OA17827A - Electrolysis cell comprising an anode assembly contained in a containment enclosure. - Google Patents
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Abstract
Cette cuve (1) comprend un caisson (2) délimitant une ouverture au travers de laquelle est destiné à être déplacé un bloc anodique (10), ledit bloc anodique (10) étant suspendu à un support (8) anodique formant avec ledit bloc anodique un ensemble anodique mobile par rapport au caisson (2), et une enceinte (22) de confinement délimitant un volume fermé au-dessus de ladite ouverture destiné au confinement des gaz générés au cours de la production d'aluminium, le support (8) anodique étant connecté à un conducteur (26) électrique pour amener un courant d'électrolyse jusqu'au bloc anodique (10), l'ensemble anodique est intégralement contenu dans l'enceinte (22) de confinement, et en ce que la connexion électrique entre le conducteur (26) électrique mobile et le support (8) anodique est réalisée à l'intérieur de l'enceinte (22) de confinement. This tank (1) comprises a box (2) delimiting an opening through which an anode block (10) is intended to be moved, said anode block (10) being suspended from an anode support (8) forming with said anode block an anode assembly movable relative to the box (2), and a confinement enclosure (22) delimiting a closed volume above said opening intended for the confinement of the gases generated during the production of aluminum, the support (8) anode being connected to an electrical conductor (26) to bring an electrolysis current to the anode block (10), the anode assembly is fully contained in the confinement enclosure (22), and in that the electrical connection between the mobile electrical conductor (26) and the anode support (8) is made inside the confinement enclosure (22).
Description
CUVE D’ELECTROLYSE COMPORTANT UN ENSEMBLE ANODIQUE CONTENU DANS UNE ENCEINTE DE CONFINEMENTELECTROLYSIS TANK CONTAINING AN ANODIC ASSEMBLY CONTAINED IN A CONTAINMENT CONTAINER
La présente invention concerne une cuve d’électrolyse, destinée à la production d’aluminium par électrolyse, et une aluminerie comprenant cette cuve d’électrolyse.The present invention relates to an electrolysis cell for the production of aluminum by electrolysis, and an aluminum smelter comprising this electrolysis cell.
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 classiquement 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 cuve suivante depuis les sorties cathodiques, un bain électrolytique dans lequel est dissout l’alumine, au moins un ensemble anodique comportant une tige anodique sensiblement verticale et au moins un bloc anodique suspendu à la tige anodique et plongé dans ce bain électrolytique, un cadre anodique auquel est suspendu l’ensemble anodique par l’intermédiaire de la tige anodique sensiblement verticale et mobile avec le cadre anodique par rapport au caisson et à la cathode, et des conducteurs de montée flexibles du courant d’électrolyse, s’étendant de bas en haut, reliés aux conducteurs d’acheminement de la cuve d’électrolyse précédente pour acheminer le courant d’électrolyse depuis les sorties cathodiques jusqu’au cadre anodique et à l’ensemble anodique et l’anode de la cuve suivante. Les anodes sont plus particulièrement de type anodes précuites avec des blocs anodiques carbonés précuits, c’est-à-dire cuits avant introduction dans la cuve d’électrolyse.It is known to produce aluminum industrially from alumina by electrolysis according to the Hall-Héroult process. For this purpose, an electrolysis cell is provided conventionally comprising a steel box inside which is arranged a coating of refractory materials, a cathode of carbonaceous material, through which cathode conductors intended to collect the electrolysis current to be the cathode to lead it to cathode outlets passing through the bottom or sides of the box, routing conductors extending substantially horizontally to the next tank from the cathode outlets, an electrolytic bath in which is dissolved the alumina, at least one anode assembly comprising a substantially vertical anode rod and at least one anode block suspended from the anode rod and immersed in this electrolytic bath, an anode frame from which the anode assembly is suspended via the substantially anode rod vertical and movable with the anode frame relative to the casing and cathode, and flexible current rising conductors electrolysis, extending from bottom to top, connected to the routing conductors of the preceding electrolysis cell to carry the electrolysis current from the cathode outputs to the anode frame and to the anode assembly and the anode of the next tank. The anodes are more particularly of the prebaked anode type with prebaked carbonaceous anode blocks, that is to say, cooked before introduction into the electrolysis cell.
Au cours de la réaction d’électrolyse sont produits des gaz, notamment du dioxyde de carbone qui se dégage à l’anode et du fluorure d’hydrogène (HF) s’échappant du bain électrolytique. Pour contenir les gaz ainsi produits, un capotage recouvre traditionnellement l’ouverture délimitée par le caisson. Ces gaz peuvent alors être régulièrement collectés, par exemple en vue de leur traitement et de leur valorisation ultérieure.During the electrolysis reaction, gases are produced, including carbon dioxide which evolves at the anode and hydrogen fluoride (HF) which escapes from the electrolytic bath. To contain the gases thus produced, a cowling traditionally covers the opening delimited by the box. These gases can then be regularly collected, for example with a view to their treatment and their subsequent recovery.
Cependant, les tiges anodiques traversent le capotage. Des moyens d’étanchéité dynamiques sont généralement prévus pour éviter que les gaz fuient à travers la jonction prévue entre le capotage et les tiges anodiques. Par moyens d’étanchéité dynamique, on entend des moyens d’étanchéité qui assurent le confinement des gaz lors du déplacement des tiges anodiques. Un tel moyen d’étanchéité dynamique est notamment connu du document W02004/035872 au nom d’Aluminium Pechiney. Toutefois, lors d’un changement d’anode, la manipulation des tiges anodiques, qui font partie de l’ensemble anodique, peut occasionner des dommages aux moyens d’étanchéité dynamiques avec lesquels elles coopèrent. Or, des moyens d’étanchéité endommagés peuvent affecter l’étanchéité du capotage, si bien que les gaz générés pendant la réaction d’électrolyse ne peuvent pas être collectés en totalité, ou que le débit d’aspiration des gaz doit être surdimensionné.However, the anode rods pass through the cowling. Dynamic sealing means are generally provided to prevent gases from leaking through the junction provided between the cowling and the anode rods. By dynamic sealing means is meant sealing means which ensure the containment of the gases during the movement of the anode rods. Such a dynamic sealing means is known in particular from document WO2004 / 035872 in the name of Aluminum Pechiney. However, when changing the anode, handling the anode rods, which are part of the anode assembly, can damage the dynamic seals with which they cooperate. However, damaged sealing means can affect the tightness of the cowling, so that the gases generated during the electrolysis reaction cannot be collected in full, or the gas suction rate must be oversized.
Par ailleurs, il est connu du document US3575827 au nom de Johnson de disposer des cuves d’électrolyse transversalement par rapport à la longueur de la file qu’elles forment, ces cuves d’électrolyse comprenant un ensemble anodique avec une plaque horizontale à laquelle est suspendue une anode. Cette configuration permet avantageusement d’extraire les anodes consommées par le haut de la cuve. En outre, ce document prévoit l’utilisation de feuilles d’acier flexibles et électriquement isolantes pour éviter la fuite de gaz générés au cours de la réaction d’électrolyse. Ces feuilles sont intercalées entre les bords d’un caisson et la plaque horizontale soutenant l’anode.Furthermore, it is known from document US3575827 in the name of Johnson to arrange the electrolysis cells transversely with respect to the length of the row that they form, these electrolysis cells comprising an anode assembly with a horizontal plate to which is suspended an anode. This configuration advantageously makes it possible to extract the anodes consumed from the top of the tank. In addition, this document provides for the use of flexible and electrically insulating steel sheets to prevent the leakage of gases generated during the electrolysis reaction. These sheets are interposed between the edges of a box and the horizontal plate supporting the anode.
Cependant, les feuilles flexibles s’écrasent lorsque la plaque horizontale soutenant l’anode est translatée vers le bas afin de déplacer l’anode dans le bain électrolytique au fur et à mesure de sa consommation. Cet écrasement génère des contraintes sur les feuilles flexibles réalisant l’étanchéité, ces contraintes étant susceptibles d’affecter à terme l’étanchéité. Par ailleurs, cette étanchéité est d’autant plus difficile à réaliser que, pour une cuve de grande productivité et donc de grande longueur comportant une pluralité d’ensembles anodiques, la différence d’altitude entre deux ensembles anodiques inhérente au procédé utilisant des anodes précuites rend cette étanchéité par feuille flexible difficile à mettre en oeuvre. En outre, la manipulation des ensembles anodiques au moment des changements d’anode peut occasionner des dommages aux feuilles flexibles réalisant l’étanchéitéHowever, the flexible sheets collapse when the horizontal plate supporting the anode is translated downward to move the anode in the electrolytic bath as it is consumed. This crushing generates stresses on the flexible sheets providing the seal, these stresses being liable to affect the seal in the long term. Furthermore, this sealing is all the more difficult to achieve as, for a vessel of great productivity and therefore of great length comprising a plurality of anode assemblies, the difference in altitude between two anode assemblies inherent in the process using prebaked anodes makes this sealing by flexible sheet difficult to implement. In addition, handling the anode assemblies at the time of anode changes can cause damage to the flexible sealing sheets
On retiendra donc que les cuves d’électrolyse de l'état de la technique comprennent des ensembles anodiques qui interagissent avec le capotage, notamment au moment d’un changement d’anode, si bien que l’étanchéité du capotage aux gaz générés au cours de la réaction d’électrolyse peut en être affectée.It will therefore be remembered that the electrolysis cells of the state of the art comprise anode assemblies which interact with the cowling, in particular at the time of an anode change, so that the tightness of the cowling to the gases generated during of the electrolysis reaction may be affected.
Aussi, la présente invention vise à pallier tout ou partie de ces inconvénients en proposant une cuve d’électrolyse offrant une étanchéité améliorée aux gaz générés pendant la réaction d’électrolyse, ainsi qu’une aluminerie comprenant cette cuve d’électrolyse.Also, the present invention aims to overcome all or part of these drawbacks by providing an electrolysis cell offering improved sealing against the gases generated during the electrolysis reaction, as well as an aluminum smelter comprising this electrolysis cell.
A cet effet, la présente invention a pour objet une cuve d’électrolyse, destinée à la production d’aluminium par électrolyse, comprenant un caisson comportant un revêtement intérieur délimitant une ouverture au travers de laquelle est destiné à être déplacé auTo this end, the present invention relates to an electrolytic cell, intended for the production of aluminum by electrolysis, comprising a box having an inner lining defining an opening through which is intended to be moved to
Λ7Β27 moins un bloc anodique, ledit bloc anodique étant suspendu à un support anodique formant avec ledit bloc anodique un ensemble anodique mobile par rapport au caisson, et une enceinte de confinement délimitant un volume fermé au-dessus de ladite ouverture destiné au confinement des gaz générés au cours de la production d’aluminium, le support anodique étant connecté à un conducteur électrique pour amener un courant d’électrolyse jusqu’audit au moins un bloc anodique;Λ7Β27 minus one anode block, said anode block being suspended from an anode support forming with said anode block an anode assembly movable relative to the box, and a containment enclosure delimiting a closed volume above said opening intended for the containment of the gases generated during the production of aluminum, the anode support being connected to an electrical conductor to supply an electrolysis current to said at least one anode block;
caractérisée en ce que l’ensemble anodique est intégralement contenu dans l’enceinte de confinement, et en ce que la connexion électrique entre le conducteur électrique mobile et le support anodique est réalisée à l’intérieur de l’enceinte de confinement.characterized in that the anode assembly is integrally contained within the containment enclosure, and in that the electrical connection between the movable electrical conductor and the anode support is made within the containment enclosure.
Ainsi, le maintien de l’intégrité des éléments formant l’enceinte de confinement et donc le confinement des gaz générés en cours de réaction d’électrolyse sont indépendants de toute manipulation ou déplacement de l’ensemble anodique, si bien que la cuve d’électrolyse selon l’invention offre une étanchéité améliorée.Thus, maintaining the integrity of the elements forming the confinement enclosure and therefore the confinement of the gases generated during the electrolysis reaction are independent of any manipulation or displacement of the anode assembly, so that the tank of electrolysis according to the invention offers improved sealing.
L’ensemble anodique est à distance de l’enceinte de confinement et n’interagit pas avec celle-ci, ce qui diffère des cuves d’électrolyse de l’état de la technique.The anode assembly is remote from the containment and does not interact with it, which differs from state of the art electrolytic cells.
Selon un mode de réalisation, le conducteur électrique s’étend dans l’enceinte de confinement en dehors d’un volume défini par le dessus du bloc anodique lors du déplacement du bloc anodique à travers l’ouverture.In one embodiment, the electrical conductor extends into the containment enclosure outside of a volume defined by the top of the anode block as the anode block moves through the opening.
Autrement dit, le conducteur électrique mobile ne s’étend pas au-dessus des blocs anodiques, dans un volume obtenu par translation verticale d’une surface projetée des blocs anodiques dans un plan horizontal.In other words, the mobile electrical conductor does not extend above the anode blocks, in a volume obtained by vertical translation of a projected surface of the anode blocks in a horizontal plane.
Ainsi, la connexion électrique entre le conducteur électrique mobile et le support anodique est réalisée nécessairement sur un côté de la cuve d’électrolyse, mais pas au-dessus des blocs anodiques, ni avantageusement au-dessus de l’ouverture délimitée par le caisson et le revêtement intérieur. Le conducteur électrique mobile ne gêne donc pas une extraction verticale des blocs anodiques.Thus, the electrical connection between the mobile electrical conductor and the anode support is necessarily made on one side of the electrolytic cell, but not above the anode blocks, nor advantageously above the opening delimited by the box and the interior coating. The mobile electrical conductor therefore does not hamper vertical extraction of the anode blocks.
La cuve d’électrolyse est destinée à être agencée transversalement par rapport à la longueur d’une file de cuves d’électrolyse à laquelle elle appartient.The electrolysis cell is intended to be arranged transversely to the length of a line of electrolysis cells to which it belongs.
Selon un mode de réalisation, l’enceinte de confinement comprend une portion supérieure formant couvercle, ladite portion supérieure étant amovible pour permettre une extraction de l’ensemble anodique. Une telle portion supérieure amovible permet de réaliser des opérations de maintenance sur la cuve en fonctionnement, notamment un changement d’ensemble anodique, sans devoir arrêter la cuve ou démonter des équipements nécessaires au fonctionnement de la cuve tels que des dispositifs d’aspiration des gaz ou des dispositifs d’alimentation en matière première. La cuve d’électrolyse selon l’invention offre la possibilité de changer des anodes par le haut de la cuve, sans qu’aucun équipement de la cuve ne fasse obstacle à la course verticale du changement d’anode, ce qui permet de réaliser des gains structurels importants.According to one embodiment, the containment enclosure comprises an upper portion forming a cover, said upper portion being removable to allow extraction of the anode assembly. Such a removable upper portion makes it possible to carry out maintenance operations on the tank in operation, in particular a change of the anode assembly, without having to stop the tank or to dismantle the equipment necessary for the functioning of the tank such as gas suction devices. or raw material supply devices. The electrolysis cell according to the invention offers the possibility of changing the anodes from the top of the cell, without any equipment of the cell preventing the vertical stroke of the anode change, which makes it possible to carry out significant structural gains.
Selon un mode de réalisation, le conducteur électrique est mobile et l’enceinte de confinement comporte une portion fixe qui présente une fenêtre en travers de laquelle s’étend le conducteur électrique mobile, le conducteur électrique mobile comprenant une première portion s’étendant à l’extérieur de l’enceinte de confinement et une deuxième portion s’étendant à l’intérieur de l’enceinte de confinement et à laquelle est connecté électriquement le support anodique.According to one embodiment, the electrical conductor is movable and the confinement enclosure comprises a fixed portion which has a window through which the movable electrical conductor extends, the movable electrical conductor comprising a first portion extending to the left. 'exterior of the containment enclosure and a second portion extending inside the containment enclosure and to which the anode support is electrically connected.
Autrement dit, le conducteur électrique mobile qui est mobile, notamment en translation verticale, traverse la portion fixe de l’enceinte de confinement.In other words, the mobile electrical conductor which is mobile, particularly in vertical translation, passes through the fixed portion of the containment enclosure.
Ainsi, lors d’un changement d’anode, il n’y a pas lieu de manipuler le conducteur électrique mobile puisque celui-ci traverse la portion fixe de l’enceinte de confinement et non la portion supérieure amovible qui, elle, est manipulée pour changer une anode. II en résulte une étanchéité simplifiée et fiable au niveau de la fenêtre traversée par le conducteur électrique mobile.Thus, during an anode change, there is no need to manipulate the mobile electrical conductor since it passes through the fixed portion of the containment enclosure and not the removable upper portion which, for its part, is handled. to change an anode. This results in simplified and reliable sealing at the level of the window through which the mobile electrical conductor passes.
De manière avantageuse, la cuve d’électrolyse comprend des moyens d’étanchéité pour empêcher des gaz générés au cours de la réaction d’électrolyse de sortir de l’enceinte de confinement via la fenêtre traversée par le conducteur électrique mobile.Advantageously, the electrolysis cell comprises sealing means to prevent gases generated during the electrolysis reaction from leaving the containment chamber via the window through which the mobile electrical conductor passes.
Ainsi, l’étanchéité est améliorée.Thus, the seal is improved.
Selon un mode de réalisation, le conducteur électrique mobile traverse la portion fixe de l’enceinte de confinement de façon sensiblement verticale, et les moyens d’étanchéité comprennent un joint d’étanchéité dynamique entourant le conducteur électrique mobile.According to one embodiment, the mobile electrical conductor passes through the fixed portion of the containment enclosure substantially vertically, and the sealing means comprise a dynamic seal surrounding the mobile electrical conductor.
Ainsi, le joint d’étanchéité reste avantageusement immobile, sur la portion fixe de l’enceinte de confinement, tandis que le conducteur électrique mobile se translate verticalement à l’intérieur de ce joint d’étanchéité, préférentiellement annulaire. Cette solution présente l’avantage d’être économique. Un tel joint d’étanchéité n’est pas exposé aux chocs dus aux changements d’anodes, ce qui diffère des cuves d’électrolyse de l’état de la technique.Thus, the seal advantageously remains immobile, on the fixed portion of the containment enclosure, while the mobile electrical conductor translates vertically inside this seal, preferably annular. This solution has the advantage of being economical. Such a seal is not exposed to shocks due to changes in anodes, which differs from electrolysis cells of the state of the art.
La partie de la portion fixe de l’enceinte de confinement traversée verticalement par le conducteur électrique mobile est une partie horizontale qui s’étend sensiblement horizontalement. La première portion du conducteur électrique mobile s’étendant à l’extérieur de l’enceinte de confinement est disposée en dessous de la partie de la portion fixe de l’enceinte de confinement traversée verticalement par le conducteur électrique mobile, tandis que la deuxième portion du conducteur électrique mobile s’étendant à l’intérieur de l’enceinte de confinement est disposée en dessus. En d’autres termes, le conducteur électrique mobile traverse la portion fixe du bas vers le haut depuis sa première portion extérieure jusqu’à sa deuxième portion à l’intérieur de l’enceinte de confinement. La longueur du circuit électrique d’électrolyse est alors minimisée.The part of the fixed portion of the containment enclosure traversed vertically by the mobile electrical conductor is a horizontal part which extends substantially horizontally. The first portion of the mobile electrical conductor extending outside the containment enclosure is disposed below the part of the fixed portion of the containment enclosure traversed vertically by the mobile electrical conductor, while the second portion of the mobile electrical conductor extending inside the confinement enclosure is disposed above. In other words, the movable electrical conductor passes through the fixed portion from the bottom to the top from its first outer portion to its second portion inside the containment. The length of the electrolysis electrical circuit is then minimized.
Le conducteur électrique mobile comporte avantageusement, entre la deuxième portion et la première portion, une portion d’étanchéité destinée à coopérer avec le joint d’étanchéité qui est rectiligne et de section constante. L’étanchéité et la facilité de conception du joint d’étanchéité dynamique sont alors améliorées lorsqu’une telle portion d’étanchéité coulisse au travers du joint d’étanchéité dynamique l’entourant.The mobile electrical conductor advantageously comprises, between the second portion and the first portion, a sealing portion intended to cooperate with the seal which is rectilinear and of constant section. The tightness and ease of design of the dynamic seal are then improved when such a seal portion slides through the surrounding dynamic seal.
Selon un mode de réalisation, le conducteur électrique mobile traverse la portion fixe de l’enceinte de confinement de façon sensiblement horizontale, et les moyens d’étanchéité comprennent un organe d’étanchéité configuré pour obturer complètement la fenêtre de la portion fixe, quelle que soit la position du conducteur électrique mobile à travers la fenêtre.According to one embodiment, the mobile electrical conductor passes through the fixed portion of the confinement enclosure in a substantially horizontal manner, and the sealing means comprise a sealing member configured to completely close the window of the fixed portion, regardless of whether or the position of the mobile electrical conductor through the window.
Ainsi, l’étanchéité est assurée en dépit du mouvement, de préférence en translation verticale, du conducteur électrique mobile.Thus, sealing is ensured despite the movement, preferably in vertical translation, of the mobile electrical conductor.
Avantageusement, l’organe d’étanchéité entoure le conducteur électrique mobile et est monté solidaire du conducteur électrique mobile.Advantageously, the sealing member surrounds the mobile electrical conductor and is mounted integral with the mobile electrical conductor.
Ainsi, l’organe d’étanchéité est mobile concomitamment au conducteur électrique mobile. Cette solution permet d’obtenir une étanchéité plus performante qu’avec un organe d’étanchéité qui serait fixe et devrait s’adapter au déplacement du conducteur électrique mobile.Thus, the sealing member is mobile concomitantly with the mobile electrical conductor. This solution makes it possible to obtain a more efficient seal than with a sealing member which would be fixed and should adapt to the movement of the mobile electrical conductor.
Selon un mode de réalisation, l’organe d’étanchéité correspond à une plaque métallique s’étendant dans un plan sensiblement parallèle à la portion fixe traversée.According to one embodiment, the sealing member corresponds to a metal plate extending in a plane substantially parallel to the fixed portion traversed.
L’utilisation d’une plaque métallique présente l’avantage d’un coût contenu tout en permettant de résister, sans baisse de performance en termes d’étanchéité, aux fortes températures générées par la cuve d’électrolyse en fonctionnement, pouvant atteindre plusieurs centaines de degrés Celsius à l’intérieur de la cuve d’électrolyse.The use of a metal plate has the advantage of a low cost while making it possible to resist, without loss of performance in terms of sealing, the high temperatures generated by the electrolysis cell in operation, which can reach several hundred degrees Celsius inside the electrolytic cell.
Avantageusement, un organe de compensation est agencé entre l’organe d’étanchéité et le conducteur électrique mobile.Advantageously, a compensation member is arranged between the sealing member and the mobile electrical conductor.
Cet organe de compensation permet la dilatation du conducteur électrique mobile et/ou de la plaque compte-tenu de la chaleur générée par la cuve d’électrolyse en fonctionnement tout en comblant un éventuel jeu entre le conducteur électrique mobile et la plaque métallique, ce qui contribue à l’étanchéité de l’enceinte de confinement.This compensation member allows the expansion of the mobile electrical conductor and / or of the plate, taking into account the heat generated by the electrolytic cell in operation while filling any gap between the mobile electrical conductor and the metal plate, which contributes to the tightness of the containment.
Selon un mode de réalisation, la cuve d’électrolyse comprend des moyens de guidage en translation de l'organe d’étanchéité, les moyens de guidage comprenant deux cadres sensiblement rectangulaires fixés contre la portion fixe de l’enceinte de confinement de façon à entourer la fenêtre de la portion fixe et agencés l’un par rapport à l’autre pour délimiter entre eux un espace à l’intérieur duquel est destiné à coulisser l’organe d’étanchéité, la cuve d’électrolyse comprenant en outre des moyens de compensation de dilatation interposés entre les deux cadres.According to one embodiment, the electrolytic cell comprises means for guiding the sealing member in translation, the guide means comprising two substantially rectangular frames fixed against the fixed portion of the confinement enclosure so as to surround the window of the fixed portion and arranged relative to each other to delimit between them a space inside which the sealing member is intended to slide, the electrolytic cell further comprising means for expansion compensation interposed between the two frames.
Ainsi, cette solution offre un guidage efficace et économique de la plaque métallique, et permet de préserver l’étanchéité en dépit des fortes températures générées par la cuve d’électrolyse en fonctionnement, grâce à l’utilisation des moyens de compensation de dilatation, comme des joints souples ou des brosses, permettant d’absorber les variations dimensionnelles des cadres et/ou de la plaque métallique en préservant l’étanchéité.Thus, this solution offers efficient and economical guiding of the metal plate, and makes it possible to preserve the seal despite the high temperatures generated by the electrolysis cell in operation, thanks to the use of expansion compensation means, such as flexible gaskets or brushes, making it possible to absorb the dimensional variations of the frames and / or the metal plate while preserving the seal.
De manière avantageuse, le conducteur électrique est un conducteur électrique rigide non déformable. Le conducteur électrique mobile n’est pas flexible et ne peut pas se déformer de sorte que la coopération entre le conducteur électrique mobile et les moyens d’étanchéité est facilitée.Advantageously, the electrical conductor is a rigid non-deformable electrical conductor. The mobile electrical conductor is not flexible and cannot be deformed so that the cooperation between the mobile electrical conductor and the sealing means is facilitated.
Selon un mode de réalisation, l’ensemble anodique est supporté par la deuxième portion du conducteur électrique et déplacé par l’intermédiaire du conducteur électrique.According to one embodiment, the anode assembly is supported by the second portion of the electrical conductor and moved through the electrical conductor.
Ainsi, la cuve d’électrolyse peut être avantageusement exempte d’un dispositif de support de l’ensemble anodique autre que le ou les conducteurs électriques mobiles, un tel dispositif étant susceptible d’affecter l’étanchéité de l’enceinte de confinement par exemple s’il traverse cette enceinte de confinement.Thus, the electrolytic cell can advantageously be free from a support device for the anode assembly other than the mobile electrical conductor (s), such a device being capable of affecting the tightness of the containment enclosure, for example. if it passes through this containment.
De manière avantageuse, la cuve d’électrolyse comprend des moyens de déplacement destinés à déplacer le conducteur électrique en translation sensiblement verticale, les moyens de déplacement étant agencés intégralement à l’extérieur de l’enceinte de confinement.Advantageously, the electrolysis cell comprises movement means intended to move the electrical conductor in substantially vertical translation, the movement means being arranged entirely outside the containment enclosure.
Le mouvement appliqué par les moyens de déplacement au conducteur électrique mobile est alors transmis indirectement au support anodique via le conducteur électrique mobile rigide non déformable.The movement applied by the displacement means to the mobile electrical conductor is then transmitted indirectly to the anode support via the rigid non-deformable mobile electrical conductor.
Avantageusement, le conducteur électrique mobile est fixé aux moyens de déplacement à l’extérieur de l’enceinte de confinement.Advantageously, the mobile electrical conductor is attached to the movement means outside the confinement enclosure.
Cette configuration offre simultanément l’avantage de limiter l’exposition des moyens de déplacement aux fortes températures et aux gaz générés par la cuve d’électrolyse en fonctionnement avec des coûts contenus, tout en permettant de déplacer, indirectement, l’ensemble anodique, via le conducteur électrique mobile le supportant. L’utilisation de moyens de déplacement entraînant directement l’ensemble anodique en traversant l’enceinte de confinement, affectant l’étanchéité de l’enceinte de confinement, peut donc être évité. Selon un mode de réalisation, les moyens de déplacement sont un vérin associé spécifiquement au conducteur électrique mobile servant de support à l’ensemble anodique.This configuration simultaneously offers the advantage of limiting the exposure of the means of movement to high temperatures and to gases generated by the electrolysis cell in operation with contained costs, while making it possible to move, indirectly, the anode assembly, via the mobile electrical conductor supporting it. The use of means of movement which directly drive the anode assembly through the containment, affecting the tightness of the containment, can therefore be avoided. According to one embodiment, the displacement means are a jack associated specifically with the mobile electrical conductor serving as a support for the anode assembly.
Le conducteur électrique mobile assure trois fonctions dans ses interactions avec l’ensemble anodique. II connecte électriquement l’ensemble anodique aux conducteurs électriques disposés à l’extérieur de l’enceinte de confinement, le supporte et l’entraîne en déplacement.The mobile electrical conductor performs three functions in its interactions with the anode assembly. It electrically connects the anode assembly to the electrical conductors arranged outside the containment, supports it and drives it in motion.
Le conducteur électrique mobile peut être un conducteur électrique monobloc ou composite avec par exemple une structure acier plutôt dédiée au support de l’ensemble anodique et à la transmission du déplacement, et une structure cuivre ou aluminium plutôt dédiée à la conduction électrique.The mobile electrical conductor can be a one-piece or composite electrical conductor with, for example, a steel structure rather dedicated to supporting the anode assembly and to the transmission of displacement, and a copper or aluminum structure rather dedicated to electrical conduction.
Avantageusement, le conducteur électrique ne s’étend pas au droit au-dessus dudit ensemble anodique, plus particulièrement desdits support anodique et bloc anodique. Autrement dit, le conducteur électrique mobile s’étend en dehors d’un volume obtenu audessus de l’ensemble anodique par translation verticale d’une surface projetée de l’ensemble anodique dans un plan horizontal.Advantageously, the electrical conductor does not extend straight above said anode assembly, more particularly said anode support and anode block. In other words, the mobile electrical conductor extends outside a volume obtained above the anode assembly by vertical translation of a projected surface of the anode assembly in a horizontal plane.
Ainsi, le conducteur électrique mobile est hors de la trajectoire verticale dudit ensemble anodique lors de son retrait, si bien qu’aucune manipulation du conducteur électrique mobile n’est nécessaire lors d’un changement d’anode. Cela permet aussi de prévenir tout risque d’affecter l’étanchéité de l’enceinte de confinement.Thus, the movable electrical conductor is out of the vertical path of said anode assembly upon removal, so that no manipulation of the movable electrical conductor is necessary during an anode change. This also helps prevent any risk of affecting the tightness of the containment.
Avantageusement, le conducteur électrique est agencé sous le support anodique de l’ensemble anodique.Advantageously, the electrical conductor is arranged under the anode support of the anode assembly.
Ainsi, le support anodique peut reposer par gravité sur le conducteur électrique mobile, si bien que ce dernier ne fait pas obstacle à un retrait verticalement par le haut de l’ensemble anodique, par exemple en vue d’un changement d’anode.Thus, the anode support can rest by gravity on the movable electrical conductor, so that the latter does not preclude a vertical withdrawal from the top of the anode assembly, for example for an anode change.
Aucune manipulation du conducteur électrique mobile n’est nécessaire lors d’une opération d’extraction de l’ensemble anodique, ce qui prévient avantageusement tout risque d’affecter l’étanchéité de l’enceinte de confinement. Seul un repositionnement vertical du conducteur électrique mobile est effectué par les moyens de déplacement pour pouvoir accueillir une anode neuve dont la hauteur de carbone est beaucoup plus importante qu’une anode usée.No manipulation of the mobile electrical conductor is necessary during an operation of extracting the anode assembly, which advantageously prevents any risk of affecting the tightness of the containment. Only a vertical repositioning of the mobile electrical conductor is carried out by the displacement means to be able to accommodate a new anode whose carbon height is much greater than a worn anode.
Selon un mode de réalisation, la portion supérieure de l’enceinte de confinement repose sur la portion fixe de l’enceinte de confinement.According to one embodiment, the upper portion of the containment enclosure rests on the fixed portion of the containment enclosure.
La portion fixe délimite une ouverture rectangulaire sensiblement horizontale et la portion supérieure repose sensiblement horizontalement sur la portion fixe.The fixed portion defines a substantially horizontal rectangular opening and the upper portion rests substantially horizontally on the fixed portion.
Avantageusement, la cuve d’électrolyse comprend des moyens d’étanchéité intercalés entre la portion supérieure et la portion fixe.Advantageously, the electrolysis cell comprises sealing means interposed between the upper portion and the fixed portion.
Cela contribue à améliorer l’étanchéité de l’enceinte de confinement au niveau de la jonction entre la portion supérieure amovible et la portion fixe latérale qui correspond à une partie sensible de l’enceinte de confinement.This helps to improve the seal of the containment at the junction between the removable upper portion and the side fixed portion which corresponds to a sensitive part of the containment.
Selon un mode de réalisation, la cuve d’électrolyse comprend des moyens de compression destinés à maintenir la portion supérieure plaquée contre la portion fixe.According to one embodiment, the electrolysis cell comprises compression means intended to keep the upper portion pressed against the fixed portion.
Ainsi, les moyens de compression permettent de maintenir la portion supérieure au contact de la portion fixe, pour améliorer l’étanchéité de l’enceinte de confinement au niveau de sa jonction entre la portion supérieure amovible et la portion fixe latérale.Thus, the compression means make it possible to keep the upper portion in contact with the fixed portion, to improve the sealing of the containment enclosure at its junction between the removable upper portion and the fixed lateral portion.
Ce mode de réalisation est d’autant plus avantageux que des moyens d’étanchéité sont intercalés entre la portion supérieure et la portion fixe.This embodiment is all the more advantageous as sealing means are interposed between the upper portion and the fixed portion.
Selon un mode de réalisation, la portion supérieure comprend une pluralité de capots adjacents sensiblement longitudinaux et parallèles entre eux, s’étendant selon une direction sensiblement transversale de la cuve d’électrolyse, entre deux bords longitudinaux opposés de la cuve d’électrolyse.According to one embodiment, the upper portion comprises a plurality of adjacent covers substantially longitudinal and parallel to each other, extending in a substantially transverse direction of the electrolytic cell, between two opposite longitudinal edges of the electrolytic cell.
Selon un mode de réalisation, la cuve d’électrolyse comprend des moyens de fixation du support anodique sur le conducteur électrique, les moyens de fixation étant intégralement contenus à l’intérieur de l’enceinte de confinement.According to one embodiment, the electrolytic cell comprises means for fixing the anode support on the electrical conductor, the fixing means being entirely contained inside the confinement enclosure.
Cela améliore la connexion électrique entre le support anodique et le conducteur électrique correspondant.This improves the electrical connection between the anode support and the corresponding electrical conductor.
Les moyens de fixation peuvent comprendre deux filetages complémentaires dont la coopération permet la fixation du support anodique et du conducteur électrique mobile par simple vissage.The fixing means may comprise two complementary threads, the cooperation of which allows the fixing of the anode support and of the mobile electrical conductor by simple screwing.
Les moyens de fixation peuvent comprendre un connecteur à vis réalisant une compression du support anodique contre le conducteur électrique mobile.The fixing means may comprise a screw connector providing compression of the anode support against the mobile electrical conductor.
Selon un mode de réalisation, la cuve d’électrolyse comprend plusieurs ensembles anodiques et, pour chaque ensemble anodique, au moins un conducteur électrique connecté électriquement au support anodique.According to one embodiment, the electrolytic cell comprises several anode assemblies and, for each anode assembly, at least one electrical conductor electrically connected to the anode support.
Selon un mode de réalisation, le support anodique comprend une barre qui s’étend de façon sensiblement horizontale entre deux bords longitudinaux opposés de la cuve d’électrolyse.According to one embodiment, the anode support comprises a bar which extends substantially horizontally between two opposite longitudinal edges of the electrolytic cell.
Selon un mode de réalisation, chacune des extrémités opposées de la barre est connectée électriquement à un conducteur électrique.According to one embodiment, each of the opposite ends of the bar is electrically connected to an electrical conductor.
Selon un mode de réalisation, chacune des extrémités opposées de la barre est supportée par la deuxième portion d’un conducteur électrique et déplacée par l’intermédiaire de ce conducteur électrique.According to one embodiment, each of the opposite ends of the bar is supported by the second portion of an electrical conductor and moved through this electrical conductor.
Selon un mode de réalisation, la portion supérieure de l’enceinte de confinement est conçue pour permettre d’extraire l’ensemble anodique par translation verticale ascendante de l’ensemble anodique et d’introduire l’ensemble anodique par translation verticale descendante de l’ensemble anodique.According to one embodiment, the upper portion of the containment enclosure is designed to make it possible to extract the anode assembly by upward vertical translation of the anode assembly and to introduce the anode assembly by downward vertical translation of the anode assembly. anode assembly.
Selon un mode de réalisation, la portion fixe de l’enceinte de confinement comprend une partie verticale s’étendant sensiblement verticalement autour et au-dessus de l’ouverture délimitée par le caisson et le revêtement intérieur. Cette partie verticale forme un volume intérieur permettant le déplacement de l’ensemble anodique dans l’enceinte de confinement pour le fonctionnement de la cuve d’électrolyse. Selon un mode de réalisation, le conducteur électrique mobile présente une portion à section polygonale.According to one embodiment, the fixed portion of the containment enclosure comprises a vertical part extending substantially vertically around and above the opening delimited by the box and the interior lining. This vertical part forms an interior volume allowing the movement of the anode assembly in the containment chamber for the operation of the electrolytic cell. According to one embodiment, the mobile electrical conductor has a portion with a polygonal section.
Ainsi, une rotation du conducteur électrique mobile autour de l’axe dans lequel il s’étend, relativement aux moyens d’étanchéité, est empêchée.Thus, rotation of the movable electrical conductor around the axis in which it extends, relative to the sealing means, is prevented.
Selon un autre aspect de la présente invention, celle-ci concerne une aluminerie comprenant au moins une cuve d’électrolyse ayant les caractéristiques précitées.According to another aspect of the present invention, it relates to an aluminum smelter comprising at least one electrolysis cell having the aforementioned characteristics.
L’aluminerie peut comprendre une pluralité de cuves d’électrolyse, parmi lesquelles ladite au moins une cuve d’électrolyse, formant une file, les cuves d’électrolyse étant agencées transversalement par rapport à la longueur de la file qu’elles forment.The aluminum smelter may comprise a plurality of electrolytic cells, among which said at least one electrolytic cell, forming a row, the electrolysis cells being arranged transversely to the length of the row they form.
D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront clairement de la description détaillée ci-après d’un mode de réalisation de l’invention, donné à titre d’exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels :Other characteristics and advantages of the present invention will emerge clearly from the detailed description below of an embodiment of the invention, given by way of non-limiting example, with reference to the accompanying drawings in which:
La figure 1 est une vue en coupe verticale, dans un plan transversal de la cuve d’électrolyse, d’une cuve d’électrolyse selon un mode de réalisation de l’invention,Figure 1 is a vertical sectional view, in a transverse plane of the electrolytic cell, of an electrolysis cell according to one embodiment of the invention,
La figure 2 est une vue en coupe verticale, dans un plan transversal de la cuve d’électrolyse, d’une cuve d’électrolyse selon un mode de réalisation de l’invention, ίοFigure 2 is a vertical sectional view, in a transverse plane of the electrolytic cell, of an electrolysis cell according to an embodiment of the invention, ίο
La figure 3 est une vue en coupe verticale, dans un plan transversal de la cuve d’électrolyse, d’une cuve d’électrolyse selon un mode de réalisation de l’invention,Figure 3 is a vertical sectional view, in a transverse plane of the electrolytic cell, of an electrolytic cell according to one embodiment of the invention,
La figure 4 est une vue de côté d’une partie d’une cuve d’électrolyse selon un mode de réalisation de l’invention, dans un plan longitudinal de la cuve d’électrolyse,Figure 4 is a side view of part of an electrolytic cell according to an embodiment of the invention, in a longitudinal plane of the electrolytic cell,
Les figures 5 et 6 sont des vues de côté d’une partie d’une cuve d’électrolyse selon un mode de réalisation de l’invention, dans un plan longitudinal de la cuve d’électrolyse, selon deux positions distinctes,Figures 5 and 6 are side views of a portion of an electrolysis cell according to an embodiment of the invention, in a longitudinal plane of the electrolysis cell, in two distinct positions,
La figure 7 est une vue en coupe selon la ligne I -1 de la figure 5,Figure 7 is a sectional view along the line I -1 of Figure 5,
La figure 8 est une vue en coupe selon la ligne II - II de la figure 5,Figure 8 is a sectional view along the line II - II of Figure 5,
La figure 9 est une vue en coupe selon un plan sensiblement horizontal d’un détail de la figure 3,Figure 9 is a sectional view along a substantially horizontal plane of a detail of Figure 3,
La figure 10 est une vue en coupe verticale, dans un plan transversal de la cuve d’électrolyse, d’une cuve d’électrolyse selon un mode de réalisation de l’invention,FIG. 10 is a vertical sectional view, in a transverse plane of the electrolytic cell, of an electrolysis cell according to an embodiment of the invention,
La figure 11 est une vue en coupe verticale, dans un plan longitudinal de la cuve d’électrolyse, d’une cuve d’électrolyse selon un mode de réalisation de l’invention.Figure 11 is a vertical sectional view, in a longitudinal plane of the electrolytic cell, of an electrolytic cell according to one embodiment of the invention.
La figure 1 montre une cuve 1 d’électrolyse selon un mode de réalisation de l’invention. La cuve 1 d’électrolyse est destinée à la production d’aluminium par électrolyse.Figure 1 shows an electrolysis cell 1 according to one embodiment of the invention. Electrolysis cell 1 is intended for the production of aluminum by electrolysis.
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 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.It is specified that the description is carried out with respect to a Cartesian frame of reference linked to an electrolytic cell, the X axis being oriented in a transverse direction of the electrolytic cell, the Y axis being oriented in a longitudinal direction of the electrolytic cell. electrolytic cell, and the Z axis being oriented in a vertical direction of the electrolytic cell. The orientations, directions, planes and longitudinal, transverse and vertical displacements are thus defined in relation to this reference frame.
La cuve 1 d’électrolyse est destinée à être agencée transversalement par rapport à la longueur d’une file de cuves d’électrolyse à laquelle elle appartient. Ainsi, elle s’étend en longueur selon la direction longitudinale Y tandis que la file de cuves d’électrolyse s’étend en longueur selon la direction transversale X.The electrolysis cell 1 is intended to be arranged transversely to the length of a line of electrolysis cells to which it belongs. Thus, it extends lengthwise in the longitudinal direction Y while the line of electrolytic cells extends lengthwise in the transverse direction X.
Comme on peut le voir sur les figures 1 à 3, la cuve 1 d’électrolyse comprend un caisson 2, qui peut être métallique, par exemple en acier, et un revêtement 4 intérieur, typiquement en matériaux réfractaires. Le caisson 2 est ici muni de berceaux 6 de renforts. Le caisson 2 et son revêtement intérieur 4 délimite une ouverture en travers de laquelle sont destinés à s’étendre une pluralité d’ensembles anodiques. Ces ensembles anodiques comprennent un support 8 anodique et au moins un bloc anodique 10 ou anode, supporté par le support 8 anodique. Le support anodique comprend par exemple une barre 80 de support, qui peut s’étendre de façon sensiblement horizontale entre deux bords longitudinaux opposés de la cuve d’électrolyse et des rondins 81. Le bloc anodique 10 est plus particulièrement accroché au support 8 anodique au moyen des rondins 81 scellés à l’aide de fonte dans des trous prévus à cet effet dans le bloc anodique 10.As can be seen in Figures 1 to 3, the electrolysis cell 1 comprises a box 2, which may be metallic, for example made of steel, and an interior lining 4, typically made of refractory materials. The box 2 is here provided with reinforcing cradles 6. The box 2 and its interior lining 4 defines an opening through which a plurality of anode assemblies are intended to extend. These anode assemblies comprise an anode support 8 and at least one anode block 10 or anode, supported by the anode support 8. The anode support comprises for example a support bar 80, which can extend substantially horizontally between two opposite longitudinal edges of the electrolytic cell and the logs 81. The anode block 10 is more particularly attached to the anode support 8 at the bottom. means of the logs 81 sealed with cast iron in holes provided for this purpose in the anode block 10.
L’anode ou bloc anodique 10 est notamment en matériau carboné, et plus particulièrement de type précuite. Elle est destinée en fonctionnement à être plongée dans un bain 12 électrolytique et à y être consommée. Les ensembles anodiques sont destinés à être enlevés et remplacés périodiquement lorsque les anodes 10 sont usées.The anode or anode block 10 is in particular made of carbonaceous material, and more particularly of the prebaked type. It is intended in operation to be immersed in an electrolytic bath 12 and to be consumed there. The anode assemblies are intended to be removed and replaced periodically when the anodes 10 become worn.
Du fait de la consommation des blocs anodiques 10 au fur et à mesure de la réaction d’électrolyse, la cuve 1 d’électrolyse comprend des moyens de déplacement des ensembles anodiques, permettant de translater les ensembles anodiques de façon sensiblement verticale uniquement. Ces moyens de déplacement seront décrits plus en détails ci-après.Due to the consumption of the anode blocks 10 as the electrolysis reaction progresses, the electrolysis tank 1 comprises means for moving the anode assemblies, making it possible to translate the anode assemblies in a substantially vertical manner only. These means of movement will be described in more detail below.
La cuve 1 d’électrolyse comprend des conducteurs 14 électriques flexibles qui peuvent s’étendre de part et d’autre de la cuve 1 d’électrolyse, comme cela est visible notamment sur la figure 3, au niveau des deux bords longitudinaux de la cuve 1 d’électrolyse.The electrolysis cell 1 comprises flexible electrical conductors 14 which can extend on either side of the electrolysis cell 1, as can be seen in particular in FIG. 3, at the level of the two longitudinal edges of the cell. 1 electrolysis.
Selon l’exemple de la figure 10, les conducteurs 14 électriques flexibles peuvent s’étendre d’un unique côté de la cuve 1 d’électrolyse, au niveau d’un des deux bords longitudinaux de la cuve 1 d’électrolyse, également de bas en haut.According to the example of FIG. 10, the flexible electrical conductors 14 can extend from a single side of the electrolytic cell 1, at the level of one of the two longitudinal edges of the electrolysis cell 1, also from bottom up.
Les conducteurs 14 électriques flexibles sont destinés à conduire le courant d’électrolyse vers les blocs anodiques 10, depuis des conducteurs électriques d’acheminement (non représentés) d’une cuve d’électrolyse précédente dans la file compte-tenu du sens de circulation global du courant d’électrolyse, tout en accompagnant et en s’adaptant par leur flexibilité au déplacement en translation verticale des ensembles anodiques. En d’autres termes, le conducteur 14 électrique flexible a deux extrémités qui peuvent se déplacer relativement l’une par rapport à l’autre de façon verticale tout en assurant une connexion électrique permanente. Les conducteurs 14 électriques flexibles peuvent correspondre à une superposition de feuilles souples électriquement conductrices.The flexible electrical conductors 14 are intended to conduct the electrolysis current to the anode blocks 10, from the electrical routing conductors (not shown) of a previous electrolysis cell in the line, taking into account the overall direction of flow. of the electrolysis current, while accompanying and adapting by their flexibility to the vertical translational displacement of the anode assemblies. In other words, the flexible electrical conductor 14 has two ends which can move relative to each other vertically while providing a permanent electrical connection. The flexible electrical conductors 14 may correspond to a superposition of electrically conductive flexible sheets.
La cuve 1 d’électrolyse comprend par ailleurs une cathode 16, éventuellement formée de plusieurs blocs cathodiques en matériau carboné, et traversée par des conducteurs 18 cathodiques destinés à collecter le courant d’électrolyse pour le conduire vers des sorties 20 cathodiques traversant le caisson 2 et reliées à des conducteurs d’acheminement (non représentés) conduisant à leur tour le courant d’électrolyse jusqu’aux conducteurs 14 électriques flexibles d’une cuve d’électrolyse suivante de la file.The electrolysis cell 1 also comprises a cathode 16, optionally formed of several cathode blocks made of carbonaceous material, and crossed by cathode conductors 18 intended to collect the electrolysis current in order to conduct it to cathode outputs 20 passing through the well 2. and connected to routing conductors (not shown) conducting in turn the electrolysis current to the flexible electrical conductors 14 of a next electrolytic cell in the row.
Les conducteurs 18 cathodiques, les sorties 20 cathodiques et les conducteurs d’acheminement peuvent correspondre à des barres métalliques, par exemple en aluminium, cuivre ou acier.The cathode conductors 18, the cathode outputs 20 and the routing conductors may correspond to metal bars, for example made of aluminum, copper or steel.
La cuve 1 d’électrolyse comprend une enceinte 22 de confinement destinée au confinement des gaz générés au cours de la réaction d’électrolyse. Cette enceinte de confinement délimite un volume fermé au-dessus de l’ouverture dans le caisson et le revêtement intérieur, au travers de laquelle est destiné à être déplacé un ensemble anodique. Cette enceinte 22 de confinement peut se confondre au moins en partie avec le caisson et une superstructure de la cuve 1 d’électrolyse. L’enceinte 22 de confinement comprend une portion 220 supérieure mobile formant couvercle, disposée au-dessus d’une portion 230 fixe.The electrolysis cell 1 comprises a containment chamber 22 intended for the confinement of the gases generated during the electrolysis reaction. This containment enclosure defines a closed volume above the opening in the box and the interior lining, through which an anode assembly is intended to be moved. This confinement enclosure 22 may merge at least in part with the box and a superstructure of the electrolysis cell 1. The confinement enclosure 22 comprises a movable upper portion 220 forming a cover, disposed above a fixed portion 230.
La portion 230 fixe comprend plus particulièrement le caisson 2 et une paroi 231 sensiblement verticale s’étendant autour de l’ouverture au-dessus du caisson 2. La paroi 231 sensiblement verticale prend par exemple appui sur des bords supérieurs du caisson 2. La portion 230 fixe est avantageusement rigide, la paroi 231 étant immobile par rapport au caisson 2.The fixed portion 230 more particularly comprises the box 2 and a substantially vertical wall 231 extending around the opening above the box 2. The substantially vertical wall 231 for example rests on the upper edges of the box 2. The portion 230 fixed is advantageously rigid, the wall 231 being stationary relative to the box 2.
La portion 220 supérieure est amovible pour permettre une extraction des ensembles anodiques en les tractant de façon sensiblement verticale par le haut au-dessus de la cuve 1 d’électrolyse, comme cela est illustré sur la figure 11. La portion 230 fixe forme un volume intérieur permettant d’extraire l’ensemble anodique par translation verticale ascendante de l’ensemble anodique et d’introduire l’ensemble anodique par translation verticale descendante de l’ensemble anodique. Un déplacement exclusivement vertical des ensembles anodiques au-dessus de l’ouverture ne rencontre aucun obstacle.The upper portion 220 is removable to allow extraction of the anode assemblies by pulling them substantially vertically from the top above the electrolytic cell 1, as illustrated in FIG. 11. The fixed portion 230 forms a volume interior making it possible to extract the anode assembly by ascending vertical translation of the anode assembly and to introduce the anode assembly by descending vertical translation of the anode assembly. An exclusively vertical movement of the anode assemblies above the opening meets no obstacle.
On notera que les ensembles anodiques sont intégralement contenus dans l’enceinte 22 de confinement.It will be noted that the anode assemblies are fully contained in the confinement enclosure 22.
La cuve 1 d’électrolyse comprend aussi des conducteurs 26 électriques mobiles, destinés à conduire le courant d’électrolyse jusqu’au support 8 anodique, depuis les conducteurs 14 électriques flexibles. Les conducteurs 26 électriques mobiles comprennent une deuxième portion 260 disposée à l’intérieur de l’enceinte 22 de confinement qui est connectée électriquement à l’ensemble anodique, notamment au support 8 anodique, et plus particulièrement à une extrémité de la barre 80 de support.The electrolysis cell 1 also comprises mobile electrical conductors 26, intended to conduct the electrolysis current to the anode support 8, from the flexible electrical conductors 14. The mobile electrical conductors 26 comprise a second portion 260 arranged inside the confinement enclosure 22 which is electrically connected to the anode assembly, in particular to the anode support 8, and more particularly to one end of the support bar 80. .
Les conducteurs 26 électriques mobiles comprennent aussi une première portion 262 disposée à l’extérieur de l’enceinte 22 de confinement qui est reliée électriquement aux conducteurs 14 électriques flexibles.The movable electrical conductors 26 also include a first portion 262 disposed outside the confinement enclosure 22 which is electrically connected to the flexible electrical conductors 14.
Les conducteurs 26 électriques mobiles sont avantageusement des conducteurs électriques rigides, non déformables. Les conducteurs 26 électriques mobiles peuvent correspondre, par exemple, à une barre de support métallique, notamment en acier, cuivre, aluminium ou composite acier/cuivre.The mobile electrical conductors 26 are advantageously rigid, non-deformable electrical conductors. The mobile electrical conductors 26 may correspond, for example, to a metal support bar, in particular made of steel, copper, aluminum or a steel / copper composite.
Le ou les conducteurs 26 électriques mobiles s’étendent à l’extérieur du caisson 2, sans s’étendre au droit de l’ouverture délimitée par le caisson 2 et son revêtement 4 intérieur, au-dessus de cette dernière, de sorte que la connexion électrique entre le ou les conducteurs 26 électriques mobiles et le support 8 anodique correspondant est réalisée nécessairement à un côté de la cuve 1 d’électrolyse, mais pas au-dessus de l’ouverture délimitée par le caisson 2. Ainsi, comme cela est visible sur la figure 10, aucun obstacle ne gêne l’extraction des blocs anodiques 10 au-dessus de la cuve 1 d’électrolyse.The mobile electrical conductor or conductors 26 extend outside the box 2, without extending to the right of the opening delimited by the box 2 and its interior coating 4, above the latter, so that the electrical connection between the mobile electrical conductor or conductors 26 and the corresponding anode support 8 is necessarily made at one side of the electrolysis cell 1, but not above the opening delimited by the casing 2. Thus, as is visible in FIG. 10, no obstacle hinders the extraction of the anode blocks 10 above the electrolysis cell 1.
Ainsi, les conducteurs 26 électriques mobiles permettent d’acheminer le courant d’électrolyse depuis l’extérieur de l’enceinte 22 de confinement jusqu’à l’ensemble anodique contenu intégralement dans l’enceinte 22 de confinement.Thus, the mobile electrical conductors 26 make it possible to route the electrolysis current from the outside of the confinement enclosure 22 to the anode assembly fully contained in the confinement enclosure 22.
Les conducteurs 26 électriques mobiles sont mobiles concomitamment à l’ensemble anodique. Ainsi, ils sont destinés à être translatés sensiblement verticalement au fur et à mesure de la consommation des anodes 10.The mobile electrical conductors 26 are mobile concomitantly with the anode assembly. Thus, they are intended to be translated substantially vertically as the anodes 10 are consumed.
Les conducteurs 14 électriques flexibles sont agencés à l’extérieur de l’enceinte 22 de confinement. Chaque conducteur 14 électrique flexible est connecté électriquement à un conducteur 26 électrique mobile et s’adapte au déplacement de ce conducteur 26 électrique mobile et de l’ensemble anodique associé.The flexible electrical conductors 14 are arranged outside the containment 22. Each flexible electrical conductor 14 is electrically connected to a mobile electrical conductor 26 and adapts to the movement of this mobile electrical conductor 26 and the associated anode assembly.
La deuxième portion 260 des conducteurs 26 électriques mobiles s’étend à l’intérieur de l’enceinte 22 de confinement, de sorte que la connexion électrique avec le support 8 anodique soit réalisée à l’intérieur de l’enceinte 22 de confinement.The second portion 260 of the movable electrical conductors 26 extends inside the containment 22, so that the electrical connection with the anode support 8 is made inside the containment 22.
Ainsi, selon l’invention, l’ensemble anodique est exempt de toute interaction avec l’enceinte 22 de confinement, si bien que cette enceinte 22 de confinement ne risque pas d’être affectée soit par le remplacement de l’ensemble anodique soit par le déplacement de l’ensemble anodique vers le bas au fur et à mesure de la consommation de son ou ses blocs anodiques 10.Thus, according to the invention, the anode assembly is free from any interaction with the confinement enclosure 22, so that this confinement enclosure 22 does not risk being affected either by the replacement of the anode assembly or by the displacement of the anode assembly downward as the consumption of its anode block (s) 10.
Comme cela est représenté sur les figures 1 à 10, la portion 230 fixe de l’enceinte 22 de confinement présente une fenêtre 232 en travers de laquelle s’étend l’un des conducteurs 26 électriques mobiles qui se déplace verticalement. La première portion 262 du conducteur 26 électrique mobile s’étend à l’extérieur de l’enceinte 22 de confinement, tandis que sa deuxième portion 260 s’étend à l’intérieur de l’enceinte 22 de confinement.As shown in Figures 1 to 10, the fixed portion 230 of the containment 22 has a window 232 through which extends one of the movable electrical conductors 26 which moves vertically. The first portion 262 of the movable electrical conductor 26 extends outside the containment 22, while its second portion 260 extends inside the containment 22.
Autrement dit, le conducteur 26 électrique mobile traverse la portion 230 fixe de l’enceinte 22 de confinement.In other words, the mobile electrical conductor 26 passes through the fixed portion 230 of the confinement enclosure 22.
La cuve 1 d’électrolyse comprend alors de façon avantageuse des moyens d’étanchéité pour empêcher que les gaz générés au cours de la réaction d’électrolyse sortent de l’enceinte 22 de confinement via la fenêtre 232 traversée par le conducteur 26 électrique mobile.The electrolysis vessel 1 then advantageously comprises sealing means to prevent the gases generated during the electrolysis reaction from leaving the confinement chamber 22 via the window 232 through which the mobile electrical conductor 26 passes.
Selon les exemples des figures 1, 3, 9 et 10, les conducteurs 26 électriques mobiles traversent la portion 230 fixe de l’enceinte 22 de confinement, et plus particulièrement la fenêtre 232, de façon sensiblement verticale et se déplacent verticalement en translation.According to the examples of Figures 1, 3, 9 and 10, the mobile electrical conductors 26 pass through the fixed portion 230 of the confinement enclosure 22, and more particularly the window 232, substantially vertically and move vertically in translation.
La partie de la portion 230 fixe de l’enceinte de confinement traversée verticalement par le conducteur 26 électrique mobile est une partie horizontale qui s’étend sensiblement horizontalement. Cette partie horizontale de l’enceinte 22 de confinement peut être par exemple un replat sur les bords supérieurs du caisson 2 ou d’une paroi horizontale rapportée sur les bords supérieurs du caisson 2. La première portion 262 du conducteur électrique mobile s’étendant à l’extérieur de l’enceinte de confinement est disposée en dessous de la partie de la portion 230 fixe de l’enceinte 22 de confinement traversée verticalement par le conducteur 26 électrique mobile, tandis que la deuxième portion 260 du conducteur 26 électrique mobile s’étendant à l’intérieur de l’enceinte 22 de confinement est disposée en dessus. En d’autres termes, le conducteur 26 électrique mobile traverse la portion fixe du bas vers le haut depuis sa première portion 262 extérieure jusqu’à sa deuxième portion 260 à l’intérieur de l’enceinte de confinement. La longueur du circuit électrique d’électrolyse est alors minimisée.The part of the fixed portion 230 of the containment enclosure crossed vertically by the mobile electrical conductor 26 is a horizontal part which extends substantially horizontally. This horizontal part of the confinement enclosure 22 can be for example a ledge on the upper edges of the box 2 or of a horizontal wall attached to the upper edges of the box 2. The first portion 262 of the mobile electrical conductor extending to the exterior of the confinement enclosure is disposed below the part of the fixed portion 230 of the confinement enclosure 22 vertically traversed by the mobile electrical conductor 26, while the second portion 260 of the mobile electrical conductor 26 s' extending inside the containment 22 is disposed above. In other words, the movable electrical conductor 26 passes through the fixed portion from the bottom to the top from its first outer portion 262 to its second portion 260 inside the containment enclosure. The length of the electrolysis electrical circuit is then minimized.
Les moyens d’étanchéité comprennent ici un joint 32 d’étanchéité dynamique entourant le conducteur 14 électrique se déplaçant en translation verticale.The sealing means here comprise a dynamic seal 32 surrounding the electrical conductor 14 moving in vertical translation.
Ce joint 32 d’étanchéité dynamique annulaire peut par exemple être constitué de lamelles métalliques, de brosses ou en un matériau flexible ou élastique résistant à la température et aux gaz. Par ailleurs, ces joints 32 présenteront un vieillissement très faibles car non exposés aux chocs.This annular dynamic seal 32 may for example consist of metal strips, brushes or a flexible or elastic material resistant to temperature and gases. Furthermore, these seals 32 will exhibit very low aging since they are not exposed to shocks.
Le conducteur 26 électrique mobile comporte entre la deuxième portion 260 et la première portion 262 une portion d’étanchéité 261 destinée à coopérer avec le joint d’étanchéité 32. Cette portion d’étanchéité est avantageusement rectiligne et de section constante, de sorte à améliorer l’étanchéité et faciliter la conception du joint d’étanchéité dynamique.The mobile electrical conductor 26 comprises between the second portion 260 and the first portion 262 a sealing portion 261 intended to cooperate with the seal 32. This sealing portion is advantageously rectilinear and of constant section, so as to improve sealing and facilitate the design of the dynamic seal.
Selon l’exemple des figures 2 et 4 à 8, les conducteurs 26 électriques mobiles traversent la portion 230 fixe de l’enceinte 22 de confinement, et plus particulièrement la fenêtre 232, de façon sensiblement horizontale et se déplacent verticalement en translation. La fenêtreAccording to the example of Figures 2 and 4 to 8, the mobile electrical conductors 26 pass through the fixed portion 230 of the confinement enclosure 22, and more particularly the window 232, substantially horizontally and move vertically in translation. The window
232 est plus particulièrement formée dans une partie ou paroi 231 sensiblement de la portion 230 fixe.232 is more particularly formed in a part or wall 231 substantially of the fixed portion 230.
Les moyens d’étanchéité comprennent alors un organe 34 d’étanchéité configuré pour obturer complètement la fenêtre 232 de la portion fixe, quelle que soit la position du conducteur 26 électrique mobile à travers la fenêtre 232.The sealing means then comprise a sealing member 34 configured to completely close the window 232 of the fixed portion, regardless of the position of the electric conductor 26 movable through the window 232.
En effet, les conducteurs 26 électriques mobiles sont mobiles, avec l’ensemble anodique, entre une première position, ou position haute (figure 5), correspondant notamment à une position dans laquelle l’ensemble anodique comprend un bloc anodique 10 neuf, et une deuxième position, ou position basse (figure 6), correspondant notamment à une position dans laquelle le bloc anodique 10 est usé et doit être remplacé. L’écart entre ces deux positions définit un débattement vertical d du conducteur 26 électrique mobile devant être permis par la fenêtre 232 et les moyens d’étanchéité.Indeed, the mobile electrical conductors 26 are movable, with the anode assembly, between a first position, or high position (FIG. 5), corresponding in particular to a position in which the anode assembly comprises a new anode block 10, and a second position, or low position (Figure 6), corresponding in particular to a position in which the anode block 10 is worn and must be replaced. The distance between these two positions defines a vertical displacement d of the mobile electrical conductor 26 to be allowed by the window 232 and the sealing means.
Comme cela est illustré sur la figure 5, l’organe 34 d’étanchéité entoure le conducteur 26 électrique mobile auquel il est associé. De plus, l’organe 34 d’étanchéité est monté solidaire de ce conducteur 26 électrique mobile. Ainsi, l’organe 34 d’étanchéité peut par exemple comprendre deux parties entre lesquelles est destiné à être intercalé le conducteur 26 électrique mobile, et des moyens de fixation, comme des vis 36, pour fixer les deux parties l’une à l’autre.As illustrated in Figure 5, the sealing member 34 surrounds the mobile electrical conductor 26 with which it is associated. In addition, the sealing member 34 is mounted integral with this mobile electrical conductor 26. Thus, the sealing member 34 may for example comprise two parts between which the mobile electrical conductor 26 is intended to be interposed, and fixing means, such as screws 36, for fixing the two parts to one another. other.
Comme cela est illustré sur les figures 4 à 8, l’organe 34 d’étanchéité peut correspondre à une plaque métallique s’étendant dans un plan sensiblement parallèle au plan dans lequel s’étend la portion 230 fixe adjacente.As illustrated in Figures 4 to 8, the sealing member 34 may correspond to a metal plate extending in a plane substantially parallel to the plane in which the adjacent fixed portion 230 extends.
Toujours selon l’exemple des figures 4 à 8, un organe 38 de compensation peut être agencé entre la plaque métallique et le conducteur 26 électrique mobile qu’elle entoure.Still according to the example of Figures 4 to 8, a compensation member 38 can be arranged between the metal plate and the mobile electrical conductor 26 which it surrounds.
La cuve 1 d’électrolyse peut de plus comprendre des moyens de guidage en translation de cette plaque métallique. Les moyens de guidage comprennent par exemple deux cadres 40 sensiblement rectangulaires, fixés contre la portion 230 fixe de l’enceinte 22 de confinement de façon à entourer la fenêtre 232, par exemple par l’intermédiaire de vis 41, et agencés l’un par rapport à l’autre pour délimiter entre eux un espace à l’intérieur duquel est destinée à coulisser la plaque métallique. La cuve 1 d’électrolyse peut aussi comprendre des moyens de compensation de dilatation interposés entre les deux cadres, comme un joint souple permettant d’être suffisamment comprimé pour mettre en contact l’organe 34 d’étanchéité et les cadres 40, et ce pour assurer l’étanchéité tout en permettant le glissement entre l’organe 34 d’étanchéité et les cadres 40.The electrolysis cell 1 may further include means for guiding this metal plate in translation. The guide means comprise for example two substantially rectangular frames 40, fixed against the fixed portion 230 of the confinement enclosure 22 so as to surround the window 232, for example by means of screws 41, and arranged one by one. relative to the other in order to define between them a space inside which the metal plate is intended to slide. The electrolytic cell 1 can also include expansion compensation means interposed between the two frames, such as a flexible seal making it possible to be sufficiently compressed to bring the sealing member 34 into contact with the frames 40, in order to ensure sealing while allowing sliding between the sealing member 34 and the frames 40.
Comme cela est visible sur les figures 5 à 8 et sur la figure 9, le conducteur 26 électrique mobile peut présenter une portion à section polygonale, par exemple une section carrée ou rectangulaire, notamment au passage de l’enceinte de confinement, si bien qu’une rotation du conducteur 26 électrique mobile autour de l’axe dans lequel il s’étend, relativement aux moyens d’étanchéité, est empêchée.As can be seen in FIGS. 5 to 8 and in FIG. 9, the mobile electrical conductor 26 may have a portion with a polygonal section, for example a square or rectangular section, in particular when passing through the confinement enclosure, so that rotation of the movable electric conductor 26 about the axis in which it extends, relative to the sealing means, is prevented.
On notera que l’ensemble anodique peut être intégralement supporté au niveau de chacune des extrémités de la barre 80 de support par la deuxième portion 260 du ou des conducteurs 26 électriques mobiles, si bien qu’aucun dispositif de support annexe susceptible d’interagir avec l’enceinte 22 de confinement n’est nécessaire.It will be noted that the anode assembly can be fully supported at each end of the support bar 80 by the second portion 260 of the mobile electrical conductor or conductors 26, so that no additional support device capable of interacting with it. the confinement enclosure 22 is not necessary.
Les conducteurs 26 électriques mobiles assurent ainsi à la fois une fonction de connexion électrique avec l’ensemble anodique et de support mécanique de l’ensemble anodique assurant le déplacement de l’ensemble anodique.The mobile electrical conductors 26 thus perform both an electrical connection function with the anode assembly and mechanical support of the anode assembly ensuring the movement of the anode assembly.
La cuve 1 d’électrolyse peut comprendre plusieurs conducteurs 26 électriques mobiles connectés électriquement au même support 8 anodique, les deuxièmes portions 260 de ces conducteurs 26 électriques mobiles supportant l’ensemble anodique. Par exemple, comme cela est illustré sur la figure 1, 2 ou 3, la cuve 1 d’électrolyse peut comprendre, pour chaque support 8 anodique, deux conducteurs 26 électriques mobiles, agencés l'un et l’autre au niveau de deux côtés opposés de la cuve 1 d’électrolyse. On notera que chaque support 8 anodique peut comprendre une extrémité 82 amont connectée électriquement et supportée par la deuxième portion 260 d’un conducteur 26 électrique mobile amont, et une extrémité 83 aval connectée électriquement et supportée par un conducteur 26 électrique mobile aval.The electrolysis cell 1 may include several mobile electrical conductors 26 electrically connected to the same anode support 8, the second portions 260 of these mobile electrical conductors 26 supporting the anode assembly. For example, as illustrated in FIG. 1, 2 or 3, the electrolysis cell 1 may comprise, for each anode support 8, two mobile electrical conductors 26, one and the other arranged at two sides. opposites of the electrolysis cell 1. It will be noted that each anode support 8 may comprise an upstream end 82 electrically connected and supported by the second portion 260 of an upstream mobile electrical conductor 26, and a downstream end 83 electrically connected and supported by a downstream mobile electrical conductor 26.
On précise que amont / aval sont définis par rapport au sens de circulation global du courant d’électrolyse dans la file de cuves d’électrolyse.It is specified that upstream / downstream are defined in relation to the overall direction of flow of the electrolysis current in the line of electrolytic cells.
Selon l’exemple de la figure 10, la cuve 1 d’électrolyse comprend, pour chaque support 8 anodique, un seul conducteur 26 électrique mobile, agencé au niveau de l’un des deux côtés de la cuve 1 d’électrolyse. Le cas échéant, c’est l’extrémité 82 amont qui est avantageusement connectée électriquement et supportée par le conducteur 26 électrique mobile, afin de minimiser la longueur globale du circuit de conducteur d’électrolyse.According to the example of FIG. 10, the electrolysis cell 1 comprises, for each anode support 8, a single mobile electrical conductor 26, arranged at one of the two sides of the electrolysis cell 1. Where appropriate, it is the upstream end 82 which is advantageously electrically connected and supported by the mobile electrical conductor 26, in order to minimize the overall length of the electrolysis conductor circuit.
Comme cela a été précisé précédemment, le ou les conducteurs 26 électriques mobiles sont mobiles avec l’ensemble anodique auquel ils sont électriquement connectés.As stated previously, the mobile electrical conductor or conductors 26 are movable with the anode assembly to which they are electrically connected.
Par ailleurs, il a également été précisé que les conducteurs 26 électriques mobiles peuvent avantageusement intégralement supporter mécaniquement l’ensemble anodique auquel ils sont électriquement connectés.Furthermore, it has also been specified that the mobile electrical conductors 26 can advantageously fully mechanically support the anode assembly to which they are electrically connected.
Pour déplacer l’ensemble anodique, la cuve 1 d’électrolyse peut comprendre des moyens de déplacement qui sont avantageusement agencés pour déplacer le ou les conducteurs électriques mobiles, selon un mouvement de translation verticale.To move the anode assembly, the electrolysis cell 1 may include movement means which are advantageously arranged to move the mobile electrical conductor (s), in a vertical translational movement.
Cette configuration, qui consiste à déplacer l’ensemble anodique non pas directement mais via le ou les conducteurs 26 électriques mobiles, permet d’agencer les moyens de déplacement à l’extérieur de l’enceinte 22 de confinement, ce qui limite les interactions potentielles avec l’enceinte 22 de confinement tout en limitant l’exposition des moyens de déplacement aux fortes températures et aux gaz générés par la cuve 1 d’électrolyse en fonctionnement. Par exemple, comme cela est illustré sur la figure 3, les moyens de déplacement comprennent un vérin 42 distinct par conducteur 26 électrique mobile, dont une extrémité mobile est rattachée à la première portion 262 d’un des conducteurs 26 électriques mobiles supportant l’ensemble anodique. Une partie fixe du vérin 42 peut être rattachée à un élément fixe, par exemple à la portion 230 fixe de l’enceinte 22 de confinement, notamment au caisson 2 ou à la paroi 231. Chaque conducteur 26 électrique mobile est mis en mouvement par des moyens de déplacement distinct et plus particulièrement un vérin 42 distinct. Les moyens de déplacement des différents ensembles anodiques sont donc distincts.This configuration, which consists in moving the anode assembly not directly but via the mobile electrical conductor (s) 26, makes it possible to arrange the means of movement outside the confinement chamber 22, which limits potential interactions. with the confinement enclosure 22 while limiting the exposure of the displacement means to high temperatures and to gases generated by the electrolysis cell 1 in operation. For example, as illustrated in FIG. 3, the displacement means comprise a separate jack 42 for each mobile electrical conductor 26, one mobile end of which is attached to the first portion 262 of one of the mobile electrical conductors 26 supporting the assembly. anodic. A fixed part of the jack 42 can be attached to a fixed element, for example to the fixed portion 230 of the confinement enclosure 22, in particular to the box 2 or to the wall 231. Each mobile electrical conductor 26 is set in motion by means of separate displacement means and more particularly a separate cylinder 42. The means for moving the different anode assemblies are therefore distinct.
Selon l’exemple de la figure 10, montrant une cuve 1 d’électrolyse avec des conducteurs 26 électriques mobiles agencés d’un unique côté de la cuve 1 d’électrolyse, les moyens de déplacement peuvent comprendre, de ce côté de la cuve 1 d’électrolyse et de façon similaire, un vérin 42 dont une extrémité est rattachée à la portion 230 fixe de l’enceinte 22 de confinement, tandis que l’extrémité du vérin 42 est rattachée à la première portion 262 du conducteur 26 électrique mobile correspondant supportant l’ensemble anodique. De l’autre côté de la cuve 1 d’électrolyse, c’est-à-dire celui exempt de conducteur 26 électrique mobile, les moyens de déplacement peuvent comprendre un vérin 43 et un support 45 mobile déporté, guidé verticalement et supportant l’ensemble anodique. Des moyens d’étanchéité similaires à ceux précédemment décrits peuvent être prévus autour du support 45.According to the example of FIG. 10, showing an electrolysis cell 1 with mobile electrical conductors 26 arranged on a single side of the electrolysis cell 1, the displacement means may comprise, on this side of the cell 1 electrolysis and similarly, a jack 42, one end of which is attached to the fixed portion 230 of the confinement enclosure 22, while the end of the jack 42 is attached to the first portion 262 of the corresponding mobile electrical conductor 26 supporting the anode assembly. On the other side of the electrolytic cell 1, that is to say the one free of a mobile electrical conductor 26, the displacement means can comprise a jack 43 and an offset mobile support 45, guided vertically and supporting the anode assembly. Sealing means similar to those described above can be provided around the support 45.
On remarquera que la deuxième portion 260 de chaque conducteur 26 électrique mobile peut être agencée sous le support 8 anodique de l’ensemble anodique, de sorte que celle-ci puisse reposer par gravité sur la deuxième portion 260 des conducteurs 26 électriques mobiles.It will be noted that the second portion 260 of each mobile electrical conductor 26 can be arranged under the anode support 8 of the anode assembly, so that the latter can rest by gravity on the second portion 260 of the mobile electrical conductors 26.
En outre, le ou les conducteurs 26 électriques mobiles peuvent s’étendre sous le support 8 anodique de l’ensemble anodique sans s’étendre au-dessus et au droit de l’ensemble anodique correspondant.In addition, the movable electrical conductor (s) 26 may extend under the anode support 8 of the anode assembly without extending above and to the right of the corresponding anode assembly.
Cela permet un remplacement d’ensemble anodique sans que les conducteurs 26 électriques mobiles fassent obstacle à ce remplacement, donc par un déplacement simple de levage de l’ensemble anodique et sans manipulation des conducteurs 26 électriques mobiles qui pourrait être préjudiciable à l’étanchéité de l’enceinte 22 de confinement.This allows a replacement of the anode assembly without the mobile electrical conductors 26 obstructing this replacement, therefore by a simple lifting movement of the anode assembly and without manipulation of the mobile electrical conductors 26 which could be detrimental to the sealing of the confinement enclosure 22.
Pour améliorer l’étanchéité de l’enceinte 22 de confinement, plus particulièrement au niveau de la jonction entre la portion 220 supérieure amovible et la portion 230 fixe latérale, il peut être prévu que la cuve 1 d’électrolyse comprenne des moyens d’étanchéité intercalés entre la portion 220 supérieure et la portion 230 fixe sur laquelle la portion 220 supérieure repose au moins en partie. Les moyens d’étanchéité peuvent comprendre un joint 44 d’étanchéité statique intercalé entre la portion 220 supérieure et la portion 230 fixe.To improve the tightness of the containment enclosure 22, more particularly at the junction between the removable upper portion 220 and the fixed lateral portion 230, provision may be made for the electrolysis cell 1 to include sealing means. interposed between the upper portion 220 and the fixed portion 230 on which the upper portion 220 rests at least in part. The sealing means may include a static seal 44 interposed between the upper portion 220 and the fixed portion 230.
Par ailleurs, la cuve 1 d’électrolyse peut comprendre des moyens de compression, comme un système à vis, destinés à maintenir la portion 220 supérieure plaquée contre la portion 230 fixe.Furthermore, the electrolysis tank 1 may include compression means, such as a screw system, intended to keep the upper portion 220 pressed against the fixed portion 230.
Comme on peut le voir sur les figures 4 et 11, la portion 220 supérieure peut comprendre une pluralité de capots 222 adjacents sensiblement longitudinaux et parallèles entre eux, s’étendant selon une direction X sensiblement transversale de la cuve 1 d’électrolyse, entre deux bords longitudinaux opposés de la cuve 1 d’électrolyse.As can be seen in Figures 4 and 11, the upper portion 220 may comprise a plurality of adjacent covers 222 substantially longitudinal and parallel to each other, extending in a direction X substantially transverse of the electrolytic cell 1, between two opposite longitudinal edges of the electrolysis cell 1.
Les moyens de support correspondent par exemple à des poutres 46 s’étendant selon la direction X sensiblement transversale de la cuve 1 d’électrolyse. Ces poutres 46 peuvent faire partie de la superstructure.The support means correspond for example to beams 46 extending in the substantially transverse direction X of the electrolysis cell 1. These beams 46 can form part of the superstructure.
Elles permettent d’éviter un gauchissement des capots 222 qui pourrait affecter l’étanchéité de l’enceinte 22 de confinement.They make it possible to prevent warping of the covers 222 which could affect the tightness of the containment 22.
On notera que les poutres 46 peuvent également supporter des dispositifs annexes comme des dispositifs de piquage et d’alimentation.It will be noted that the beams 46 can also support ancillary devices such as tapping and feeding devices.
L’invention concerne aussi une aluminerie comprenant au moins une cuve 1 d’électrolyse selon l’invention.The invention also relates to an aluminum smelter comprising at least one electrolysis tank 1 according to the invention.
Les cuves d’électrolyse de cette aluminerie forment une file, et sont agencées transversalement par rapport à la longueur de cette file.The electrolytic cells of this aluminum smelter form a line, and are arranged transversely to the length of this line.
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 substitution d’équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l’invention.Of course, the invention is in no way limited to the embodiment described above, this embodiment having been given only by way of 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 protection of the invention.
Claims (19)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1400169 | 2014-01-27 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| OA17827A true OA17827A (en) | 2018-01-22 |
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