MXPA02009160A - Implantacion de instalaciones de una fabrica de electrolisis para la produccion de aluminio. - Google Patents

Abstract

La invencion tiene por objeto el arreglo de una fabrica de electrolisis para la produccion de aluminio segun el procedimiento Hall-Heroult, que permite limitar la distancia de los trayectos de flujos pesados, tales como los flujos de aluminio liquido. Segun la invencion, la fabrica comprende: - por lo menos una zona de produccion de aluminio liquido (A) que comprende cubas de electrolisis dispuestas en filas, - zonas operacionales de intendencia especificas en las que una zona (C) donde se agrupan las instalaciones de puesta a disposicion y de reciclado de conjuntos anodicos, una zona (5) donde se agrupan las instalaciones de puesta a disposicion y de reciclado de baño de electrolisis y una zona (A) donde se agrupan las instalaciones de tratamiento del aluminio liquido, - medios de transporte para acarrear productos intermedios dichos pesados (tales como aluminio liquido) entre las zonas operacionales, - por lo menos una zona de circulacion (101, 102, 103, 104, 105, 106, 110, 111, 112, 113) reservada para todo o parte de los medios de transporte de productos intermedios pesados.

Description

IMPLANTACIÓN DE INSTALACIONES DE UNA FABRICA DE ELECTRÓLISIS PARA LA PRODUCCIÓN DE ALUMINIO Campo de la invención La invención se refiere a las fábricas de producción de aluminio por electrólisis ignea según el procedimiento de Hall-Héroult . Se refiere particularmente a la implantación de las instalaciones de semejantes fábricas.

Antecedentes de la invención El aluminio metal se produce industrialmente por electrólisis ignea, es decir por electrólisis de la alúmina en solución en un baño de criolita fundida, llamado baño de electrólisis, según el famoso procedimiento de Hall-Héroult. El baño de electrólisis está contenido en cubas que comprenden un cajón de acero, revestido en su interior con materiales refractarios y/o aislantes, y un conjunto catódico situado en el fondo de la cuba. Se sumergen ánodos de material carbonado en el baño de electrólisis. Cada cuba y sus ánodos forman lo que se suele llamar una célula de electrólisis. La corriente de electrólisis, que circula en el baño de electrólisis y en la capa de aluminio liquido a través de los ánodos y de los elementos catódicos, opera las reacciones de reducción de la alúmina y permite también mantener el baño de electrólisis REF." 141846 a una temperatura de unos 950°C por efecto de Julio. Las fábricas más modernas comprenden un gran número de células de electrólisis dispuestas en linea, en edificios llamados naves de electrólisis, y conectadas eléctricamente en serie gracias a conductores de enlace, para optimizar el aprovechamiento del suelo de las fábricas. Por lo general las cubas vienen dispuestas para conformar dos o varias filas paralelas que están eléctricamente conectadas entre si por conductores de extremidad. La corriente de electrólisis pasa asi en cascada de una célula a la siguiente. La longitud y la masa de los conductores se reducen lo más posible para limitar los costos de inversión y de funcionamiento correspondientes, en particular por una reducción de las pérdidas por efecto de Julio en los conductores. También se configuran los conductores para reducir o compensar, todo o parte de los efectos de los campos magnéticos producidos por la corriente de electrólisis.

En funcionamiento, una fábrica de electrólisis comprende una serie de flujos, de los cuales particularmente flujos de materias primas (alúmina, polvo de carbono, brea) , flujos de productos intermedios (costras de baño solidificado, conjuntos anódicos,...), flujos de productos finales (aluminio liquido y/o sólido) , flujos de personales (peatones o conductores de máquinas automotrices) , flujos de energía (particularmente flujos de energía eléctrica) , flujos de productos de demolición (particularmente hornos de cocción de ánodos) , flujos de utillaje flujos de componentes de cubas (tales como cátodos o cajones) y flujos de materiales de entretenimiento. Ciertos flujos son esencialmente continuos (tales como los flujos de materias primas) , otros son cuasicontinuos (tales como los flujos de aluminio liquido, de conjuntos anódicos y de baño solidificado) y otros son esencialmente discontinuos (tales como los flujos de cátodos o de cajones) . El procedimiento de electrólisis genera estos diferentes flujos. Por ejemplo, el procedimiento de Hall-Héroult provoca el consumo de los ánodos de carbono durante la reacción electroquímica de reducción de la alúmina; este consumo necesita el suministro regular de ánodos nuevos y el reemplazo de los ánodos usados de las células de electrólisis, lo que genera flujos de conjuntos anódicos nuevos de los sitios de fabricación de los ánodos hacia las cubas de electrólisis y flujos de conjuntos anódicos usados de las cubas hacia los sitios de tratamiento y de reciclado.

Problema planteado Con motivo de rentabilidad de una fábrica, se busca, por una parte, reducir los costos de inversión y de funcionamiento y, por otra parte, obtener simultáneamente intensidades y rendimientos Faraday los más elevados posible, preservando incluso mejorando las condiciones de funcionamiento de las células de electrólisis y teniendo en cuenta una serie de obligaciones de orden técnico. En particular, algunos de los flujos generados por el funcionamiento de las fábricas de electrólisis pueden circular por medios de acarreo específicos, lo que ocurre con frecuencia en el caso de los flujos de alúmina y de los flujos de gas emitidos que se acarrean por canalizaciones especificas que forman por lo general redes fijas. Sin embargo, varios flujos de materias toman vias de circulación comunes a otros flujos y/o a accesos del personal, como en el caso de los flujos (dichos «pesados») de metal liquido, de productos carbonados, (tales como los conjuntos anódicos) y del baño sólido (costras, baño colado y baño reciclado) . Típicamente, estos flujos pesados, que por lo general son esencialmente discontinuos, se acarrean, gracias a máquinas automotrices, por vias de circulación (exteriores o interiores a edificios) que costean las cubas de electrólisis, vias por las que también transita el personal. La cohabitación de movimientos importantes de materias, de materiales y de personal en los mismos espacios de trabajo constituye también un limite a la búsqueda de mejoramientos de las condiciones de trabajo y de seguridad.

Estos problemas se acentúan por el hecho de que varios flujos necesitan precauciones de manutención y/o de entorno particulares. Además, el impacto de los problemas de densidad de los flujos propios a la fábrica y de interacciones físicas entre las instalaciones y los flujos aumenta rápidamente cuando se procura aumentar la productividad de una fábrica. Por ejemplo, el aumento de la producción de las cubas de electrólisis, debido a un aumento de la intensidad de la corriente, provoca un aumento rápido de la densidad de los flujos, de la intensidad de las interacciones magnéticas y de las cargas unitarias que se han de transportar. La solicitante pues a buscado arreglos de fábricas que toman en cuenta Las diferentes obligaciones, .que llevan a una reducción de los costos de inversión y de entretenimiento y que permiten aumentar la capacidad de producción de la fábrica.

Descripción de la invención La invención tiene por objeto un arreglo de fábrica de electrólisis para la producción de aluminio según el procedimiento Hall-Héroult, la fábrica comprende por lo menos una zona de producción de aluminio liquido H, que se caracteriza porque comprende: - zonas operacionales de intendencia especificas tales como una zona C donde se agrupan las instalaciones de puesta a disposición y de reciclado de conjuntos anódicos, una zona B donde se agrupan las instalaciones de puesta a disposición y de reciclado de baño de electrólisis y una zona A donde se agrupan las instalaciones de tratamiento del aluminio liquido, - medios de transporte para acarrear, entre las zonas operacionales y según los flujos intermedios determinados, productos intermedios dichos pesados, tales como aluminio liquido, conjuntos anódicos o baño de electrólisis sólido, - por lo menos una zona de circulación reservada para todo o parte de los medios de transporte de productos intermedios pesados. En su búsqueda de soluciones a los problemas planteados por las fábricas de electrólisis conocidas, la solicitante tuvo la idea, por una parte, de agrupar ciertas instalaciones y ciertos flujos pesados, y, por otra parte, de utilizar una zona de circulación reservada, lo que permite reducir la distancia de los recorridos evitando la cohabitación de flujos de baja compatibilidad, tales como los flujos pesados y los flujos de personal. El arreglo según la invención permite pues a la vez una optimización de las distancias recorridas por los principales flujos pesados de una fábrica de electrólisis, que están potencialmente expuestos a riesgos, y una toma en cuenta de los efectos de interacciones físicas entre los flujos y las instalaciones. Además la presencia de una zona de circulación reservada permite un dominio más grande de la seguridad y de las condiciones de trabajo de los operadores, particularmente por una restricción de los movimientos de personal en esta zona. Permite también un dominio más grande de la coordinación del procedimiento, del control de gestión operacional y de las condiciones de entorno requeridas por algunos de los flujos pesados, tales como los flujos de conjuntos anódicos usados extraídos de las cubas de electrólisis que pueden requerir medios de aspiración y de tratamiento de los efluentes.

Descripción de las figuras Las figuras 1, 2, 3, 6a, 7a, 8a, 9a y 10a son relativas al arte anterior. Las figuras 4 , 5, 6b, 7b, 8b, 9b y 10b son relativas a la invención. La figura 1 ilustra el arreglo de una fábrica de electrólisis del arte anterior. La figura 2 ilustra una nave de electrólisis en corte transversal según el plano A-A de la figura 1. La figura 3 ilustra una célula de electrólisis en corte transversal según el plano B-B de la figura 2. La figura 4 ilustra el arreglo de una fábrica de electrólisis según la invención. La figura 5 ilustra un modo de realización de las zonas de circulación reservadas según la invención. Las figuras 6 a 10 ilustran los flujos de conjuntos anódicos (figura 6), de baño liquido y sólido (figura 7), de metal liquido (figura 8), de materias primas y de productos finales (figura 9) y de personal (figura 10) en la fábrica del arte anterior representada en la figura 1 (figuras 6a, 7a, 8a, 9a y 10a) y con un arreglo de fábrica según el modo de realización preferido de la invención representado en la figura 4 (figuras 6b, 7b, 8b, 9b y 10b) . Tal como ilustrado en la figura 1, las fábricas de electrólisis del arte anterior comprenden típicamente una zona de producción de aluminio liquido H, que comprende cubas de electrólisis normalmente dispuestas en series (no ilustradas) , instalaciones de puesta a disposición y de reciclado de conjuntos anódicos (11, 12, 13, 14, 15, 16) , instalaciones de puesta a disposición y de reciclado de baño de electrólisis (13, 14, 15, 17) , instalaciones de tratamiento del aluminio liquido (20, 21, 22) e instalaciones destinadas al entretenimiento de los equipos de producción (31, 32, 33, 34, 35) y por lo menos un edificio administrativo (36) . Por una parte, las instalaciones de puesta a disposición y de reciclado de conjuntos anódicos, las instalaciones de puesta a disposición y de reciclado de baño de electrólisis y las instalaciones de tratamiento del aluminio liquido se sitúan generalmente en las zonas aisladas de la fábrica; por otra parte, las instalaciones destinadas al entretenimiento de los equipos de producción y los edificios administrativos se reparten en toda la fábrica. La zona de producción de aluminio liquido H comprende típicamente un número par de naves de electrólisis 1, por lo general dos o cuatro naves dispuestas en paralelo, medios de alimentación eléctrica de las cubas de electrólisis 2, medios de alimentación de alúmina 3, 4, medios 5 de tratamiento de los gases emitidos por el procedimiento, vias de circulación 6 paralelas a las naves de electrólisis y medios de acceso 7 a las naves de electrólisis. Las naves de electrólisis pueden comprender una (o varias) nave(s) de transferencia 8 para facilitar la circulación del personal y eventualmente el transporte de algunos equipos y utillajes. Cada nave de electrólisis 1 comprende por lo menos una fila de cubas de electrólisis (no ilustradas), el número de cubas de una fila puede ser superior a una centena. Las instalaciones de puesta a disposición de conjuntos anódicos comprenden las más de las veces medios de alimentación de materias primas 11, 16, instalaciones destinadas a la fabricación de los bloques anódicos, al empalme de los conjuntos anódicos y al reciclado de los ánodos usados 12, 13, y medios de acceso 14. Las instalaciones destinadas a la fabricación de los bloques anódicos 12 comprenden particularmente los medios de conformación de los ánodos crudos y de los medios de cocción de éstos (que comprenden típicamente un horno de fuego giratorio) . Las instalaciones de reciclado de los conjuntos anódicos 15 comprenden medios para separar los ánodos y las barras anódicas, y medios para machacar los bloques anódicos usados con objeto de su reciclado en la producción de bloques anódicos nuevos. Las instalaciones de tratamiento del aluminio liquido 20, 21, 22 comprenden típicamente un taller de fundición y medios de acceso 21. Las instalaciones de mantenimiento y de entretenimiento de los equipos de producción se sitúan por lo general en edificios 31, 32, 33, 34, 35 distintos y distribuidos en el emplazamiento de la fábrica. Vias de circulación 6, 61, 62, 63 recorren la fábrica. Tal como ilustrado en la figura 2, una nave de electrólisis 1 comprende típicamente un tejado 71, una serie de cubas 40, una via de circulación 10 a lo largo de las cubas y un puente móvil 70 para efectuar operaciones en las cubas. Como lo muestra la figura 3, una cuba 40 comprende típicamente un cajón metálico 41 revestido por dentro con materiales refractarios 42a, 42b, conjuntos catódicos de material carbonado 43, conjuntos anódicos 55, una estructura portadora 53, medios 51 para 'recuperar los efluentes emitidos por la cuba en funcionamiento y medios 50 para alimentar la cuba en alúmina y/o en A1F3. Los conjuntos anódicos 55 comprenden típicamente un bloque anódico 47a, 47b y una barra 49a, 49b. Cada barra 49a, 49b comprende típicamente un múltiplo de 48a, 48b para fijar el bloque anódico 47a, 47b. En funcionamiento, la cuba comprende un lecho de aluminio liquido 44, un lecho de baño liquido 45 y una cobertura 46 a base de baño sólido y de alúmina. Para no tener que cambiar todos los conjuntos anódicos al mismo tiempo, el programa de cambio de los conjuntos anódicos se concibe por lo general de tal manera que tienen un grado de desgaste diferente (en la figura 3, el bloque anódico 47a está menos usado que el bloque anódico 47b) . La corriente de electrólisis va de los bloques anódicos hacia los elementos catódicos. La corriente catódica se recupera por barras guias 52. Las figuras 6a, 7a y 8a muestran respectivamente los flujos de conjuntos anódicos FC1, FC2, de baño sólido FBI, FB2, FB3, FB4 y de aluminio liquido FA1, FA2 de una fábrica del arte anterior. - Los flujos de baño sólido comprenden dos componentes: flujos de baño dicho «antes tratamiento» FBI, FB2 (con trazos en negrita) , procedentes particularmente de los excedentes de baño extraídos de las cubas de electrólisis, y flujos de baño dicho «machacado» FB3, FB4 (con trazos discontinuos), correspondientes al baño reprocesado. Tal como ilustrado en las figuras, estos flujos pesados circulan generalmente por vias 6 que el personal también toma con frecuencia. Además estos flujos son complejos y comprenden movimientos da masa entre las partes interiores y exteriores de las naves de electrólisis 1 y de las trayectorias de contorno FC2, FB2, FB3, FA2. En particular, estos flujos circulan por vias interiores 10 y exteriores 6 a los edificios que protegen las filas de cubas, y comprenden numerosos movimientos de entrada y de salida por accesos 7.

Descripción detallada de la invención Según la invención, el arreglo de una fábrica de electrólisis para la producción de aluminio según el procedimiento Hall-Héroult, la susodicha fábrica que incluye por lo menos una zona de producción de aluminio liquido H que comprende cubas de electrólisis dispuestas en filas, instalaciones de puesta a disposición y de reciclado de conjuntos anódicos, instalaciones de puesta a disposición y de reciclado de baño de electrólisis, instalaciones de tratamiento del aluminio liquido, se caracteriza porque comprende: - zonas operacionales de intendencia especificas entre las que una zona C donde se agrupan las instalaciones de puesta a disposición y de reciclado de conjuntos anódicos, una zona B donde se agrupan las instalaciones de puesta a disposición y de reciclado de baño de electrólisis y una zona A donde se agrupan las instalaciones de tratamiento del aluminio liquido, - medios de transporte para acarrear productos intermedios dichos pesados entre las zonas operacionales, según flujos intermedios determinados HC1-HC7, HB1-HB12, HA1-HA7, los productos intermedios incluyen particularmente aluminio liquido, conjuntos anódicos y baño de electrólisis sólido, - por lo menos una zona de circulación 101, 102, 103, 104, 105, 106, 110, 111, 112, 113 reservada para todo o parte de los medios de transporte de productos intermedios pesados . A continuación en el texto la expresión «las zonas de circulación reservadas» designará igualmente el caso caracterizado porque hay una sola zona de circulación reservada. La referencia «100» designa de manera agrupada las diferentes zonas de circulación reservadas 101, 102, 103, 104, 105, 106, 110, 111, 112, 113.

Tal como ilustrado en las figuras 6b, 7b, 8b, todo o parte de los flujos pesados transitan por las zonas de circulación reservadas 100. Como lo indican las flechas, los flujos de conjuntos anódicos HCl,..., HC7 tienen por lo general un carácter bidireccional (figura 6b), en el sentido de que conjuntos anódicos nuevos y usados pueden circular por la misma via pero en sentidos opuestos, mientras que los flujos de baño sólido HB1,...,HB12 y de metal liquido HA1,...,HA7 tienen por lo general un carácter unidireccional (figuras 7b y 8b), en el sentido de que el baño sólido no vuelve hacia la zona H por las mismas vias y que el metal liquido por lo general no vuelve hacia las cubas de electrólisis. Según la invención, por lo menos un producto intermedio pesado dado se acarrea preferente y totalmente por lo menos por una zona de circulación reservada para éste. Preferentemente, los productos intermedios pesados principales, es decir el aluminio liquido, los conjuntos anódicos y el baño de electrólisis sólido, se acarrean totalmente por lo menos por una zona de circulación reservada. Resulta particularmente ventajoso que por lo menos una zona de circulación reservada 101, 102, 110, 111, 112, 113 sea común a por lo menos dos productos intermedios pesados distintos.

Las zonas de circulación reservadas 100 vienen preferentemente equipadas para la circulación de los flujos pesados . El arreglo según la invención puede comprender igualmente vias 9 que dan acceso a diferentes partes de las instalaciones y permiten su entretenimiento. Según una variante de la invención, por lo menos una zona operacional de intendencia dicha «de entretenimiento» E puede agrupar toda o parte de las operaciones de entretenimiento. Según una variante de la invención, por lo menos una zona operacional de intendencia dicha «de entretenimiento» E puede agrupar toda o parte de las operaciones de entretenimiento y de mantenimiento, y preferentemente el conjunto de estas operaciones. Según otra variante de la invención, por lo menos una zona operacional de intendencia dicha «de administración» D puede agrupar toda o parte de las operaciones administrativas, y preferentemente el conjunto de estas operaciones. La zona de administración puede comprender instalaciones de gestión de los flujos y/o de control de la calidad de los productos intermedios. El arreglo según la invención comprende ventajosamente por lo menos una zona operacional de entretenimiento E y por lo menos una zona operacional de administración D.

Las zonas de circulación reservadas 100 se sitúan preferentemente a un solo nivel. Por ejemplo, pueden situarse preferentemente a nivel de las vias laterales 10 de las naves de electrólisis 1. Eventualmente pueden abarcar varios niveles. Por ejemplo, una parte de las zonas puede encontrarse a nivel de las vias laterales 10 y otra parte puede encontrarse a nivel del suelo 80 fuera de las naves de electrólisis 1. Pueden eventualmente comprender niveles superpuestos. Por ejemplo, pueden abarcar un nivel a nivel de las vias laterales 10 y un nivel 72 situado por debajo de éstas, pudiéndose utilizar cada nivel para el transporte de flujos diferentes. Por lo menos una zona de circulación reservada 101, 102, 103 une por lo menos dos de las zonas operacionales, preferentemente por lo menos tres zonas operacionales, y eventualmente el conjunto de éstas, lo que permite la circulación eficaz de los flujos pesados por las vias reservadas entre las zonas operacionales. En el modo de realización preferido de la invención, por lo menos una zona de circulación reservada 101, 102, dicha «transversal», es sensiblemente perpendicular a las filas de cubas de electrólisis tal como ilustrado en la figura 5. Preferentemente, por lo menos una zona de circulación reservada 101, 102, dicha «principal», pasa sensiblemente por el centro de gravedad de la (o de cada) zona de producción de aluminio liquido H. Ventajosamente, la zona de puesta a disposición y de reciclado de conjuntos anódicos C, la zona de puesta a disposición y de reciclado de baño de electrólisis B, la zona de tratamiento del aluminio liquido A, y, eventualmente, la zona de entretenimiento E, se unen a la (o a cada) zona de producción de aluminio liquido H por lo menos por una zona de circulación reservada transversal y/o principal 101, 102, 103. Hay ventajosamente una sola zona de circulación transversal y/o principal lo que permite limitar las inversiones y mejorar el dominio de los flujos. Por lo menos una zona de circulación reservada 110, 111, 112, 113, dicha «lateral», puede eventualmente ir a lo largo de las filas de cubas de electrólisis, ventajosamente en el interior de las naves de electrólisis 1. Estas zonas laterales pueden eventualmente situarse en las vias de circulación 10 a otros niveles 72. Preferentemente, el arreglo según la invención comprende además por lo menos un edificio de cubierta especifica 121, 122 para proteger ciertas zonas de circulación reservadas, tales como ciertas zonas transversales 101, 102. Los edificios de cubierta permiten evitar los problemas vinculados típicamente a la formación de hielo en el pavimento, a la lluvia, a la temperatura o a la humedad. Las zonas de circulación reservadas 100 pueden comprender medios de transporte específicos dedicados a flujos pesados entre las zonas operacionales, particularmente entre las naves de electrólisis y las zonas de intendencia (A, B, C, D, E) . Estos medios comprenden ventajosamente vehículos que van y vienen de un punto a otro para el transporte y el depósito de elementos específicos tales como: - aparatos de colada (que sirven para sacar metal liquido de las cubas de electrólisis) y calderos de metal liquido (vacios o llenos) entre las cubas y la zona A de tratamiento del metal liquido o la zona E de entretenimiento y de mantenimiento; - paletas de conjuntos anódicos nuevos entre la zona C y las cubas; - paletas de conjuntos anódicos usados entre las cubas y la zona C (que, además de las instalaciones de reciclado de los conjuntos anódicos, puede comprender también instalaciones de reciclado del baño) , o hacia la zona E de entretenimiento; - contenedores de baño (colada o costras que se han de reciclar) , que se pueden integrar a las paletas de conjuntos anódicos; - plataformas de equipos y utillaje de mantenimiento de las cubas (para operaciones que ocurren durante la parada o el arranque de una serie o de una cuba particular) .

Los medios de transporte pueden permitir limitar las zonas intermedias de almacenamiento, tales como las que se prevén normalmente para el enfriamiento de los ánodos o para los calderos de metal liquido. También pueden permitir las manutenciones en flujo tenso, particularmente en las variantes de la invención que prevén operaciones automatizadas. Los flujos pesados según la invención pueden sin embargo comprender áreas de almacenamiento intermedias. Los medios de transporte se asocian ventajosamente con medios de manutención. Los medios de transporte pueden comprender transportadores, que presentan la ventaja de poderse automatizar fácilmente, o máquinas automotrices, que el personal puede conducir eventualmente. Los medios de transporte de los productos intermedios según los flujos pesados pueden comprender una red sobre carriles. Estos carriles pueden situarse ventajosamente fuera de las estructuras pesadas de los edificios de electrólisis, garantizando el enlace entre la o cada zona de producción y las otras zonas operacionales de la fábrica. Máquinas móviles pueden desplazarse en esta red de manera eventualmente automatizada. Por otra parte, máquinas automotrices conducidas por operadores también pueden desplazarse por otras vias especificas fuera de las zonas reservadas 100, por una o varias vias de circulación.

Las naves de electrólisis también pueden comprender medios de transporte o de entretenimiento complementarios. Por ejemplo, cada nave puede comprender grúas de entretenimiento que permiten la manutención de los cajones de cubas (antes y después de nuevos revestimientos refractorios) y/o superestructuras hacia o procedentes de los talleres de entretenimiento. Las zonas de circulación reservadas 100 pueden ocasionalmente servir para el transporte de equipos pesados, tales como los puentes móviles o cajones de cubas, que no forman parte de los flujos pesados regulares. Estas operaciones excepcionales se producen particularmente durante la parada o el arranque de una cuba o durante el traslado al taller de las máquinas de servicio de las cubas para su entretenimiento. La fábrica según la invención puede eventualmente incluir máquinas de servicio que se desplazan por caminos de rodadura contiguos a la estructura de los edificios. Tal como ilustrado en la figura 6b, los flujos de conjuntos anódicos pueden comprender varias ramas HCl a HC7. Ciertas ramas HCl a HC4 costean las cubas de electrólisis y circulan preferentemente en el interior de las naves 1. Ramas comunes HC5, HC6, HC7 pueden recuperar los flujos procedentes de varias ramas. Preferentemente, los flujos de conjuntos anódicos comprenden una rama HC7 interna a la zona de puesta a disposición y de reciclado de conjuntos anódicos C. En el caso ilustrado en la figura 6b, los flujos de conjuntos anódicos nuevos (en dirección a las cubas de electrólisis) y los flujos de conjuntos anódicos usados (procedentes de las cubas de electrólisis) siguen recorridos sensiblemente idénticos (pero en sentido opuesto) excepto en el interior de la zona C. Preferentemente, la zona C comprende también medios para ensamblar los conjuntos anódicos, a partir de bloques anódicos cocidos y de barras de ánodos recicladas o nuevas, y/o medios para separar los bloques anódicos (usados o defectuosos) y las barras. La zona C puede comprender el conjunto de los medios de fabricación de bloques anódicos, tales como un taller de pasta, medios de conformación de los bloques anódicos crudos y un horno de cocción de fuego giratorio. Esta agrupación permite una implantación compacta de las instalaciones que lleva a una concentración de las operaciones productoras de polvos de carbono, asi como de los aparatos de manutención y de procedimiento. También puede resultar ventajoso fabricar los bloques anódicos en una fábrica distinta, fuera del emplazamiento, en tal caso la zona C puede comprender sólo medios tales como medios de manutención y de almacenamiento de los bloques anódicos.

También es particularmente ventajoso agrupar las zonas C y B. Esta agrupación permite recuperar de manera más eficaz las costras de baño solidificado de los conjuntos anódicos usados sacados de las cubas de electrólisis, Además, esta agrupación permite transportar juntos los conjuntos anódicos usados y las costras de baño sólido sacadas de las cubas . Tal como ilustrado en la figura 7b, los flujos de baño sólido pueden comprender igualmente varias ramas HBl a HB12. Los flujos comprenden ramas HBl a HB7 relativas al baño «antes tratamiento» y ramas HB8 a HB12 relativas al baño «machacado», es decir después del tratamiento. Algunas ramas HBl a HB4 costean las cubas de electrólisis y circulan preferentemente en el interior de las naves 1. Ramas comunes HB5, HB6, HB7 pueden recuperar los flujos procedentes de varias ramas. Preferentemente, los flujos de baño de electrólisis comprenden una rama HB7 interna a la zona de puesta a disposición y de reciclado del baño de electrólisis, que sólo se ha representado aqui de manera simplificada. Tal como ilustrado en la figura 8b, los flujos de metal liquido pueden comprender igualmente ramas HA1 a HA7. Algunas ramas HA1 a HA4 costean las cubas de electrólisis y circulan preferentemente en el interior de las naves 1. Ramas comunes HA5, HA6, HA7 pueden recuperar los flujos procedentes de varias ramas. Preferentemente, los flujos de metal liquido comprenden una rama HA7 interna a la zona de tratamiento del aluminio liquido, que sólo se ha representado aqui de manera simplificada. La zona de tratamiento del aluminio liquido A puede comprender una fundición en la que el metal liquido se puede elaborar, tratar y conformar. Según una variante de la invención caracterizada porque los medios de fundición se localizan en una fábrica distinta, fuera del emplazamiento, la zona de tratamiento A puede comprender sólo un número reducido de medios, tales como los medios de manutención y de carga del metal liquido y, eventualmente, medios de enfriamiento. Tal como ilustrado en la figura 9b, la fábrica de electrólisis según la invención comprende también: - medios para transportar y acarrear materias primas, tales como aluminio, puntos entradas El, E2 de la fábrica a las zonas operacionales correspondientes, según flujos de entrada determinados, tales como un flujo de alúmina FAO y un flujo de carbono FCO; - medios para transportar y acarrear productos finales, tales como productas de fundición de aluminio, de zonas operacionales hacia los puntos de salida SI, según flujos de salida determinados FM. Tal como ilustrado en la figura 10b, en régimen normal, los flujos de personal (representados por flechas no toman las zonas de circulación reservadas 100. Sin embargo, el personal puede circular por vias paralelas a estas zonas y, eventualmente, penetrar en las zonas reservadas para operaciones de entretenimiento o de reparación. Las superficies rayadas corresponden a espacios típicamente reservados para las oficinas. La fábrica según la invención comprende preferentemente vias de circulación 6, 61, 62, 63 para el personal que no intercepta las zonas reservadas 100. El personal de desplaza y trabaja en el interior de las naves de electrólisis sin tomar las vias reservadas situadas en las zonas de circulación reservadas Los puntos de cruce entre las zonas reservadas y las zonas de circulación del personal se pueden evitar por vias de pasaje situadas a niveles diferentes, tales como pasajes subterráneos, pasarelas, escaleras, escaleras automáticas o ascensores . Medios de transporte particulares se pueden prever en zonas paralelas o superpuestas, aquellas zonas no interceptan las zonas de circulación reservadas. Por ejemplo, se pueden prever puentes transbordadores por encima de algunas zonas reservadas con el fin de transportar ciertas máquinas de servicio o cajones entre las zonas de producción H y la zona de entretenimiento E. Según un modo de realización ventajoso de la invención, por lo menos uno de los productos intermedios pesados se acarrea totalmente por lo menos con un vehículo automático, el o cada vehículo se controla por lo menos con un sistema de navegación central apto para garantizar la supervisión de las cantidades y de los movimientos de los flujos de los productos intermedios pesados .

Ventajas La invención permite limitar mucho el número de accesos 7 a las naves de electrólisis. La invención permite repartir con más eficacia los transportes entre las zonas (o sectores) operacionales de la fábrica. En particular, permite el acercamiento de los edificios y el desarrollo de sinergias entre las zonas operacionales. Evita recurrir igualmente a stocks intermedios importantes de materias primas o de productos transformados. Disminuye también los riesgos de accidentes vinculados a los transportes. La invención permite evitar que personal haga ciertas tareas de manutención repetitivas y sin complejidad Además, permite limitar la diversidad y el número de las operaciones confiadas a los operadores y a las máquinas de servicio, lo que asi permite la mejora de la calidad y de la regularidad de las obras de servicio de las cubas, asi como por consiguiente el resultado operacional del procedimiento industrial en su totalidad. La invención permite evitar igualmente que máquinas sofisticadas, normalmente previstas para el servicio de las cubas también se usen para funciones de transporte de cargas importantes para trayectos sencillos, distancias a veces largas y con frecuencias elevadas. También permite evitar la concentración de manutenciones de flujos pesados en el interior de las naves de electrólisis, lo que asi reduce los costos de construcción y limita las disfunciones de las que una parte importante se debe a efectos acumulativos de las diferentes averias de equipo o errores humanos. La invención permite también la automatización de las tareas sencillas y repetitivas que, en las fábricas del arte anterior, se realizan con máquinas que se utilizan igualmente para tareas complicadas y difícilmente automatizables . La invención permite una disminución significativa de las estructuras de acceso, de las escaleras, de las pasarelas, y de los sistemas e instalaciones relativos, tales como los sistemas de alumbrado, de protección contra incendios, de climatización/calefacción y/o de comunicación. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el convencional para la manufactura de los objetos a que la misma se refiere.

Claims (22)

1. R E I V I N D I C AC I O N E S Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones : 1. Arreglo de una fábrica de electrólisis para la producción de aluminio según el procedimiento Hall-Héroult; la fábrica incluye por lo menos una zona de producción de aluminio liquido (H) que comprende cubas de electrólisis dispuestas en filas, instalaciones de puesta a disposición y de reciclado de conjuntos anódicos, instalaciones de puesta a disposición y de reciclado de baño de electrólisis, instalaciones de tratamiento del aluminio liquido; el arreglo se caracteriza porque comprende : -zonas operacionales de intendencia especificas entre las que una zona (C) donde se agrupan las instalaciones de puesta a disposición y de reciclado de conjuntos anódicos, una zona (B) donde se agrupan las instalaciones de puesta a disposición y de reciclado de baño de electrólisis y una zona (A) donde se agrupan las instalaciones de tratamiento del aluminio liquido, -medios de transporte para acarrear productos intermedios los pesados entre las zonas operacionales, según flujos intermedios determinados (HC1-HC7, HB1-HB12 HA1-HA7), los productos intermedios incluyen particularmente aluminio liquido, conjuntos anódicos y baño de electrólisis sólido, - por lo menos una zona de circulación reservada para todo o parte de los medios de transporte de productos intermedios pesados.
2. 2. Arreglo según la reivindicación 1, caracterizado porque por lo menos uno de los productos intermedios pesados se acarrea totalmente por lo menos por una zona de circulación reservada.
3. 3. Arreglo según la reivindicación 1, caracterizado porque el aluminio liquido, los conjuntos anódicos y el baño de electrólisis sólido, se acarrean totalmente por lo menos por una zona de circulación reservada.
4. 4. Arreglo según la reivindicación 1 ó 3, caracterizado porque por lo menos una zona de circulación reservada es común a por lo menos dos productos intermedios pesados distintos.
5. 5. Arreglo según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque además comprende por lo menos una zona operacional de intendencia dicha «de entretenimiento» (E) donde se agrupan toda o parte de las operaciones de entretenimiento y de mantenimiento.
6. 6. Arreglo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque además comprende por lo menos una zona operacional de intendencia dicha «de administración» (D) donde se agrupan toda o parte de las operaciones administrativas.
7. 7. Arreglo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la zona de puesta a disposición y de reciclado de los conjuntos anódicos (C) además comprende medios de fabricación de bloques anódicos.
8. 8. Arreglo según una cualquiera de las revindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la zona de puesta a disposición y de reciclado de los conjuntos anódicos (C) y la zona de puesta a disposición y de reciclado del baño de electrólisis (B) se agrupan.
9. 9. Arreglo según una cualquiera de las reivindicaciones l a 8, caracterizado porque por lo menos una zona de circulación reservada une por lo menos tres de las zonas operacionales.
10. 10. Arreglo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque por lo menos una zona de circulación reservada une el conjunto de las zonas operacionales .
11. 11. Arreglo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque por lo menos una zona de circulación reservada dicha «transversal», es sensiblemente perpendicular a las filas de cubas de electrólisis.
12. 12. Arreglo según la reivindicación 11, caracterizado porque cada zona de intendencia se une a la, o a cada, zona de producción de aluminio liquido (H) por lo menos por una zona de circulación reservada transversal.
13. 13. Arreglo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque por lo menos una zona de circulación reservada dicha «principal», pasa sensiblemente por el centro de gravedad de la o de cada zona da producción de aluminio liquido (H) .
14. 14. Arreglo según la reivindicación 13, caracterizado porque cada zona de intendencia se une a la, o a cada, zona de producción de aluminio liquido (H) por lo menos por una zona de circulación reservada principal.
15. 15. Arreglo según una cualquiera de las reivindicaciones l a 14, caracterizado porque además comprende por lo menos un edificio de cubierta especifica para proteger por lo menos una zona de circulación reservada.
16. 16. Arreglo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque por lo menos una zona de circulación reservada costea las filas de cubas de electrólisis .
17. 17. Arreglo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizado porque los medios de transporte se han automatizado.
18. 18. Arreglo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17, caracterizado porque los medios de transporte abarcan por lo menos un vehículo que va y viene de un punto a otro.
19. 19. Arreglo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 18, caracterizado porque los medios de transporte abarcan medios de manutención.
20. 20. Arreglo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 19, caracterizado porque los medios de transporte abarcan una red sobre carriles.
21. 21. Arreglo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 20, caracterizado porque los medios de transporte abarcan por lo menos un transportador.
22. 22. Arreglo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 21, caracterizado porque por lo menos uno de los productos intermedios pesados se acarrea totalmente por lo menos con un vehículo automático y porque el o cada vehículo se controla por lo menos con un sistema de navegación central apto garantizar la supervisión de las cantidades y de los movimientos de los flujos de los productos intermedios pesados .