FR2963793A1 - Procede et dispositif de confinement des gaz de cuve dans une cuve d'electrolyse de l'aluminium - Google Patents

Abstract

Le procédé de confinement des gaz de cuve dans une cuve capotée, dont au moins un capot (18) est localement et temporairement retiré, consiste à souffler au moins un jet d'air à partir sensiblement d'un bord de l'ouverture délimitée par au moins un capot (18) retiré, de sorte à former un rideau d'air (21) recouvrant totalement l'ouverture et procurant un effet de barrière pneumatique dynamique entre les gaz de cuve (15) à l'intérieur de la cuve (1) et l'atmosphère ambiante à l'extérieur de cette cuve. Le dispositif de confinement comprend au moins une buse de soufflage d'au moins un jet d'air apte à former le rideau d'air (21), incliné comme le sont normalement les capots (18), la buse étant supportée par au moins une partie de la cuve (1) et/ou d'au moins un capot (18), et au moins une source d'alimentation en air ou air comprimé alimente cette buse, pour le soufflage du ou des jets d'air de formation du rideau d'air (21).

Description

« PROCEDE ET DISPOSITIF DE CONFINEMENT DES GAZ DE CUVE DANS UNE CUVE D'ELECTROLYSE DE L'ALUMINIUM » L'invention concerne un procédé et un dispositif de confinement des gaz de cuve dans une cuve d'électrolyse de l'aluminium, et, plus particulièrement, dans une cuve capotée dont au moins un capot est localement et temporairement retiré, pour permettre une intervention sur la cuve, notamment une opération de changement d'anode, ce qui impose, généralement, de retirer les deux capots de cuve adjacents l'un à l'autre et en regard de la tige d'anode correspondante.

Pour une meilleure compréhension de l'invention, on rappelle, en référence à la figure 1, qui est une vue schématique en coupe transversale d'une cuve d'électrolyse de l'aluminium, qu'une telle cuve 1 d'électrolyse ignée comprend une virole 2 de cuve de forme générale parallélépipédique et ouverte à sa partie supérieure, et dont le fond porte une isolation réfractaire 3 supportant elle-même des blocs carbonés cathodiques constituant une cathode 4, entourée latéralement d'une épaisseur de pâte à brasque 5 en appui vers l'extérieur contre une paroi 6 de graphite et de briques constituant un doublage interne de la virole 7. Cet ensemble à l'intérieur de la virole 2 contient un bain d'électrolyse 7 constitué par de l'alumine dissoute dans de la cryolite, et porté à une température comprise entre 950° et 1000°C. Dans ce bain 7 sont plongées des anodes 8 de carbone précuites, disposées en deux rangées parallèles, et chacune solidarisée à l'extrémité inférieure d'une tige d'anode 9 verticale, servant au support mécanique de l'anode 8 correspondante aussi bien qu'à son alimentation électrique, cette tige 9 étant verrouillée en positon de contact électriquement conducteur contre une barre 10 d'amenée de courant par un dispositif 11 de verrouillage de tige. Dans la base de la virole 2, la cathode 4 est traversée horizontalement par une barre 12 de collecte de courant, qui sort de la virole 2 pour être raccordée à l'alimentation électrique d'autres cuves 1 d'une aluminerie. Ainsi, lorsqu'un courant électrique est appliqué entre les anodes 8 et la cathode 4, l'alumine se décompose en aluminium formant un bain métallique 13 qui recouvre la cathode 4, et en oxygène qui réagit avec chaque anode 8 et en provoque la combustion progressive. L'aluminium en métal liquide du bain 13 est régulièrement retiré de la cuve d'électrolyse 1.

La partie supérieure du bain d'électrolyse 7 est solidifiée, en constituant une croûte 14 qui recouvre le bain 7 et l'isole thermiquement, vers le haut comme latéralement vers la pâte 5 et la paroi 6. La réaction d'électrolyse à chaque anode 8 provoque une émission de fumées et de gaz 15 qui migrent au-dessus de la cuve 1, autour et au-dessus des anodes 8 et de la croûte 14, laquelle est recouverte d'une couche 16 d'alumine s'étendant des bords supérieurs de la paroi 6 jusqu'aux parois latérales des anodes 8, afin de procurer une certaine étanchéité. L'alumine de cette couche 16 est fournie par une trémie 17, supportée entre les deux barres 10 d'amenée de courant, et cette trémie 17 assure également l'alimentation du bain d'électrolyse 7 en alumine, par des orifices régulièrement percés au travers de la croûte 14, à l'aide de tiges tubulaires en acier, non représentées pour simplifier la figure, mobiles verticalement entre les anodes 8, pour percer la croûte et injecter de l'alumine dans le bain d'électrolyse 7. Ces tiges, appelées piqueur-doseurs, sont manoeuvrables selon un mouvement vertical à l'aide de vérins, de préférence pneumatiques. En effet, la décomposition de l'alumine par électrolyse entraîne une diminution de sa teneur dans le bain d'électrolyse 7, et lorsque cette teneur tombe au-dessous d'une valeur limite, il est nécessaire de réalimenter le bain 7 en alumine grâce à ces piqueur-doseurs. La majorité des fumées et gaz concentrés en polluant, dont certains sont très nocifs pour l'environnement et la santé humaine, emprisonnés sous la croûte 14 et les anodes 8 s'échappe par les trous percés périodiquement dans la croûte 14 par les piqueurs-doseurs, et par les fissures qui peuvent exister dans la croûte 14, pour venir se mélanger, en partie haute de la cuve 1, avec les fumées et gaz moins concentrés, mais également pollués et toxiques, provenant des réactions au niveau des anodes 8. Pour éviter la diffusion de l'ensemble de ces fumées et gaz 15 pollués et toxiques vers l'atmosphère ambiante, autour de la cuve 1, où opèrent des personnels, d'une part des rangées de capots amovibles 18 sont disposées sur les côtés de la cuve, pour confiner ces fumées et gaz pollués et toxiques, ci-après collectivement dénommés gaz de cuve, dans un volume délimité par ces capots 18 et les équipements en partie haute de la cuve 1, au-dessus des bains 7 et 13, de la croûte 14 et des anodes 8, et, d'autre part, ces gaz de cuve sont aspirés en permanence hors de la cuve 1 pour subir des traitements de filtration et de dépollution, dans des installations tels que des centres de traitement des gaz, afin de capter, récupérer et éventuellement recycler des polluants contenus dans ces gaz de cuve, tels que du dioxyde et du monoxyde de carbone, du dioxyde de souffre, du fluorure d'hydrogène gazeux (HF), des particules de carbone et d'alumine, des poussières et des composés fluorés, avant le rejet des gaz à l'atmosphère.

Ces gaz de cuve sont aspirés par le haut de la cuve par des couloirs d'aspiration 19 s'étendant entre la trémie 17 centrale et les deux barres 10 d'amenée de courant, puis sont évacués par une ouverture (non représentée) vers un circuit de collecte des gaz de cuve produits par plusieurs cuves 1 d'une aluminerie, et ensuite vers des installations de traitement appropriées, en traversant successivement des gaines d'aspiration des gaz de chaque cuve 1, puis des collecteurs collectant les débits de sortie d'un groupe de cuves. Des rangées de capots amovibles 18 sont représentées sur les figures 2a, 3, 4, 7 et 8 annexées à la présente description, et qui sont décrites ci-après. Comme ces rangées de capots 18 ne sont pas étanches, on comprend que l'aspiration des gaz de cuve pour leur traitement génère, dans le volume délimité dans la cuve 1 par les capots 18, une légère dépression, qui entraîne une aspiration d'air ambiant dans la cuve 1, lequel se mélange aux gaz de cuve 15 et se trouve évacué avec ces derniers dans les réseaux de gaines et collecteurs qui relient les cuves d'électrolyse 1 capotées, donc fermées, en temps normal, aux installations de filtration et dépollution des centres de traitement des gaz.

En fonctionnement, des interventions sur cuves sont nécessaires, ne serait-ce que pour remplacer cycliquement les anodes 8 consommées, à l'aide d'une installation de levage comprenant, typiquement, un pont roulant se déplaçant non seulement au-dessus d'un groupe de cuves 1 alignées côte à côte, mais également le long de chaque cuve, de forme en plan rectangulaire allongé, ce pont roulant permettant, après une ouverture de la cuve par l'enlèvement par exemple de deux capots 18 adjacents l'un à l'autre et au droit ou en regard de la tige 9 d'une anode 8 à remplacer, de soulever l'anode à remplacer par sa tige 9, puis de la déposer en-dehors de la cuve pour ensuite la remplacer en déposant dans la cuve une nouvelle anode 8. A la suite de quoi, les deux capots 18 localement et momentanément retirés de la cuve 1 sont à nouveau remis en place sur cette dernière.

Mais, pour éviter que, pendant le temps d'ouverture de la cuve 1 par l'enlèvement de ces deux capots 18, des gaz de cuve ne sortent de la cuve et viennent polluer l'atmosphère ambiante et intoxiquer les personnels qui s'y trouvent, une cuve 1 ouverte fait l'objet d'une sur-aspiration, grâce à une installation de sur-aspiration, qui vise, sur les cuves d'électrolyse, à réduire les rejets gazeux et de poussière en augmentant le débit d'aspiration lorsque un ou plusieurs capots 18 sont ouverts pour des opérations sur cuve. Plusieurs types d'installations de sur-aspiration sont actuellement utilisés.

Selon un premier type d'installation, pour réaliser la sur-aspiration, chaque gaine de sortie des gaz provenant d'une cuve est équipée d'un registre drapeau de déviation des gaz, permettant de dévier les gaz de cuve du réseau normal d'aspiration, avec collecteur principal, à un réseau d'aspiration secondaire, comportant un collecteur secondaire relié à des ventilateurs dits booster, pouvant aspirer avec le débit nécessaire à la sur-aspiration, et les gaz de cuve sur-aspirés sont ensuite réinjectés dans le réseau d'aspiration principal, qui les conduits aux installations de traitement des gaz. Une telle réalisation est décrite dans le document de brevet WO 2008/074386, et peut utiliser des registres drapeau déviateurs de débit tels que décrits dans le document de brevet WO 2005/111480 du déposant de la présente demande. Une telle installation est coûteuse, du fait qu'elle nécessite un double réseau. En plus d'au moins un ventilateur principal, elle nécessite au moins un ventilateur secondaire dédié, fixe ou mobile. Dans le cas où le ventilateur secondaire est fixe, l'installation nécessite des registres drapeau faisant basculer les gaz de sortie de la cuve d'un circuit à l'autre, ce qui augmente encore les coûts d'installation et d'entretien. Dans le cas où le ventilateur secondaire est mobile, elle nécessite des interventions nombreuses et importantes exposant la main d'oeuvre qui travaille dans des conditions critiques. Dans un deuxième type d'installation de sur-aspiration, comme décrit dans les documents de brevets EP 1845775 et US 2009/0159434, l'installation comprend un réseau d'air comprimé qui alimente des buses ou éjecteurs, disposés chacun dans une gaine de sortie de cuve, de sorte que, par effet d'éjecteur, les gaz de sortie de la cuve sont aspirés à une plus grande vitesse afin de créer un débit de sur-aspiration. Mais le réseau d'air comprimé est coûteux à installer (nécessité d'avoir un ou plusieurs compresseurs de grande capacité) et à faire fonctionner (pilotage et positionnement délicats des buses devant être montées parallèlement à l'axe de la gaine). De plus, les buses sont coûteuses à installer et posent des problèmes d'usure par abrasion, d'où une maintenance complexe. Un troisième type d'installation de sur-aspiration, comme décrit dans les documents de brevet US 4,668,352 et US 2009/0159434, est tel que, pour chaque cuve, une ou plusieurs vannes de réglage permettent de réguler le débit d'aspiration de la cuve ou de différentes sections à l'intérieur d'une cuve, par le pilotage d'un actionneur par vanne de réglage, dans certains cas en fonction de l'écart de température d'une section de cuve dans laquelle au moins un capot a été ouvert, et, dans d'autres cas ou additionnellement, pour limiter ou supprimer une restriction de débit en aspiration normale, afin de passer à un débit de sur-aspiration, les vannes utilisées étant par exemple des vannes à diaphragmes pivotant, du type vanne-papillon, ou des vannes à diaphragme coulissant, du type guillotine. Ces systèmes de vanne unique ou multiple appliqués sur chacune des cuves d'une aluminerie entraîne l'installation d'un nombre considérable de vannes de réglage, d'actionneurs de manoeuvre et de systèmes d'asservissement avec capteurs, par exemple de température, éventuellement associés, d'où un coût d'installation et de maintenance considérablement plus élevés. En effet, une telle installation peut présenter une grande fragilité et se dérégler facilement, du fait que le ou les papillons de la ou des vannes de réglage est ou sont maintenus par un actionneur dans une position d'obturation partielle, d'où un coût très élevé d'entretien et de maintenance. Le problème à la base de l'invention est de proposer un procédé et un dispositif bien plus économiques à mettre en oeuvre que les installations de sur-aspiration, et permettant d'assurer un confinement des gaz de cuve dans la cuve capotée d'électrolyse dans laquelle ces gaz de cuve sont produits, alors qu'au moins un capot est localement et temporairement retiré de cette cuve. L'idée à la base de l'invention est de réaliser une barrière pneumatique entre l'intérieur et l'extérieur de la cuve, au niveau du ou des capots retirés, sans gêner l'exécution des interventions sur la cuve qui ont nécessité le retrait du ou des capots, en particulier les changements d'anode de cette cuve.

Par le brevet US 3,729,399, on connaît un procédé et un dispositif de contrôle des gaz d'une cuve d'électrolyse d'aluminium sans capot, qui permettent la récupération, le confinement et l'aspiration des émissions gazeuses d'une cuve par une installation d'aspiration sans sur-aspiration, mais assurant une collecte et une évacuation au-dessus du bain d'électrolyse des gaz de cuve très concentrés provenant de dessous la croute qui sont distincts de la collecte et de l'évacuation des gaz de cuve moins concentrés en polluants se formant au-dessus de la croute. Ceci est réalisé à l'aide d'un ventilateur soufflant, au travers d'un dispositif de commande de débit, de l'air ambiant dans un canal périphérique au bord supérieur de la virole de cuve et débouchant, sur toute la périphérie de la cuve, par des chicanes vers l'intérieur de la cuve de sorte à former un rideau d'air soufflé de bas en haut et d'un bord de la cuve vers l'intérieur, vers les couloirs d'aspiration, où le rideau d'air est aspiré par une installation normale d'aspiration des gaz de cuve non concentrés, autour d'une cheminée centrale, par laquelle la trémie d'alumine peut alimenter le bain d'électrolyse, par un trou percé dans la croûte, et par laquelle, en sens inverse, les gaz de cuve très concentrés provenant de dessous la croûte, sont évacués vers une installation de traitement de ces gaz. Ce dispositif de confinement à rideau d'air ascendant, pour cuve d'électrolyse non capotée, a pour inconvénient majeur que le soufflage du rideau d'air de bas en haut, ensuite aspiré par l'installation de collecte des gaz de cuve non concentrés, nécessite un soufflage permanent, d'où une grand consommation d'air comprimé, et donc une installation d'un fonctionnement coûteux. En outre, l'absence permanente de capotage d'une telle cuve est un facteur de risque pour les personnels intervenant sur cette cuve, en raison d'une absence de protection physique entre l'intérieur et l'extérieur de la cuve, et, en outre, le canal et les chicanes périphériques du dispositif, entourant le bord supérieur de la virole de cuve, sont particulièrement exposés aux endommagements lors des opérations de changement d'anodes, et aux projections ou chutes de matière qui peuvent tomber sur ce canal et ces chicanes, ainsi qu'en raison de leur exposition à la chaleur intense et aux poussières dégagées par la cuve. La présente invention a pour objet d'assurer un confinement d'ambiance au niveau de la cuve par une barrière pneumatique limitée spatialement et temporairement, et qui ne présente pas les inconvénients majeurs du dispositif connu par US 3,729,399. A cet effet, le procédé selon l'invention, pour le confinement des gaz de cuve dans une cuve capotée d'électrolyse de l'aluminium, dont au moins un capot est localement et temporairement retiré, se caractérise en ce qu'il comprend au moins une étape consistant à souffler au moins un jet d'air à partir sensiblement d'un bord de l'ouverture délimitée par ledit au moins un capot retiré, de sorte à former un rideau d'air recouvrant totalement ladite ouverture et procurant un effet de barrière pneumatique dynamique entre les gaz de cuve à l'intérieur de ladite cuve et l'atmosphère ambiante à l'extérieur de ladite cuve. Ainsi, l'opérateur est protégé lors de manutentions sur la cuve, sans que le rideau d'air ne constitue une gêne pour ces manutentions, et en évitant les émissions de gaz de cuve pollués vers l'extérieur de la cuve. En outre, en limitant la réalisation d'un rideau d'air à l'ouverture de surface limitée correspondant à un ou quelques capots retirés, on limite considérablement le débit d'air nécessaire, ainsi que la puissance consommée pour l'obtenir, et les moyens matériels mis en oeuvre à cet effet sont également considérablement plus économiques, à l'installation comme à l'usage, que ceux d'une installation de sur-aspiration. Avantageusement, le procédé de l'invention consiste à souffler ledit au moins un jet d'air par au moins une buse, de préférence linéaire, s'étendant sensiblement le long de l'un des quatre côtés de l'ouverture délimitée par le périmètre d'un capot ou de deux capots adjacents retiré(s), et ainsi inclinée de haut en bas et du centre de la cuve vers un côté de cette cuve, et à former un rideau d'air, incliné de préférence sensiblement plan et s'étendant sensiblement dans ladite ouverture inclinée, de préférence rectangulaire. En effet, les capots de cuves modernes sont inclinés, mais sensiblement plats et rectangulaires, ce qui rend possible l'utilisation de buses linéaires pour réaliser un rideau d'air plan. Cependant, les capots de certaines cuves peuvent être légèrement bombés, à convexité tournée vers l'extérieur. Mais leur courbure est suffisamment modérée pour qu'il soit possible de recouvrir l'ouverture délimitée par l'enlèvement d'un capot par un rideau d'air d'une courbure analogue, produit par au moins une buse également cintrée.

Dans ce cas, la ou les buses cintrées produisant le rideau d'air cintré est ou sont disposée(s) sensiblement sur un côté incliné de l'ouverture correspondante. En conséquence, dans ces deux cas, le procédé consiste à former ledit rideau d'air par le soufflage d'au moins un jet d'air, de préférence plan, sensiblement depuis un côté incliné de ladite ouverture inclinée, au moins jusqu'au côté incliné opposé.

Mais, alternativement, le procédé de l'invention peut consister à former ledit rideau d'air par le soufflage, dans le même sens, d'au moins deux jets d'air, plans et sensiblement coplanaires, sensiblement depuis un côté supérieur sensiblement horizontal de ladite ouverture inclinée, et au moins jusqu'au côté inférieur sensiblement horizontal qui lui est opposé.

Dans ce dernier cas, le procédé consiste de plus à souffler lesdits au moins deux jets d'air à partir de deux buses écartées l'une de l'autre dans la direction dudit côté supérieur, d'une distance autorisant le passage, entre les deux buses, d'une tige d'anode de la cuve, et à souffler de plus au moins un jet d'air transversal par rapport auxdits au moins deux jets d'air pour compléter le rideau d'air de confinement dans l'espace entre lesdites deux buses. Donc, avantageusement selon l'invention, le ou les jets d'air formant le rideau d'air de l'invention peut ou peuvent être soufflé(s) latéralement, d'un côté incliné à l'autre de l'ouverture libérée par l'enlèvement d'au moins un capot, ou de haut en bas et du centre de la cuve vers un côté de cette dernière, avec une inclinaison qui correspond sensiblement à celle des capots. A l'effet de mettre en oeuvre le procédé de l'invention, l'invention a également pour objet un dispositif de confinement des gaz de cuve dans une cuve capotée d'électrolyse de l'aluminium, dont au moins un capot est localement et temporairement retiré, et qui se caractérise en ce qu'il comprend : - au moins une buse de soufflage d'au moins un jet d'air apte à former un rideau d'air, de préférence sensiblement plan, s'étendant sur une surface suffisante pour sensiblement recouvrir une ouverture, de préférence rectangulaire, inclinée de haut en bas et du centre vers un côté de ladite cuve, et délimitée par au moins un capot de cuve retiré, ladite au moins une buse étant agencée de sorte à être supportée par au moins une partie de ladite cuve et/ou au moins un capot de cuve, et - au moins une source d'alimentation de ladite au moins une buse en air ou air comprimé, pour le soufflage dudit au moins un jet d'air de formation dudit rideau d'air, procurant un effet de barrière pneumatique dynamique entre les gaz de cuve à l'intérieur de ladite cuve et l'atmosphère ambiante à l'extérieur de ladite cuve. La mise en place d'un rideau d'air local et temporaire, dès le retrait, et de préférence même légèrement avant le retrait d'un ou de capots de la cuve, par exemple lors des opérations de changements d'anodes, est parfaitement compatible avec la conservation du réseau principal d'aspiration des gaz e cuve, dont le fonctionnement peut se dérouler absolument sans interférence négative avec l'établissement, le maintien temporaire puis la suppression du rideau d'air remplaçant un ou quelques capots adjacents retirés. Avantageusement, le dispositif de l'invention est tel que ladite au moins une buse est une buse, de préférence linéaire, soufflant au moins un jet d'air, de préférence sensiblement plan, agencée pour être supportée au moins partiellement sur un capot en place sur la cuve et adjacent à un capot retiré, et disposée sensiblement le long d'un côté incliné de ladite ouverture inclinée délimitée au moins en partie par ledit capot retiré, ladite buse étant configurée pour souffler ledit au moins un jet d'air latéralement et vers le côté incliné opposé de ladite ouverture, et de préférence sensiblement dans le plan de cette dernière, lorsque ladite ouverture est rectangulaire. Selon un premier agencement avantageux de réalisation d'un rideau d'air transversal, dans lequel le dispositif de l'invention est en partie intégré aux capots, au moins une buse, de préférence linéaire, est intégrée à chaque capot de la cuve, sensiblement le long d'un côté incliné du périmètre dudit capot, et s'ouvre vers l'extérieur dudit capot en étant solidaire d'un module d'éjection d'air, en forme de caisson allongé fixé audit capot, alimentant la buse en air, et lui-même alimenté en air, de préférence sensiblement au milieu de sa longueur, par une gaine d'alimentation en air ou air comprimé, reliée par un embout, éventuellement flexible, équipé d'un raccord, de préférence auto-obturant et à accouplement rapide, à une vanne, à actionnement manuel ou commandé, de liaison à une source d'air ou d'air comprimé, constituée d'un réseau de distribution d'air ou d'air comprimé s'étendant le long des côtés de cuves d'une aluminerie. Dans un autre mode de mise en oeuvre du dispositif de l'invention, plus économique au plan des investissements à effectuer, ladite au moins une buse est supportée amoviblement sur la cuve et/ou ledit capot en place qui la supporte au moins partiellement, et est alimentée en air ou air comprimé par un module d'éjection d'air, en forme de caisson allongé, dont la buse est solidaire, et lui-même alimenté en air ou air comprimé par au moins une soufflante, tel qu'un ventilateur, à laquelle le module est relié. En alternative à un rideau d'air transversal, le dispositif de l'invention permet également de réaliser un rideau d'air soufflé de haut en bas et incliné du centre de la cuve vers un côté de celle-ci, et dans ce cas le dispositif comprend au moins deux buses linéaires soufflant chacune au moins un jet d'air sensiblement plan, supportées amoviblement par ladite cuve, sur laquelle lesdites buses sont disposées sensiblement le long du côté supérieur de ladite ouverture inclinée et espacées l'une de l'autre dans la direction dudit côté supérieur, de sorte à permettre le passage entre elles d'une tige d'anode de la cuve, ledit rideau d'air étant formé par lesdits jets d'air sensiblement plans dirigés dans le même sens et sensiblement coplanaires avec le plan incliné passant par les côtés sensiblement horizontaux supérieur et inférieur de ladite ouverture inclinée, chacune desdites au moins deux buses linéaires étant solidaire de l'un respectivement de deux modules d'éjection d'air, chacun en forme de caisson allongé, et dont chacun alimente la ou les buses qui lui sont solidaires en air ou air comprimé, les deux modules d'éjection d'air étant eux-mêmes alimentés en air ou air comprimé par au moins une soufflante, tel qu'un ventilateur, à laquelle les modules sont reliés.

Dans ce dernier cas, le dispositif comprend avantageusement de plus au moins une buse latérale, de préférence linéaire, s'étendant transversalement par rapport auxdites deux buses linéaires, sur un côté de l'un au moins desdits deux modules d'éjection d'air qui est dirigé vers l'autre module, de sorte à souffler au moins un jet d'air secondaire, de préférence sensiblement plan, qui complète le rideau d'air dans l'intervalle entre lesdits deux modules, ladite buse latérale étant alimentée en air ou air comprimé par ladite au moins une soufflante qui alimente le module d'éjection d'air dont la buse latérale est solidaire. Dans les modes de réalisation du dispositif dans lesquels les buses ne sont pas intégrées aux capots, le dispositif est avantageusement tel que ladite au moins une buse est solidaire d'un ensemble amovible, muni de moyens d'accrochage à des moyens de levage utilisables pour les changements d'anodes de la cuve, et/ou de moyens de déplacement le long de la cuve, tels que des pieds à galets roulants et/ou glissières, et permettant de déplacer ledit ensemble amovible respectivement d'une cuve à une autre, et d'un capot ou jeu de deux capots adjacents à un autre capot ou autre jeu de deux capots adjacents sur un même côté d'une cuve. Dans ce cas, c'est toujours le même ensemble amovible ou quelques uns, en nombre limité par rapport au nombre des cuves d'une aluminerie que l'on peut déplacer, selon les besoins, sur les rangées de capots d'une ou plusieurs cuves d'une aluminerie, pour amener un ensemble amovible là où au moins un capot doit être retiré, et la cuve ainsi ouverte localement et temporairement. Dans ce cas, il est avantageux que ledit ensemble amovible comprenne un cadre rigide, supportant ladite au moins une buse et encadrant au moins partiellement ladite ouverture inclinée, ledit cadre étant monté mobile sur la cuve le long de l'un de ses côtés normalement fermés par des capots, ledit cadre supportant, de préférence, également au moins une soufflante d'alimentation en air ou air comprimé de ladite au moins une buse. En outre, dans une réalisation simple et économique du dispositif, au niveau d'au moins un module d'éjection d'air de ce dernier, ledit module d'éjection comprend avantageusement un caisson parallélépipédique rectangle allongé de section transversale carrée ou rectangulaire, dont une face inférieure constitue la face d'appui du module sur la cuve et/ou un capot de cuve, et dont une face avant, perpendiculaire à la face inférieure, forme, entre son bord inférieur et ladite face inférieure, une buse linéaire longitudinale s'étendant, de préférence, sur pratiquement toute la longueur dudit caisson, et délimitée entre au moins deux ailettes longitudinales parallèles entre elles, guidant le jet d'air sensiblement plan soufflé, et dont l'orientation par rapport aux faces avant et inférieure détermine la direction du rideau d'air sensiblement plan soufflé. Lorsque ce module est l'un de deux modules espacés l'un de l'autre pour le passage d'une tige d'anodes entre eux, il est en outre avantageux que ledit module comprenne de plus une buse latérale, délimitée entre au moins deux ailettes latérales sur la base d'un petit côté d'extrémité dudit caisson, et alimentée en air ou air comprimé par la même soufflante alimentant la buse linéaire longitudinale du même caisson. Dans les derniers modes de réalisation présentés ci-dessus, l'alimentation en air d'un module peut être avantageusement assurée par au moins un ventilateur relié par une gaine à un embout débouchant sensiblement dans le caisson, en regard d'un déflecteur plan, incliné en biais contre la face avant et contre la face inférieure, pour dévier le flux d'air entrant vers les côtés du déflecteur et le répartir sur toute la longueur de ladite buse longitudinale correspondante. En variante, au moins une soufflante alimentant en air ou air comprimé au moins un module d'éjection d'air est au moins un ventilateur tangentiel, intégré dans le caisson correspondant. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront à la lecture de la description donnée ci-dessous, à titre non limitatif, d'exemples de réalisation décrits en référence aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue schématique en coupe transversale d'une cuve d'électrolyse d'aluminium, représentée capotée sur la demi-coupe de droite, et avec un rideau d'air à la place d'au moins un capot, sur la demi-coupe de gauche de cette figure, déjà décrite ci-dessus, sauf pour ce qui concerne le rideau d'air de la demi-coupe de gauche ; - la figure 2a est une vue en perspective de côté d'une cuve dont deux capots 18 amovibles adjacents ont été retirés de la rangée de capots inclinés le long du grand côté visible de la cuve, pour permettre la sortie d'une anode 8 et de la tige 9 correspondante ; - la figure 2b est une vue de détail agrandie de la zone ouverte de la cuve de la figure 2a avec un dispositif de confinement réalisant un rideau d'air transversal ; - la figure 3 est une représentation schématique partielle en perspective d'un dispositif analogue à celui des figures 2a et 2b pour réaliser un rideau d'air transversal, lequel est traversé par une tige 9 d'anode au cours d'un changement d'anode ; - la figure 4 est une vue analogue à la figure 3 pour un dispositif dans lequel une buse de soufflage d'un rideau transversal est intégrée dans chaque capot ; - la figure 5 est une vue en élévation latérale de deux capots adjacents d'un dispositif selon la figure 4, et montrant le raccordement des buses à un réseau d'air comprimé ; - la figure 6 est une vue schématique en bout des capots inclinés et équipés de la figure 5 reliés au réseau d'air comprimé d'alimentation ; - la figure 7 est une vue analogue à la figure 2a pour un dispositif de confinement à deux buses montées sur le bord supérieur de l'ouverture pour réaliser un rideau d'air soufflé de haut en bas et incliné sensiblement comme les capots ; - la figure 8 est une vue analogue à la figure 2b pour la réalisation de la figure 7 ; - les figures 9a et 9b sont deux vues en perspective respectivement de l'avant et de l'arrière d'un exemple de module d'éjection d'air ; - la figure 9c est une coupe transversale agrandie du module des figures 9a et 9b ; - la figure 9d est une coupe longitudinale horizontale du module des figures 9a et 9b ; - la figure 10 est une vue schématique d'alimentation du module des figures 9a à 9d par un unique ventilateur centrifuge relié au module par une gaine ; - les figures lla, llb et 12 sont des vues analogues respectivement aux figures 9a, 9b et 9d, pour un module d'éjection d'air avec une buse latérale, pour l'équipement du dispositif représenté sur les figures 7 et 8 ; - la figure 13 représente schématiquement les deux modules d'éjection d'air d'un tel dispositif selon les figures 7 et 8, dont les deux modules espacés pour permettre le passage d'une tige d'anode sont alimentés par un même et unique ventilateur centrifuge relié aux modules par des gaines, et - la figure 14 est une vue analogue à la figure 13, dont les deux modules espacés sont chacun alimenté en air par l'un respectivement de deux ventilateurs centrifuges reliés aux modules par des gaines. Sur les différentes figures, les composants identiques ou analogues des différents exemples de réalisation décrits sont repérés par les mêmes références numériques ou alphanumériques. La cuve 1, représentée en coupe transversale sur la figure 1, est capotée par des capots 18 plans, inclinés, dans cet exemple d'un angle d'environ 45° sur l'horizontale, et rectangulaires, dont les deux grands côtés opposés sont inclinés et les deux petits côtés, supérieur et inférieur, sont sensiblement horizontaux et reposent respectivement contre un longeron 20 horizontal de la structure de la cuve, présentant des encoches rectangulaires de logement des tiges 9 d'anodes 8, et contre le bord supérieur de la virole 2 et de la paroi 6 de la cuve. Sur la figure 1, la demi-coupe transversale de gauche est schématiquement représentée au niveau d'un capot 18 retiré, et remplacé, selon l'invention par un rideau d'air 21, schématiquement représenté par des pointillés, qui est incliné sensiblement comme le capot 18 que ce rideau d'air remplace, c'est-à-dire de haut en bas et de l'intérieur vers le côté de la cuve 1, et ce rideau d'air 21 est obtenu par un jet d'air plan orienté de haut en bas, comme indiqué par la flèche à l'extrémité des tirets, et issu d'une buse linéaire, définie dans cet exemple par une fente longitudinale ménagée dans la paroi latérale d'un module d'éjection d'air 22 en forme de caisson cylindrique allongé, alimenté en air par une soufflante (non représentée) reliée au caisson 22 par une gaine, le caisson 22 étant disposé et fixé de manière amovible sur la structure de la cuve 1 le long et au-dessus du bord supérieur sensiblement horizontal d'un capot 18 retiré, de sorte que le rideau d'air 21 s'étend sur toute l'ouverture délimitée par le retrait du capot 18, et recouvre totalement cette ouverture, suffisante pour certaines interventions sur la cuve. Ainsi, les gaz de cuve restent confinés à l'intérieur de la cuve, même au niveau de l'ouverture dégagée par le retrait d'un capot 18, grâce au rideau d'air 21 qui constitue une barrière pneumatique dynamique séparant le volume pollué interne à la cuve de l'atmosphère ambiante à l'extérieur de la cuve.

Sur la figure 2a, la cuve 1 de la figure 1 est représentée ouverte d'un côté par l'enlèvement de deux capots 18 adjacents, après la disposition et la fixation amovible d'un module d'éjection d'air 23 sur et le long du grand côté incliné d'un capot 18 bordant l'ouverture, et du côté de cette ouverture, de sorte que ce module 23 peut produire un rideau d'air transversal, plan et incliné sensiblement comme le sont les capots 18, et qui va s'étendre du module 23 jusqu'au grand côté incliné de l'autre capot 18 encore en place qui délimite le côté incliné opposé de l'ouverture définie par les deux capots retirés, et visible à plus grande échelle sur la figure 2b, sur laquelle on distingue le puits d'anode 24 dont on a retiré l'anode 8 correspondante et la tige 9 qui la supporte, et qui se logeait, lorsqu'elle était en position, dans l'échancrure 20a rectangulaire ménagée dans le longeron 20 horizontal de structure de la cuve 1, alors que les anodes 8 fixées sous les deux tiges 9 encore en place et adjacentes à la tige retirée de l'échancrure 20a sont partiellement visibles par l'ouverture dégagée par les deux capots adjacents retirés. Le rideau d'air 21 transversal pouvant ainsi être obtenu est schématiquement représenté sur la figure 3 par des flèches transversales correspondant au jet d'air plan et incliné délivré par la buse linéaire s'étendant sur sensiblement toute la longueur du module d'éjection d'air 23, dans cet exemple en forme de caisson allongé de forme parallélépipédique rectangle de section transversale quadrangulaire, qui s'étend et est fixé amoviblement sur le bord adjacent à l'ouverture du capot 18 bordant à gauche cette ouverture, totalement recouverte par le rideau d'air 21, qui s'étend jusqu'au capot 18 en place délimitant l'ouverture à droite. Sur la figure 3, la tige 9 de l'anode logée dans le puits 24 des figures 2a et 2b est en position dans l'échancrure 20a dans le longeron 20 de structure de la cuve 1, comme cela est le cas avant le retrait et après la remise en position des deux capots 18 remplacés en quelque sorte par le rideau d'air 21 pour l'opération de changement de l'anode 8 correspondante. Le module d'éjection d'air 23 est disposé et fixé en place sur le capot 18 qui le supporte avant l'enlèvement des deux capots délimitant l'ouverture par laquelle l'anode 8 correspondante va être changée, et le rideau d'air 21 peut être formé soit immédiatement après l'enlèvement des deux capots 18 ou, de préférence, immédiatement avant, et, de même, le rideau d'air 21 peut être supprimé par l'arrêt de l'alimentation en air du module 23 et de sa ou ses buses linéaire(s) d'éjection d'air soit immédiatement avant la remise en place des deux capots 18 précédemment retirés, soit de préférence peu après cette remise en place, et ensuite seulement le module d'éjection d'air 23 peut être retiré pour être déplacé, par des opérateurs ou à l'aide du pont roulant qui a permis le changement d'anode, pour être disposé sur un autre capot, pour une autre opération sur cuve. La figure 4 représente schématiquement la formation d'un autre rideau d'air 21 transversal par une installation comportant des modules d'éjection d'air 25, disposés comme le module 23 des figures 2a, 2b et 3, mais intégrés chacun à l'un des capots 18, le long de l'un de ses deux grands côtés inclinés, toujours du même côté d'un capot à l'autre, et tous raccordés à un même réseau 26 de distribution d'air comprimé, s'étendant le long des côtés des cuves telles que 1, et comme représenté sur les figures 5 et 6.

Dans cette réalisation, un module 25 d'un dispositif d'éjection d'air, est intégré sur un grand côté de chaque capot 18 et présente une buse 27 linéaire délimitée par une fente qui s'ouvre latéralement vers l'extérieur du capot 18 sur pratiquement toute la longueur de son grand côté incliné, l'alimentation en air comprimé du module 25 s'effectuant par une gaine 28 s'étendant sur la moitié inférieure du module 25, le long de son côté tourné vers l'intérieur du capot 18 qui le supporte, et l'extrémité inférieure de cette gaine 28 est raccordée par un embout 29 pouvant être flexible, et équipé d'un raccord 30 de type auto-obturant et à accouplement rapide, à une vanne 31 à commande manuelle de connexion au réseau 26 de distribution d'air comprimé. Sur les figures 7 et 8 on a représenté un dispositif de confinement des gaz de cuve qui, comme sur la demi-coupe de gauche de la figure 1, assure la formation depuis le haut d'un rideau d'air 21 plan et incliné comme les deux capots 18 adjacents retirés d'une rangée de capots 18, et auxquels le rideau d'air se substitue pour confiner les gaz de cuve dans la cuve 1 sans gêner l'opération de changement d'une anode et de la tige 9 correspondante, dans les mêmes conditions que sur les figures 2a et 2b, mais avec un dispositif d'éjection d'air à deux modules 32, chacun en forme de caisson allongée et présentant une buse longitudinale, le long et à la base de l'un des grands côtés du module 32 correspondant, les deux modules 32 étant supportés et fixés amoviblement sur le longeron horizontal 20 de la structure de la cuve, sur laquelle les deux modules 32 sont disposés de sorte que les buses s'étendent sensiblement le long du côté supérieur de l'ouverture inclinée délimitée par les deux capots 18 retirés, et les deux modules 32, et donc les deux buses longitudinales correspondantes, sont espacé(e)s l'un(e) de l'autre, dans la direction du côté supérieur de cette ouverture inclinée, de sorte à permettre le passage entre eux (elles) de la tige 9 dont l'anode 8 est changée.

Ainsi, le rideau d'air est formé par les deux jets d'air sensiblement plan, dirigés dans le même sens et sensiblement coplanaires avec le plan incliné passant par les côtés sensiblement horizontaux supérieur et inférieur de l'ouverture inclinée, les deux jets d'air plans délivrés par les deux buses étant orientés de haut en bas et se rejoignant latéralement pour assurer une bonne continuité du rideau d'air sur pratiquement toute l'ouverture. Cependant, pour compléter le rideau d'air au niveau de l'espace délimité entre les deux modules 32, et qui est traversé par la tige 9 de l'anode remplacée, l'un des deux modules 32 présente, en plus de sa buse linéaire longitudinale, alignée sensiblement le long du bord supérieur de l'ouverture, une deuxième buse ou buse latérale, qui est également linéaire et apte à délivrer un jet d'air plan et sensiblement horizontal, entre les deux modules 32, dont deux exemples de réalisation sont décrits ci-après en référence aux figures 9a à 14, respectivement sans et avec buse latérale et également avec alimentation par un seul ventilateur pour les deux modules 32 ou par un ventilateur par module 32. Comme représenté sur la figure 8, les deux modules 32 peuvent être solidarisés l'un à l'autre par un cadre commun 33, qui est rigide, d'une forme rectangulaire correspondant à celle de l'ouverture délimitée par le ou les capots 18 retirés, et non fermé au milieu de son petit côté horizontal et supérieur, entre les deux modules 32 supportés respectivement sur chacune des deux parties de ce petit côté ouvert, afin de libérer le passage pour une tige 9 d'anode 8. Ainsi, ce cadre 33 encadre partiellement l'ouverture inclinée et constitue avec les modules 32 un ensemble amovible, qui est déplacé d'une seule pièce, par des opérateurs ou par des moyens de levage, afin d'être positionné sur le périmètre de deux autres capots 18 à retirer à un autre emplacement, pour une nouvelle opération de changement d'anode. A cet effet, le cadre 33 de cet ensemble amovible est avantageusement muni de moyens d'accrochage (non représentés) tels que des oeillets ou des dispositifs à ventouses, permettant son accrochage à des moyens de levage utilisés pour les changements d'anodes, en particulier le pont roulant précité, et cet ensemble amovible comporte également des moyens de déplacement le long d'un côté de la cuve 1, afin de permettre aux opérateurs de facilement déplacer l'ensemble amovible sans avoir à utiliser le pont roulant. Ces moyens de déplacement peuvent comprendre des pieds équipés de galets roulants et montés sous les côtés horizontaux inférieur et supérieur du cadre 33, par exemple ou encore des glissières, afin que le cadre 33, les deux modules d'éjection d'air 32, et de préférence également au moins un ventilateur (non représenté) qui les alimente en air ou air comprimé pour la formation des jets d'air, puissent être déplacés le long d'un même côté d'une cuve, depuis un jeu de deux capots adjacents à un autre jeu de deux capots 18 adjacents sur ce même côté de cuve. On comprend que l'ensemble amovible, équipé de ces moyens de déplacement latéraux le long d'une cuve, peut être déplacé d'une cuve à l'autre, et d'un côté longitudinal à l'autre côté longitudinal d'une même cuve, par les moyens de levage tel que le pont roulant.

En option, des rails peuvent être installés aux pieds des grands côtés d'une cuve, pour guider des pieds à galets roulants solidarisés, éventuellement amoviblement, au cadre 33, afin de permettre à ce cadre 33 d'être monté mobile sur la cuve 1 le long de ses côtés normalement fermés par des capots 18. Un autre avantage du cadre 33 rectangulaire et rigide de l'ensemble amovible supportant les deux modules d'éjection d'air 32 de la figure 8, ou un module d'éjection d'air 23 des figures 2a à 3, est que le cadre 33 peut comporter un côté opposé à celui sur lequel est ou sont porté(s) le ou les modules d'éjection d'air, et que ce côté opposé peut, si nécessaire, recevoir une grille de reprise par aspiration du ou des jets d'air formant le rideau d'air, comme cela est connu de l'état de la technique, par exemple dans le document de brevet EP 0 944 802, qui mentionne la récupération de jets d'air participant à la constitution d'un rideau d'air par une grille de reprise installée en face des buses d'injection des jets d'air et située dans un plan sensiblement perpendiculaire à la direction de ces derniers. Dans ce cas, l'aspiration au niveau de la grille peut avantageusement être assurée, au moins partiellement, par le ventilateur ou l'un au moins des ventilateurs utilisés comme soufflante d'alimentation des buses de soufflage du ou des jets d'air formant le rideau d'air. Les figures 9a et 9b représentent en perspective, respectivement de l'avant et de l'arrière, un module d'éjection d'air comprenant un caisson parallélépipédique rectangle allongé, de section transversale carrée ou rectangulaire, qui peut être le module 23 des figures 2a, 2b et 3, avec une certaine orientation, précisée ci-dessous, de son unique buse linéaire longitudinale, où l'un des deux modules 32 qui est dépourvu de buse(s) latérale(s), d'un dispositif selon les figures 7 et 8, la figure 9c représentant une coupe transversale du caisson du module 23 ou 32 par la moitié de sa longueur, tandis que la figure 9d en représente une coupe longitudinale horizontale à mi-hauteur. Le caisson correspondant présente une face inférieure allongée 34, qui constitue la face d'appui d'un module tel que 23 sur le bord d'un côté incliné d'un capot 18 adjacents, dans l'exemple des figures 2a à 3, et d'un module 32 sur une partie du longeron 20 de structure de la cuve 1, le long du bord supérieur d'une ouverture dégagée par l'enlèvement de deux capots 18, dans le mode de réalisation des figures 7 et 8. Le caisson parallélépipédique comprend également une face avant 35, perpendiculaire à la face inférieure 34, et qui forme, entre son bord inférieur et la face inférieure 34, une buse 36 linéaire longitudinale, s'étendant sur pratiquement toute la longueur du caisson. Afin de bien guider le jet d'air sensiblement plan soufflé par la buse 36, cette dernière est délimitée entre deux ailettes longitudinales externes 37, parallèles entre elles, et aussi par deux ailettes longitudinales internes 38, parallèles aux ailettes externes 37, afin de bien guider le jet d'air plan soufflé et orienté par l'orientation donnée par les ailettes parallèles entre elles 37 et 38 par rapport aux faces avant 35 et inférieure 34, pour obtenir que le rideau d'air 21 soit bien incliné dans le plan de l'ouverture inclinée délimitée par l'enlèvement de deux capots 18. Ainsi, si le caisson des figures 9a à 9d est utilisé pour réaliser le module 23 produisant un rideau d'air transversal ou latéral des figures 2a à 3, les ailettes 37 et 38 sont orientées toutes parallèlement à la face inférieure d'appui 34, tandis que si ce caisson est utilisé pour réaliser l'un au moins des deux modules 32 des dispositifs selon les figures 7 et 8, les ailettes 37 et 38 sont orientées à 45° par rapport à la face inférieure 34 ou à la face avant 35, pour procurer l'inclinaison recherchée au rideau d'air, compte tenu de la disposition à plat du module 32 sur le bord supérieur de l'ouverture. L'alimentation en air du caisson est assurée par au moins un ventilateur relié par une gaine à un embout cylindrique 40 débouchant sensiblement au milieu de la face arrière 39 du caisson, opposée et parallèle à sa face avant 35. Cet embout 40 débouche dans le caisson en regard d'un déflecteur plan 41, de forme rectangulaire, incliné en biais et appuyé le long d'un grand côté contre la face avant 35 et le long de l'autre grand côté contre la face inférieure 34, comme représenté sur la coupe de la figure 9c. Ce déflecteur 41 permet ainsi de dévier le flux d'air entrant dans le caisson vers les côtés du déflecteur 41 pour répartir l'air entrant sur toute la longueur de la buse longitudinale 36, dont la partie centrale est alimentée par de l'air passant de part et d'autre des petits côtés du déflecteur 41 pour revenir sous ce dernier, vers la zone centrale de la buse 36.

A titre d'exemple de réalisation uniquement, la largeur L de la face inférieure 34 comme de la face supérieure 42, ainsi que la largeur L des faces avant 35 et arrière 39 peut être de 200mm, pour une longueur du caisson de 670mm par exemple pour un module 32. Le diamètre D de l'embout cylindrique d'alimentation peut être de 100mm et sa longueur 1 de 50mm. Le déflecteur 41 peut avoir une longueur de 110mm, et une largeur de 100mm, et être centré par rapport à l'axe de l'embout tubulaire 40, et la largeur des deux ailettes longitudinales externes 37 peut être de 20mm, ainsi que leur écartement, qui correspond à l'épaisseur sensiblement du jet d'air sensiblement plan soufflé par le module 23 ou 32.

Lorsque le caisson des figures 9a à 9d est utilisé comme module 23 monté incliné pour produire un rideau d'air latéral ou transversal incliné, son alimentation en air peut être telle que schématisée sur la figure 10. Dans ce cas, le module 23 est alimenté par un unique ventilateur centrifuge 42 relié à l'embout d'entrée d'air 40 du module 23 par une gaine 48.

Les figures 1 la et 1 lb sont analogues aux figures 9a et 9b pour un module 32 présentant la même structure que décrite précédemment en référence aux figures 9a à 9d, mais ayant en outre une buse latérale 43, délimitée à la base d'un petit côté d'extrémité 45 du caisson parallélépipédique par deux petites ailettes 44 rectangulaires transversales et horizontales, parallèles entre elles et à la face inférieure 34 du caisson, comme représenté sur les figures llb et 12, pour produire un petit rideau d'air plan horizontal, par un jet plan de même orientation dirigé de ce caisson 32 vers l'autre, afin de compléter le rideau d'air au niveau de l'espacement entre les deux modules 32 qui est traversé par la tige 9 d'anode 8 lors des opérations de changements d'anodes. A titre d'exemple de réalisation, la longueur de cette buse latérale peut être de 160mm et son épaisseur de 20mm. Pour l'alimentation en air des deux modules 32, dont l'un est réalisé comme représenté sur les figures 9a à 9d, et l'autre comme sur les figures 9a à 12, et comme représenté sur les figures 13 et 14, les deux modules 32 peuvent être alimentés par un même ventilateur centrifuge 42 par l'intermédiaire de gaines 46 et 47 en parallèle sur la gaine de sortie 48 du ventilateur 42 et chacune connectée à l'embout 40 du module 32 correspondant, comme montré sur la figure 13, ou encore chacun des deux modules 32 peut être alimenté par l'un respectivement de deux ventilateurs centrifuges 42, par l'intermédiaire de l'une respectivement de deux gaines 48 chacune raccordée à l'embout 40 du module 32 correspondant. En variante, le ou les ventilateurs centrifuges 42 peut ou peuvent être remplacé(s) par un ou plusieurs ventilateurs tangentiels qui sont directement intégrés dans le ou les caissons parallélépipédiques des modules 23 ou 32. De plus, le débit de soufflage du ou des ventilateurs peut être réglé par la commande du ou des ventilateurs, dont la vitesse ou fréquence de rotation est variable en fonction par exemple d'une mesure de débit de soufflage dans la gaine aval du ventilateur, pour être alignée sur une consigne. Simultanément, on assure un réglage précis du débit d'aspiration normale dans la cuve, qui peut être modulé par un papillon par exemple. De plus, une vanne en aval du ou des ventilateurs peut être prévue pour dériver une partie variable du débit d'air soufflé. Dans ces différents exemples, le ou les ventilateurs centrifuges 42 et/ou le ou les ventilateurs tangentiels constituent une ou plusieurs soufflantes alimentant en air ou en air comprimé la ou les buses de soufflage de jet d'air correspondante(s). En variante également, et comme connu de l'état de la technique, notamment de EP 0 944 802 déjà cité, le rideau d'air 21 peut être constitué de plusieurs lames d'air parallèles résultant de plusieurs jets d'air soufflés par différentes buses aménagées dans un ou des caissons d'un dispositif d'éjection d'air, auquel cas il est possible que chacune des buses soit alimentée à partir d'une chambre interne spécifique au caisson correspondant, avec un débit d'alimentation ajusté par une vanne réglable d'entrée d'air dans cette chambre, de sorte que les différents jets d'air sensiblement plans puissent être soufflés avec des débits et des vitesses différents, de sorte à produire différentes lames d'air dont au moins une, soufflée à une vitesse supérieure à celle de la ou des autres, permet de la ou les stabiliser, afin que le rideau d'air dans son ensemble soit stabilisé et réalise une barrière pneumatique dynamique efficace entre l'intérieur polluée de la cuve et l'atmosphère ambiante externe à la cuve. On comprend qu'un dispositif selon l'invention permet de faire l'économie d'une installation de sur-aspiration, et qu'un débit de 1500m3/heure par cuve puisse suffire pour réaliser un confinement d'ambiance, alors qu'une sur-aspiration conventionnelle nécessite de l'ordre de 10000m3/heure de débit gazeux par cuve et une forte pression, ce qui représente un gain considérable d'énergie en faveur du dispositif de l'invention.

Claims (17)

1. REVENDICATIONS1. Procédé de confinement des gaz de cuve (15) dans une cuve (1) capotée d'électrolyse de l'aluminium, dont au moins un capot (18) est localement et temporairement retiré, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une étape consistant à souffler au moins un jet d'air à partir sensiblement d'un bord de l'ouverture délimitée par ledit au moins un capot (18) retiré, de sorte à former un rideau d'air (21) recouvrant totalement ladite ouverture et procurant un effet de barrière pneumatique dynamique entre les gaz de cuve (15) à l'intérieur de ladite cuve (1) et l'atmosphère ambiante à l'extérieur de ladite cuve (1).
2. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à souffler ledit au moins un jet d'air par au moins une buse (27, 36), de préférence linéaire, s'étendant sensiblement le long de l'un des quatre côtés de l'ouverture délimitée par le périmètre d'un capot (18) ou de deux capots (18) adjacents retiré(s), et ainsi inclinée de haut en bas et du centre de la cuve (1) vers un côté de cette cuve, et à former un rideau d'air (21), incliné de préférence sensiblement plan et s'étendant sensiblement dans ladite ouverture inclinée, de préférence rectangulaire.
3. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il consiste à former ledit rideau d'air (21) par le soufflage d'au moins un jet d'air, de préférence plan, sensiblement depuis un côté incliné de ladite ouverture inclinée, au moins jusqu'au côté incliné opposé.
4. 4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il consiste à former ledit rideau d'air (21) par le soufflage, dans le même sens, d'au moins deux jets d'air, plans et sensiblement coplanaires, sensiblement depuis un côté supérieur sensiblement horizontal de ladite ouverture inclinée, et au moins jusqu'au côté inférieur sensiblement horizontal qui lui est opposé.
5. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il consiste de plus à souffler lesdits au moins deux jets d'air à partir de deux buses (36) écartées l'une de l'autre dans la direction dudit côté supérieur, d'une distance autorisant le passage, entre les deux buses (36), d'une tige (9) d'anode (8) de la cuve (1), et à souffler de plus au moins un jet d'air transversal par rapport auxdits au moins deux jets d'air pour compléter le rideau d'air (21) de confinement dans l'espace entre lesdites deux buses (36).
6. 6. Dispositif de confinement des gaz de cuve (15) dans une cuve (1) capotée d'électrolyse de l'aluminium, dont au moins un capot (18) est localement et temporairement retiré, caractérisé en ce qu'il comprend : - au moins une buse (27, 36) de soufflage d'au moins un jet d'air 10 apte à former un rideau d'air (21), de préférence sensiblement plan, s'étendant sur une surface suffisante pour sensiblement recouvrir une ouverture, de préférence rectangulaire, inclinée de haut en bas et du centre vers un côté de ladite cuve (1), et délimitée par au moins un capot (18) de cuve retiré, ladite au moins une buse (27, 36) étant agencée de sorte à être supportée par au moins une partie de ladite cuve (1) et/ou au moins un capot 15 (18) de cuve, et - au moins une source (26, 42) d'alimentation de ladite au moins une buse (27, 36) en air ou air comprimé, pour le soufflage dudit au moins un jet d'air de formation dudit rideau d'air (21), procurant un effet de barrière pneumatique dynamique entre les gaz de cuve (15) à l'intérieur de ladite cuve (1) et l'atmosphère ambiante à 20 l'extérieur de ladite cuve (1).
7. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite au moins une buse est une buse (27, 36), de préférence linéaire, soufflant au moins un jet d'air, de préférence sensiblement plan, agencée pour être supportée au moins partiellement sur un 25 capot (18) en place sur la cuve (1) et adjacent à un capot (18) retiré, et disposée sensiblement le long d'un côté incliné de ladite ouverture inclinée délimitée au moins en partie par ledit capot (18) retiré, ladite buse (27, 36) étant configurée pour souffler ledit au moins un jet d'air latéralement et vers le côté incliné opposé de ladite ouverture, et de préférence sensiblement dans le plan de cette dernière, lorsque ladite ouverture est 30 rectangulaire.
8. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'au moins une buse (27), de préférence linéaire, est intégrée à chaque capot (18) de la cuve (1), sensiblement5 le long d'un côté incliné du périmètre dudit capot, et s'ouvre vers l'extérieur dudit capot (18) en étant solidaire d'un module (25) d'éjection d'air, en forme de caisson allongé fixé audit capot (18), alimentant la buse (27) en air, et lui-même alimenté en air, sensiblement au milieu de sa longueur, par une gaine (28) d'alimentation en air ou air comprimé, reliée par un embout (29), éventuellement flexible, équipé d'un raccord (30), de préférence auto-obturant et à accouplement rapide, à une vanne (31), à actionnement manuel ou commandé, de liaison à une source d'air ou d'air comprimé, constituée d'un réseau (26) de distribution d'air ou d'air comprimé s'étendant le long des côtés de cuves (1) d'une aluminerie.
9. 9. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite au moins une buse (36) est supportée amoviblement sur la cuve (1) et/ou ledit capot (18) en place qui la supporte au moins partiellement, et est alimentée en air ou air comprimé par un module (32) d'éjection d'air, en forme de caisson allongé, dont la buse (36) est solidaire, et lui-même alimenté en air ou air comprimé par au moins une soufflante, tel qu'un ventilateur (42), à laquelle le module (32) est relié.
10. 10. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux buses linéaires (36) soufflant chacune au moins un jet d'air sensiblement plan, et supportées amoviblement par ladite cuve (1), sur laquelle lesdites buses (36) sont disposées sensiblement le long du côté supérieur de ladite ouverture inclinée et espacées l'une de l'autre dans la direction dudit côté supérieur, de sorte à permettre le passage entre elles d'une tige (9) d'anode (8) de la cuve (1), ledit rideau d'air (21) étant formé par lesdits jets d'air sensiblement plans dirigés dans le même sens et sensiblement coplanaires avec le plan incliné passant par les côtés sensiblement horizontaux supérieur et inférieur de ladite ouverture inclinée, chacune desdites au moins deux buses (36) linéaires étant solidaire de l'un respectivement de deux modules (32) d'éjection d'air, chacun en forme de caisson allongé, et dont chacun alimente la ou les buses (36) qui lui sont solidaires en air ou air comprimé, les deux modules (32) d'éjection d'air étant eux- mêmes alimentés en air ou air comprimé par au moins une soufflante, tel qu'un ventilateur (42), à laquelle les modules (32) sont reliés.
11. 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comprend de plus au moins une buse latérale (43), de préférence linéaire, s'étendant transversalement par rapport auxdites deux buses linéaires (36), sur un côté (45) de l'un au moins desdits deux modules (32) d'éjection d'air qui est dirigé vers l'autre module (32), de sorte à souffler au moins un jet d'air secondaire, de préférence sensiblement plan, qui complète le rideau d'air (21) dans l'intervalle entre lesdits deux modules (32), ladite buse latérale (43) étant alimentée en air ou air comprimé par ladite au moins une soufflante (42) qui alimente le module (32) d'éjection d'air dont la buse latérale (43) est solidaire.
12. 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 et 9 à 11, caractérisé en ce que ladite au moins une buse (36) est solidaire d'un ensemble amovible (32, 33), muni de moyens d'accrochage à des moyens de levage utilisables pour les changements d'anodes (8) de la cuve (1), et/ou de moyens de déplacement le long de la cuve (1), tels que des pieds à galets roulants et/ou glissières, et permettant de déplacer ledit ensemble amovible (32, 33) respectivement d'une cuve (1) à une autre, et d'un capot (18) ou jeu de deux capots (18) adjacents à un autre capot (18) ou autre jeu de deux capots (18) adjacents sur un même côté d'une cuve (1).
13. 13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que ledit ensemble (32, 33) amovible comprend un cadre rigide (33), supportant ladite au moins une buse (36) et encadrant au moins partiellement ladite ouverture inclinée, ledit cadre (33) étant monté mobile sur la cuve (1) le long de l'un de ses côtés normalement fermés par des capots (18), ledit cadre (33) supportant, de préférence, également au moins une soufflante (42) d'alimentation en air ou air comprimé de ladite au moins une buse (36).
14. 14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 8 à 11, caractérisé en ce qu'au moins un module (23, 32) d'éjection d'air comprend un caisson parallélépipédique rectangle allongé, de section transversale carrée ou rectangulaire, dont une face inférieure (34) constitue la face d'appui du module (23, 32) sur la cuve (1) et/ou un capot (18) de cuve, et dont une face avant (35), perpendiculaire à la face inférieure (34), forme, entre son bord inférieur et ladite face inférieure (34), une buse (36) linéaire longitudinale s'étendant, de préférence, sur pratiquement toute la longueur dudit caisson, et délimitée entre au moins deux ailettes longitudinales (37, 38) parallèles entre elles, guidant le jet d'air sensiblement plan soufflé, et dont l'orientation par rapport aux faces avant (35) et inférieure (34) détermine la direction du rideau d'air (21) sensiblement plan soufflé.
15. 15. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que ledit module (32) comprend de plus une buse latérale (43), délimitée entre au moins deux ailettes latérales (44) sur la base d'un petit côté d'extrémité (45) dudit caisson, et alimentée en air ou air comprimé par la même soufflante (42) alimentant la buse (36) linéaire longitudinale du même caisson.
16. 16. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 14 et 15, caractérisé en ce que l'alimentation en air d'au moins un module (23, 32) est assurée par au moins un ventilateur (42) relié par une gaine (46, 47, 48) à un embout (40) débouchant sensiblement dans le caisson, en regard d'un déflecteur (41) plan, incliné en biais contre la face avant (35) et contre la face inférieure (34), pour dévier le flux d'air entrant vers les côtés du déflecteur (41) et le répartir sur toute la longueur de ladite buse (36) longitudinale correspondante.
17. 17. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 8 à 11, 14 et 15, caractérisé en ce qu'au moins une soufflante alimentant en air ou air comprimé au moins un module (23, 32) d'éjection d'air est au moins un ventilateur tangentiel, intégré dans le caisson correspondant.