FR3032460A1 - ELECTROLYSIS TANK - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne une cuve (1) d'électrolyse destinée à la production d'aluminium et à être agencée dans une file de cuves d'électrolyse, la cuve (1) d'électrolyse comprenant un caisson (2) présentant une paroi de fond (2c), une paroi longitudinale amont (2a) et une paroi longitudinale aval (2b), une pluralité d'ensembles anodiques (10) comprenant chacun au moins une anode (6) destinée à être immergée dans un bain (8) électrolytique au cours d'une réaction d'électrolyse, chaque ensemble anodique (10) étant mobile par rapport au caisson (2) en vue de maintenir immergée ladite au moins une anode (6), des conducteurs électriques de montée et de connexion aval (20b) s'étendant de bas en haut le long de la paroi longitudinale aval (2b) du caisson (2) et connectés électriquement aux ensembles anodiques (10), et des conducteurs électriques d'acheminement (14) s'étendant sous la cuve (1) et destinés à conduire le courant depuis la cuve d'électrolyse précédente de la file jusqu'aux conducteurs électriques de montée et de connexion aval (20b). De plus, un des conducteurs électriques d'acheminement (14) comprend une portion souple (15), s'étendant sous la cuve (1) d'électrolyse et étant connectée électriquement à un des conducteurs électriques de montée et de connexion aval (20b), la portion souple (15) étant agencée pour se déformer dans une direction sensiblement parallèle à une direction normale à la paroi de fond (2c) du caisson (2).The invention relates to an electrolytic cell (1) intended for the production of aluminum and to be arranged in a line of electrolysis cells, the electrolysis cell (1) comprising a box (2) having a wall of bottom (2c), an upstream longitudinal wall (2a) and a downstream longitudinal wall (2b), a plurality of anode assemblies (10) each comprising at least one anode (6) intended to be immersed in an electrolytic bath (8) during an electrolysis reaction, each anode assembly (10) being movable relative to the caisson (2) in order to keep said at least one anode (6) immersed, electrical conductors for upstream and downstream connection (20b ) extending from bottom to top along the downstream longitudinal wall (2b) of the box (2) and electrically connected to the anode assemblies (10), and electrical routing conductors (14) extending under the tank ( 1) and intended to conduct the current from the preceding electrolytic cell from the line to the upstream electrical conductors and downstream connection (20b). In addition, one of the electrical routing conductors (14) comprises a flexible portion (15) extending under the electrolytic cell (1) and being electrically connected to one of the upstream electrical and connecting conductors (20b). ), the flexible portion (15) being arranged to deform in a direction substantially parallel to a normal direction to the bottom wall (2c) of the box (2).
Description
1 La présente invention concerne une cuve d'électrolyse, destinée à la production d'aluminium selon le procédé de Hall-Héroult et une aluminerie comprenant cette cuve d'électrolyse. Il est connu de produire l'aluminium industriellement à partir d'alumine par électrolyse selon le procédé de Hall-Héroult. A cet effet, on prévoit une cuve d'électrolyse comprenant un caisson en acier à l'intérieur duquel est agencé un revêtement en matériaux réfractaires, une cathode en matériau carboné, traversée par des conducteurs cathodiques destinés à collecter le courant d'électrolyse à la cathode pour le conduire jusqu'à des sorties cathodiques traversant le fond ou les côtés du caisson, des conducteurs d'acheminement s'étendant sensiblement horizontalement jusqu'à la périphérie de la cuve suivante depuis les sorties cathodiques, un bain électrolytique dans lequel est dissout l'alumine, au moins un ensemble anodique comportant au moins une anode plongée dans ce bain électrolytique. La ou les anodes sont plus particulièrement de type anode précuite avec des blocs carbonés précuits, c'est-à-dire cuits avant introduction dans la cuve d'électrolyse. Les cuves comprennent également un cadre anodique auquel sont suspendues la ou les anodes. Traditionnellement, le cadre anodique est mobile en translation verticale par rapport au caisson et supporté par une superstructure s'étendant longitudinalement au-dessus du caisson. Cela permet un ajustement de la position des anodes par translation verticale du cadre anodique, car les anodes sont consommées dans le bain électrolytique au fur et à mesure de la réaction d'électrolyse et/ou de l'aluminium liquide s'accumule sur la cathode et est périodiquement soutiré. Des conducteurs électriques de montée et de connexion du courant d'électrolyse sont prévus pour conduire le courant d'électrolyse depuis les conducteurs d'acheminement de la cuve N jusqu'au cadre anodique de la cuve N+1. Ces conducteurs électriques de montée et de connexion, reliés aux conducteurs d'acheminement de la cuve d'électrolyse N d'une part et au cadre anodique de la cuve N+1 d'autre part, s'étendent traditionnellement de bas en haut dans l'espace inter-cuves et au-dessus du caisson, et plus particulièrement au-dessus de la ou des anodes pour atteindre le cadre anodique.The present invention relates to an electrolysis cell, intended for the production of aluminum according to the Hall-Héroult process, and an aluminum plant comprising this electrolysis cell. It is known to produce aluminum industrially from alumina by electrolysis according to the Hall-Héroult process. For this purpose, there is provided an electrolytic cell comprising a steel box inside which is arranged a coating of refractory materials, a cathode of carbon material, crossed by cathode conductors for collecting the electrolysis current at the cathode to lead to cathode outlets through the bottom or sides of the box, routing conductors extending substantially horizontally to the periphery of the next vessel from the cathode outlets, an electrolytic bath in which is dissolved alumina, at least one anode assembly comprising at least one anode immersed in this electrolytic bath. The anode or anodes are more particularly anode type precooked with precooked carbon blocks, that is to say cooked before introduction into the electrolytic cell. The tanks also include an anode frame to which are suspended the anode or. Traditionally, the anode frame is movable in vertical translation relative to the box and supported by a superstructure extending longitudinally above the box. This allows adjustment of the position of the anodes by vertical translation of the anode frame, since the anodes are consumed in the electrolytic bath as the electrolysis reaction and / or liquid aluminum accumulates on the cathode and is periodically withdrawn. Electrical conductors for mounting and connecting the electrolysis current are provided to conduct the electrolysis current from the conveying conductors of the tank N to the anode frame of the tank N + 1. These electrical conductors rise and connection, connected to the routing conductors of the electrolysis tank N on the one hand and the anode frame of the tank N + 1 on the other hand, traditionally extend from bottom to top in the inter-tank space and above the box, and more particularly above the anode or anodes to reach the anode frame.
Généralement, les conducteurs de montée et de connexion d'une cuve sont positionnés contre une unique paroi longitudinale du caisson, la paroi longitudinale côté amont dans le sens de circulation du courant dans la file de cuves d'électrolyse. Pour accompagner le mouvement de translation verticale du cadre anodique et assurer ainsi une connexion électrique fiable, les conducteurs électriques de montée et de connexion comprennent une portion souple, formée par une pluralité de feuilles 3032460 2 superposées électriquement conductrices et de différentes longueurs pour permettre à la portion souple de se déformer tout en restant connectée aux conducteurs d'acheminement, qui sont fixes, et au cadre anodique, qui est mobile. On notera que la forme des conducteurs de montée et de connexion, et notamment la forme de la portion 5 souple, permet de contourner la paroi supérieure du caisson afin de conduire le courant jusqu'au cadre anodique. La portion souple des conducteurs électriques de montée et de connexion est généralement disposée au-dessus de la cuve à alimenter pour permettre d'accompagner le mouvement des ensembles anodiques nécessaires à la production d'aluminium.Generally, the rising and connecting conductors of a tank are positioned against a single longitudinal wall of the box, the longitudinal wall upstream side in the flow direction of the current in the row of electrolytic cells. To accompany the vertical translation movement of the anode frame and thus ensure a reliable electrical connection, the electrical conductors of rise and connection comprise a flexible portion, formed by a plurality of electrically conductive sheets superposed and 3032460 2 different lengths to allow the flexible portion to deform while remaining connected to the routing conductors, which are fixed, and to the anode frame, which is movable. It will be noted that the shape of the rising and connecting conductors, and in particular the shape of the flexible portion, makes it possible to bypass the upper wall of the box in order to conduct the current to the anode frame. The flexible portion of the electrical conductors of rise and connection is generally disposed above the tank to feed to allow to accompany the movement of the anode assemblies necessary for the production of aluminum.
10 Néanmoins, cet agencement des conducteurs électriques de montée et de connexion est très volumineux et représente un obstacle à esquiver lors du retrait ou de la mise en place des ensembles anodiques par le côté de la cuve, et qui empêche le retrait ou la mise en place des ensembles anodiques verticalement par le dessus de la cuve. Il est connu par le document US 3575827 de positionner la portion souple des 15 conducteurs électriques de montée et de connexion dans l'espace entre les deux cuves (espace inter-cuves). Cependant, le positionnement de tels conducteurs contre une paroi longitudinale du caisson rend l'ensemble très encombrant et impose un important espacement entre deux cuves consécutives d'une même file. Cette problématique est en outre encore plus forte si l'on souhaite alimenter la cuve d'électrolyse au moyen de 20 conducteurs de montée et de connexion disposés contre les deux parois longitudinales opposées du caisson. Aussi, la présente invention vise à pallier tout ou partie de ces inconvénients en proposant une cuve d'électrolyse permettant un fort gain d'espace, ainsi qu'une aluminerie comprenant cette cuve d'électrolyse.Nevertheless, this arrangement of the electrical conductors for rising and connecting is very bulky and represents an obstacle to be avoided when removing or setting up the anode assemblies by the side of the tank, and which prevents the withdrawal or placing of place anode assemblies vertically from the top of the tank. It is known from document US 3575827 to position the flexible portion of the electrical conductors 15 rise and connection in the space between the two tanks (inter-tank space). However, the positioning of such conductors against a longitudinal wall of the box makes the assembly very bulky and imposes a large spacing between two consecutive tanks of the same file. This problem is moreover even stronger if it is desired to feed the electrolytic cell by means of 20 rise and connection conductors arranged against the two opposite longitudinal walls of the box. Also, the present invention aims to overcome all or part of these disadvantages by providing an electrolysis tank allowing a large space saving, and an aluminum smelter comprising the electrolysis tank.
25 Selon une définition générale, l'invention concerne une cuve d'électrolyse destinée à la production d'aluminium et destinée à être agencée dans une file de cuves d'électrolyse, dans laquelle les cuves d'électrolyses sont positionnées les unes à côté des autres. La cuve d'électrolyse comprend un caisson présentant une paroi de fond, une paroi longitudinale amont et une paroi longitudinale aval, une pluralité d'ensembles anodiques 30 comprenant chacun au moins une anode destinée à être immergée dans un bain électrolytique et à y être consommée au cours d'une réaction d'électrolyse. L'ensemble anodique est mobile par rapport au caisson en vue de maintenir immergée ladite au moins une anode, par exemple au fur et à mesure de sa consommation dans le bain électrolytique.According to a general definition, the invention relates to an electrolysis cell intended for the production of aluminum and intended to be arranged in an electrolysis cell line, in which the electrolysis cells are positioned next to the electrolysis cells. other. The electrolytic cell comprises a box having a bottom wall, an upstream longitudinal wall and a downstream longitudinal wall, a plurality of anode assemblies 30 each comprising at least one anode intended to be immersed in an electrolytic bath and to be consumed therein. during an electrolysis reaction. The anode assembly is movable relative to the box in order to keep said at least one anode immersed, for example as it is consumed in the electrolytic bath.
3032460 3 Des conducteurs électriques de montée et de connexion aval s'étendent de bas en haut le long de la paroi longitudinale aval du caisson et sont connectés électriquement aux ensembles anodiques. Des conducteurs électriques d'acheminement s'étendent sous la cuve et sont destinés à conduire le courant depuis la cuve d'électrolyse précédente de la 5 file jusqu'aux conducteurs électriques de montée et de connexion aval. De plus, au moins un des conducteurs électriques d'acheminement comprend une portion souple, s'étendant sous la paroi de fond du caisson de la cuve d'électrolyse et étant connectée électriquement à un des conducteurs électriques de montée et de connexion aval. La portion souple est agencée pour se déformer dans une direction sensiblement parallèle à 10 une direction normale à la paroi de fond du caisson. La déformation de la portion souple permet le déplacement par rapport au caisson de l'ensemble anodique et du conducteur électrique de montée et de connexion aval tout en maintenant la connexion électrique avec des conducteurs rigides et fixes de la cuve d'électrolyse précédente.3032460 3 upstream and downstream electrical conductors extend from bottom to top along the downstream longitudinal wall of the box and are electrically connected to the anode assemblies. Electrical routing conductors extend below the vessel and are intended to conduct current from the previous electrolysis vessel of the line to the upstream electrical and downstream electrical conductors. In addition, at least one of the electrical routing conductors comprises a flexible portion extending under the bottom wall of the chamber of the electrolytic cell and being electrically connected to one of the electrical conductors of upstream and downstream connection. The flexible portion is arranged to deform in a direction substantially parallel to a direction normal to the bottom wall of the box. The deformation of the flexible portion allows the displacement relative to the box of the anode assembly and the electrical conductor upstream and downstream connection while maintaining the electrical connection with rigid and fixed conductors of the preceding electrolysis tank.
15 Ainsi, la cuve d'électrolyse selon l'invention permet une manipulation plus aisée des ensembles anodiques et/ou un gain de place significatif puisque la déformation de la portion souple, liée au conducteur électrique de montée et de connexion aval, a lieu sous la cuve d'électrolyse, et non sur le côté de la cuve ou au-dessus de la cuve comme c'est le cas pour les cuves d'électrolyse de l'état de la technique. D'une manière 20 particulièrement avantageuse, cette disposition technique permet de réduire l'espace inter-cuves pour rapprocher les cuves adjacentes, ce qui amène à un meilleur rendement grâce à une productivité maintenue pour un espace réduit ou à une productivité accrue à espace égal. Il est précisé que dans le présent document, sous signifie : dans un volume vertical à une 25 altitude inférieure. Par portion souple on entend partie flexible, sensiblement longitudinale, se déformant lorsque l'une de ses extrémités est déplacée relativement à l'autre extrémité. Les cuves d'électrolyse de la file de cuves d'électrolyse sont plus particulièrement disposées côte à côte de sorte que les parois longitudinales des cuves s'étendent 30 perpendiculairement à la file de cuves. Les cuves sont connectées électriquement en série les unes après les autres et les termes amont et aval sont définis par rapport à la direction globale du courant dans la file de cuve. Les conducteurs électriques d'acheminement destinés à conduire le courant depuis la cuve d'électrolyse précédente de la file jusqu'aux conducteurs électriques de montée et de connexion aval doivent donc 35 passer depuis un côté amont de la cuve d'électrolyse (où se trouve la cuve d'électrolyse 3032460 4 précédente de la file), jusqu'au côté aval de la cuve d'électrolyse (où se trouve les conducteurs électriques de montée et de connexion aval). Cette configuration de cuve est particulièrement avantageuse lorsque le système de conducteurs de l'aluminerie prévoit, pour des raisons de stabilité et d'équilibrage 5 magnétique des cuves, une alimentation des ensembles anodiques le long de la paroi longitudinale aval de la cuve. Le chemin électrique pour parvenir depuis la cuve d'électrolyse précédente jusque le long de la paroi longitudinale aval de la cuve étant important, les conducteurs électriques de montée et de connexion aval sont de taille importante, ce qui ajoute à l'intérêt de la 10 solution selon l'invention. Le, ou chaque, conducteur électrique d'acheminement comprend une première portion et une deuxième portion, la première portion étant sensiblement rigide et fixe par rapport à la cuve d'électrolyse, la deuxième portion étant la portion souple. La portion souple du, ou de chaque, conducteur électrique d'acheminement peut comprendre une extrémité distale mobile en translation verticale 15 conjointement avec le conducteur électrique de montée et de connexion aval, une extrémité proximale connectée électriquement à la première portion du conducteur électrique d'acheminement, et entre l'extrémité distale et l'extrémité proximale, une courbure. La portion souple peut présenter une courbure en U entre l'extrémité distale et l'extrémité 20 proximale. L'extrémité distale et l'extrémité proximale peuvent être agencées l'une par rapport à l'autre de sorte que la translation verticale de l'extrémité distale provoque un déplacement de la courbure dans une direction sensiblement parallèle à une direction normale à la paroi de fond du caisson.Thus, the electrolytic cell according to the invention allows easier handling of the anode assemblies and / or a significant space saving since the deformation of the flexible portion, related to the electrical conductor of upstream and downstream connection, takes place under the electrolytic cell, and not on the side of the tank or above the tank as is the case for the electrolysis tanks of the state of the art. In a particularly advantageous manner, this technical arrangement makes it possible to reduce the inter-tank space to bring the adjacent tanks closer together, which leads to a better yield thanks to a productivity maintained for a reduced space or to an increased productivity with equal space. . It is specified that in this document, sub means: in a vertical volume at a lower altitude. By flexible portion is meant flexible portion, substantially longitudinal, deforming when one of its ends is moved relative to the other end. The electrolysis tanks of the electrolysis cell line are more particularly arranged side by side so that the longitudinal walls of the tanks extend perpendicularly to the tank line. The tanks are electrically connected in series one after the other and the terms upstream and downstream are defined with respect to the overall direction of the current in the tank line. Electrical routing conductors for conducting the current from the previous electrolysis cell of the line to the upstream electrical and downstream electrical conductors must therefore pass from an upstream side of the electrolytic cell (where it is located). the preceding electrolysis tank 3032460 4 of the queue), to the downstream side of the electrolysis tank (where the electrical conductors for upstream and downstream connection are located). This tank configuration is particularly advantageous when the system of conductors of the smelter provides, for reasons of stability and magnetic balancing of the tanks, a supply of anode assemblies along the downstream longitudinal wall of the tank. The electrical path to reach from the previous electrolysis tank down the downstream longitudinal wall of the tank being important, the upstream and downstream electrical conductors are large, which adds to the interest of the solution according to the invention. The or each electrical routing conductor comprises a first portion and a second portion, the first portion being substantially rigid and fixed relative to the electrolytic cell, the second portion being the flexible portion. The flexible portion of the or each electrical conductive conductor may comprise a vertically displaceable distal end together with the downstream electrical and connecting conductor, a proximal end electrically connected to the first portion of the electrical conductor. routing, and between the distal end and the proximal end, a curvature. The flexible portion may have a U-bend between the distal end and the proximal end. The distal end and the proximal end may be arranged relative to each other so that the vertical translation of the distal end causes the curvature to move in a direction substantially parallel to a direction normal to the wall. bottom of the box.
25 La portion souple remplace une portion de conducteur d'acheminement classiquement rigide pour atteindre le conducteur de montée et de connexion aval associé et n'allonge donc pas le chemin électrique du système de conducteurs. En d'autres termes, la déformation de la portion souple du conducteur électrique d'acheminement n'a pas de composante selon une direction longitudinale de la cuve.The flexible portion replaces a conventionally rigid routing conductor portion to reach the associated upstream and downstream conductor and therefore does not lengthen the electrical path of the lead system. In other words, the deformation of the flexible portion of the electrical conductor has no component in a longitudinal direction of the vessel.
30 Par direction verticale, on entend une direction sensiblement normale à la paroi de fond du caisson de la cuve d'électrolyse. Selon un mode de réalisation, la portion souple du, ou de chaque, conducteur électrique d'acheminement peut être agencée pour se déformer dans un plan perpendiculaire aux parois longitudinales amont et aval du caisson.Vertical direction means a direction substantially normal to the bottom wall of the chamber of the electrolysis cell. According to one embodiment, the flexible portion of the or each electrical conductor routing may be arranged to deform in a plane perpendicular to the longitudinal walls upstream and downstream of the box.
3032460 5 Ainsi, les conducteurs électriques d'acheminement peuvent être positionnés parallèles entre eux et perpendiculairement à un plan longitudinal de la cuve d'électrolyse. Cette disposition technique permet de minimiser la longueur des conducteurs électriques d'acheminement et ainsi de réduire les coûts de fabrication et la consommation électrique 5 de la cuve d'électrolyse. La portion souple du, ou de chaque, conducteur électrique d'acheminement peut être conçue pour se déformer avec un débattement vertical compris entre 200 et 700 mm, et de préférence entre 250 et 600 mm. La portion souple du, ou de chaque, conducteur électrique d'acheminement peut comprendre une pluralité de feuilles électriquement 10 conductrices superposées les unes aux autres. De plus, les feuilles électriquement conductrices qui forment la portion souple du, ou de chaque, conducteur électrique d'acheminement sont de longueur différentes. En effet, les feuilles au voisinage de la courbure intérieure sont plus courtes que celles situées vers la courbure extérieure.Thus, the electrical conductors for routing can be positioned parallel to each other and perpendicular to a longitudinal plane of the electrolytic cell. This technical arrangement makes it possible to minimize the length of the electrical conductors for routing and thus to reduce the manufacturing costs and the electrical consumption of the electrolytic cell. The flexible portion of the or each electrical conductor for routing may be designed to deform with a vertical deflection of between 200 and 700 mm, and preferably between 250 and 600 mm. The flexible portion of the or each electrical conducting conductor may comprise a plurality of electrically conductive sheets superimposed on each other. In addition, the electrically conductive sheets that form the flexible portion of the or each electrical conductor for routing are of different lengths. In fact, the leaves in the vicinity of the inner curvature are shorter than those located towards the outer curvature.
15 Ainsi, les longueurs de ces feuilles sont définies de sorte que le risque qu'elles s'écrasent mutuellement peut être définitivement écarté. Selon un mode de réalisation préféré, la portion souple comporte deux faces d'extrémités sur lesquelles sont soudées les feuilles électriquement conductrices, les deux faces d'extrémités étant parallèles entre elles.Thus, the lengths of these sheets are defined so that the risk that they will crush one another can be definitively eliminated. According to a preferred embodiment, the flexible portion has two end faces on which are welded the electrically conductive sheets, the two end faces being parallel to each other.
20 Les risques d'endommagement des feuilles par écrasement mutuel sont ainsi minimisés. La cuve d'électrolyse peut comprendre au moins un conducteur électrique de montée et de connexion amont s'étendant de bas en haut le long de la paroi longitudinale aval du caisson et connectés électriquement aux ensembles anodiques qui comprend une portion souple agencée pour se déformer dans une direction sensiblement parallèle à une 25 direction normale au fond du caisson. Cette configuration de cuve est particulièrement avantageuse lorsque le système de conducteurs de l'aluminerie prévoit, pour des raisons de stabilité et d'équilibrage magnétique des cuves, une alimentation des ensembles anodiques à la fois le long d'une paroi longitudinale amont de la cuve et le long d'une paroi longitudinale aval de la cuve.The risk of damage to the sheets by mutual crushing is thus minimized. The electrolytic cell may comprise at least one upstream electrical connection and connecting conductor extending from bottom to top along the downstream longitudinal wall of the box and electrically connected to the anode assemblies which comprises a flexible portion arranged to deform in a direction substantially parallel to a normal direction at the bottom of the box. This tank configuration is particularly advantageous when the system of conductors of the aluminum plant provides, for reasons of stability and magnetic balancing tanks, a supply of anode assemblies both along an upstream longitudinal wall of the tank and along a downstream longitudinal wall of the tank.
30 Aussi, le chemin électrique pour parvenir depuis la cuve d'électrolyse précédente (ou depuis un conducteur équipotentiel disposé entre la cuve d'électrolyse et la cuve d'électrolyse précédente) jusque le long de la paroi longitudinale aval de la cuve est plus important que le chemin électrique pour parvenir depuis la cuve d'électrolyse précédente (ou depuis un conducteur équipotentiel disposé entre la cuve d'électrolyse et la cuve 3032460 6 d'électrolyse précédente) jusque le long de la paroi longitudinale aval de la cuve, de sorte que les conducteurs électriques de montée et de connexion aval sont de taille beaucoup plus importante que les conducteurs électriques de montée et de connexion amont, ce qui ajoute à l'intérêt de la solution selon l'invention. La portion souple est positionnée dans un 5 espace inter-cuves, entre deux cuves d'électrolyse d'une même file de cuve d'électrolyse. La portion souple du, ou de chaque, conducteur électrique de montée et de connexion amont peut comprendre une extrémité distale mobile en translation verticale conjointement avec l'ensemble anodique auquel il est connecté, une extrémité proximale connectée électriquement à un conducteur électrique d'acheminement destiné à conduire 10 le courant depuis la cuve d'électrolyse précédente jusqu'à un conducteur électrique de montée et de connexion amont fixe et rigide, et entre l'extrémité distale et l'extrémité proximale, une courbure. Selon un mode de réalisation, la portion souple présente une courbure en U entre l'extrémité distale et l'extrémité proximale.Also, the electrical path to reach from the preceding electrolytic cell (or from an equipotential conductor disposed between the electrolytic cell and the preceding electrolysis cell) along the downstream longitudinal wall of the cell is more important. than the electrical path to reach from the preceding electrolytic cell (or from an equipotential conductor disposed between the electrolytic cell and the preceding electrolytic cell 3032460 6) along the downstream longitudinal wall of the tank, so that that the upstream electrical conductors and downstream connection are much larger than the upstream electrical conductors and upstream connection, which adds to the interest of the solution according to the invention. The flexible portion is positioned in an inter-tank space between two electrolysis cells of the same electrolysis cell line. The flexible portion of the or each upstream electrical and connecting conductor may comprise a vertically translatable distal end together with the anode assembly to which it is connected, a proximal end electrically connected to an electrical conductor for conducting the current from the preceding electrolytic cell to a fixed and rigid upstream electrical connection and upconverting conductor, and between the distal end and the proximal end, a curvature. According to one embodiment, the flexible portion has a U-shaped curvature between the distal end and the proximal end.
15 Selon un autre mode de réalisation, la portion souple présente une courbure en U inversé entre l'extrémité distale et l'extrémité proximale. L'extrémité distale et l'extrémité proximale peuvent être agencées l'une par rapport à l'autre de sorte que la translation verticale de l'extrémité distale provoque un déplacement de la courbure dans une direction sensiblement parallèle à une direction normale au fond 20 du caisson. Autrement dit, la déformation de la portion souple n'a pas de composante selon une direction longitudinale de la cuve. L'extrémité proximale peut être connectée directement à un conducteur équipotentiel du conducteur électrique d'acheminement disposé dans l'espace inter-cuves, et depuis 25 lequel s'étend un conducteur électrique d'acheminement s'étendant sous la cuve et destiné à conduire le courant jusqu'aux conducteurs électriques de montée et de connexion aval. La résistance électrique depuis ce conducteur équipotentiel jusqu'aux deux extrémités de l'ensemble anodique connectées aux (et via les) conducteurs électriques de montée et de connexion amont et aval doit être avantageusement 30 sensiblement égale, ce qui explique les différences de tailles entre les conducteurs électriques de montée et de connexion amont et aval. La portion souple du, ou de chaque, conducteur électrique de montée et de connexion amont peut être agencée pour se déformer dans un plan perpendiculaire aux parois longitudinales amont et aval du caisson.According to another embodiment, the flexible portion has an inverted U-shaped curvature between the distal end and the proximal end. The distal end and the proximal end may be arranged relative to each other so that the vertical translation of the distal end causes the curvature to move in a direction substantially parallel to a normal direction at the bottom. of the box. In other words, the deformation of the flexible portion has no component in a longitudinal direction of the vessel. The proximal end may be connected directly to an equipotential conductor of the electrical conductor disposed in the inter-vessel space, and from which extends an electrical conductor extending under the vessel and intended to conduct the current up to the electrical conductors upstream and downstream connection. The electrical resistance from this equipotential conductor to the two ends of the anode assembly connected to (and via) the upstream and downstream electrical upstream and connecting conductors must be advantageously substantially equal, which explains the differences in sizes between the electrical conductors for upstream and downstream connection and connection. The flexible portion of the or each electrical conductor upstream and upstream connection may be arranged to deform in a plane perpendicular to the longitudinal walls upstream and downstream of the box.
3032460 7 Ainsi, les conducteurs électriques de montée et de connexion amont peuvent être positionnés parallèles entre eux et perpendiculairement à un plan longitudinal de la cuve d'électrolyse. Cette disposition technique permet de minimiser la longueur des conducteurs électriques de montée et de connexion et ainsi de réduire les coûts de 5 fabrication et la consommation électrique de la cuve d'électrolyse. La portion souple du, ou de chaque, conducteur électrique de montée et de connexion amont peut comprendre une pluralité de feuilles électriquement conductrices superposées les unes aux autres. Plus particulièrement, les feuilles électriquement conductrices qui forment la portion 10 souple du, ou de chaque, conducteur électrique de montée et de connexion amont peuvent être de longueurs différentes. Ainsi, ces feuilles se déforment d'une telle façon que le risque qu'elles s'écrasent mutuellement peut être écarté. Chaque conducteur électrique de montée et de connexion amont et aval peut être 15 connecté électriquement à un unique ensemble anodique. La portion souple du, ou de chaque, conducteur électrique de montée et de connexion amont peut être conçue pour se déformer avec un débattement vertical compris entre 200 et 700 mm, et de préférence entre 250 et 600 mm. La présente invention porte aussi sur une aluminerie qui comprend au moins une cuve 20 d'électrolyse selon l'invention. Ainsi, cette aluminerie offre des gains de place substantiels, donc un rendement amélioré. D'une manière avantageuse, les conducteurs électriques de montée et de connexion amont et aval de la cuve d'électrolyse sont intégralement contenus respectivement dans l'espace inter-cuves la séparant de la cuve d'électrolyse précédente de la file et dans 25 l'espace inter-cuves la séparant de la cuve d'électrolyse suivante de la file. Par espace inter-cuves on entend espace entre la paroi longitudinale aval du caisson de la cuve N et la paroi longitudinale amont du caisson de la cuve N+1. On peut donc parler d'espace inter-caissons, qui ne prend pas en compte la présence d'un éventuel berceau pour chacun, ou l'un, des caissons.Thus, the upstream electrical conductors and upstream connection may be positioned parallel to each other and perpendicular to a longitudinal plane of the electrolysis cell. This technical arrangement makes it possible to minimize the length of the rising and connecting electrical conductors and thus to reduce the manufacturing costs and the electrical consumption of the electrolytic cell. The flexible portion of the or each upstream electrical connection and upstream conductor may comprise a plurality of electrically conductive sheets superimposed on each other. More particularly, the electrically conductive sheets that form the flexible portion of the or each upstream electrical and connecting conductor may be of different lengths. Thus, these leaves are deformed in such a way that the risk that they crush each other can be ruled out. Each upstream and downstream upstream and upstream electrical conductor may be electrically connected to a single anode assembly. The flexible portion of the or each upstream electrical connection and connecting conductor may be designed to deform with a vertical deflection of between 200 and 700 mm, and preferably between 250 and 600 mm. The present invention also relates to an aluminum plant which comprises at least one electrolytic cell 20 according to the invention. Thus, this smelter offers substantial space savings, so improved performance. Advantageously, the upstream and downstream upstream and downstream electrical conductors of the electrolytic cell are integrally contained respectively in the inter-vessel space separating it from the preceding electrolysis cell in the line and in the first chamber. inter-vessel space separating it from the next electrolysis cell in the line. Inter-vessel space is understood to be the space between the downstream longitudinal wall of the vessel N and the upstream longitudinal wall of the vessel N + 1. We can therefore speak of inter-box space, which does not take into account the presence of a possible cradle for each, or one of the boxes.
30 Autrement dit, les conducteurs électriques de montée et de connexion ne s'étendent pas au-dessus de la cuve N+1 ni au-dessus de la cuve N. L'aluminerie peut comprendre deux cuves d'électrolyse N, N+1 d'électrolyse selon l'invention, les deux cuves d'électrolyse N, N+1 d'électrolyse étant adjacentes.In other words, the rising and connecting electrical conductors do not extend above the N + 1 vessel or above the vessel N. The aluminum plant may comprise two N, N + 1 electrolysis cells. electrolysis according to the invention, the two electrolysis vessels N, N + 1 of electrolysis being adjacent.
3032460 8 Selon un mode de réalisation, l'aluminerie peut comprendre au moins un espace inter-cuves dont la largeur est comprise entre 500 et 3000 mm, et de préférence entre 1000 et 2500 mm. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront clairement de 5 la description détaillée ci-après d'un mode de réalisation d'une cuve d'électrolyse selon l'invention, en référence aux dessins annexés dans lesquels : La figure 1 est une vue schématique et en coupe transversale de face d'une portion de file de cuves d'électrolyse selon l'état de la technique ; La figure 2 est une vue en perspective et en coupe transversale de face d'une portion 10 de file de cuves d'électrolyse selon l'invention, dans un plan transversal ; La figure 3 est une vue schématique et en coupe transversale de face d'une portion de file de cuves d'électrolyse selon l'invention, dans un plan transversal ; - La figure 4 est une vue en perspective du côté aval d'une portion de file de cuves d'électrolyse selon l'invention, dans un plan transversal ; 15 La figure 1 montre deux cuves 100 d'électrolyse traditionnelles consécutives d'une même file de cuves. Chaque cuve 100 d'électrolyse comprend un caisson 101 présentant une paroi longitudinale amont 101a, une paroi longitudinale aval 101b et une paroi de fond. Le caisson 101 est garni intérieurement par des matériaux 102 réfractaires, une cathode 104 et des anodes 106 plongées dans un bain 108 électrolytique au fond duquel est formée 20 une nappe 110 d'aluminium. La cathode 104 est reliée électriquement à des conducteurs cathodiques 105 qui traversent les côtés du caisson 101 au niveau de sorties cathodiques 112. Les sorties cathodiques 112 sont reliées à des conducteurs électriques d'acheminement cathodiques 114 qui acheminent le courant d'électrolyse jusqu'aux conducteurs électriques de montée et de connexion 113 d'une cuve d'électrolyse 25 suivante. Les conducteurs électriques de montée et de connexion 113 s'étendent dans un plan sensiblement transversal des cuves 100 d'électrolyse. Comme on peut l'observer sur la figure 1, les conducteurs 113 de montée et de connexion s'étendent dans un plan sensiblement transversal des cuves 100 d'électrolyse. Ils 30 s'étendent également au-dessus des anodes 106 jusqu'à la partie centrale longitudinale de la cuve et représentent un obstacle à esquiver lors du retrait ou de la mise en place des anodes, et empêchent le retrait ou la mise en place des ensembles anodiques verticalement par le dessus de la cuve.According to one embodiment, the aluminum smelter may comprise at least one inter-vessel space whose width is between 500 and 3000 mm, and preferably between 1000 and 2500 mm. Other features and advantages of the present invention will emerge clearly from the following detailed description of an embodiment of an electrolysis cell according to the invention, with reference to the appended drawings, in which: FIG. a schematic cross-sectional front view of an electrolysis cell line portion according to the state of the art; Figure 2 is a perspective view and in cross section of a front portion 10 of electrolysis cell line according to the invention, in a transverse plane; FIG. 3 is a schematic cross-sectional front view of a portion of the electrolysis cell line according to the invention, in a transverse plane; FIG. 4 is a perspective view of the downstream side of an electrolysis cell line portion according to the invention, in a transverse plane; FIG. 1 shows two consecutive conventional electrolysis tanks 100 of the same tank line. Each electrolysis tank 100 comprises a box 101 having an upstream longitudinal wall 101a, a downstream longitudinal wall 101b and a bottom wall. The box 101 is lined internally with refractory materials 102, a cathode 104 and anodes 106 immersed in an electrolytic bath 108 at the bottom of which is formed a sheet 110 of aluminum. The cathode 104 is electrically connected to cathode conductors 105 which pass through the sides of the well 101 at cathode outlets 112. The cathode outlets 112 are connected to cathodic electrical conductors 114 which convey the electrolysis current to the electrical conductors for mounting and connecting 113 of a next electrolysis tank 25. The rising and connecting electrical conductors 113 extend in a substantially transverse plane of the electrolytic cells 100. As can be seen in FIG. 1, the rising and connecting conductors 113 extend in a substantially transverse plane of the electrolytic cells 100. They also extend above the anodes 106 to the longitudinal central portion of the tank and represent an obstacle to be avoided when removing or placing the anodes, and prevent removal or placement of the anodes. anode assemblies vertically from above the tank.
3032460 9 Il est précisé que, dans le présent document, par plan sensiblement transversal on entend plan sensiblement perpendiculaire à une direction longitudinale Y des cuves d'électrolyse. On précise que la description est réalisée par rapport à un référentiel cartésien lié à une cuve d'électrolyse, l'axe X étant orienté dans une direction transversale de la cuve 5 d'électrolyse, l'axe Y étant orienté dans une direction longitudinale de la cuve d'électrolyse, et l'axe Z étant orienté dans une direction verticale de la cuve d'électrolyse. Les orientations, directions, plans et déplacements longitudinaux, transversaux, verticaux sont ainsi définis par rapport à ce référentiel. La figure 2 montre une partie d'une file de cuves 1 d'électrolyse selon l'invention, 10 destinées à la production d'aluminium par électrolyse. Comme on peut le voir sur la figure 2, les cuves 1 d'électrolyse sont sensiblement rectangulaires. Elles sont agencées transversalement par rapport à la longueur de la file dans laquelle elles sont intégrées. Par cuve d'électrolyse agencée transversalement on entend cuve d'électrolyse dont la plus grande dimension, la longueur, est sensiblement perpendiculaire à la direction 15 globale dans laquelle circule le courant d'électrolyse, c'est-à-dire à la direction de circulation du courant d'électrolyse à l'échelle de la file de cuves d'électrolyse. On précise que dans la présente description, amont et aval sont définis par rapport au sens de circulation global du courant d'électrolyse à l'échelle d'une file de cuve d'électrolyse.It will be understood that, in the present document, by substantially transverse plane is meant plane substantially perpendicular to a longitudinal direction Y of the electrolysis cells. It is specified that the description is made with respect to a Cartesian reference system linked to an electrolytic cell, the X axis being oriented in a transverse direction of the electrolysis cell 5, the Y axis being oriented in a longitudinal direction of the electrolytic cell, and the Z axis being oriented in a vertical direction of the electrolysis cell. The orientations, directions, plans and longitudinal, transverse, vertical displacements are thus defined with respect to this reference frame. FIG. 2 shows part of a line of electrolysis tanks 1 according to the invention, intended for the production of aluminum by electrolysis. As can be seen in FIG. 2, the electrolysis tanks 1 are substantially rectangular. They are arranged transversely to the length of the queue in which they are integrated. By electrolysis cell arranged transversely is meant electrolytic cell whose largest dimension, the length, is substantially perpendicular to the overall direction in which circulates the electrolysis current, that is to say to the direction of circulation of the electrolysis current at the scale of the electrolysis cell line. It is specified that in the present description, upstream and downstream are defined with respect to the overall flow direction of the electrolysis current at the scale of an electrolysis tank line.
20 Les cuves 1 d'électrolyse comprennent un caisson 2 qui présente une paroi longitudinale amont 2a, une paroi longitudinale aval 2b et un fond 2c, une cathode 4 agencée à l'intérieur du caisson 2, un ensemble anodique 10 comprenant au moins une anode 6 destinée à être immergée dans un bain 8 électrolytique et à y être consommée au cours de la réaction d'électrolyse.The electrolysis tanks 1 comprise a box 2 which has an upstream longitudinal wall 2a, a downstream longitudinal wall 2b and a bottom 2c, a cathode 4 arranged inside the box 2, an anode assembly 10 comprising at least one anode 6 intended to be immersed in an electrolytic bath and to be consumed during the electrolysis reaction.
25 L'ensemble anodique 10 est mobile, notamment en translation verticale, par rapport au caisson 2. Le déplacement de l'ensemble anodique 10 permet de maintenir immergées les anodes 6 dans le bain 8 électrolytique au fur et à mesure de leur consommation. Les cuves 1 d'électrolyse comprennent également des conducteurs électriques de montée et de connexion amont 20a s'étendant de bas en haut le long de la paroi 30 longitudinale amont 2a du caisson 2 et des conducteurs électriques de montée et de connexion aval 20b s'étendant de bas en haut le long de la paroi longitudinale aval 2b du caisson 2.The anode assembly 10 is movable, in particular in vertical translation, relative to the caisson 2. The displacement of the anode assembly 10 makes it possible to keep the anodes 6 immersed in the electrolytic bath 8 as and when they are consumed. The electrolysis tanks 1 also comprise upstream electrical connection and upstream connection conductors 20a extending from bottom to top along the upstream longitudinal wall 2a of the caisson 2 and upstream and downstream electrical connection conductors 20b. extending from bottom to top along the downstream longitudinal wall 2b of the casing 2.
3032460 10 En outre, les conducteurs électriques de montée et de connexion amont 20a et aval 20b sont connectés électriquement et liés en translation verticale d'axe Z avec l'ensemble anodique 10. De façon avantageuse, chaque conducteur électrique de montée et de connexion amont 5 20a ou aval 20b est connecté électriquement à un unique ensemble anodique 10. Les conducteurs électriques de montée et de connexion amont 20a et aval 20b peuvent être liés chacun à un organe de levage permettant la translation verticale d'axe Z des conducteurs électriques de montée et de connexion amont 20a et aval 20b et de l'ensemble anodique 10.In addition, the upstream and downstream 20a and downstream electrical connection and upstream conductors 20b are electrically connected and linked in Z-axis vertical translation with the anode assembly 10. Advantageously, each upstream electrical connection and connection conductor 20a or 20b is electrically connected to a single anode assembly 10. The upstream electrical conductors 20a and 20b upstream and downstream connection 20b may each be connected to a lifting member for the vertical translation of Z axis electrical conductors rising and upstream connection 20a and downstream 20b and the anode assembly 10.
10 L'organe de levage peut, par exemple, comprendre une, ou plusieurs, bielle, ou un vérin. Les conducteurs électriques de montée et de connexion amont 20a et aval 20b sont destinés à conduire le courant d'électrolyse depuis des conducteurs électriques d'acheminement 14 d'une cuve 1 d'électrolyse précédente dans la file, jusqu'à l'ensemble anodique 10.The lifting member may, for example, comprise one or more connecting rods or a jack. The upstream and upstream connection 20a and downstream electrical conductors 20b are intended to conduct the electrolysis current from electrical routing conductors 14 of a preceding electrolysis tank 1 in the queue, to the anode assembly 10.
15 Comme on peut le remarquer sur les figures 2 et 3, les conducteurs électrique d'acheminement 14 sont positionnés sous la file de cuve 1. Selon l'invention, les conducteurs électriques d'acheminement 14 connectés aux conducteurs électriques de montée et de connexion aval 20b comprennent une première portion et une deuxième portion. La deuxième portion est une portion souple 15 agencée 20 pour se déformer dans une direction sensiblement parallèle à une direction verticale Z des cuves 1 d'électrolyse. Selon un mode de réalisation, la portion souple 15 est conçue pour se déformer dans un plan transversal XZ des cuves 1 d'électrolyse. La portion souple 15 permet au conducteur électrique de montée et de connexion aval 25 20b d'être mobile en translation verticale par rapport au caisson 2. La portion souple 15 est positionnée sous la cuve 1 d'électrolyse, ce qui permet un important gain d'espace et une diminution du chemin électrique. Comme on peut le voir sur la figure 3, la portion souple 15 comprend une extrémité distale 16 et une extrémité proximale 17.As can be seen in FIGS. 2 and 3, the electrical routing conductors 14 are positioned under the tank line 1. According to the invention, the electrical routing conductors 14 connected to the electrical conductors for rising and connecting downstream 20b comprise a first portion and a second portion. The second portion is a flexible portion 15 arranged to deform in a direction substantially parallel to a vertical direction Z of the electrolysis tanks 1. According to one embodiment, the flexible portion 15 is designed to deform in a transverse plane XZ of the electrolysis tanks 1. The flexible portion 15 allows the electrical conductor of upstream and downstream connection 25b to be movable in vertical translation relative to the box 2. The flexible portion 15 is positioned under the tank 1 of electrolysis, which allows a significant gain of space and a decrease of the electric path. As can be seen in FIG. 3, the flexible portion 15 comprises a distal end 16 and a proximal end 17.
30 L'extrémité distale 16 est mobile en translation verticale conjointement avec un conducteur électrique de montée et de connexion aval 20b connecté électriquement à l'ensemble anodique.The distal end 16 is movable in vertical translation together with an upstream electrical connection and downstream connection conductor 20b electrically connected to the anode assembly.
3032460 11 L'extrémité proximale 17 est connectée électriquement à la deuxième portion du conducteur électrique d'acheminement 14. Entre l'extrémité distale 16 et l'extrémité proximale 17, la portion souple présente une courbure, notamment en U adaptée pour se déformer. Selon le mode de réalisation ici s présenté, la courbure en U pointe vers le bas. Par bas, on entend un plancher sur lequel repose la file de cuves d'électrolyse. Selon un mode de réalisation, la portion souple 15 comprend une pluralité de feuilles électriquement conductrices, superposées les unes aux autres. Les feuilles électriquement conductrices peuvent être soudées au niveau de leurs 10 extrémités distales 16 et proximales 17. Cette soudure peut avantageusement être effectuée sur des faces de conducteur parallèles entre elles. La portion souple 15 est conçue pour se déformer avec un débattement vertical compris entre 200 mm et 700 mm et préférentiellement entre 250 mm et 600 mm. Les feuilles électriquement conductrices qui forment la portion souple 15 peuvent être de 15 longueurs différentes. Selon le mode de réalisation ici présenté, les conducteurs électriques de montée et de connexion amont 20a comprennent une portion souple 22 agencée pour se déformer dans une direction sensiblement parallèle à une direction verticale Z des cuves 1 d'électrolyse.The proximal end 17 is electrically connected to the second portion of the electrical conductor 14. Between the distal end 16 and the proximal end 17, the flexible portion has a curvature, in particular U adapted to deform. According to the embodiment shown here, the U-bend points downwards. Bottom means a floor on which the line of electrolysis cells rests. According to one embodiment, the flexible portion 15 comprises a plurality of electrically conductive sheets superimposed on each other. The electrically conductive sheets may be welded at their distal and proximal ends 16. This weld may advantageously be performed on conductor faces parallel to each other. The flexible portion 15 is designed to deform with a vertical deflection of between 200 mm and 700 mm and preferably between 250 mm and 600 mm. The electrically conductive sheets which form the flexible portion 15 may be of different lengths. According to the embodiment presented here, the upstream electrical and upstream connection conductors 20a comprise a flexible portion 22 arranged to deform in a direction substantially parallel to a vertical direction Z of the electrolysis tanks 1.
20 Selon un mode de réalisation, la portion souple 22 est conçue pour se déformer dans un plan transversal XZ des cuves 1 d'électrolyse. La portion souple 22 est conçue pour se déformer avec un débattement vertical compris entre 200 mm et 700 mm et préférentiellement entre 250 mm et 600 mm. Comme on peut le voir sur la figure 3, la portion souple 22 comprend une extrémité distale 25 24, une extrémité proximale 26 connectée électriquement aux conducteurs électriques d'acheminement 14 de la cuve précédente et, entre l'extrémité distale 24 et l'extrémité proximale 26, une courbure en U inversé qui détermine le sens de déformation de la portion souple 22. Selon le mode de réalisation ici présenté, la courbure en U inversé pointe vers le haut.According to one embodiment, the flexible portion 22 is designed to deform in a transverse plane XZ of the electrolysis tanks 1. The flexible portion 22 is designed to deform with a vertical deflection of between 200 mm and 700 mm and preferably between 250 mm and 600 mm. As can be seen in FIG. 3, the flexible portion 22 comprises a distal end 24, a proximal end 26 electrically connected to the electrical routing conductors 14 of the preceding vat and, between the distal end 24 and the end proximal 26, an inverted U-shaped curvature which determines the direction of deformation of the flexible portion 22. According to the embodiment presented here, the inverted U-bend points upwards.
30 Alternativement, la courbure pourrait être en U et pointer vers le bas. L'extrémité proximale 26 est connectée directement à un conducteur équipotentiel 27 du conducteur électrique d'acheminement 14 disposé dans l'espace inter-cuves, et depuis lequel s'étend un conducteur électrique d'acheminement 14 s'étendant sous la cuve et 3032460 12 destiné à conduire le courant jusqu'aux conducteurs électriques de montée et de connexion aval 20b. La résistance électrique depuis ce conducteur équipotentiel 27 jusqu'aux deux extrémités de l'ensemble anodique 10 connectées aux (et via les) conducteurs électriques de montée et de connexion amont 20a et aval 20b doit être 5 avantageusement sensiblement égale, ce qui explique les différences de tailles entre les conducteurs électriques de montée et de connexion amont 20a et aval 20b. La portion souple 22 comprend une pluralité de feuilles électriquement conductrices, superposées les unes aux autres. Les feuilles électriquement conductrices qui forment la portion souple 22 peuvent être de 10 longueurs différentes. L'extrémité distale 24 est mobile, notamment en translation verticale, conjointement avec l'ensemble anodique 10. De plus, l'extrémité distale 24 et l'extrémité proximale 26 sont agencées l'une par rapport à l'autre de sorte que la translation verticale de l'extrémité distale 24 provoque un 15 déplacement de la courbure dans une direction sensiblement parallèle à la direction verticale Z de la cuve 1 d'électrolyse. Comme on peut le remarquer sur les figures 2 et 4, les cuves 1 d'électrolyse peuvent comprendre une pluralité de conducteurs électriques d'acheminement 14, de conducteurs électriques de montée et de connexion amont 20a et de conducteurs électriques de 20 montée et de connexion aval 20b. Comme on peut l'observer sur les figures 2 et 4, les portions souples 15 des conducteurs électriques d'acheminement positionnées sous les cuves 1 d'électrolyse, permettent de n'avoir que les portions souples 22 des conducteurs électriques de montée et de connexion amont 20b dans l'espace inter-cuves. Cette disposition technique de l'invention 25 permet donc de réduire l'espace entre deux cuves d'une même file. Lors du fonctionnement de la cuve 1 d'électrolyse, les anodes 6 sont consommées dans le bain électrolytique 8. La translation verticale des conducteurs électriques de montée et de connexion amont 20a et aval 20b, liés à l'ensemble anodique 10, permet de maintenir immergées les anodes 6.Alternatively, the curvature could be U-shaped and point down. The proximal end 26 is directly connected to an equipotential conductor 27 of the electrical conductor 14 disposed in the inter-vessel space, and from which extends an electrical conductor 14 extending under the vessel and 3032460 12 for conducting the current to the electrical conductors of upstream and downstream connection 20b. The electrical resistance from this equipotential conductor 27 to the two ends of the anode assembly 10 connected to (and via the) upstream and downstream electrical connection conductors 20a and 20b must advantageously be substantially equal, which explains the differences. of sizes between the upstream electrical conductors and upstream connection 20a and downstream 20b. The flexible portion 22 comprises a plurality of electrically conductive sheets superimposed on each other. The electrically conductive sheets which form the flexible portion 22 may be of different lengths. The distal end 24 is mobile, in particular in vertical translation, together with the anode assembly 10. In addition, the distal end 24 and the proximal end 26 are arranged relative to each other so that the Vertical translation of the distal end 24 causes the curvature to move in a direction substantially parallel to the vertical direction Z of the electrolysis vessel 1. As can be seen in FIGS. 2 and 4, the electrolysis tanks 1 may comprise a plurality of electrical routing conductors 14, upstream electrical conductors and upstream connection 20a and rising and connecting electrical conductors. downstream 20b. As can be seen in FIGS. 2 and 4, the flexible portions 15 of the electrical routing conductors positioned under the electrolysis cells 1 allow only the flexible portions 22 of the electrical conductors to be mounted and connected. upstream 20b in the inter-tank space. This technical arrangement of the invention thus makes it possible to reduce the space between two tanks of the same line. During the operation of the electrolysis tank 1, the anodes 6 are consumed in the electrolytic bath 8. The vertical translation of the upstream and upstream connection 20a and downstream electrical conductors 20b, linked to the anode assembly 10, makes it possible to maintain immersed the anodes 6.
30 L'organe de levage permet de déplacer l'ensemble anodique 10 entre une position haute et une position basse pour accompagner la consommation des anodes au fur et à mesure de la réaction d'électrolyse et/ou les changements de hauteur de la nappe d'aluminium s'accumulant sur la cathode et périodiquement soutirée.The lifting member moves the anode assembly 10 between a high position and a low position to accompany the consumption of the anodes as the electrolysis reaction proceeds and / or the changes in the height of the electrode layer. aluminum accumulating on the cathode and periodically withdrawn.
3032460 13 La présente invention porte aussi sur une aluminerie 50 avec au moins une cuve 1 d'électrolyse précédemment décrite. Selon la figure 4, l'aluminerie 50 comprend au moins trois cuves 1 d'électrolyse consécutives.The present invention also relates to an aluminum smelter 50 with at least one electrolysis tank 1 previously described. According to FIG. 4, the aluminum smelter 50 comprises at least three consecutive electrolysis tanks 1.
5 Comme on peut le voir sur la figure 2, les conducteurs électriques de montée et de connexion amont 20a et aval 20b de la ou des cuves 1 d'électrolyse sont, de façon avantageuse, intégralement contenus dans l'espace inter-cuves séparant deux cuves d'électrolyse successives de la file. De même, comme on peut le voir sur la figure 2, les conducteurs électriques 10 d'acheminement 14 peuvent être intégralement contenus sous la file de cuves d'électrolyse. Comme on peut le voir sur la figure 2, l'aluminerie 50 comprend au moins un espace inter-cuves dont la largeur L est comprise entre 500 mm et 3000 mm et préférentiellement entre 1000 mm et 2500 mm.As can be seen in FIG. 2, the upstream and downstream electrical conductors 20a and 20b of the electrolysis vessel (s) 1 are advantageously completely contained in the inter-tank space separating two electrolytic cells. successive electrolysis tanks of the line. Likewise, as can be seen in FIG. 2, the electrical conductors 10 for routing 14 can be completely contained under the row of electrolysis cells. As can be seen in FIG. 2, the aluminum smelter 50 comprises at least one inter-vessel space whose width L is between 500 mm and 3000 mm and preferably between 1000 mm and 2500 mm.
15 Ainsi, l'invention propose une cuve d'électrolyse qui permet un gain de place significatif puisque la déformation de la portion souple liée au conducteur électrique de montée et de connexion à lieu sous la cuve d'électrolyse, et non sur le côté de la cuve comme c'est le cas pour les cuves d'électrolyse de l'état de la technique. De plus, l'invention propose une aluminerie comprenant des cuves selon l'invention, ce qui permet une réduction de 20 l'espace inter-cuves et favorise un meilleur rendement grâce à une productivité maintenue pour un espace réduit ou à une productivité accrue à espace égal. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit ci-dessus, ce mode de réalisation n'ayant été donné qu'à titre d'exemple. Des modifications sont possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par la 25 substitution d'équivalents techniques sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention.Thus, the invention proposes an electrolytic cell which allows a significant space saving since the deformation of the flexible portion connected to the electrical conductor of rise and connection takes place under the electrolytic cell, and not on the side of the electrolytic cell. the tank as is the case for the electrolysis tanks of the state of the art. In addition, the invention proposes an aluminum smelter comprising tanks according to the invention, which allows a reduction of the inter-tank space and favors a better yield thanks to a productivity maintained for a reduced space or an increased productivity at equal space. Of course, the invention is not limited to the embodiment described above, this embodiment having been given as an example. Modifications are possible, in particular from the point of view of the constitution of the various elements or by the substitution of technical equivalents without departing from the scope of the invention.
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