) rapporté au passant au tamis de maille 200 mesh ( < 75 pm) et tels que: F1=54S, F2=64S, F3=74S, F4=100%, on constate, pour 3 teneurs distinctes en ultra-fines, par exemple 6%, 9%, et 12%, dans la formulation reconstituée finale du mélange Gr, S, UF déduite d'un tableau de classement granulométrique non représenté mais analogue au
Tableau 2, que pour chacun des 4 degrés de finesse: - le fait de broyer plus fin, F2 par rapport à F1, F3 par rapport à F2 et F4 par
rapport à F3, permet d'augmenter Gr/S - c'est uniquement dans le cas d'une poudre broyée avec 100% d'UF (F4)
que Gr/S augmente aussi avec le taux d'ultra-fines que l'on s'impose dans
le mélange Gr, S, UF final.
Table 3 below shows the impact of the degree of fineness of the industrial fraction M after grinding, on Gr, S and therefore on the Gr / S ratio and this for different percentages of ultra-fine UF in the final reconstituted formulation of the Gr, S and UF mixture, percentages which must obviously remain between 5 and 25% so as not to subsequently alter other properties of the finished product.
F1, F2, F3, F4 increasing, measured by the percentage of ultra-fine UF (<30 μm) relative to the passing through a 200 mesh (<75 μm) mesh sieve and such that: F1 = 54S, F2 = 64S, F3 = 74S, F4 = 100%, for 3 distinct ultra-fine contents, for example 6%, 9%, and 12%, we see in the final reconstituted formulation of the mixture Gr, S, UF deduced from a table of particle size classification not shown but similar to
Table 2, that for each of the 4 degrees of fineness: - the fact of finer grinding, F2 compared to F1, F3 compared to F2 and F4 by
compared to F3, allows to increase Gr / S - this is only in the case of a ground powder with 100% UF (F4)
that Gr / S also increases with the rate of ultra-fines that we impose in
the final Gr, S, UF mixture.

TABLEAU 3

Figure img00120001
TABLE 3
Figure img00120001

<tb> <SEP> Degré <SEP> de <SEP> finesse <SEP> * <SEP> F1 <SEP> F2 <SEP> F3 <SEP> F4 <SEP>
<tb> <SEP> % <SEP> UF <SEP> dans <SEP> PT200 <SEP> 54 <SEP> 64 <SEP> 74 <SEP> 100
<tb> <SEP> 6%d'UFdans <SEP> Gr <SEP> 73,7 <SEP> 77,7 <SEP> 79,9 <SEP> 82,5
<tb> <SEP> form.reconst. <SEP> S <SEP> 20,3
<tb> <SEP> Gr/S <SEP> 3,63 <SEP> 4,77 <SEP> 5,67 <SEP> 7,17
<tb> <SEP> 9% <SEP> d'UF <SEP> dans <SEP> Gr <SEP> 67,0 <SEP> 73,0 <SEP> 76,3 <SEP> 80,2
<tb> <SEP> form.reconst. <SEP> S <SEP> 24 <SEP> 18,0 <SEP> 14,7 <SEP> 10,8
<tb> <SEP> Gr/S <SEP> 2,79 <SEP> 4,06 <SEP> 5,19 <SEP> 7,43
<tb> <SEP> 12% <SEP> d'UF <SEP> dans <SEP> Gr <SEP> 60,4 <SEP> 68,3 <SEP> 72,8 <SEP> 77,9
<tb> <SEP> form. <SEP> reconst. <SEP> S <SEP> 27,6 <SEP> 19,7 <SEP> 15,2 <SEP> 10,1
<tb> Gr/S <SEP> 2,19 <SEP> 3,47 <SEP> 4,78 <SEP> 7,71
<tb>
* Fraction M broyée après tamisage à 1,5 mm.
<tb><SEP> Degree <SEP> of <SEP> fineness <SEP> * <SEP> F1 <SEP> F2 <SEP> F3 <SEP> F4 <SEP>
<tb><SEP>%<SEP> UF <SEP> in <SEP> PT200 <SEP> 54 <SEP> 64 <SEP> 74 <SEP> 100
<tb><SEP> 6% UFin <SEP> Gr <SEP> 73.7 <SEP> 77.7 <SEP> 79.9 <SEP> 82.5
<tb><SEP> form.reconst. <SEP> S <SEP> 20.3
<tb><SEP> Gr / S <SEP> 3.63 <SEP> 4.77 <SEP> 5.67 <SEP> 7.17
<tb><SEP> 9% <SEP> of UF <SEP> in <SEP> Gr <SEP> 67.0 <SEP> 73.0 <SEP> 76.3 <SEP> 80.2
<tb><SEP> form.reconst. <SEP> S <SEP> 24 <SEP> 18.0 <SEP> 14.7 <SEP> 10.8
<tb><SEP> Gr / S <SEP> 2.79 <SEP> 4.06 <SEP> 5.19 <SEP> 7.43
<tb><SEP> 12% <SEP> of UF <SEP> in <SEP> Gr <SEP> 60.4 <SEP> 68.3 <SEP> 72.8 <SEP> 77.9
<tb><SEP> form. <SEP> reconst. <SEP> S <SEP> 27.6 <SEP> 19.7 <SEP> 15.2 <SEP> 10.1
<tb> Gr / S <SEP> 2.19 <SEP> 3.47 <SEP> 4.78 <SEP> 7.71
<tb>
* M fraction crushed after sieving to 1.5 mm.

2ème méthode
Elle consiste à réduire la fraction S en évitant d'envoyer au broyage la tranche granulométrique supérieure de M comprise entre 0,3 mm et 1,5 mm qui, si l'on se réfère à la figure 1, constitue une fraction de Gr. Cela revient à réduire l'étalement granulométrique de la fraction industrielle moyenne M en la rendant très proche de celui de la fraction sable S. II suffit pour cela de remplacer le tamis de 1,5 mm par un tamis de maille inférieure la plus proche possible de 0,3 mm et d'effectuer un broyage intensif sur au moins une aliquote et de préférence la totalité de ladite fraction industrielle M passant à ce nouveau tamis.Si la quantité d'ultra-fines visée dans la formulation finale reconstituée du mélange Gr, S et UF, comprise entre 5 et 25%, ne peut être atteinte à partir de la seule fraction industrielle M broyée, on effectuera un apport complémentaire à partir des fractions industrielles de grains G ou TG broyés.
2nd method
It consists in reducing the fraction S while avoiding sending for grinding the upper particle size range of M between 0.3 mm and 1.5 mm which, if reference is made to FIG. 1, constitutes a fraction of Gr. This amounts to reducing the particle size distribution of the average industrial fraction M by making it very close to that of the sand fraction S. For this, it is sufficient to replace the 1.5 mm sieve by a sieve of the closest possible mesh size. 0.3 mm and carry out intensive grinding on at least one aliquot and preferably all of said industrial fraction M passing through this new sieve. If the quantity of ultra-fines targeted in the final reconstituted formulation of the mixture Gr , S and UF, between 5 and 25%, cannot be reached from the single crushed industrial fraction M, an additional supply will be made from the industrial fractions of crushed G or TG grains.

Le Tableau 4 ci-après permet comme précédemment de mettre en évidence l'incidence sur le rapport Gr/S du degré de finesse de la nouvelle fraction industrielle M tamisée à 0,3 mm puis broyée à différents pourcentages d'ultrafines F 1 =54S, F2=64S, F3=745 et F4= 1005; et cela pour 3 pourcentages différents d'ultra-fines UF dans la formulation reconstituée finale du mélange
Gr, S et UF à savoir 6%, 9% et 12%.
As previously, Table 4 shows the impact on the Gr / S ratio of the degree of fineness of the new industrial fraction M sieved at 0.3 mm and then ground to different percentages of ultrafine F 1 = 54S , F2 = 64S, F3 = 745 and F4 = 1005; and this for 3 different percentages of ultra-fine UF in the final reconstituted formulation of the mixture
Gr, S and UF namely 6%, 9% and 12%.

TABLEAU 4

Figure img00130001
TABLE 4
Figure img00130001

<SEP> Degré <SEP> de <SEP> finesse <SEP> * <SEP> F1 <SEP> F2 <SEP> F3 <SEP> F4
<tb> % <SEP> UF <SEP> dans <SEP> P <SEP> 200 <SEP> 54 <SEP> 64 <SEP> 74 <SEP> 100
<tb> 6% <SEP> d'UF <SEP> dans <SEP> formule <SEP> Gr <SEP> 82,7** <SEP> 87,10 <SEP> 87,1 <SEP> 87,1
<tb> reconstituée <SEP> S <SEP> 11,3 <SEP> 6,9 <SEP> 6,9 <SEP> 6,9
<tb> <SEP> GrlS <SEP> 7,32 <SEP> 12,62 <SEP> 12,62 <SEP> 12,62
<tb> 9% <SEP> d'UF <SEP> dans <SEP> formule <SEP> Gr <SEP> 73,9** <SEP> 81,7** <SEP> 86,0** <SEP> 87,1
<tb> reconstituée <SEP> S <SEP> 17,1 <SEP> 9,3 <SEP> s <SEP> <SEP> 3,9
<tb> <SEP> Gr/S <SEP> 4,32 <SEP> 8,78 <SEP> 1 <SEP> 7,2 <SEP> 22,33
<tb> 12% <SEP> d'UF <SEP> dans <SEP> formule <SEP> Gr <SEP> 65,3** <SEP> 75,7** <SEP> 81 <SEP> ,4t* <SEP> 87,1
<tb> reconstituée <SEP> S <SEP> 22,7 <SEP> 12,3 <SEP> 6,6 <SEP> 0,9
<tb> <SEP> Gr/S <SEP> 2,88 <SEP> 6,15 <SEP> 12,33 <SEP> 96,7
<tb> * Fraction M broyée après tamisage à 0,3 mm.
<SEP> Degree <SEP> of <SEP> fineness <SEP> * <SEP> F1 <SEP> F2 <SEP> F3 <SEP> F4
<tb>% <SEP> UF <SEP> in <SEP> P <SEP> 200 <SEP> 54 <SEP> 64 <SEP> 74 <SEP> 100
<tb> 6% <SEP> of UF <SEP> in <SEP> formula <SEP> Gr <SEP> 82.7 ** <SEP> 87.10 <SEP> 87.1 <SEP> 87.1
<tb> reconstituted <SEP> S <SEP> 11.3 <SEP> 6.9 <SEP> 6.9 <SEP> 6.9
<tb><SEP> GrlS <SEP> 7.32 <SEP> 12.62 <SEP> 12.62 <SEP> 12.62
<tb> 9% <SEP> of UF <SEP> in <SEP> formula <SEP> Gr <SEP> 73.9 ** <SEP> 81.7 ** <SEP> 86.0 ** <SEP> 87.1
<tb> reconstructed <SEP> S <SEP> 17.1 <SEP> 9.3 <SEP> s <SEP><SEP> 3.9
<tb><SEP> Gr / S <SEP> 4.32 <SEP> 8.78 <SEP> 1 <SEP> 7.2 <SEP> 22.33
<tb> 12% <SEP> of UF <SEP> in <SEP> formula <SEP> Gr <SEP> 65.3 ** <SEP> 75.7 ** <SEP> 81 <SEP>, 4t * <MS> 87.1
<tb> reconstituted <SEP> S <SEP> 22.7 <SEP> 12.3 <SEP> 6.6 <SEP> 0.9
<tb><SEP> Gr / S <SEP> 2.88 <SEP> 6.15 <SEP> 12.33 <SEP> 96.7
<tb> * M fraction crushed after sieving to 0.3 mm.

**signifie qu'il a fallu broyer du gros grain G pour arriver à faire le taux d'ultrafines souhaité. ** means that coarse grain G had to be crushed to achieve the desired level of ultrafine.

On constate qu'à une exception près, l'on obtient des valeurs supérieures à 4 avec la possibilité même de dépasser nettement la plage préférentielle 6 à 15, notamment dans le cas d'une poudre à 100% d'UF, où là encore, le Gr/S augmente avec le taux d'ultra-fines, contrairement à ce que l'on observe avec les autres poudres F1, F2 et F3.It can be seen that with one exception, values greater than 4 are obtained with the very possibility of clearly exceeding the preferential range 6 to 15, in particular in the case of a 100% UF powder, where again , the Gr / S increases with the level of ultra-fines, unlike what is observed with the other powders F1, F2 and F3.

L'homme du métier dispose donc de 2 méthodes pour minimiser S et ajuster
Gr/S. II utilisera de préférence la 1ère méthode s'il dispose de moyens de broyage suffisant, sinon il optera pour la 2ème méthode qui ne nécessite qu'un faible suréquipement en moyens de tamisage par suite du déplacement du seuil de coupure de M vers les fines, ce qui n'exclut évidemment pas la combinaison des 2 méthodes.
Those skilled in the art therefore have 2 methods available to minimize S and adjust
Gr / S. He will preferably use the 1st method if he has sufficient grinding means, otherwise he will opt for the 2nd method which requires only a small over-equipment in sieving means due to the displacement of the cut-off threshold from M towards the fines, which obviously does not exclude the combination of the 2 methods.

Par ailleurs, en réglant Gr/S dans la plage préférentielle 6 à 15, il est assuré d'éviter toute dégradation des autres caractéristiques des anodes et notamment des densités à l'état cru et après cuisson et cela en conservant les conditions standard d'élaboration des anodes à toutes les étapes suivantes de fabrication.Moreover, by setting Gr / S in the preferential range 6 to 15, it is ensured to avoid any degradation of the other characteristics of the anodes and in particular of the densities in the uncured state and after baking, while maintaining the standard conditions of development of anodes at all subsequent stages of manufacture.

Ces conditions connues sont seulement rappelées succinctement:
Malaxage en présence d'une quantité prédéterminée de brai, de
préférence au voisinage de 1500C, de l'agrégat broyé à base de coke dont
la granulométrie reconstituée selon le mélange ternaire Gr/S/UF satisfait à la
relation G < Gr/S < UF et formation d'une pâte carbonée.
These known conditions are only briefly recalled:
Mixing in the presence of a predetermined quantity of pitch,
preferably in the vicinity of 1500C, the crushed coke-based aggregate of which
the particle size reconstituted according to the ternary mixture Gr / S / UF satisfies the
relation G <Gr / S <UF and formation of a carbonaceous paste.

Densification par compactage et mise en forme de ladite pâte pour
constituer l'anode crue.
Densification by compacting and shaping of said paste for
constitute the green anode.

Cuisson de préférence entre 1000"C et 1200"C, de préférence en four à
chambres, de l'anode crue.
Baking preferably between 1000 "C and 1200" C, preferably in an oven with
chambers, from the raw anode.

Claims (1)

REVENDICATIONS Procédé de fabrication de blocs carbonés et notamment d'anodes à haute résistance au choc thermique comportant les étapes successives suivantes: a) réglage de la granulométrie d'un agrégat carboné, par broyage et classement granulométrique, b) malaxage à une température généralement comprise entre 1300C et 1800C de l'agrégat broyé avec une quantité prédéterminée de liant à base de brai pour former une pâte homogène,CLAIMS A method of manufacturing carbon blocks and in particular anodes with high thermal shock resistance comprising the following successive steps: a) adjustment of the particle size of a carbonaceous aggregate, by grinding and particle size classification, b) mixing at a temperature generally included between 1300C and 1800C of the crushed aggregate with a predetermined amount of pitch binder to form a homogeneous paste, c) densification par compactage et mise en forme de ladite pâte pour c) densification by compacting and shaping of said paste to constituer le bloc carboné à l'état cru, constitute the carbonaceous block in the raw state, d) Cuisson du bloc carboné cru à une température généralement d) Firing of the raw carbonaceous block at a temperature generally supérieure à 9000C. greater than 9000C. caractérisé en ce que le réglage de la granulométrie dudit agrégat characterized in that the adjustment of the particle size of said aggregate carboné par broyage et classement est effectué selon 3 fractions: carbonated by grinding and classification is carried out according to 3 fractions: Ultra-fine, ou UF, de diamètre de grain < 30 pm Ultra-fine, or UF, grain diameter <30 µm Sable, ou S ,de diamètre de grain compris entre 30 pm et 300 pm Sand, or S, with a grain diameter between 30 pm and 300 pm Grain, ou Gr, de diamètre de grain > 300 pm Grain, or Gr, of grain diameter> 300 µm et que l'on ajuste le rapport pondéral des fractions Gr et S de telle sorte que Gr/S soit supérieur ou égal à 4. and that the weight ratio of the Gr and S fractions is adjusted so that Gr / S is greater than or equal to 4. 2 Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le rapport Gr/S est2 Method according to claim 1 characterized in that the Gr / S ratio is réglé de préférence entre 6 et 15. preferably set between 6 and 15. 3 Procédé selon les revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que les3 Method according to claims 1 or 2 characterized in that the proportions pondérales respectives des 3 fractions granulométriques respective weight proportions of the 3 grain size fractions théoriques Gr, S et UF sont les suivantes: theoretical Gr, S and UF are as follows: 60% < Gr < 90% 60% <Gr <90% 0,5% < S < 15% 5% s < UF < 25 7O 4 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en 0.5% <S <15% 5% s <UF <25 7O 4 Process according to any one of Claims 1 to 3, characterized in ce que l'on maximise la valeur de Gr en conservant leur granulométrie aux that we maximize the value of Gr by keeping their particle size at 2 fractions industrielles TG et G les plus grossières de l'agrégat carboné. 2 coarser industrial fractions TG and G of the carbon aggregate. 5 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en5 A method according to any one of claims 1 to 4 characterized in ce que l'on minimise la valeur de S par broyage intensif d'au moins une that the value of S is minimized by intensive grinding of at least one aliquote de la fraction industrielle moyenne M de l'agrégat carboné de aliquot of the average industrial fraction M of the carbon aggregate of granulométrie comprise entre 0 et 1,5 mm, de manière à augmenter la grain size between 0 and 1.5 mm, so as to increase the fraction pondérale UF au détriment de S dans la répartition ternaire UF weight fraction to the detriment of S in the ternary distribution Gr/S/UF. Gr / S / UF. 6 Procédé selon la revendication 5 caractérisé en ce que le degré de6 A method according to claim 5 characterized in that the degree of finesse du broyage dit intensif, mesuré par le pourcentage d'ultra-fines UF fineness of the so-called intensive grinding, measured by the percentage of ultra-fine UF dans la fraction granulométrique passant au tamis 200 mesh, est compris in the particle size fraction passing through the 200 mesh sieve, is included de préférence entre 54% et 10070.. preferably between 54% and 10070 .. 7 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en7 A method according to any one of claims 1 to 4 characterized in ce que l'on minimise la valeur de S en réduisant l'étalement that we minimize the value of S by reducing the spreading granulométrique de la fraction industrielle moyenne M pour le rendre très particle size of the average industrial fraction M to make it very proche de celui de la fraction sable S et cela par déplacement du seuil de close to that of the sand fraction S and that by displacement of the threshold of coupure habituel de 1,5 mm vers 0,3 mm et en effectuant un broyage usual cut from 1.5 mm to 0.3 mm and by grinding intensif sur au moins une aliquote et de préférence sur la totalité de ladite intensive on at least one aliquot and preferably on the whole of said fraction industrielle M. industrial fraction M. 8 Procédé selon la revendication 7 caractérisé en ce que le pourcentage8 A method according to claim 7 characterized in that the percentage pondéral d'ultra-fines UF dans la fraction industrielle M après broyage weight of ultra-fine UF in the industrial fraction M after grinding intensif est compris de préférence entre 54 et 100% du passant au tamis de intensive is preferably between 54 and 100% of the passing through the sieve of 200 mesh. 200 mesh.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2801303A1 (en) * 1999-11-24 2001-05-25 Pechiney Aluminium Manufacture of highly shock-resistant carbon blocks used as anodes for aluminum production by the Hall-Heroult process involves adjusting the size grain distribution of a carbon-containing aggregate
RU2521178C1 (en) * 2013-02-13 2014-06-27 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" Method of anode paste preparation to form untreated anodes

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
R.D. ZABREZNIK: "LIGHT METALS 1987", 24 February 1987, LOUISIANA, US, XP002005336 *
U. MANNWEILER ET AL.: "The design of a new anode technology for the aluminum industry", JOM, February 1994 (1994-02-01), pages 15 - 21, XP000426936 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2801303A1 (en) * 1999-11-24 2001-05-25 Pechiney Aluminium Manufacture of highly shock-resistant carbon blocks used as anodes for aluminum production by the Hall-Heroult process involves adjusting the size grain distribution of a carbon-containing aggregate
WO2001038253A1 (en) * 1999-11-24 2001-05-31 Aluminium Pechiney Method for making carbon blocks highly resistant to thermal shock
RU2521178C1 (en) * 2013-02-13 2014-06-27 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" Method of anode paste preparation to form untreated anodes

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