FR2800099A1

FR2800099A1 - PROCESS FOR MANUFACTURING CARBON BODIES

Info

Publication number: FR2800099A1
Application number: FR0013166A
Authority: FR
Inventors: Werner K Fisher
Original assignee: CARBON Ltd R ET D
Current assignee: CARBON Ltd R ET D
Priority date: 1999-10-15
Filing date: 2000-10-13
Publication date: 2001-04-27
Anticipated expiration: 2020-10-13
Also published as: FR2800099B1; DE19949868B4; CH694271A5; DE19949868A1

Abstract

Il est connu de fabriquer des corps de carbone, notamment des anodes pour l'électrolyse ignée d'aluminium, par compression de la masse d'anode brute pour obtenir une hauteur constante des anodes. La masse d'anode manquante ou excédentaire est alors complétée ou réduite lors de l'opération de compression suivante. Ainsi on obtient des anodes d'une même hauteur, mais présentant un poids ou une densité différents ce qui est désavantageux pour leur comportement dans l'électrolyse. L'invention propose un procédé permettant d'éviter cet inconvénient, en permettant la fabrication de corps de carbone d'une hauteur et d'une densité toujours identiques.It is known to manufacture carbon bodies, in particular anodes for the igneous electrolysis of aluminum, by compressing the bulk of the raw anode to obtain a constant height of the anodes. The missing or excess anode mass is then supplemented or reduced during the next compression operation. Thus, anodes of the same height are obtained, but having a different weight or density, which is disadvantageous for their behavior in electrolysis. The invention proposes a method making it possible to avoid this drawback, by allowing the manufacture of carbon bodies of always identical height and density.

Description

L'invention concerne un procédé de fabrication de corps de carbone,The invention relates to a method for manufacturing carbon bodies,

notamment d'anodes pour l'électrolyse ignée d'aluminium selon le préambule de la in particular anodes for the igneous aluminum electrolysis according to the preamble of the

revendication 1.claim 1.

La fabrication d'aluminium est techniquement réalisée dans une électrolyse ignée o de l'oxyde d'aluminium (Al203) est dissout dans une fusion de sels fluorés à des températures de 9500C environ. Dans cette fusion on introduit généralement de façon continue un courant continu d'une intensité de 100 à 300 kA à l'aide d'anodes au carbone (également appelées anodes). En formant de l'aluminium métallique, I'oxygène provenant de l'oxyde d'aluminium (également appelé alumine) se lie au carbone de l'anode pour former du dioxyde de carbone gazeux (CO2), I'anode se consumant lors de ce processus. Les anodes consumées devant être remplacées par des anodes neuves, les coûts ainsi engagés constituent une partie importante des coûts totaux de l'électrolyse ignée (également appelée électrolyse). La réduction de cette consommation fait l'objet d'efforts de développement techniques permanents de la part d'exploitants The manufacture of aluminum is technically carried out in an igneous electrolysis o aluminum oxide (Al203) is dissolved in a fusion of fluorinated salts at temperatures of about 9500C. In this fusion, a direct current with an intensity of 100 to 300 kA is generally introduced continuously using carbon anodes (also called anodes). By forming metallic aluminum, the oxygen from aluminum oxide (also called alumina) binds to the carbon of the anode to form carbon dioxide gas (CO2), the anode being consumed during this process. Since the consumed anodes must be replaced by new anodes, the costs thus incurred constitute a significant part of the total costs of igneous electrolysis (also called electrolysis). Reducing this consumption is the subject of ongoing technical development efforts by operators

d'électrolyses et de fabricants d'anodes. of electrolyses and anode manufacturers.

La consommation d'anodes est définie selon la consommation brute d'anodes (consommation brute) et la consommation nette d'anodes (consommation nette), la consommation nette résultant de la consommation brute moins les restes d'anodes. Les restes d'anodes sont des restes d'anodes consumées qui sont récupérés et réutilisés en tant que composants de ce que l'on appelle matière sèche pour la fabrication d'anodes neuves. La consommation nette est composée de trois éléments, à savoir la consommation stoechiométrique en tant que premier élément, une consommation à ajouter au premier élément résultant de la conduite de l'électrolyse en tant que deuxième élément, et une autre consommation supplémentaire résultant de la qualité des anodes en tant que troisième élément. Le but de l'invention est d'obtenir la réduction de la consommation due à la qualité des anodes. Cette consommation est entre autres Anode consumption is defined according to gross anode consumption (gross consumption) and net anode consumption (net consumption), the net consumption resulting from gross consumption minus the anode remains. The anode remains are spent anode remains which are recovered and reused as components of so-called dry matter for the manufacture of new anodes. The net consumption is composed of three elements, namely the stoichiometric consumption as the first element, a consumption to be added to the first element resulting from the conduct of the electrolysis as the second element, and another additional consumption resulting from the quality anodes as a third element. The object of the invention is to obtain a reduction in consumption due to the quality of the anodes. This consumption is among others

régie par la densité d'une anode, de ce que l'on appelle la densité d'anode brute. governed by the density of an anode, of what is called the gross anode density.

Il est déterminant pour la conduite économique d'un processus d'électrolyse que It is crucial for the economic conduct of an electrolysis process that

l'on propose à celui-ci des anodes d'une densité à peu près homogène. an anodes with an approximately homogeneous density are proposed to it.

Les anodes sont constituées par du coke de pétrole calciné et généralement du matériau d'anode recyclé avec de la poix comme agent liant. Le coke de pétrole est un résidu de la distillation de pétrole tandis que le matériau d'anode résulte de restes d'anodes. Comme poix on utilise une poix de goudron de houille ou une poix de pétrole ou un mélange des deux. Les anodes sont généralement fabriquées en soumettant du coke et des restes à une fragmentation mécanique (concassage et broyage), en classifiant le matériau fragmenté selon plusieurs fractions de granulométrie et en réunissant ensuite selon une recette prédéfinie ce que l'on appelle un mélange de matières sèches (coke et restes) des différentes fractions de granulométrie. Ensuite on chauffe le mélange de matières sèches entre 140 C et 180 C, rajoute de la poix en tant qu'agent liant, et mélange le mélange par apport d'énergie dans un procédé comprenant une ou plusieurs étapes, puis la masse d'anode (ci-après masse) est moulée à des températures comprises entre 100 C et 160 C dans un dispositif de moulage pour obtenir des anodes brutes, c'est-à-dire des anodes non cuites. Le façonnage (également appelé moulage) se fait soit par vibration ou par compression, le cas échéant en utilisant un vide, pour faciliter un dégazage de la masse d'anode lors de la compression. Ensuite, les anodes brutes sont cuites pendant un certain temps à des températures de l'ordre de 11000C à 1200 0C. Suite au processus de cuisson et au refroidissement, les anodes sont prêtes pour leur mise en oeuvre dans l'électrolyse. Ce procédé, qui se déroule par principe dans toutes les usines d'anodes, est caractérisé en ce que tous les paramètres des étapes de procédé décrites ci-dessus pour la fabrication d'anodes brutes, depuis le mélange de matières sèches jusqu'au moulage de l'anode brute, sont maintenus constants, par exemple la puissance d'un premier mélangeur après la réunion des matières sèches et de la poix. Ce mélangeur est généralement appelé pétrisseuse, la constance de puissance étant obtenue par réglage de la position des clapets de sortie sur la pétrisseuse en fonction de l'absorption de puissance de l'entraînement de pétrisseuse, ce qui signifie également que l'apport d'énergie dans le mélange reste constant. Par l'intermédiaire d'un circuit de régulation approprié, dans une première étape d'homogénéisation en aval du premier mélangeur, I'apport d'énergie dans la natte d'électrodes et leur température à la sortie d'un dispositif de mélange/refroidisseur de masse représentant l'étape d'homogénéisation, sont maintenus constants par le réglage fixe de grandeurs de fonctionnement du mélangeur et la variation d'une quantité d'eau introduite dans le dispositif. Les paramètres de fonctionnement de machines de moulage tels que la pression de compression et le temps d'arrêt de presses, la fréquence de vibration, le balourd, le poids de couverture et la durée de vibration pour des machines à mouler par vibration sont également maintenus constants, tout comme les grandeurs de fonctionnement de la fabrication de masse d'anodes. Le dosage de la masse d'anodes vers la machine à mouler est effectué, dans les procédés connus, par gravimétrie, la hauteur de l'aggloméré (anode) étant mesurée à la fin du processus de moulage - ce qui est également spécifique pour les procédés connus. La mesure sert au réglage des anodes à la même hauteur, la quantité de la charge étant ajustée en cas d'écarts de hauteur (écart entre hauteur de consigne et hauteur réelle). Si la hauteur réelle d'une anode se situe au-dessus de la hauteur de consigne fixée, la quantité est réduite en conséquence, si la hauteur réelle se situe en dessous de la hauteur de consigne, la quantité de la charge est augmentée. Dans les procédés connus, la mesure de hauteur sert uniquement à l'ajustement de la quantité de masse d'anode amenée dans la machine à mouler à la hauteur de l'anode moulée, c'est-à-dire à l'augmenter ou à la réduire. L'état de la technique actuel produit des anodes d'une même hauteur (une dimension exigée). L'état de la technique accepte toutefois des modifications du poids ou de la densité des anodes. Ces modifications de densité, c'est-à-dire variations de densité (variations de densité des anodes brutes), est une cause qui a une influence négative sur la The anodes consist of calcined petroleum coke and generally anode material recycled with pitch as a binding agent. Petroleum coke is a residue from petroleum distillation while the anode material is the result of anode residue. The pitch is a pitch of coal tar or a pitch of petroleum or a mixture of the two. The anodes are generally manufactured by subjecting coke and residues to mechanical fragmentation (crushing and grinding), by classifying the fragmented material according to several fractions of grain size and then bringing together according to a predefined recipe what is called a mixture of materials dry (coke and residue) of the different particle size fractions. Then the mixture of dry materials is heated between 140 ° C. and 180 ° C., adding pitch as a binding agent, and mixing the mixture by supplying energy in a process comprising one or more stages, then the mass of anode. (hereinafter mass) is molded at temperatures between 100 C and 160 C in a molding device to obtain raw anodes, that is to say uncooked anodes. The shaping (also called molding) is done either by vibration or by compression, if necessary using a vacuum, to facilitate degassing of the anode mass during compression. Then, the raw anodes are baked for a certain time at temperatures of the order of 11000C to 1200 0C. Following the cooking and cooling process, the anodes are ready for use in electrolysis. This process, which takes place in principle in all anode factories, is characterized in that all the parameters of the process steps described above for the production of raw anodes, from the mixture of dry materials to molding of the raw anode, are kept constant, for example the power of a first mixer after the combination of dry matter and pitch. This mixer is generally called a kneader, the consistency of power being obtained by adjusting the position of the outlet valves on the kneader as a function of the power absorption of the kneader drive, which also means that the supply of energy in the mixture remains constant. Via an appropriate regulation circuit, in a first homogenization step downstream of the first mixer, the supply of energy into the mat of electrodes and their temperature at the outlet of a mixing device / mass cooler representing the homogenization step, are kept constant by the fixed adjustment of operating quantities of the mixer and the variation of an amount of water introduced into the device. The operating parameters of molding machines such as compression pressure and press downtime, vibration frequency, unbalance, cover weight and vibration time for vibration molding machines are also maintained constant, as well as the operating variables of mass anode manufacturing. The dosing of the mass of anodes to the molding machine is carried out, in known methods, by gravimetry, the height of the chipboard (anode) being measured at the end of the molding process - which is also specific for known methods. The measurement is used to adjust the anodes to the same height, the quantity of the load being adjusted in the event of height deviations (difference between setpoint height and actual height). If the actual height of an anode is above the set target height, the quantity is reduced accordingly, if the actual height is below the set height, the amount of charge is increased. In known methods, the height measurement is used only for adjusting the quantity of anode mass supplied into the molding machine to the height of the molded anode, that is to say to increase it or to reduce it. The current state of the art produces anodes of the same height (a required dimension). The state of the art, however, accepts changes in the weight or density of the anodes. These density modifications, i.e. density variations (variations in density of the raw anodes), is a cause which has a negative influence on the

consommation supplémentaire d'une anode en raison de sa qualité. additional consumption of an anode due to its quality.

A partir de cet état de la technique, I'objectif de l'invention est de proposer un procédé de fabrication de corps de carbone, notamment d'anodes pour l'électrolyse ignée d'aluminium, permettant de fabriquer des corps de carbone notamment des anodes d'une hauteur et d'une densité constantes, et cet objectif est atteint par un procédé présentant les caractéristiques caractérisantes de la From this state of the art, the objective of the invention is to propose a process for manufacturing carbon bodies, in particular anodes for the igneous electrolysis of aluminum, making it possible to manufacture carbon bodies, in particular anodes of constant height and density, and this objective is achieved by a process having the characteristic features of the

revendication 1.claim 1.

Les revendications suivant la revendication 1 caractérisent des développements The claims according to claim 1 characterize developments

avantageux du procédé selon l'invention. advantageous of the process according to the invention.

D'autres avantages, caractéristiques et détails du procédé selon l'invention Other advantages, characteristics and details of the process according to the invention

résultent de la description suivante d'un mode de réalisation préféré du procédé result from the following description of a preferred embodiment of the process

et du dessin sur lequel la figure 1 représente le schéma du procédé d'une usine de masse d'électrode connue, complété par les mesures revendiquées pour atteindre l'objectif de l'invention. Ci-après est décrit plus en détail le schéma du procédé représenté selon l'invention au niveau de sa construction (dispositif). Le dispositif 10, à l'aide duquel le procédé selon l'invention est représenté, comprend un dispositif de préparation de coke de pétrole 11, un dispositif de préparation de poussières de coke de pétrole 12 et un dispositif de préparation de matériau recyclé 13 (restes d'anodes). La préparation de coke de pétrole 11 (ci-après préparation de coke), la préparation de poussières de coke de pétrole 12 (ci-après préparation de poussières) et la préparation de matériau recyclé 13 (ci-après préparation de restes) comprennent des concasseurs, des broyeurs et des broyeurs fins (pas représentés) qui fragmentent les cokes de pétrole, broient les cokes de pétrole en poussières et fragmentent les restes. Les produits de fragmentation sont transportés selon les matières premières et les granulométries dans des silos (non représentés). Aux silos, silos à poussières, par l'intermédiaire d'une installation de contrôle d'absence de poussières 34, est raccordé un dispositif de dosage 14, qui de son côté transporte sur un préchauffage de matières sèches 15. Le préchauffage de matières sèches 15 est relié à l'entrée 16 d'un premier mélangeur, de la pétrisseuse 17, entrée 16 dans laquelle le doseur de poix 18 charge également de la poix servant d'agent liant. En aval de l'extrémité de sortie 19 pourvue de clapets 28 de la pétrisseuse 17 est également placé un mélangeur servant de refroidisseur de masse (refroidisseur de masse d'anode). A lI'intérieur du mélangeur 20 est prévu un cyclone 21 entraîné dont les bras mélangeurs 22 sur l'arbre de cyclone sont réglables, c'est-à-dire réglables autour de leur axe longitudinal (réglage angulaire) pendant le fonctionnement du cyclone 21 à l'aide d'un actionneur 23. Par l'intermédiaire de sa sortie 24, le mélangeur 20 est en communication de transport avec un silo de masse 25 comprenant une bascule, qui de son côté est reliée à un dispositif d'alimentation 26. Le dispositif d'alimentation 26 assure le transport dans une machine de moulage, de préférence dans une presse 27. Sur le côté sortie 29 de la presse 27 est and of the drawing in which FIG. 1 represents the diagram of the process of a known electrode mass factory, supplemented by the measures claimed to achieve the objective of the invention. Below is described in more detail the diagram of the process represented according to the invention in terms of its construction (device). The device 10, using which the method according to the invention is shown, comprises a device for preparing petroleum coke 11, a device for preparing petroleum coke dust 12 and a device for preparing recycled material 13 ( remains of anodes). The preparation of petroleum coke 11 (hereinafter preparation of coke), the preparation of petroleum coke dust 12 (hereinafter preparation of dust) and the preparation of recycled material 13 (hereinafter preparation of residues) include crushers, grinders and fine grinders (not shown) which fragment petroleum cokes, grind petroleum cokes into dust and fragment the remains. The fragmentation products are transported according to the raw materials and the grain sizes in silos (not shown). To the silos, dust silos, by means of an installation for controlling the absence of dust 34, is connected a metering device 14, which in turn transports over a preheating of dry materials 15. The preheating of dry materials 15 is connected to the inlet 16 of a first mixer, of the kneader 17, inlet 16 in which the pitch doser 18 also loads pitch serving as a binding agent. Downstream of the outlet end 19 provided with valves 28 of the kneader 17 is also placed a mixer serving as mass cooler (anode mass cooler). Inside the mixer 20 is provided a driven cyclone 21 whose mixer arms 22 on the cyclone shaft are adjustable, that is to say adjustable around their longitudinal axis (angular adjustment) during the operation of the cyclone 21 by means of an actuator 23. Via its output 24, the mixer 20 is in transport communication with a mass silo 25 comprising a rocker, which in turn is connected to a supply device 26 The feed device 26 provides transport in a molding machine, preferably in a press 27. On the outlet side 29 of the press 27 is

représentée une anode brute 33.shown a raw anode 33.

Le dispositif 10 décrit ci-dessus comprend pour l'essentiel trois étapes de fonctionnement. La première concerne la préparation des matières premières pour la matière sèche par concassage et broyage de coke de pétrole (y compris le broyage d'une partie du coke de pétrole en poussières) et de restes d'anodes, le tamisage des produits broyés selon les granulométries, puis le stockage des produits broyés séparés selon fractions de la granulométrie, ainsi que la réunion des matières premières selon certaines recettes qui définissent les proportions de coke de pétrole, de poussières et de restes d'anodes selon les granulométries. A cette première étape de fonctionnement, les dispositifs de préparation de coke de pétrole 11, de préparation de poussières 12 et de préparation de matériau recyclé (restes d'anodes) 13 participent séparément pour chaque matière première. Les dispositifs 11, 12 et 13 transportent les produits préparés dans des silos (non représentés). Depuis le dispositif de dosage 14, les matières premières sont retirées des silos selon leur type (coke de pétrole, poussières de coke de pétrole, restes d'anodes) et leur granulométrie et réunies pour obtenir ce que l'on appelle la matière sèche. La matière sèche est typiquement composée de 70 - 85 % de coke de pétrole calciné y compris poussières de coke de pétrole et de 15-30 % de restes d'anodes recyclés. La deuxième étape de fonctionnement est la suivante. Depuis le dispositif de dosage 14, la matière sèche est transportée vers un préchauffage de matière sèche 15 qu'elle traverse depuis une ouverture d'entrée jusqu'à l'ouverture de sortie. Dans le préchauffage 15 la matière sèche est chauffée à une température de 140 C à 180 C. La matière sèche chauffée est transportée depuis l'ouverture de sortie vers l'entrée 16 d'un premier mélangeur, de préférence une pétrisseuse 17. De la poix en provenance du dosage de poix 18 est également amenée dans l'entrée 16 de la pétrisseuse, et la mission de la pétrisseuse 17 est de réunir la matière sèche et la poix en une masse d'anode brute (ci-après appelée masse) pour l'homogénéiser. Le couple de rotation développé par le moteur d'entraînement 30 de la pétrisseuse 17 pendant son fonctionnement est surveillé à l'aide d'un dispositif d'affichage 31, et l'apport d'énergie dans la masse est contrôlé par l'intermédiaire de la surveillance du couple de rotation et de la position des clapets. La masse sort de la sortie 19 pourvue de clapets 28 de la pétrisseuse 17 pour entrer dans le mélangeur 20. Le mélangeur 20 est un mélangeur 20 qui refroidit et homogénéise la masse, le refroidissement étant réalisé par injection d'eau dans la masse, ce qui réduit la température de la masse normalement à 110 C - 170 C. La température est surveillée par un appareil d'affichage 32 situé entre le mélangeur 20 et le silo de masse 25, et en fonction d'un affichage (écart de la température de consigne) est injectée une quantité plus ou moins importante d'eau. Le dépôt de la masse dans le silo 25 termine la deuxième étape de fabrication. La troisième étape de fabrication concerne le moulage d'une anode brute 33 à partir de la masse. La masse est retirée du silo de masse 25 par charges, c'est-à-dire en fonction du The device 10 described above essentially comprises three operating steps. The first concerns the preparation of raw materials for dry matter by crushing and grinding petroleum coke (including the grinding of part of petroleum coke into dust) and anode remains, the sieving of the ground products according to the granulometry, then the storage of the ground products separated according to fractions of the granulometry, as well as the combination of the raw materials according to certain recipes which define the proportions of petroleum coke, dust and anode remains according to the granulometry. In this first operating step, the devices for preparing petroleum coke 11, for preparing dust 12 and for preparing recycled material (anode remains) 13 participate separately for each raw material. The devices 11, 12 and 13 transport the prepared products in silos (not shown). From the metering device 14, the raw materials are removed from the silos according to their type (petroleum coke, petroleum coke dust, anode residues) and their particle size and combined to obtain what is called dry matter. The dry matter is typically composed of 70-85% calcined petroleum coke including petroleum coke dust and 15-30% of recycled anode remains. The second stage of operation is as follows. From the metering device 14, the dry matter is transported to a dry matter preheating 15 which it passes through from an inlet opening to the outlet opening. In the preheating 15 the dry matter is heated to a temperature of 140 C to 180 C. The heated dry matter is transported from the outlet opening to the inlet 16 of a first mixer, preferably a kneader 17. From the pitch from the pitch dosage 18 is also brought into the inlet 16 of the kneader, and the mission of the kneader 17 is to combine the dry matter and the pitch into a mass of crude anode (hereinafter called mass) to homogenize it. The torque developed by the drive motor 30 of the kneader 17 during its operation is monitored using a display device 31, and the supply of energy into the mass is controlled via monitoring the torque and the position of the valves. The mass leaves the outlet 19 provided with valves 28 of the kneader 17 to enter the mixer 20. The mixer 20 is a mixer 20 which cools and homogenizes the mass, the cooling being carried out by injection of water into the mass, this which normally reduces the mass temperature to 110 C - 170 C. The temperature is monitored by a display device 32 located between the mixer 20 and the mass silo 25, and according to a display (temperature difference more or less water is injected. The deposition of the mass in the silo 25 completes the second manufacturing step. The third manufacturing step concerns the molding of a raw anode 33 from the mass. The mass is removed from the mass silo 25 by loads, that is to say according to the

poids, et transportée dans une machine à mouler, de préférence une presse 27. weight, and transported in a molding machine, preferably a press 27.

Dans la presse 27, la masse est compactée par application de forces de compression pour obtenir une anode de dimensions définies, puis évacuée de la presse 27 à la fin du processus de moulage, ensuite la prochaine charge de In the press 27, the mass is compacted by application of compression forces to obtain an anode of defined dimensions, then removed from the press 27 at the end of the molding process, then the next load of

masse étant transportée dans la presse 27. mass being transported in the press 27.

Pour atteindre son objectif, c'est-à-dire la fabrication d'anodes brutes d'une même hauteur et d'une même densité (c'est-à-dire d'un poids constant), l'invention part du principe d'utiliser des forces de compression, notamment leurs écarts de valeurs de consigne, en tant que signal de correction pour influencer les paramètres de fonctionnement d'une partie ou de tous les dispositifs des trois étapes de fabrication pour influencer ainsi l'état de densité de la masse d'anode To achieve its objective, that is to say the manufacture of raw anodes of the same height and the same density (that is to say of a constant weight), the invention starts from the principle to use compression forces, in particular their deviations from set values, as a correction signal to influence the operating parameters of some or all of the devices of the three manufacturing stages to thereby influence the state of density anode mass

brute (également appelée densité ou consistance) avant sa compression. raw (also called density or consistency) before compression.

L'influence sur la consistance résulte alors de la connaissance du rapport direct entre la consistance et la force de compression pour obtenir une hauteur de corps moulé définie. Selon l'invention, dans la troisième étape de fabrication, la force de compression (force de compression verticale, également appelée force de compression de consigne) se situant dans une plage de tolérance de grandeurs est ajustée automatiquement par la presse 27 dans chaque jeu de travail de la presse 27, de telle façon que l'on obtient la hauteur d'anode de consigne précise avec une consistance prédéterminée. Si pour obtenir la hauteur d'anode de consigne un effort plus ou moins important est nécessaire que la force de compression de consigne (également appelée force de compression réelle), la force réelle sert de signal pour modifier la consistance de la masse en direction de valeurs plus ou moins importantes, et ceci jusqu'à ce que la hauteur d'anode The influence on consistency then results from knowing the direct relationship between consistency and the compressive force to obtain a defined molded body height. According to the invention, in the third manufacturing step, the compressive force (vertical compressive force, also called the target compressive force) lying within a tolerance range of variables is automatically adjusted by the press 27 in each set of press 27, so that the precise set anode height is obtained with a predetermined consistency. If to obtain the set anode height a greater or less effort is required than the set compression force (also called real compression force), the real force is used as a signal to modify the consistency of the mass towards more or less important values, and this until the anode height

de consigne est à nouveau obtenue avec la force de compression de consigne. setpoint is again obtained with the setpoint compression force.

La constance de la densité de masse peut être influencée selon la figure 1 par les grandeurs, pouvant être introduites individuellement ou ensemble, de l'apport d'énergie dans la masse pendant les deux étapes de mélange 17 et 20 (avec le cyclone 21), cette conduite du procédé, c'est-à- dire l'influence, étant avantageusement développée si, comme dans le procédé selon l'invention, la masse est transportée continuellement et réglée sur une densité (poids par unité The constancy of the mass density can be influenced according to FIG. 1 by the quantities, which can be introduced individually or together, of the energy supply in the mass during the two mixing stages 17 and 20 (with cyclone 21) , this process control, that is to say the influence, being advantageously developed if, as in the process according to the invention, the mass is transported continuously and adjusted to a density (weight per unit

de volume), c'est-à-dire une consistance constante. volume), i.e. a constant consistency.

Selon l'invention, les montants d'énergie peuvent être variés par l'embrayage et l'influence d'un dispositif séparé de la pétrisseuse 17 et du mélangeur 20, introduisant une énergie dans la masse, et ceci généralement à chaque point le long de la ligne de procédé commençant à la pétrisseuse 17 et se terminant à l'entrée dans le silo de masse 25. A cet effet sont appropriés des mélangeurs, des agitateurs, des cyclones et des dispositifs similaires qui, par leur action, confèrent à la masse un certain montant d'énergie et par conséquent une consistance spécifique. Ces dispositifs seraient des dispositifs complétant des pétrisseuses 17 et des mélangeurs 20 existants dans le but de varier le montant d'énergie normalement constant transmis à la masse par la pétrisseuse 17 et le mélangeur 20, entièrement ou partiellement indépendamment de ceux-ci (pétrisseuse, mélangeur). Selon l'invention et la figure 1 est proposé d'utiliser les possibilités de la pétrisseuse 17 et/ou du mélangeur 20 pour varier le montant d'énergie, c'est-à-dire la consistance de la masse. Concernant la pétrisseuse 17, ceci peut être obtenu en ce que l'absorption de puissance de son moteur d'entraînement 30 est modifiée par la position de ses clapets 28. Cette mesure permet de modifier l'apport d'énergie dans la masse. La même chose est possible par variation des vitesses de rotation du bac et/ou de l'outil de mélange du mélangeur 20. Un autre mode de réalisation de l'invention est caractérisé en ce que le mélangeur 20 est équipé d'un outil de mélange 35 et d'un cyclone 21. Une réalisation selon l'invention est caractérisée en ce que le cyclone 21 est configuré de telle façon que non seulement sa vitesse de rotation peut être modifiée pendant le fonctionnement à l'aide d'un actionneur, mais également sa According to the invention, the amounts of energy can be varied by the clutch and the influence of a device separate from the kneader 17 and the mixer 20, introducing energy into the mass, and this generally at each point along from the process line starting at the kneader 17 and ending at the entry into the mass silo 25. For this purpose are suitable mixers, agitators, cyclones and similar devices which, by their action, give the mass a certain amount of energy and therefore a specific consistency. These devices would be devices supplementing existing kneaders 17 and mixers 20 in order to vary the amount of normally constant energy transmitted to the mass by the kneader 17 and the mixer 20, entirely or partially independently of these (kneader, mixer). According to the invention and Figure 1 is proposed to use the possibilities of the kneader 17 and / or the mixer 20 to vary the amount of energy, that is to say the consistency of the mass. With regard to the kneader 17, this can be obtained in that the power absorption of its drive motor 30 is modified by the position of its valves 28. This measure makes it possible to modify the supply of energy in the mass. The same is possible by varying the rotational speeds of the tank and / or of the mixing tool of the mixer 20. Another embodiment of the invention is characterized in that the mixer 20 is equipped with a mixture 35 and a cyclone 21. An embodiment according to the invention is characterized in that the cyclone 21 is configured in such a way that not only its speed of rotation can be modified during operation using an actuator, but also its

géométrie, de préférence par réglage de ses bras mélangeurs 22. geometry, preferably by adjusting its mixing arms 22.

Un développement avantageux du procédé selon l'invention prévoit d'effectuer le réglage des pétrisseuses et des mélangeurs de telle façon qu'en cas de nécessité d'effectuer des mesures de correction (c'est-àdire si la hauteur d'anode de consigne est obtenue avec la force de compression de consigne), les pétrisseuses 17 et les mélangeurs 20 avec leurs compléments (par exemple le cyclone 21) sont à nouveau exploités avec leur paramètres de fonctionnement An advantageous development of the process according to the invention provides for adjusting the kneading machines and the mixers in such a way that in case of necessity to carry out correction measurements (i.e. if the set anode height is obtained with the set compression force), the kneaders 17 and the mixers 20 with their complements (for example the cyclone 21) are again operated with their operating parameters

initiaux.initials.

Un développement avantageux du procédé selon l'invention peut prévoir un réglage diminuant le débit de masse jusqu'à une valeur prédéfinie, même si avec un apport d'énergie maximum par l'intermédiaire de la pétrisseuse 17 et du mélangeur 20 on ne peut obtenir la consistance de masse nécessaire pour obtenir la densité requise sans réduction de débit (position E). Un développement avantageux du procédé selon l'invention prévoit un contrôle quasi-continu de la quantité dosée de tous les composants en ce que l'éjection d'anodes brutes par unité de temps doit être identique à la somme préréglée du débit de chaque composant par unité de temps (positions C et E). L'addition de poussières est de préférence mesurée continuellement, en ce qui concerne la quantité de poussières et la finesse des poussières, à l'aide du dispositif de contrôle de finesse des poussières 34 (voir position D). Ces contrôles permettent d'engager An advantageous development of the method according to the invention can provide an adjustment reducing the mass flow rate to a predefined value, even if with maximum energy input via the kneader 17 and the mixer 20 it is not possible to obtain the mass consistency necessary to obtain the required density without reduction in flow (position E). An advantageous development of the method according to the invention provides for a quasi-continuous control of the metered quantity of all the components in that the ejection of raw anodes per unit of time must be identical to the preset sum of the flow rate of each component by time unit (positions C and E). The addition of dust is preferably measured continuously, with regard to the amount of dust and the fineness of the dust, using the dust fineness control device 34 (see position D). These controls make it possible to engage

des mesures de correction nécessaires ou de déclencher des alarmes. necessary corrective measures or triggering alarms.

Un type de conduite de procédé sera décrit ci-après à l'aide du schéma de procédé selon la figure 1, partant du principe que pour modifier la consistance, les possibilités de variation des apports d'énergie sont suffisantes. Une masse est dosée selon le poids et transportée vers la presse 27 pour y être comprimée pour obtenir une anode brute 33 d'une hauteur prédéfinie (hauteur d'anode de consigne). Afin que toutes les anodes successives dans le processus de fabrication atteignent la même hauteur d'anode, la presse 27 est équipée pour développer automatiquement la force de compression (force de compression réelle) dans chaque jeu de travail (d'une anode à l'autre), qui est nécessaire pour obtenir la hauteur d'anode de consigne constante. Si lors du processus de compression la force de compression réelle dépasse une valeur limite supérieure admissible (force de compression de consigne plus plage de tolérance), on modifie en premier lieu la géométrie et/ou la vitesse de rotation du cyclone 21 dans le mélangeur 20 afin que - pendant que le mélangeur 20 exerce sa fonction de mélange normale - une énergie supplémentaire soit introduite dans la masse de sorte que sa modification de consistance en résultant permet une réduction de la force de compression réelle sur la force de compression de consigne. Pour cette variation de l'apport d'énergie par le cyclone 21 on modifie, pour la modification de la géométrie, les positions angulaires de ses bras mélangeurs 22 à l'aide de l'actionneur 23. La première mesure décrite ci- dessus est représentée A type of process control will be described below with the aid of the process diagram according to FIG. 1, starting from the principle that to modify the consistency, the possibilities of variation of the energy inputs are sufficient. A mass is dosed according to the weight and transported to the press 27 to be compressed there to obtain a raw anode 33 of a predefined height (set anode height). So that all the successive anodes in the manufacturing process reach the same anode height, the press 27 is equipped to automatically develop the compressive force (actual compressive force) in each working set (from one anode to the other), which is necessary to obtain the constant set anode height. If during the compression process the actual compression force exceeds an admissible upper limit value (nominal compression force plus tolerance range), the geometry and / or the speed of rotation of the cyclone 21 in the mixer 20 is first modified so that - while the mixer 20 is exercising its normal mixing function - additional energy is introduced into the mass so that its change in consistency resulting therefrom allows a reduction in the actual compressive force over the set compression force. For this variation in the supply of energy by the cyclone 21, for the modification of the geometry, the angular positions of its mixing arms 22 are modified using the actuator 23. The first measurement described above is represented

par la position A. La température de la masse est alors surveillée en permanence. by position A. The temperature of the mass is then continuously monitored.

Si le cas échéant l'apport d'énergie selon la position A par la commande de l'apport de puissance du mélangeur 20 n'est pas suffisant, on augmente en deuxième lieu l'apport d'énergie de la pétrisseuse 17 par réglage des clapets 28 dans la masse, voir position B. Ce processus est surveillé par l'affichage du couple de rotation. Si la force de compression pour obtenir la hauteur d'anode de consigne est inférieure à la force de compression de consigne moins la plage de tolérance, I'apport d'énergie dans la masse doit être réduit. Ceci se fait encore premièrement par l'adaptation de la géométrie et/ou de la vitesse de rotation du cyclone dans le mélangeur 20 (position A). Si ceci, ainsi qu'une adaptation éventuelle de la vitesse de rotation du bac, n'est pas suffisant, on peut en plus réduire l'apport d'énergie dans la masse par la pétrisseuse 17 (réglage des clapets) (position B). Pour la réalisation du procédé selon l'invention, en cas de mesures de correction, donc par exemple la modification de paramètres de fonctionnement du mélangeur 20, la mise en circuit du cyclone 21 et la modification des paramètres de fonctionnement de la pétrisseuse 17, il est avantageux d'effectuer la mise hors circuit des dispositifs d'apport ou de réduction d'énergie dans l'ordre inverse de leur mise en circuit précédente, et ceci If, if necessary, the energy supply in position A by controlling the power supply from the mixer 20 is not sufficient, the energy supply from the kneader 17 is increased in the second place by adjusting the valves 28 in the mass, see position B. This process is monitored by the display of the torque. If the compressive force to obtain the nominal anode height is less than the nominal compressive force minus the tolerance range, the energy supply into the mass must be reduced. This is again done firstly by adapting the geometry and / or the speed of rotation of the cyclone in the mixer 20 (position A). If this, as well as a possible adaptation of the speed of rotation of the tank, is not sufficient, one can in addition reduce the supply of energy into the mass by the kneader 17 (adjustment of the valves) (position B) . For carrying out the method according to the invention, in the event of corrective measures, therefore for example the modification of operating parameters of the mixer 20, the switching on of the cyclone 21 and the modification of the operating parameters of the kneader 17, it it is advantageous to switch off the energy supply or reduction devices in the reverse order of their previous switching on, and this

avec un contrôle de débit de masse continu ou discontinu. with continuous or discontinuous mass flow control.

OO

Claims

1. Process for the production of carbon bodies, in particular anodes for the igneous electrolysis of aluminum, by preparation of a dry matter, addition of pitch as a binding agent, mixture of the dry matter and the binding agent to obtain a raw anode mass, molding the raw anode mass to obtain anodes of the same height using a vertical compressive force, characterized in that to obtain anodes the same height and the same density a) from one working set to the next, suitable variable compression forces are applied to the anode mass, precisely repeating the anode height and being within a tolerance range of quantities, and that b) compression forces beyond the tolerance range are used as correction signals to modify the consistency of the mass

1 5 anode.

2. Method according to claim 1, characterized in that following an upward overshoot of the tolerance range of magnitudes of the force of

compression, the consistency of the anode mass is reduced.

3. Method according to claim 1, characterized in that following a downward overshoot of the tolerance range of magnitudes of the force of

compression, the consistency of the anode mass is increased.

4. Method according to one of claims I to 3, characterized in that

the increase in consistency is achieved by increasing and reducing

consistency by reducing the energy input into the anode mass.

5. Method according to claim 4, characterized in that the increase in the energy supply is achieved using a mixer 20 and / or a cyclone 21

integrated in the mixer 20.

6. Method according to claim 5, characterized in that an increase

additional energy is supplied using a kneader 17.

he

7. Method according to claim 4, characterized in that the reduction of the energy supply is carried out using the mixer 20 and / or a cyclone 21 integrated in

the mixer 20.

8. Method according to claim 7, characterized in that the reduction

additional amount of energy is achieved using the kneader 17.

9. Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that one reduces

the mass flow through the process per unit of time if an energy input

is not reached.

10. Method according to one of claims 1 to 9, characterized in that the flow

correct of all components (dry matter, binding agent) is compared almost continuously by comparing the sum of all set flow rates

components with the specific output of the press.

11. Method according to one of claims 1 to 10, characterized in that the

fineness of components / dust component is continuously checked

by measuring the bulk density of dust.

12. Method according to one of claims 1 to 11, characterized in that the setting

off correction measures is performed in reverse order of their

switching on.