WO2015110906A1 - Ensemble anodique et procede de fabrication associe - Google Patents

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WO2015110906A1
WO2015110906A1 PCT/IB2015/000074 IB2015000074W WO2015110906A1 WO 2015110906 A1 WO2015110906 A1 WO 2015110906A1 IB 2015000074 W IB2015000074 W IB 2015000074W WO 2015110906 A1 WO2015110906 A1 WO 2015110906A1
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WO
WIPO (PCT)
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longitudinal
anode
longitudinal member
recess
sealing
Prior art date
Application number
PCT/IB2015/000074
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English (en)
Inventor
Yves Caratini
Denis Laroche
Julien VALLET
Bertrand Allano
Lyes HACINI
Original Assignee
Rio Tinto Alcan International Limited
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Filing date
Publication date
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Priority to EA201691526A priority patent/EA030223B1/ru
Priority to US15/111,722 priority patent/US10480089B2/en
Priority to CN201580006009.6A priority patent/CN105934539B/zh
Priority to MYPI2016702697A priority patent/MY191059A/en
Priority to EP15740139.9A priority patent/EP3099845B1/fr
Priority to AU2015208860A priority patent/AU2015208860B2/en
Publication of WO2015110906A1 publication Critical patent/WO2015110906A1/fr
Priority to DKPA201670541A priority patent/DK179133B1/en

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C3/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
    • C25C3/06—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of aluminium
    • C25C3/08—Cell construction, e.g. bottoms, walls, cathodes
    • C25C3/12—Anodes
    • C25C3/125—Anodes based on carbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C3/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
    • C25C3/06—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of aluminium
    • C25C3/16—Electric current supply devices, e.g. bus bars

Definitions

  • the present invention relates to an anode assembly for tanks for the production of aluminum by electrolysis, as well as a method of manufacturing such an anode assembly.
  • Aluminum is essentially produced by electrolysis of alumina dissolved in a cryolite bath.
  • the electrolytic cell that allows this operation is constituted by a steel box and lined internally with refractory insulating products.
  • a cathode formed of carbonaceous blocks is placed in the box. It is surmounted by an anode or a plurality of carbon anodes, or carbonaceous anode blocks, plunging into the cryolite bath. This (or these) anode (s) carbon is (are) oxidized (s) gradually by the oxygen from the decomposition of alumina. The passage of the current is effected from the anode to the cathode through the cryolite bath, maintained in the liquid state by the Joule effect. ⁇
  • the product aluminum is liquid and is deposited by gravity on the cathode. Regularly the produced aluminum, or a part of the produced aluminum, is sucked by a ladle, and transferred into foundry furnaces. Once the anodes are worn, they are replaced by new anodes.
  • each anode is generally associated with a structure to form an anode assembly.
  • This structure is generally composed of:
  • an anode rod made of a material with a high electrical conductivity, such as aluminum or copper, and
  • fastening means made of materials resistant to high temperatures of use of the anode, such as steel.
  • the attachment means generally comprise a multipode formed of a cross member integral with the base of the rod associated with a plurality of advantageously cylindrical logs whose axis is parallel to the rod.
  • the logs are introduced partly inside recesses made on the upper face of the anode, and the interstices existing between the logs and the recesses are filled by casting a molten metal, typically cast iron.
  • the metal sleeves thus produced make it possible to ensure good mechanical fastening and a good electrical connection between the rod and the anode.
  • anode assemblies of the prior art preferably included cylindrical logs, it is in particular to limit the risk of deterioration of the anode due to the expansion experienced by the attachment means during the introduction of the anode in the cryolite bath whose temperature is between 930 and 980 ° C.
  • An object of the present invention is to propose a more robust anode assembly than those proposed in documents FR 1 326 481 and WO 2012/100340, this anodic assembly making it possible to improve the distribution of currents in the carbonaceous anode, to reduce the ohmic drop of contact between the carbon and the cast iron as well as limiting the heat losses of the electrolytic cell through the steel conductors penetrating into the carbon anode.
  • Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing such a robust anode assembly.
  • the invention proposes a method of manufacturing an anode assembly for the tanks for the production of aluminum by electrolysis, the anode assembly being of the type comprising an anode rod, a longitudinal member integral with the one of the ends of the anode rod and a carbonaceous anode including a recess in which is housed the longitudinal member for sealing the longitudinal member to the carbonaceous anode, characterized in that the method comprises a formation phase of at least one sealed area filled with sealing material and at least one unsealed area devoid of sealing material, said at least one unsealed area extending at one of the longitudinal ends of the longitudinal member.
  • the longitudinal member is therefore sealed to the carbon anode to establish mechanical attachment and electrical connection, and the fact that one of the longitudinal ends of the longitudinal member is devoid of sealing material makes it possible to limit the risk of cracking. the carbon anode.
  • the presence of a volume having no sealing material at one of the longitudinal ends of the longitudinal element makes it possible to limit the intensity of the forces applied to the anode by the longitudinal element during its expansion. , more particularly the expansion along the longitudinal direction of the longitudinal element.
  • the training phase can comprise:
  • each unsealed area extending between a transverse side face of the longitudinal member and a transverse inner wall of the recess.
  • the anode assembly comprises two unsealed areas, each unsealed area extending at a respective longitudinal end of the longitudinal member.
  • the unsealed areas are then distributed on either side of the anode rod, which allows on the one hand a better distribution of the intensity of the expansion forces, and on the other hand a better balance of the masses of the anode set.
  • the formation phase may comprise a step of placing a formwork material in a gap between the longitudinal element and internal walls of the recess - such as longitudinal internal walls and possibly a bottom of the recess - so as to define at least one sealing zone and at least one zone non-sealing.
  • the formwork material can be placed at at least one end of the longitudinal member so that the formwork material extends on the longitudinal side faces of the longitudinal member.
  • the longitudinal member can be inserted with the formwork material into the recess so that the form material defines, with the inner walls of the recess and the faces of the longitudinal member, sealing and non-sealing areas. Having the formwork material on the longitudinal member prior to insertion into the recess facilitates the introduction of the formwork material. This also ensures better control of the position of the formwork material.
  • the formwork material is a mat. This can be fixed on the longitudinal element by gluing or knotting around the longitudinal side faces and a lower face of the longitudinal member.
  • the fact that the formwork material extends on the underside of the longitudinal member defines a space under the longitudinal member into which sealing material can be introduced. The introduction of sealing material between the underside of the longitudinal member and a bottom of the recess improves the current distribution in the anode.
  • the forming phase comprises a step of filling the sealing zone by casting the sealing material in the liquid or viscous state. Sealing the sealing material in the liquid or viscous state ensures a good distribution of the sealing material throughout the sealing area.
  • the forming phase may also include a step of removing the formwork material after the filling step, and optionally a step of packing the unsealed area with packing material. This makes it possible to limit the risks of clogging of the unsealed zone (s) with a material used in the manufacture of aluminum, such clogging being able in certain cases to induce an increase in the risks of cracking of the surface. 'anode.
  • the invention also relates to an anode assembly for tanks for the production of aluminum by electrolysis, the anode assembly comprising an anode rod, a longitudinal member integral with one of the ends of the anode rod and an anode carbon fiber including a recess in which the longitudinal member is housed, characterized in that the anode assembly further comprises a gap between the recess and the longitudinal member, the gap including at least one sealed area containing a sealing material and at least one unsealed area devoid of sealing material, said and at least one unsealed area extending at one of the longitudinal ends of the longitudinal member.
  • the anode assembly comprises at least two unsealed areas at both longitudinal ends of the longitudinal member, and at least one sealed area extending between longitudinal side faces of the longitudinal member and longitudinal inner walls of the recess,
  • the sealed zone further extends between a lower face of the longitudinal element and a bottom of the recess
  • the unsealed area comprises packing material, said packing material being compressed to a nominal value sufficiently lower than its maximum compression ratio to allow expansion of the longitudinal member, the packing material is rock wool.
  • the anode assembly comprises a support to which is fixed a plurality of anode rods, longitudinal elements and carbon anodes.
  • the support extends more particularly horizontally perpendicular to the longitudinal elements.
  • FIG. 1 is a perspective view of an anode assembly
  • FIG. 2 is a perspective view of a longitudinal element and an anode rod
  • FIG. 3 is a perspective view of an anode including a recess in its upper face
  • FIGS. 4 to 6 are top views of various examples of anode assemblies
  • FIG. 7 is a block diagram of a method of sealing an anode assembly; more specifically, FIG. 7 illustrates steps of a formation phase of the sealing process, and
  • Figure 8 schematically illustrates an anode assembly including a plurality of anodes.
  • 'Face / side wall' means a face / wall extending in a plane parallel to the axis A-A 'of the anode rod
  • Fiber / longitudinal wall means a face / wall extending parallel to a longitudinal axis of a longitudinal object (for example a recess or a longitudinal element),
  • Fiber / transverse wall means a face / wall extending perpendicularly to a longitudinal axis of a longitudinal object.
  • FIG. 1 illustrates an example of anode assembly according to the invention.
  • the anode assembly comprises an anode rod 1, a longitudinal element 2, and a carbonaceous anode 3.
  • the anode rod 1 is made of an electrically conductive material. It extends along the axis A-A '.
  • the anode rod is of a type conventionally known to those skilled in the art and will not be described in more detail below.
  • the longitudinal element 2 forms hooking means.
  • the longitudinal element 2 is in an electrically conductive material capable of withstanding the high temperatures of use of the anode assembly.
  • the longitudinal element is made of steel.
  • the dimensions of the longitudinal element 2 may be the following:
  • width I and height h between 5 and 50 centimeters.
  • the length L is at least two times greater than the width I of the longitudinal element 2.
  • the longitudinal element 2 is integral with the anode rod 1 at one of its ends 11, and extends along a longitudinal axis BB 'perpendicular to the axis A-A'.
  • the longitudinal element 2 comprises an upper face 23 in contact with the anode rod 1, a lower face 24 opposite to the upper face 23, two longitudinal lateral faces 22 and two transverse lateral faces 21.
  • the longitudinal element 2 is example a bar, possibly rectangular, and may include teeth, including a rounded profile on its side faces 21, 22 and / or its lower face 24.
  • the anode 3 is an anode block of precured carbon material whose composition and general shape are known to those skilled in the art and will not be described in more detail below.
  • the upper face of the anode 3 has a recess 30 in which the longitudinal element 2 is housed.
  • the recess 30 may be of complementary shape to that of the longitudinal element 2.
  • the recess 30 has longitudinal lateral internal walls 32, transverse lateral internal walls 31, and a bottom 34.
  • the recess 30 may consist of a groove extending between two side edges 33 of the anode 3. This facilitates the process of forming the recess 30.
  • the width I of the recess or groove is greater than the width I of the longitudinal element 2 to allow insertion of the longitudinal element 2.
  • the anode assembly further comprises sealed areas filled with a sealing material 41.
  • the sealed areas extend between the longitudinal inner walls 32 of the recess 30, and the longitudinal side faces 22 of the longitudinal member 2 .
  • the term "sealing material” is intended to mean a material that makes it possible to form a rigid and conductive connection between an anode and a longitudinal element, this bond being typically provided by a metal cast between the longitudinal element and the anode such as cast iron, or by a conductive paste.
  • the sealing material 41 does not cover all the lateral faces 21, 22 of the longitudinal element 2. On the contrary, the sealing material 41 covers only the longitudinal lateral faces 22, at the same time. possible exception of peripheral portions of the longitudinal lateral faces located at the longitudinal ends of the longitudinal element 2.
  • the anode structure has unsealed areas at the longitudinal ends of the longitudinal member 2, each end being composed of a transverse lateral face 21 and possibly of an end portion of the longitudinal lateral faces 22.
  • the lower face 24 may also be covered with sealing material 41, except possibly peripheral portions of the lower face 24 located at the longitudinal ends of the longitudinal member 2.
  • sealing material 41 may also be covered with sealing material 41, except possibly peripheral portions of the lower face 24 located at the longitudinal ends of the longitudinal member 2. The fact that the lower face 24 is at less partially covered with sealing material 41 improves the conduction of the current between the longitudinal element 2 and the anode 3.
  • Unsealed areas are therefore devoid of sealing material 41. This makes it possible to define a sufficient free space to ensure that the forces applied longitudinally by the longitudinal element 2 during its expansion are less than a limit value of cracking of the anode. 3.
  • Unsealed areas may be left empty.
  • the unsealed areas may be lined, in whole or in part, with a compressible lining material 42, possibly back-shaped, such as rock wool. This makes it possible to avoid the risk of clogging of the unsealed zones by clusters of non-compressible material from, for example, powders of roofing material, which could transmit the expansion stresses of the longitudinal element to the anode 3.
  • a compressible lining material 42 possibly back-shaped, such as rock wool.
  • the packing material 42 is compressed to a nominal value sufficiently lower than its maximum compression ratio to allow expansion of the longitudinal element while limiting the forces applied to the anode 3.
  • the unsealed areas may comprise a formwork material 43 between the sealing material 41 and the packing material 42.
  • This formwork material 43 is used to define a containment volume corresponding to a sealing area (ie sealing area) in which the sealing material 41 is introduced during the manufacturing process of the anode assembly which will be described in more detail below.
  • the formwork material 43 is preferably a compressible material resistant to high temperatures without degrading or burning, such as vitreous, refractory, ceramic or advantageously biosoluble fibers such as for example Insulfrax® Fiberfrax®.
  • FIGS. 4 to 6 various embodiments of the anode assembly have been illustrated in plan view.
  • the gap between the recess 30 and the longitudinal member 2 may comprise only sealed areas filled with sealing material 41 and unsealed areas devoid of material.
  • the formwork material 43 is removed from the anode assembly after filling the sealing zones, and no packing material is introduced at the longitudinal ends of the longitudinal element 2.
  • the gap between the recess 30 and the longitudinal member 2 may comprise sealed areas filled with sealing material 41 and unsealed areas containing only packing material 42 (ie, no material of seal material). formwork). To do this, the formwork material 43 is removed after forming the sealed areas and a packing material 42 is introduced at the longitudinal ends of the longitudinal member 2.
  • the anode assembly may comprise one or more recesses 30 and associated longitudinal elements 2.
  • Each gap may comprise sealed areas filled with sealing material 41, unsealed areas composed of packing material 42 and formwork material 43.
  • the anode assembly comprises at least one unsealed zone situated at one of the longitudinal ends of the longitudinal element 2, this unsealed zone being devoid (ie not comprising) of sealing material .
  • the anode assembly comprises two unsealed areas, each unsealed area extending at a respective end of the longitudinal member. This allows a better distribution of the currents in the anode, the intensity of the expansion forces, and a better balance of the masses of the anode assembly by improving its symmetry with respect to the axis A-A '.
  • This formation phase can be applied to form a single unsealed zone and a single sealed area, the unsealed area extending at one of the longitudinal ends of the longitudinal member 2 and the sealed area extending over the remainder of the volume defined between the recess 30 and the longitudinal member. .
  • this forming step 5 may be applied to form two unsealed areas at the longitudinal ends of the longitudinal member 2, and one (or more) sealed area (s).
  • anode assembly including two unsealed areas each associated with a respective longitudinal end of the longitudinal member 2. It is also assumed that the recess 30 of the anode 3 has been previously made, by molding or by any other technique known to those skilled in the art.
  • a formwork material 43 is put in place to define: at least one "sealing zone" (i.e. area to be sealed) in which it is desired to introduce the sealing material, and
  • non-sealing zones i.e. area to be sealed
  • the formwork material 43 may be placed either on the longitudinal element 2 or directly in the recess 30.
  • This formwork material 43 may be a mat of vitreous fibers whose diameter is greater than or equal to the distance between the longitudinal side faces 22 and the longitudinal inner walls 32 opposite. The use of a mat makes it easier to set up the formwork material 43.
  • This mat can for example be placed 501 - possibly by gluing or knotting - on the longitudinal element 2, prior to its insertion into the recess 30.
  • the longitudinal member 2 is introduced 502 into the recess 30.
  • the mat is compressed between the longitudinal side faces and the longitudinal inner walls.
  • the mat may have a non-zero radial elasticity. This ensures that the mat is in contact on the one hand with the longitudinal element 2 and on the other hand with the inner walls of the recess 30, even when one (or more) groove (s) hanging are formed in the longitudinal inner walls 32 of the recess 30 to improve the attachment between the sealing material and the anode.
  • the mat can be disposed on the lower face of the longitudinal member 2 (in addition to the longitudinal side faces).
  • this creates a gap between the lower face 24 and the bottom 34. Due to the formation of this space, it is possible to deposit sealing material 41 between the bottom 34 and the bottom wall 24 This improves the electrical performance of the anode assembly thus obtained.
  • the longitudinal side faces 22, the longitudinal inner walls 32 and the formwork material 43 - and possibly the bottom face 24 and the bottom 34 - define a confinement volume corresponding to the sealing zone.
  • the transverse lateral faces 21, the transverse inner walls 31 and the mat 43 define two zones of non-sealing at the longitudinal ends of the longitudinal element 2.
  • a sealing material 41 in the liquid or viscous state is introduced into the sealing zone, possibly by casting.
  • the sealing material 41 is deposited between the longitudinal lateral faces 22 and the longitudinal inner walls 32.
  • the mat can be removed (step 52) to form unsealed areas devoid of formwork material 43.
  • the mat can be left in unsealed areas.
  • the non-sealing zones can then be filled (step 53) with a packing material 42.
  • An anode assembly comprising at least one unsealed zone located at one of the longitudinal ends of the longitudinal element. This makes it possible to limit the risks of cracks and / or bursting of the anode 3 when it is introduced into a cryolite bath.
  • anode assembly is then composed of a longitudinal support 6 extending horizontally including an electric contactor 61 at at least one of its ends for the electrical supply of anode subsets suspended from the support 6, each anode subset being attached to the support 6 via its associated anode rod 1, the longitudinal members 2 extending transversely to the support 6 so that a longitudinal axis ⁇ - of the support is perpendicular to the longitudinal side faces 22 of the elements 2.
  • the support advantageously extends from one side to the other of the electrolytic cell and is supported and electrically connected at its ends.

Abstract

La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un ensemble anodique destiné aux cuves pour la production d'aluminium par électrolyse, l'ensemble anodique étant du type comportant une tige d'anode (1), un élément longitudinal (2) solidaire de l'une (11) des extrémités de la tige d'anode (1) et une anode carbonée (3) incluant un évidement (30) dans lequel est logé l'élément longitudinal (2), le procédé comprenant une phase de formation d'au moins une zone scellée remplie de matériau de scellement (41) et d'au moins une zone non scellée dépourvue de matériau de scellement, ladite au moins une zone non scellée s'étendant à l'une des extrémités longitudinales de l'élément longitudinal (2).

Description

ENSEMBLE ANODIQUE ET PROCEDE DE FABRICATION ASSOCIE
Domaine technique
La présente invention concerne un ensemble anodique destiné aux cuves pour la production d'aluminium par électrolyse, ainsi qu'un procédé de fabrication d'un tel ensemble anodique.
Elle est particulièrement adaptée aux cuves d'électrolyse à anodes précuites. Présentation de l'art antérieur
L'aluminium est essentiellement produit par électrolyse d'alumine dissoute dans un bain cryolithaire. La cuve d'électrolyse qui permet cette opération est constituée par un caisson en acier et revêtu intérieurement par des produits isolants réfractaires.
Une cathode formée de blocs carbonés est placée dans le caisson. Elle est surmontée par une anode ou une pluralité d'anodes en carbone, ou blocs anodiques carbonés, plongeant dans le bain cryolithaire. Cette (ou ces) anode(s) en carbone est (sont) oxydée(s) progressivement par l'oxygène provenant de la décomposition de l'alumine. Le passage du courant s'effectue de l'anode vers la cathode à travers le bain cryolithaire, maintenu à l'état liquide par effet Joule. Λ
Les températures usuelles de fonctionnement d'une cuve étant comprises entre 930 et 980°C, l'aluminium produit est liquide et se dépose par gravité sur la cathode. Régulièrement l'aluminium produit, ou une partie de l'aluminium produit, est aspiré par une poche de coulée, et transvasé dans des fours de fonderie. Une fois les anodes usées, celles-ci sont remplacées par des anodes neuves.
Pour permettre sa manipulation et son alimentation en courant électrique, chaque anode est généralement associée à une structure pour former un ensemble anodique. Cette structure est généralement composée :
- d'une tige d'anode en matériau à haute conductivité électrique, tels que de l'aluminium ou du cuivre, et
de moyens d'accrochage en matériaux résistants aux températures élevées d'utilisation de l'anode, tels que de l'acier.
Les moyens d'accrochage comprennent généralement un multipode formé d'une traverse solidaire de la base de la tige associée à une pluralité de rondins avantageusement cylindriques dont l'axe est parallèle à la tige.
Les rondins sont introduits en partie à l'intérieur d'évidements réalisés sur la face supérieure de l'anode, et les interstices existant entre les rondins et les évidements sont comblés en coulant un métal en fusion, typiquement de la fonte. Les douilles métalliques ainsi réalisées permettent d'assurer un bon accrochage mécanique et une bonne liaison électrique entre la tige et l'anode.
Toutefois, on a constaté dans l'art antérieur que la présence de rondins induisait une chute ohmique à la connexion de l'anode, ainsi que des pertes thermiques à travers l'ensemble anodique.
C'est pourquoi le document WO 2012/100340 propose un ensemble anodique dans lequel l'ensemble composé de la traverse et des rondins est remplacé par une barre longitudinale de connexion. Lors du scellement, cette barre de connexion est introduite dans une gorge longitudinale réalisée sur la face supérieure de l'anode. De la fonte en fusion est ensuite déposée à la périphérie de la barre de connexion pour combler l'espace entre la barre de connexion et la gorge.
Cette solution permet d'améliorer la répartition des courants dans l'anode, de diminuer la chute ohmique de contact entre le carbone et la fonte et limiter les déperditions de chaleur, comme l'avait déjà enseigné le document FR 1 326 481 qui proposait une solution identique à WO 2012/100340.
Toutefois, si les ensembles anodiques de l'art antérieur comportaient de préférence des rondins cylindriques, c'est notamment pour limiter les risques de détérioration de l'anode du fait de la dilatation subie par les moyens d'accrochage lors de l'introduction de l'anode dans le bain cryolithaire dont la température est comprise entre 930 et 980°C.
En effet, contrairement aux rondins cylindriques dont la dilatation induit l'application d'une force de dilatation thermique radiale sur l'anode, la dilatation thermique d'une barre métallique induit l'application de forces transversales et longitudinales sur l'anode tendant à fissurer celle-ci.
Aucune solution à ce problème de fissuration n'est proposée dans FR 1 326 481 ou dans WO 2012/100340.
Un but de la présente invention est de proposer un ensemble anodique plus robuste que ceux proposés dans les documents FR 1 326 481 et WO 2012/100340, cet ensemble anodique permettant d'améliorer la répartition des courants dans l'anode carbonée, de diminuer la chute ohmique de contact entre le carbone et la fonte ainsi que de limiter les pertes thermiques de la cuve d'électrolyse au travers des conducteurs d'acier pénétrant dans l'anode carbonée.
Un autre but de la présente invention est de proposer un procédé de fabrication d'un tel ensemble anodique robuste. Résumé de l'invention
A cet effet, l'invention propose un procédé de fabrication d'un ensemble anodique destiné aux cuves pour la production d'aluminium par électrolyse, l'ensemble anodique étant du type comportant une tige d'anode, un élément longitudinal solidaire de l'une des extrémités de la tige d'anode et une anode carbonée incluant un évidement dans lequel est logé l'élément longitudinal pour scellement de l'élément longitudinal à l'anode carbonée, remarquable en ce que le procédé comprend une phase de formation d'au moins une zone scellée remplie de matériau de scellement et d'au moins une zone non scellée dépourvue de matériau de scellement, ladite au moins une zone non scellée s'étendant à l'une des extrémités longitudinales de l'élément longitudinal.
L'élément longitudinal est par conséquent scellé à l'anode carbonée pour établir accrochage mécanique et liaison électrique, et le fait que l'une des extrémités longitudinales de l'élément longitudinal soit dépourvue de matériau de scellement permet de limiter les risques de fissuration de l'anode carbonée.
En effet, la présence d'un volume ne comportant pas de matériau de scellement à l'une des extrémités longitudinales de l'élément longitudinal permet de limiter l'intensité des forces appliquées sur l'anode par l'élément longitudinal lors de sa dilatation, plus particulièrement la dilation selon la direction longitudinale de l'élément longitudinal.
Avantageusement, la phase de formation peut comprendre :
- la formation d'une zone scellée remplie de matériau de scellement, ladite zone scellée s'étendant entre des faces latérales longitudinales de l'élément longitudinal et des parois internes longitudinales de l'évidement, et
la formation de deux zones non scellées aux deux extrémités longitudinales de l'élément longitudinal, chaque zone non scellée s'étendant entre une face latérale transversale de l'élément longitudinal et une paroi interne transversale de l'évidement.
Dans ce cas, l'ensemble anodique comprend deux zones non scellées, chaque zone non scellée s'étendant à une extrémité longitudinale respective de l'élément longitudinal. Les zones non scellées sont alors réparties de part et d'autre de la tige d'anode, ce qui permet d'une part une meilleure répartition de l'intensité des forces de dilatation, et d'autre part un meilleur équilibrage des masses de l'ensemble anodique.
La phase de formation peut comprendre une étape de mise en place d'un matériau de coffrage dans un interstice entre l'élément longitudinal et des parois internes de l'évidement - telles que des parois internes longitudinales et éventuellement un fond de l'évidement - de sorte à définir au moins une zone de scellement et au moins une zone de non-scellement. Pour ce faire, le matériau de coffrage peut être placé à au moins l'une des extrémités de l'élément longitudinal de sorte que le matériau de coffrage s'étende sur les faces latérales longitudinales de l'élément longitudinal. Une fois le matériau de coffrage placé, l'élément longitudinal peut être inséré avec le matériau de coffrage dans l'évidement de sorte que le matériau de coffrage définisse, avec les parois internes de l'évidement et les faces de l'élément longitudinal, les zones de scellement et de non- scellement. Le fait de disposer le matériau de coffrage sur l'élément longitudinal préalablement à son insertion dans l'évidement permet de faciliter la mise en place du matériau de coffrage. Cela assure en outre une meilleure maîtrise de la position du matériau de coffrage.
Dans une variante de réalisation, le matériau de coffrage est une natte. Celle-ci peut être fixée sur l'élément longitudinal par collage ou par nouage autour des faces latérales longitudinales et d'une face inférieure de l'élément longitudinal. Le fait que le matériau de coffrage s'étende sur la face inférieure de l'élément longitudinal permet de définir un espace sous l'élément longitudinal dans lequel du matériau de scellement peut être introduit. L'introduction de matériau de scellement entre la face inférieure de l'élément longitudinal et un fond de l'évidement permet d'améliorer la distribution de courant dans l'anode.
De préférence, la phase de formation comprend une étape de remplissage de la zone de scellement par coulage du matériau de scellement à l'état liquide ou visqueux. Le fait de couler le matériau de scellement à l'état liquide ou visqueux permet d'assurer une bonne répartition du matériau de scellement dans toute la zone de scellement.
La phase de formation peut également comprendre une étape de retrait du matériau de coffrage après l'étape de remplissage, et éventuellement une étape de garnissage de la zone non scellée avec du matériau de garnissage. Ceci permet de limiter les risques de colmatage de la (ou des) zone(s) non scellée(s) avec un matériau utilisé dans la fabrication d'aluminium, un tel colmatage pouvant dans certains cas induire une augmentation des risques de fissuration de l'anode.
L'invention concerne également un ensemble anodique destiné aux cuves pour la production d'aluminium par électrolyse, l'ensemble anodique comportant une tige d'anode, un élément longitudinal solidaire de l'une des extrémités de la tige d'anode et une anode carbonée incluant un évidement dans lequel est logé l'élément longitudinal, remarquable en ce que l'ensemble anodique comprend en outre un interstice entre l'évidement et l'élément longitudinal, l'interstice incluant au moins une zone scellée contenant un matériau de scellement et au moins une zone non scellée dépourvue de matériau de scellement, ladite et au moins une zone non scellée s'étendant à l'une des extrémités longitudinales de l'élément longitudinal.
Des aspects préférés mais non limitatifs de l'ensemble anodique sont les suivants :
l'ensemble anodique comprend au moins deux zones non scellées aux deux extrémités longitudinales de l'élément longitudinal, et au moins une zone scellée s'étendant entre des faces latérales longitudinales de l'élément longitudinal et des parois internes longitudinales de l'évidement,
la zone scellée s'étend en outre entre une face inférieure de l'élément longitudinal et un fond de l'évidement,
- la zone non scellée comporte du matériau de garnissage, ledit matériau de garnissage étant comprimé à une valeur nominale suffisamment inférieure à son taux de compression maximal pour autoriser la dilatation de l'élément longitudinal, le matériau de garnissage est de la laine de roche.
Selon un mode de réalisation avantageux, l'ensemble anodique comprend un support auquel est fixée une pluralité de tiges d'anode, d'éléments longitudinaux et d'anodes carbonées. Le support s'étend plus particulièrement horizontalement de façon perpendiculaire par rapport aux éléments longitudinaux.
Brève description des figures
D'autres avantages et caractéristiques de l'ensemble anodique et de son procédé de fabrication associé ressortiront encore de la description qui va suivre de plusieurs variantes d'exécution, données à titre d'exemples non limitatifs, à partir des dessins annexés sur lesquels :
la figure 1 est une vue en perspective d'un ensemble anodique,
la figure 2 est une vue en perspective d'un élément longitudinal et d'une tige d'anode, - la figure 3 est une vue en perspective d'une anode incluant un évidement dans sa face supérieure,
les figures 4 à 6 sont des vues de dessus de différents exemples d'ensembles anodiques,
la figure 7 est un schéma de principe d'un procédé de scellement d'un ensemble anodique ; plus précisément la figure 7 illustre des étapes d'une phase de formation du procédé de scellement, et
la figure 8 illustre schématiquement un ensemble anodique incluant une pluralité d'anodes. Description détaillée
On va maintenant décrire un exemple de procédé de fabrication d'un ensemble anodique ainsi que des exemples d'ensembles anodiques obtenus à partir du procédé. Dans ces différentes figures, les éléments équivalents portent les mêmes références numériques.
On utilisera dans la suite du texte les expressions « face latérale », « face inférieure », « face supérieure », « parois latérales » et « fond » en référence à une tige d'anode s'étendant le long d'un axe A-A'.
Le lecteur appréciera que l'on entend, dans le cadre de la présente invention, par :
« face inférieure » ou « face supérieure », une face s'étendant dans un plan perpendiculaire à l'axe A-A', la face supérieure d'une pièce donnée étant plus proche de la tige d'anode que la face inférieure,
« face/paroi latérale », une face/paroi s'étendant dans un plan parallèle à l'axe A-A' de la tige d'anode,
« face/paroi longitudinale », une face/paroi s'étendant parallèlement à un axe longitudinal d'un objet longitudinal (par exemple un évidement ou un élément longitudinal),
« face/paroi transversale », une face/paroi s'étendant perpendiculairement à un axe longitudinal d'un objet longitudinal.
On a illustré à la figure 1 un exemple d'ensemble anodique selon l'invention. En référence aux figures 1 à 3, l'ensemble anodique comprend une tige d'anode 1 , un élément longitudinal 2, et une anode carbonée 3.
La tige d'anode 1 est constituée dans un matériau électriquement conducteur. Elle s'étend selon l'axe A-A'. La tige d'anode est d'un type classiquement connu de l'homme du métier et ne sera pas décrite plus en détail dans la suite.
L'élément longitudinal 2 forme des moyens d'accrochage. L'élément longitudinal 2 est dans un matériau électriquement conducteur apte à supporter les températures importantes d'utilisation de l'ensemble anodique. Par exemple, l'élément longitudinal est en acier.
Les dimensions de l'élément longitudinal 2 peuvent être les suivantes :
longueur L comprise entre 80 et 200 centimètres,
largeur I et hauteur h comprises entre 5 et 50 centimètres.
Dans tous les cas, la longueur L est au moins deux fois supérieure à la largeur I de l'élément longitudinal 2. L'élément longitudinal 2 est solidaire de la tige d'anode 1 à l'une de ses extrémités 11 , et s'étend selon un axe longitudinal B-B' perpendiculaire à l'axe A-A'. L'élément longitudinal 2 comprend une face supérieure 23 en contact avec la tige d'anode 1 , une face inférieure 24 opposée à la face supérieure 23, deux faces latérales longitudinales 22 et deux faces latérales transversales 21. L'élément longitudinal 2 est par exemple une barre, éventuellement rectangulaire, et peut comporter des dents, notamment à profil arrondi, sur ses faces latérales 21 , 22 et/ou sa face inférieure 24.
L'anode 3 est un bloc anodique de matériau carboné précuit dont la composition et la forme générale sont connues de l'homme du métier et ne seront pas décrites plus en détail dans la suite. La face supérieure de l'anode 3 comporte un évidement 30 dans lequel est logé l'élément longitudinal 2.
Avantageusement, l'évidement 30 peut être de forme complémentaire à celle de l'élément longitudinal 2. Dans ce cas, l'évidement 30 comporte des parois internes latérales longitudinales 32, des parois internes latérales transversales 31 , et un fond 34.
En variante l'évidement 30 peut consister en une gorge s'étendant entre deux bords latéraux 33 de l'anode 3. Ceci permet de faciliter le procédé de formation de l'évidement 30.
La largeur I de l'évidement ou de la gorge est prévue supérieure à la largeur I de l'élément longitudinal 2 pour permettre l'insertion de l'élément longitudinal 2.
L'ensemble anodique comprend en outre, des zones scellées remplies d'un matériau de scellement 41. Les zones scellées s'étendent entre les parois internes longitudinales 32 de l'évidement 30, et les faces latérales longitudinales 22 de l'élément longitudinal 2.
On entend, dans le cadre de la présente invention, par « matériau de scellement », un matériau permettant la formation d'une liaison rigide et conductrice entre une anode et un élément longitudinal, cette liaison étant typiquement assurée par un métal coulé entre l'élément longitudinal et l'anode tel que de la fonte, ou par une pâte conductrice.
Comme illustré aux figures 1 et 4 à 6, le matériau de scellement 41 ne recouvre pas toutes les faces latérales 21 , 22 de l'élément longitudinal 2. Au contraire, le matériau de scellement 41 recouvre uniquement les faces latérales longitudinales 22, à l'exception éventuellement de portions périphériques des faces latérales longitudinales situées au niveau des extrémités longitudinales de l'élément longitudinal 2.
En d'autres termes, la structure anodique comporte des zones non scellées aux extrémités longitudinales de l'élément longitudinal 2, chaque extrémité étant composée d'une face latérale transversale 21 et éventuellement d'une portion d'extrémité des faces latérales longitudinales 22.
Eventuellement la face inférieure 24 peut également être recouverte de matériau de scellement 41 , à l'exception éventuellement de portions périphériques de la face inférieure 24 situées au niveau des extrémités longitudinales de l'élément longitudinal 2. Le fait que la face inférieure 24 soit au moins partiellement recouverte de matériau de scellement 41 permet d'améliorer la conduction du courant entre l'élément longitudinal 2 et l'anode 3.
Les zones non scellées sont donc dépourvues de matériau de scellement 41. Ceci permet de définir un espace libre suffisant pour garantir que les forces appliquées longitudinalement par l'élément longitudinal 2 lors de sa dilatation soient inférieures à une valeur limite de fissuration de l'anode 3.
En effet, on rappelle à titre indicatif qu'un élément longitudinal en acier de longueur égale à 1 mètre peut subir une dilatation longitudinale allant jusqu'à 2 centimètres à 1000°C. On comprend alors que cette dilatation longitudinale peut induire une détérioration très importante de l'anode 3 (fissures, éclatement, etc.) lorsque l'élément longitudinal 2 est recouvert de matériau de scellement 41 sur toutes ses faces latérales 21 , 22.
Les zones non scellées peuvent être laissées vides.
En variante, les zones non scellées peuvent être garnies, en tout ou partie, d'un matériau de garnissage 42 compressible, éventuellement à retour de forme, tel que de la laine de roche. Ceci permet d'éviter les risques de colmatage des zones non scellées par des amas de matériau non compressible issus par exemple de poudres de produit de couverture, qui pourraient transmettre les contraintes de dilatation de l'élément longitudinal à l'anode 3.
De préférence, le matériau de garnissage 42 est comprimé à une valeur nominale suffisamment inférieure à son taux de compression maximal pour autoriser la dilatation de l'élément longitudinal tout en limitant les efforts appliqués sur l'anode 3.
Outre le matériau de garnissage 42, les zones non scellées peuvent comprendre un matériau de coffrage 43 entre les matériaux de scellement 41 et de garnissage 42. Ce matériau de coffrage 43 est utilisé pour définir un volume de confinement correspondant à une zone de scellement (i.e. zone à sceller) dans laquelle le matériau de scellement 41 est introduit lors du procédé de fabrication de l'ensemble anodique qui sera décrit plus en détail dans la suite.
Le matériau de coffrage 43 est de préférence un matériau compressible résistant aux hautes températures sans se dégrader ou brûler, tel que des fibres vitreuses, réfractaires, céramiques ou avantageusement biosolubles telles que par exemple l'Insulfrax® Fiberfrax®.
En référence aux figures 4 à 6, on a illustré différents modes de réalisation de l'ensemble anodique en vue de dessus.
Comme illustré à la figure 4, l'interstice entre l'évidement 30 et l'élément longitudinal 2 peut comprendre uniquement des zones scellées remplies de matériau de scellement 41 et des zones non scellées dépourvues de matériau. Pour ce faire, le matériau de coffrage 43 est retiré de l'ensemble anodique après remplissage des zones de scellement, et aucun matériau de garnissage n'est introduit au niveau des extrémités longitudinales de l'élément longitudinal 2.
Comme illustré à la figure 5, l'interstice entre l'évidement 30 et l'élément longitudinal 2 peut comprendre des zones scellées remplies de matériau de scellement 41 et des zones non scellées contenant uniquement du matériau de garnissage 42 (i.e. absence de matériau de coffrage). Pour ce faire, le matériau de coffrage 43 est retiré après avoir formé les zones scellées et un matériau de garnissage 42 est introduit au niveau des extrémités longitudinales de l'élément longitudinal 2.
Enfin et comme illustré à la figure 6, l'ensemble anodique peut comporter un ou plusieurs évidements 30 et éléments longitudinaux 2 associés. Chaque interstice peut comprendre des zones scellées remplies de matériau de scellement 41 , des zones non scellées composées de matériau de garnissage 42 et de matériau de coffrage 43.
Quel que soit le mode de réalisation, l'ensemble anodique comprend au moins une zone non scellée située à l'une des extrémités longitudinales de l'élément longitudinal 2, cette zone non scellée étant dépourvue (i.e. ne comprenant pas) de matériau de scellement. De préférence, et comme illustré aux différentes figures, l'ensemble anodique comprend deux zones non scellées, chaque zone non scellée s'étendant à une extrémité respective de l'élément longitudinal. Ceci permet notamment une meilleure répartition des courants dans l'anode, de l'intensité des forces de dilatation, et un meilleur équilibrage des masses de l'ensemble anodique en améliorant sa symétrie par rapport à l'axe A-A'.
On va maintenant décrire un exemple de procédé de scellement d'un élément longitudinal 2 à une anode carbonée 3 pour obtenir un ensemble anodique. Plus spécifiquement, on décrira dans la suite en référence à la figure 7 une phase de formation 5 de zones scellée et non scellée du procédé de scellement.
Cette phase de formation 5 peut être appliquée pour former une unique zone non scellée et une unique zone scellée, la zone non scellée s'étendant à l'une des extrémités longitudinales de l'élément longitudinal 2 et la zone scellée s'étendant sur tout le reste du volume défini entre l'évidement 30 et l'élément longitudinal.
En variante, cette phase de formation 5 peut être appliquée pour former deux zones non scellées aux extrémités longitudinales de l'élément longitudinal 2, et une (ou plusieurs) zone(s) scellée(s).
Dans la suite, on suppose la fabrication d'un ensemble anodique incluant deux zones non scellées associées chacune à une extrémité longitudinale respective de l'élément longitudinal 2. On suppose également que l'évidement 30 de l'anode 3 a été préalablement réalisé, par moulage ou par toute autre technique connue de l'homme du métier.
Dans une étape 50 du procédé, un matériau de coffrage 43 est mis en place pour définir : au moins une « zone de scellement » (i.e. zone à sceller) dans laquelle on souhaite introduire le matériau de scellement, et
- deux « zones de non-scellement » (i.e. zone à ne pas sceller) dans lesquelles on souhaite éviter la présence de matériau de scellement.
Le matériau de coffrage 43 peut être mis en place soit sur l'élément longitudinal 2, soit directement dans l'évidement 30.
Ce matériau de coffrage 43 peut être une natte de fibres vitreuses dont le diamètre est supérieur ou égal à la distance entre les faces latérales longitudinales 22 et les parois internes longitudinales 32 en regard. L'utilisation d'une natte permet de faciliter l'opération de mise en place du matériau de coffrage 43.
Cette natte peut par exemple être placée 501 - éventuellement par collage ou nouage - sur l'élément longitudinal 2, préalablement à son insertion dans l'évidement 30.
Une fois la natte placée, l'élément longitudinal 2 est introduit 502 dans l'évidement 30. La natte est comprimée entre les faces latérales longitudinales et les parois internes longitudinales.
Avantageusement, la natte peut présenter une élasticité radiale non nulle. Ceci permet de garantir que la natte soit en contact d'une part avec l'élément longitudinal 2 et d'autre part avec les parois internes de l'évidement 30, même lorsqu'une (ou plusieurs) rainure(s) d'accrochage sont ménagées dans les parois internes longitudinales 32 de l'évidement 30 pour améliorer l'accrochage entre le matériau de scellement et l'anode.
Avantageusement, la natte peut être disposée sur la face inférieure de l'élément longitudinal 2 (en plus des faces latérales longitudinales). Une fois l'élément longitudinal 2 introduit dans l'évidement 30, ceci permet de créer un espace entre la face inférieure 24 et le fond 34. Grâce à la formation de cet espace, il est possible de déposer du matériau de scellement 41 entre le fond 34 et la paroi inférieure 24. Ceci permet d'améliorer les performances électriques de l'ensemble anodique ainsi obtenu.
Les faces latérales longitudinales 22, les parois internes longitudinales 32 et le matériau de coffrage 43 - et éventuellement la face inférieure 24 et le fond 34 - définissent un volume de confinement correspondant à la zone de scellement. Les faces latérales transversales 21 , les parois internes transversales 31 et la natte 43 définissent deux zones de non-scellement aux extrémités longitudinales de l'élément longitudinal 2.
Dans une autre étape 51 , un matériau de scellement 41 à l'état liquide ou visqueux, est introduit dans la zone de scellement, éventuellement par coulage. Le matériau de scellement 41 se dépose entre les faces latérales longitudinales 22 et les parois internes longitudinales 32.
Une fois le matériau de scellement 41 solidifié, la natte peut être retirée (étape 52) pour former des zones non scellées dépourvues de matériau de coffrage 43.
En variante, la natte peut être laissée en place dans les zones non scellées.
Les zones de non-scellement peuvent ensuite être remplies (étape 53) avec un matériau de garnissage 42.
On obtient ainsi un ensemble anodique comprenant au moins une zone non scellée localisée à l'une des extrémités longitudinales de l'élément longitudinal. Ceci permet de limiter les risques de fissures et/ou d'éclatement de l'anode 3 lors de son introduction dans un bain cryolithaire.
Comme illustré à la figure 8, le procédé décrit ci-dessus peut être utilisé pour réaliser un ensemble anodique de grande largeur. Un tel ensemble anodique est alors composé d'un support longitudinal 6 s'étendant horizontalement incluant un contacteur électrique 61 à au moins une de ses extrémités pour l'alimentation électrique de sous-ensembles anodiques suspendus au support 6, chaque sous-ensemble anodique étant fixé au support 6 par l'intermédiaire de sa tige d'anode 1 associée, les éléments longitudinaux 2 s'étendant transversalement par rapport au support 6 de sorte qu'un axe longitudinal Ι- du support est perpendiculaire aux faces latérales longitudinales 22 des éléments longitudinaux 2. Le support s'étend avantageusement d'un côté à l'autre de la cuve d'électrolyse et est supporté et connecté électriquement au niveau de ses extrémités.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Procédé de fabrication d'un ensemble anodique destiné aux cuves pour la production d'aluminium par électrolyse, l'ensemble anodique étant du type comportant une tige d'anode (1 ), un élément longitudinal (2) solidaire de l'une (1 1 ) des extrémités de la tige d'anode (1) et une anode carbonée (3) incluant un évidement (30) dans lequel est logé l'élément longitudinal (2) pour scellement de l'élément longitudinal (2) à l'anode carbonée (3), caractérisé en ce que le procédé comprend une phase de formation (5) d'au moins une zone scellée remplie de matériau de scellement (41 ) et d'au moins une zone non scellée dépourvue de matériau de scellement, ladite au moins une zone non scellée s'étendant à l'une des extrémités longitudinales de l'élément longitudinal (2).
2. Procédé de fabrication selon la revendication 1 , dans lequel la phase de formation (5) comprend :
la formation d'une zone scellée remplie de matériau de scellement (41 ), ladite zone scellée s'étendant entre des faces latérales longitudinales (22) de l'élément longitudinal (2) et des parois internes longitudinales (32) de l'évidement (30), et la formation de deux zones non scellées aux deux extrémités longitudinales de l'élément longitudinal (2), chaque zone non scellée s'étendant entre une face latérale transversale (21 ) de l'élément longitudinal (2) et une paroi interne transversale de l'évidement (30).
3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel la phase de formation (5) comprend une étape de mise en place (50) d'un matériau de coffrage (43) dans un interstice entre l'élément longitudinal (2) et des parois internes de l'évidement (30) de sorte à définir au moins une zone de scellement et au moins une zone de non- scellement.
4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel l'étape de mise en place (50) comprend :
une sous-étape de placement (501 ) du matériau de coffrage (43) à au moins l'une des extrémités de l'élément longitudinal (2) de sorte que le matériau de coffrage (43) s'étend sur les faces latérales longitudinales (22) de l'élément longitudinal (2), et une sous-étape d'insertion (502) de l'élément longitudinal (2) avec le matériau de coffrage (43) dans l'évidement (30) de sorte que le matériau de coffrage (43) définit, avec les parois internes (31 , 32, 34) de l'évidement (30) et les faces (21 , 22, 24) de l'élément longitudinal (2), les zones de scellement et de non-scellement.
5. Procédé de fabrication selon la revendication 4, dans lequel la sous-étape de fixation (501 ) du matériau de coffrage (43) comprend le collage ou le nouage d'au moins une natte autour des faces latérales longitudinales (22) et d'une face inférieure (24) de l'élément longitudinal (2).
5 6. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, dans lequel la phase de formation (5) comprend en outre une étape de remplissage (51) de la zone de scellement par coulage du matériau de scellement (41 ) à l'état liquide ou visqueux.
7. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, dans lequel la phase de formation (5) comprend en outre une étape de retrait (52) du matériau de m coffrage (43) après l'étape de remplissage (51 ).
8. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, dans lequel la phase de formation (5) comprend en outre une étape de garnissage (53) de la zone non scellée avec du matériau de garnissage (42).
9. Ensemble anodique destiné aux cuves pour la production d'aluminium par 15 électrolyse, l'ensemble anodique comportant une tige d'anode (1), un élément longitudinal
(2) solidaire de l'une (11) des extrémités de la tige d'anode (1 ) et une anode carbonée (3) incluant un évidement (30) dans lequel est logé l'élément longitudinal (2) pour scellement de l'élément longitudinal (2) à l'anode carbonée (3), caractérisé en ce que l'ensemble anodique comprend en outre un interstice entre l'évidement (30) et l'élément longitudinal 0 (2), l'interstice incluant au moins une zone scellée contenant un matériau de scellement (41) et au moins une zone non scellée dépourvue de matériau de scellement, ladite et au moins une zone non scellée s'étendant à l'une des extrémités longitudinales de l'élément longitudinal (2).
10. Ensemble anodique selon la revendication 9, lequel comprend au moins deux zones 5 non scellées aux deux extrémités longitudinales de l'élément longitudinal (2), et au moins une zone scellée s'étendant entre des faces latérales longitudinales (22) de l'élément longitudinal (2) et des parois internes longitudinales (32) de l'évidement (30).
1 1. Ensemble anodique selon la revendication 10, dans lequel la zone scellée s'étend en outre entre une face inférieure (24) de l'élément longitudinal (2) et un fond (34) de
30 l'évidement (30).
12. Ensemble anodique selon l'une quelconque des revendications 9 à 1 1 , dans lequel la zone non scellée comporte du matériau de garnissage (42), ledit matériau de garnissage étant comprimé à une valeur nominale suffisamment inférieure à son taux de compression maximal pour autoriser la dilatation de l'élément longitudinal.
13. Ensemble anodique selon la revendication 12, dans lequel le matériau de garnissage est de la laine de roche.
14. Ensemble anodique selon l'une quelconque des revendications 9 à 13, comprenant un support (6) auquel est fixée une pluralité de tiges d'anode (1), d'éléments longitudinaux (2) et d'anodes carbonées (3).
15. Ensemble anodique selon la revendication 14, dans lequel le support (6) s'étend horizontalement de façon perpendiculaire par rapport aux éléments longitudinaux (2).
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MYPI2016702697A MY191059A (en) 2014-01-27 2015-01-23 Anode assembly and associated production method
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AU2015208860A AU2015208860B2 (en) 2014-01-27 2015-01-23 Anode assembly and associated production method
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020124209A1 (fr) * 2018-12-20 2020-06-25 Rio Tinto Alcan International Limited Ensemble anodique et procede de fabrication associe

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10920329B2 (en) * 2015-03-08 2021-02-16 Université Du Québec À Chicoutimi Anode assembly for aluminum electrolysis cells and method for manufacturing anode assemblies

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0188643A1 (fr) * 1983-07-23 1986-07-30 Norsk Hydro A/S Méthode pour la réduction de la perte de carbone des anodes pendant la production électrolytique ignée de l'aluminium et tête inerte d'anode pour sa mise en oeuvre
WO2005080641A1 (fr) * 2004-02-20 2005-09-01 Torvund Stig Barre omnibus de courant
WO2012100340A1 (fr) * 2011-01-28 2012-08-02 UNIVERSITé LAVAL Anode et connecteur pour une cellule industrielle de hall-héroult

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1326481A (fr) * 1962-03-27 1963-05-10 Pechiney Prod Chimiques Sa électrode améliorée à base de carbone
DE1937411B1 (de) * 1969-07-23 1971-09-16 Bard Martin Dipl Ing Befestigung zwischen einem anodenzapfen und einer kohlen stoffanode
GB1431891A (en) * 1972-03-22 1976-04-14 Foseco Int Protective coatings onto graphite articles
AU2322284A (en) * 1983-01-31 1984-08-02 Swiss Aluminium Ltd. Means of anchorage of anode joins in a carbon anode
EP0150680A3 (fr) * 1984-01-18 1985-08-28 Schweizerische Aluminium AG Procédé de fixation de blocs d'anode à une suspension d'anode
FR2565258B1 (fr) * 1984-05-29 1986-08-29 Pechiney Aluminium Anode carbonee a rondins partiellement retrecis destinee aux cuves pour la production d'aluminium par electrolyse
NO177232C (no) * 1993-03-17 1995-08-09 Norsk Hydro As Anordning for beskyttelse av anodehengernipler ved fremstilling av aluminium
GB2371055A (en) * 2001-01-15 2002-07-17 Innovation And Technology Alum Anode for electrolysis of aluminium
FR2860247B1 (fr) * 2003-09-30 2005-11-11 Pechiney Aluminium Dispositif et procede de raccordement d'anodes inertes destinees a la production d'aluminium par electrolyse ignee
EP1801264A1 (fr) * 2005-12-22 2007-06-27 Sgl Carbon Ag Cathodes pour cellule d'électrolyse d'aluminium avec un revêtement en graphite expansé
FR2900938B1 (fr) * 2006-05-15 2008-06-20 Ecl Soc Par Actions Simplifiee Procede de fabrication d'anodes pour la production d'aluminium par electrolyse ignee, lesdites anodes et leur utilisation
EP2006419A1 (fr) * 2007-06-22 2008-12-24 Sgl Carbon Ag Ensemble d'anode à chute de tension réduite pour cellule électrolytique à aluminium
BRPI0908070B1 (pt) * 2008-02-06 2019-11-05 Norsk Hydro As eletrodo para uso em um processo de eletrólise para produção de alumínio
CN102330113A (zh) * 2011-07-16 2012-01-25 冯乃祥 一种铝电解槽阳极炭块

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0188643A1 (fr) * 1983-07-23 1986-07-30 Norsk Hydro A/S Méthode pour la réduction de la perte de carbone des anodes pendant la production électrolytique ignée de l'aluminium et tête inerte d'anode pour sa mise en oeuvre
WO2005080641A1 (fr) * 2004-02-20 2005-09-01 Torvund Stig Barre omnibus de courant
WO2012100340A1 (fr) * 2011-01-28 2012-08-02 UNIVERSITé LAVAL Anode et connecteur pour une cellule industrielle de hall-héroult

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3099845A4 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020124209A1 (fr) * 2018-12-20 2020-06-25 Rio Tinto Alcan International Limited Ensemble anodique et procede de fabrication associe
FR3090699A1 (fr) 2018-12-20 2020-06-26 Rio Tinto Alcan International Limited Ensemble anodique et procédé de fabrication associé

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