WO2022219487A1 - Multipode et ensemble anodique - Google Patents

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WO2022219487A1
WO2022219487A1 PCT/IB2022/053357 IB2022053357W WO2022219487A1 WO 2022219487 A1 WO2022219487 A1 WO 2022219487A1 IB 2022053357 W IB2022053357 W IB 2022053357W WO 2022219487 A1 WO2022219487 A1 WO 2022219487A1
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WO
WIPO (PCT)
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multipod
bar
logs
anode
wall
Prior art date
Application number
PCT/IB2022/053357
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English (en)
Inventor
Olivier Martin
Bertrand Allano
Yves Caratini
Frédéric BRUN
David Munoz
Original Assignee
Rio Tinto Alcan International Limited
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rio Tinto Alcan International Limited filed Critical Rio Tinto Alcan International Limited
Priority to EP22787729.7A priority Critical patent/EP4323564A1/fr
Priority to CA3215914A priority patent/CA3215914A1/fr
Priority to CN202280028765.9A priority patent/CN117242214A/zh
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Classifications

    • 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

  • This presentation relates to a multipod and an anode assembly comprising said multipod.
  • Aluminum is conventionally produced by electrolysis in electrolytic cells according to the Hall-Héroult process.
  • Electrolytic cells conventionally comprise a steel box inside which is arranged a coating of refractory material, a cathode of carbonaceous material arranged at the bottom of the box, an electrolytic bath in which the alumina is dissolved, and a plurality of anode assemblies.
  • An anode assembly comprises at least one anode immersed in the electrolytic bath connected to an anode rod.
  • the anode rod may include a multipod structure having a plurality of bonding members or logs sealed into the anode.
  • the anode assembly is traditionally suspended from an anode frame via the anode rod.
  • Application WO2019123131 describes a multipod structure having a plurality of arms and logs sealed in an anode. At a given intensity, the multipod structure contributes to the thermal balance of the tank. When the current increases, the additional energy engaged must be discharged. To maintain the thermal balance of the electrolysis cells, it is therefore necessary to dissipate this excess heat resulting from the increase in the intensity of the electrolysis current. Nevertheless, the multipod structure does not increase the heat dissipation capacity of the tank.
  • the anodes are more particularly of the prebaked anode type formed from prebaked carbonaceous anode blocks, that is to say baked before introduction into the electrolytic cell.
  • a covering product conventionally alumina and/or electrolysis bath recovered and ground.
  • the covering product generally has a fluid form which, during electrolysis operations, flows so as to permanently cover the anodes. The anodes being consumed during the electrolysis reaction, the anode assemblies are therefore regularly replaced by new anode assemblies.
  • the electrolytic cells further comprise electrical conductors connecting the cathode to the anode frame of the following cell in order to conduct the electrolysis current from cell to cell.
  • the electrolysis cells are connected in series and traversed by an electrolysis current whose intensity can reach several hundreds of thousands of amperes.
  • one solution consists in increasing the intensity of the electrolysis current, which leads to an increase in the heat produced within the electrolysis cells. It is also necessary to maintain the thermal balance of the electrolysis cells by dissipating this excess heat resulting from the increase in the intensity of the electrolysis current.
  • an anode assembly When an anode assembly is changed, coating product is poured onto the new anode in order to form a continuous cover that is as airtight as possible for the anode and to prevent the surfaces of the anode from being in direct contact with the air. Due to the high temperature prevailing in the tank near the anodes, any contact of the oxygen in the air with the carbon constituting the anode would cause oxidation of this carbon and therefore deterioration of the anode. In general, a new anode assembly is located higher than the adjacent anode assembly(s) whose anode is already partly consumed.
  • the covering product poured onto the new anode of the new anode assembly also tends to pour over the adjacent anode in consumed part of the adjacent anode assembly and to pass between and/or over the logs of the multipod structure, or even possibly above the crosspiece, logs or bars and the multipod structure of the adjacent anode.
  • This adjacent anode is thus covered by an excess of covering product, originating from the flow of covering product intended for the new anode, the thickness of which must in particular make it possible to protect the vertical side of the new anode from the oxidation.
  • This additional covering product comes, by collapse and flow between and/or on the logs, to fill the clearance under the multipod structure and at least partially bury the logs through which some of the heat dissipation takes place. Furthermore, if the new anode is poorly covered, for example to avoid the addition of coating product on the adjacent anode, the anode mainly made up of carbon oxidizes and the logs mainly made up of iron then become accessible to the bath. electrolytic. Contact between the electrolytic bath and the logs can cause the logs to dissolve and increase the iron content in the bath and the metal.
  • the present presentation aims to overcome these drawbacks by proposing a multipod and an anode assembly making it possible to reduce the effects of flow from the excess of roofing product between and/or on the logs of adjacent anode assemblies, in particular in the center of the logs, and burial of the logs and making it possible to maintain the thermal balance of the electrolytic cell, in particular by increasing the dissipation of the heat produced within the electrolytic cells, that is to say by increasing the loss or heat dissipation within the electrolytic cells.
  • One embodiment relates to a multipod for the production of aluminum by electrolysis having a longitudinal axis, a transverse axis and a vertical axis, said multipod being configured to be mechanically and electrically linked to two anodes and an anode support, said multipod comprising: two parallel rows each comprising a plurality of logs configured to be connected to said anodes, at least one bar cooperating with one of said two rows mechanically and electrically, and a body connecting the two rows and being configured to be connected to the anode support.
  • a single row of logs, or both rows of logs is/are provided with one or more bars. It is understood that each bar only cooperates with a single row of logs among the two rows of logs. In other words, each bar of the at least one bar cooperates with a single row of logs (e.g. with one or more logs of the same row of logs).
  • Said at least one bar makes it possible to block the excess of covering product, thus limiting the flow of the excess of covering product between and/or on the logs. Furthermore, a bar cooperates with a single row so as to dissipate the heat produced within the electrolytic cells, in particular the heat produced at the level of the logs. An increase in the heat loss (or dissipation) within the electrolytic cells is then achieved. Thus, the intensity of the electrolysis current flowing through a tank equipped with this multipod can be increased, the productivity of this tank can be increased while maintaining a thermal balance.
  • the at least one bar comprises two bars or else two at least one bar (or two busbar(s), each busbar(s) comprising at least one bar), each of the two bars/at least one bar cooperating mechanically and electrically with a (single) row among the two rows of logs.
  • the multipod comprises two at least one bar (or two sets of bars, each set of bars) comprising at least one bar), each at least one bar cooperating respectively with one of said two rows mechanically and electrically.
  • at least one bar is associated with each row.
  • each row has at least one bar.
  • the multipod comprises two at least one distinct bar, namely a first at least one bar (or a first set of bars) and a second at least one bar (or second set of bars) of the first at least one bar.
  • Each of these two at least one bar is associated with a single row of logs distinct from the row of logs with which the other at least one bar is associated.
  • the first at least one bar is associated with a first row of logs
  • the second at least one bar is associated with a second row of logs, the first row of logs being distinct of the second row of logs (the first at least one bar being distinct from the second at least one bar).
  • said (or each of the two) at least one bar extending along the longitudinal axis of the multipod comprises an upper wall, a lower wall, a side wall and a transverse wall and comprises a groove extending from the lower wall to the upper wall of the bar.
  • said thermal and mechanical stresses that build up during electrolysis are reduced.
  • the risk of cracks of the multipod is significantly minimized.
  • the groove extends mainly or partly from the side wall of the bar along the vertical axis, for example 100% of the side wall of the bar along the vertical axis, for example over a maximum of 98% of the side wall of the bar along the vertical axis, for example between 75% and 98% of the side wall of the bar along the vertical axis.
  • the logs of the plurality of logs each comprise a top wall, a bottom wall and a side wall and the plurality of logs comprises end logs and the said (or each of the two) at least one bars comprises end bars, said end logs and said end bars being configured to be arranged at first and second ends of an anode, each end log being disposed adjacent to an end bar so that the side wall of the log is in contact with the transverse wall of the end bar.
  • the multipod includes four end bars and four end logs.
  • the arrangement of the end logs with the end bars makes it possible to increase the loss (or dissipation) of heat. Indeed, the presence of bars adjacent to an end log increases the heat dissipation surface.
  • said (or each of the two) at least one bar comprises central bars, each central bar being arranged between two logs, including end logs, so that the transverse wall of the bar is in contact with the side wall of the two logs.
  • the multipod includes four central bars.
  • the arrangement of the logs with the central bars makes it possible to increase the heat loss (or dissipation) by increasing the heat exchange surface.
  • the body comprises a plurality of arms having a first portion extending along the transverse axis of the multipod and a second portion extending along the vertical axis of the multipod, the second portion of said arms being connected to the plurality of logs.
  • the second portion of said arms is connected to the upper wall of the logs.
  • each log is intended to be inserted into an orifice provided in said anode and is intended to be in contact with the second portion of said arms.
  • the lower wall of each log is intended to be inserted into an orifice provided in said anode, and the upper wall of each log is intended to be in contact with the second portion of said arms.
  • each row comprises a bar on which is fixed said plurality of logs (i.e. the plurality of logs of said row), said body comprising a crosspiece (which may be unique) in contact with said (or each of the two ) at least one bar and being arranged perpendicular to said bar.
  • each log is intended to be inserted into an orifice provided in an anode and is intended to be in contact with said (or one of the two) at least one bar.
  • the logs of the plurality of logs each comprise a top wall, a bottom wall and a side wall, the bottom wall of each log is intended to be inserted into a hole provided in an anode and the top wall of the logs is intended to be in contact with the lower part of said at least one bar.
  • the bars arranged above the logs provide a greater surface area to dissipate the heat produced.
  • the plurality of logs comprises end logs intended to be arranged at a first and a second end (along the longitudinal axis) of an anode.
  • the multipod has four end logs.
  • the side wall of the log in particular the lower part of the side wall, comprises at least one protrusion intended to be inserted into a groove arranged on a side wall of the orifice of said anode.
  • the protrusion and the groove have the shape of a triangular signal. This embodiment ensures the sealing of the log in the anode.
  • an opening located between an upper wall of the anodes and the lower wall of said (or each of the two) at least one bar extends along the longitudinal axis of the multipod.
  • the opening is a few millimeters, for example 5-6mm.
  • the unconsumed anode can easily be evacuated from the multipod via the opening.
  • the upper wall of the anodes being adjacent to the lower wall of said (or of each of the two) at least one bar, said (or of each of the two) at least one bar acts as a barrier to the excess coating product. This makes it possible to limit the flow of excess roofing product between and/or on the logs.
  • the plurality of logs of each row extends along the longitudinal axis of the multipod.
  • the two rows of logs and said at least one bar extend parallel to each other, along the longitudinal axis (ie are arranged coaxially).
  • the plurality of logs comprises six logs, each row comprising three logs.
  • said (or each of the two) at least one bar is welded to the logs, e.g. all or part of the logs of a row.
  • said (or each of the two) at least one bar is interposed between the logs or arranged on the logs.
  • the bars are configured to match the shape of the logs.
  • the at least one bar cooperates with said row so as to limit the flow of a roofing product between and/or on the logs.
  • One embodiment relates to an anode assembly for the production of aluminum by electrolysis, said assembly comprising two anodes, an anode support and the multipod according to any one of the embodiments described in this presentation.
  • Figure 1 is an overview of an example of a multipod
  • Figure 2 is a sectional view of an example of a multipod
  • Figure 3 is an overview of an example of a multipod connected to an anode support
  • Figure 4 is a top view of an example of a multipod connected to an anode support
  • Figure 5 is a side view of an example of a multipod connected to an anode support
  • Figure 6 is another side view of an example of a multipod connected to an anode support
  • Figure 7 is an overview of an example anode assembly
  • Figure 8 is a top view of an example anode assembly
  • Figure 9 is a sectional view of an example of anode assembly
  • Figure 10 is an overview of an example of a multipod
  • Figure 11 is an overview of an example of a multipod connected to an anode support
  • Figure 12 is a top view of an example of a multipod connected to an anode support
  • Figure 13 is a side view of an example of a multipod connected to an anode support
  • Figure 14 is another side view of an example of a multipod connected to an anode support
  • Figure 15 is an overview of an example anode assembly
  • Figure 16 is an enlarged view of an example of an anode assembly
  • Figure 17 is a top view of an example of anode assembly and [Fig. 18] Figure 18 is a cross-sectional view of an exemplary anode assembly.
  • Figures 1 and 2 illustrate a multipod 1.
  • the multipod 1 is intended to equip an electrolysis cell (not shown) to produce aluminum by electrolysis according to the Hall-Héroult process.
  • the multipod 1 having a longitudinal axis AL, a transverse axis AT and a vertical axis Av, comprises two parallel rows I, II each comprising a plurality of logs 13 each comprising an upper wall 13a, a lower wall 13b and a side wall 13c ; bars 14 each comprising an upper wall 14a, a lower wall 14b, a side wall 14c and a transverse wall 14d.
  • the plurality of logs 13 comprises six logs, each row I, II comprising three logs.
  • the multipod 1 comprises eight bars 14. In this example, four bars 14 cooperate with one of the two rows I, II mechanically and electrically.
  • the multipod 1 comprises two at least one bar 14 (or two sets of bars 14), a first at least one bar 14 cooperating mechanically and electrically with a first row I and a second at least one bar 14, distinct from the first at least one bar 14, cooperating mechanically and electrically with a second row II, separate from the first row I.
  • the multipod 1 further comprises a body 11 connecting the two rows I, II.
  • the plurality of logs 13 of each row I may include end logs 13E and bars 14 may include end bars 14E.
  • Each end log 13E may be disposed adjacent to an end bar 14E so that the side wall 13c of the log contacts the transverse wall 14d of the end bar 14E.
  • Multipod 1 includes four 14E end bars and four 13E end logs.
  • the bars 14 include central bars 14C, each central bar 14C being placed between two logs 13, 13E so that the transverse wall 14d of the bar 14C is in contact with the side wall of the two logs 13, 13E.
  • the multipod 1 comprises four central bars 14C.
  • the rows of logs I, II and the bars 14 extend parallel to each other, along the longitudinal axis AL.
  • Bars 14 can be welded to logs 13.
  • the bars 14, previously configured to match the shape of the logs 13, are interposed between the logs 13 or placed on the logs 13. In other words, the bars 14 are placed between and/or on the logs 13.
  • Figures 3 to 6 illustrate a multipod 1 connected to an anode support 21.
  • the anode support 21 is generally welded to the multipod 1.
  • At least one bar 14, in particular a central bar 14C, comprises a groove 15 extending from the lower wall 14b towards the upper wall 14a of the bar 14.
  • These grooves 15 make it possible to reduce the thermomechanical stresses which are accumulate during electrolysis and therefore to reduce the risk of cracks in the multipod and/or the anode(s) linked to the multipod.
  • the groove 15 can extend over all or part of the side wall 14c of the bar 14 along the vertical axis Av.
  • the groove 15 extends over 100% or at most over 98% of the side wall 14c of the bar 14 along the vertical axis Av.
  • the groove extends between 75 and 98% of the side wall 14c of the bar 14 along the vertical axis Av. thermomechanical stresses are reduced.
  • Figures 7 to 9 illustrate an anode assembly 2 for the production of aluminum by electrolysis according to the Hall-Héroult process.
  • Set 2 comprises two anodes 22 each having an upper wall 22a and a lower wall 22b, an anode support 21 and the multipod 1.
  • the multipod 1 is mechanically and electrically linked to the two anodes 22.
  • the plurality of logs 13 is configured to be connected to said anodes 22 and extends along the longitudinal axis AL of the multipod 1. Furthermore, the bars 14 extend along the longitudinal axis AL of the multipod 1.
  • the end logs 13E and said end bars 14E are for example intended to be arranged at a first end E1 and a second end E2 of an anode 22, along the longitudinal axis AL.
  • the body 11 of the multipod comprises a plurality of arms having a first portion 16a extending along the transverse axis A ⁇ du multipod 1 and a second portion 16b extending along the vertical axis Av of the multipod 1, the second portion 16b of said arms being connected to the upper wall 13a of the logs.
  • Each log 13 may be intended to be inserted into an orifice 23 provided in said anode 22 and is intended to be in contact with the second portion 16b of said arms.
  • the lower wall 13b of each log 13 may be intended to be inserted into an orifice 23 provided in said anode 22 and the upper wall 13a of each log 13 may be intended to be in contact with the second portion 16b of said arms.
  • the side wall 13c of the log 13, in particular the lower part of the side wall 13c, comprises at least one protrusion 13d intended to be inserted into a groove 23a arranged on a side wall of the orifice 23 of said anode 22
  • the log 13 is rigidly sealed in the anode 22.
  • an opening O located between the upper wall 22a of the anodes 22 and the lower wall 14b of the bars 14 extends along the longitudinal axis AL of the multipod 1.
  • This opening facilitates the evacuation of the unconsumed anode .
  • the opening O is a few millimeters, for example 5-6mm.
  • the unconsumed anode can easily be evacuated from the multipod 1 via the opening O.
  • the upper wall 22a of the anodes 22 being adjacent to the lower wall 14b of the bars 14, the bars 14 block the excess covering product, thus limiting the flow of excess covering product between and/or on the logs 13.
  • Figure 10 illustrates a multipod 3 according to another embodiment.
  • the multipod 3 having a longitudinal axis AL, a transverse axis AT and a vertical axis Av comprises two parallel rows I, II each comprising a plurality of logs 33 each comprising an upper wall 33a, a lower wall 33b and a side wall 33c; at least one bar 34 comprising an upper wall 34a, a lower wall 34b, a side wall 34c and a transverse wall 34d.
  • Each of the two at least one bar cooperates with a single row among the rows I, II, mechanically and electrically.
  • each row I, II comprises a bar 34 to which said plurality of logs 33 is fixed.
  • the plurality of logs 33 comprises six logs, ie three logs per row, and the multipod 3 comprises two bars 34.
  • the multipod 3 comprises two at least one bar 34, and more particularly two bars 34, a first at least one bar 34 (or a first bar 34) cooperating mechanically and electrically with a first row I and a second at least one bar 34 (or a second bar 34), distinct from the first at least one bar 34, cooperating mechanically and electrically with a second row II, distinct from the first row I.
  • the multipod 3 further comprises a body 31 connecting the two rows I, II.
  • the body 31 may comprise a crosspiece 32 in contact with the bars 34 and arranged perpendicular to said bars 34.
  • the crosspiece 32 is arranged close to the upper wall 34a of the bar 34.
  • rows I and II of logs 33 and bars 34 extend parallel to each other, along the longitudinal axis AL.
  • the bars 34 can be welded to the logs 33 of the respective associated rows.
  • Figures 11 to 14 illustrate the multipod 3 connected to an anode support 41 .
  • the upper wall 33a of the logs 33 is for example in contact with the lower part 34b of said bars 34.
  • At least one bar 34 includes a groove (not shown) extending from bottom wall 34b to top wall 34a of bar 34.
  • Figures 15 to 18 illustrate an anode assembly 4 for the production of aluminum by electrolysis according to the Hall-Héroult process.
  • Set 4 comprises two anodes 42 each having an upper wall 42a and a lower wall 42b, an anode support 41 and the multipod 3.
  • the multipod 3 is mechanically and electrically linked to the two anodes 42.
  • the plurality of logs 33 is configured to be connected to said anodes 42 and extends along the longitudinal axis AL of the multipod 3. Furthermore, the bars 14 extend along the longitudinal axis AL of the multipod 3. End logs 33E are for example arranged at a first end E1 and a second end E2 of an anode 42 along the longitudinal axis AL. For example, the plurality of logs 33 includes four end logs 33E.
  • the bars 34 with a thickness of a few centimeters along the vertical axis Av and transverse AT, and extending along the longitudinal axis AL of the multipod 3 offer a larger surface for dissipating the heat produced.
  • the lower wall 33b of each log 33 may be intended to be inserted into an orifice 43 provided in an anode 42 and the upper wall of each log may be intended to be in contact with the lower part 34b of the bars.
  • the side wall 33c of the lower part of the log 33 comprises at least one protrusion 33d intended to be inserted into a groove 43a arranged on a side wall of the orifice 43 of said anode 42.
  • an opening O located between the upper wall 42a of the anodes 42 and the lower wall 34b of the bars 34 extends along the longitudinal axis AL of the multipod 3.
  • the opening O is a few millimeters, for example 5-6mm.
  • the unconsumed anode can easily be evacuated from the multipod 1 via the opening O.
  • the upper wall 42a of the anodes 42 being adjacent to the lower wall 14b of the bars 34, the bars 34 block the excess coating product, thus limiting the flow of excess roofing product between and/or on the logs 33.
  • the multipod 1, 3, more particularly the bar(s) 14, 34 of said multipod, and the anode assembly according to this description, are configured to minimize the spillage of the roofing product between and/or on the logs.
  • the at least one bar 14, 34 cooperates with said row I, II so as to limit the flow of a roofing product between and/or on the logs 13, 33.
  • the bars cooperate with the logs so as to dissipate the heat accumulated during the electrolysis. It follows that the anode assembly is better protected from wear and cracks due to thermal and mechanical stresses.

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Abstract

Multipode (1, 3) pour la production d' aluminium par électrolyse ayant un axe longitudinal (AL), un axe transversal (AT) et une axe vertical (Av), ledit multipode (1, 3) configuré pour être mécaniquement et électriquement lié à deux anodes (22, 42) et un support anodique (21, 41), ledit multipode (1, 3) comprenant : deux rangées (I, II) parallèles comprenant chacune une pluralité de rondins (13,33) configurées pour être connectées auxdites anodes (22, 42), au moins une barre (14, 34) coopérant avec chaque une desdites deux rangées (I, II) mécaniquement et électriquement et un corps (11, 31) reliant les deux rangées (I, II) et étant configuré pour être connecté au support anodique (21, 41).

Description

Multipode et ensemble anodique
Le présent exposé concerne un multipode et un ensemble anodique comprenant le dit multipode. L'aluminium est classiquement produit par électrolyse dans des cuves d'électrolyse selon le procédé de Hall-Héroult.
Les cuves d'électrolyse comprennent classiquement un caisson en acier à l'intérieur duquel est agencé un revêtement en matériau réfractaire, une cathode en matériau carboné agencée au fond du caisson, un bain électrolytique dans lequel est dissout l'alumine, et une pluralité d'ensembles anodiques. Un ensemble anodique comporte au moins une anode plongée dans le bain électrolytique relié à une tige anodique. La tige anodique peut comprendre une structure multipode présentant une pluralité d’éléments de liaison ou rondins scellés dans l'anode. L'ensemble anodique est traditionnellement suspendu à un cadre anodique par l'intermédiaire de la tige anodique.
La demande WO2019123131 décrit une structure multipode présentant une pluralité de bras et de rondins scellés dans une anode. A une intensité donnée, la structure multipode participe à l’équilibre thermique de la cuve. Lors de l’augmentation du courant, l’énergie supplémentaire engagée doit être évacuée. Pour maintenir l'équilibre thermique des cuves d'électrolyse, il est donc nécessaire de dissiper ce surcroît de chaleur résultant de la hausse de l'intensité du courant d'électrolyse. Néanmoins, la structure multipode ne permet pas d’augmenter la capacité de dissipation thermique de la cuve.
En outre, les anodes sont plus particulièrement de type anodes précuites formées de blocs anodiques carbonés précuits, c'est-à-dire cuits avant introduction dans la cuve d'électrolyse. Pour éviter une oxydation spontanée du carbone des anodes au contact de l'oxygène et maintenir l'équilibre thermique de la cuve d'électrolyse, notamment une température de bain électrolytique stable aux alentours de 950°C, il est connu de recouvrir les anodes avec un produit de couverture, classiquement de l'alumine et/ou du bain d'électrolyse récupéré et broyé. Le produit de couverture présente en général une forme fluide qui, pendant les opérations d’électrolyse, s’écoule de manière à recouvrir les anodes en permanence. Les anodes étant consommées au cours de la réaction d'électrolyse, les ensembles anodiques sont donc régulièrement remplacés par des ensembles anodiques neufs.
Les cuves d'électrolyse comprennent en outre des conducteurs électriques reliant la cathode au cadre anodique de la cuve suivante afin de conduire le courant d'électrolyse de cuve en cuve. Ainsi, les cuves d'électrolyse sont connectées en série et parcourues par un courant d'électrolyse dont l'intensité peut atteindre plusieurs centaines de milliers d'Ampère.
Pour augmenter la productivité des cuves d'électrolyse, une solution consiste à augmenter l'intensité du courant d'électrolyse, ce qui entraîne une augmentation de la chaleur produite au sein des cuves d'électrolyse. Il est également nécessaire de maintenir l'équilibre thermique des cuves d'électrolyse en dissipant ce surcroît de chaleur résultant de la hausse de l'intensité du courant d'électrolyse.
Lors d'un changement d'ensemble anodique, du produit de couverture est déversé sur l'anode neuve afin de constituer une couverture continue la plus hermétique possible de l'anode et éviter que des surfaces de l'anode ne soient au contact direct de l'air. Du fait de la température élevée régnant dans la cuve à proximité des anodes, tout contact de l'oxygène de l'air avec le carbone constituant l'anode entraînerait une oxydation de ce carbone et donc une détérioration de l'anode. En général, un ensemble anodique neuf est situé plus haut que le ou les ensembles anodique(s) adjacent(s) dont l'anode est déjà en partie consommée. A cause de cette différence de hauteur entre l’anode neuve et une anode adjacente en partie consommée, le produit de couverture déversé sur l'anode neuve de l'ensemble anodique neuf tend également à se déverser au-dessus de l'anode adjacente en partie consommée de l'ensemble anodique adjacent et à passer entre et/ou sur les rondins de la structure multipode, voire possiblement au- dessus de la traverse, des rondins ou des barres et de la structure multipode de l’anode adjacente. Cette anode adjacente est ainsi recouverte par un surcroît de produit de couverture, provenant de l’écoulement de produit de couverture destiné à l’anode neuve, dont l'épaisseur doit notamment permettre de protéger le flanc vertical de l'anode neuve de l'oxydation. Ce surcroît de produit de couverture vient, par effondrement et écoulement entre et/ou sur les rondins, combler le dégagement sous la structure multipode et ensevelit au moins en partie les rondins par lesquels s'opère une partie de la dissipation thermique. Par ailleurs, si l’anode neuve est mal couverte, par exemple pour éviter le surcroît de produit de couverture sur l’anode adjacente, l’anode principalement constitué de carbone s’oxyde et les rondins principalement constitué de fer deviennent alors accessibles au bain électrolytique. Le contact entre le bain électrolytique et les rondins peut entraîner la dissolution des rondins et augmente la teneur en fer dans le bain et le métal.
Par conséquent, afin de protéger les flancs verticaux de l'anode neuve, l'anode adjacente est sur-calorifugée. Pour améliorer le contrôle de l'équilibre thermique des cuves d'électrolyse, il est donc nécessaire de contrôler la fluctuation du produit de couverture sur l'ensemble des anodes des cuves d'électrolyse.
La présent exposé vise à pallier ces inconvénients en proposant un multipode et un ensemble anodique permettant de réduire les effets d’écoulement du surcroît de produit de couverture entre et/ou sur les rondins d’ensembles anodiques adjacents, en particulier au centre des rondins, et l’ensevelissement des rondins et permettant de maintenir l’équilibre thermique de la cuve d’électrolyse, en particulier en augmentant la dissipation de la chaleur produite au sein des cuves d'électrolyse, c’est-à-dire en augmentant la perte ou dissipation thermique au sein des cuves d'électrolyse.
Un mode de réalisation concerne un multipode pour la production d’aluminium par électrolyse ayant un axe longitudinal, un axe transversal et un axe vertical, ledit multipode étant configuré pour être mécaniquement et électriquement lié à deux anodes et un support anodique, ledit multipode comprenant : deux rangées parallèles comprenant chacune une pluralité de rondins configurées pour être connectée auxdites anodes, au moins une barre coopérant avec une desdites deux rangées mécaniquement et électriquement, et un corps reliant les deux rangées et étant configuré pour être connecté au support anodique.
En d’autres termes, on comprend qu’une seule rangée de rondins, ou bien les deux rangées de rondins, est/sont pourvue(s) d’une ou plusieurs barres. On comprend que chaque barre ne coopère qu’avec une seule rangée de rondins parmi les deux rangées de rondins. Autrement dit, chaque barre de la au moins une barre coopère avec une unique rangée de rondins (e.g. avec un ou plusieurs rondins d’une même rangée de rondins).
Ladite au moins une barre permet de faire barrage au surcroît de produit de couverture, limitant ainsi l’écoulement du surcroît de produit de couverture entre et/ou sur les rondins. Par ailleurs, une barre coopère avec une seule rangée de sorte à dissiper la chaleur produite au sein des cuves d'électrolyse, en particulier la chaleur produite au niveau des rondins. Une augmentation de la perte (ou dissipation) thermique au sein des cuves d'électrolyse est alors réalisée. Ainsi, l’intensité du courant d’électrolyse parcourant une cuve équipée de ce multipode peut être augmentée, la productivité de cette cuve peut être augmentée tout en gardant un équilibre thermique.
Par exemple, la au moins une barre comprend deux barres ou bien deux au moins une barre (ou deux jeux de barre(s), chaque jeu de barre(s) comprenant au moins une barre), chacune des deux barres/au moins une barre coopérant mécaniquement et électriquement avec une (unique) rangée parmi les deux rangées de rondins.
Selon un mode de réalisation, le multipode comprend deux au moins une barre (ou deux jeux de barre(s), chaque jeu de barre(s) comprenant au moins une barre), chaque au moins une barre coopérant respectivement avec une desdites deux rangées mécaniquement et électriquement. En d’autres termes, au moins une barre est associée à chaque rangée. Autrement dit, chaque rangée est pourvue d’au moins une barre.
On comprend que le multipode comprend deux au moins une barre distinctes, à savoir une première au moins une barre (ou un premier jeu de barre(s)) et une deuxième au moins une barre (ou deuxième jeu de barre(s)) distincte de la première au moins une barre. Chacune de ces deux au moins une barre est associée à une unique rangée de rondins distincte de la rangée de rondins à laquelle est associée l’autre au moins une barre. Par exemple, la première au moins une barre est associée à une première rangée de rondins, et la deuxième au moins une barre est associée à une deuxième rangée de rondins, la première rangée de rondins étant distincte de la deuxième rangée de rondins (la première au moins une barre étant distincte de la deuxième au moins une barre).
Selon un mode de réalisation, ladite (ou chacune des deux) au moins une barre s’étendant selon l’axe longitudinal du multipode comprend une paroi supérieure, une paroi inférieure, une paroi latérale et une paroi transversale et comprend une rainure s’étendant de la paroi inférieure vers la paroi supérieure de la barre. Dans ce mode de réalisation, les contraintes thermiques et mécaniques qui s’accumulent lors de l’électrolyse sont réduites. Ainsi, le risque de fissures du multipode est considérablement minimisé.
Selon un mode de réalisation, la rainure s’étend surtout ou partie de la paroi latérale de la barre selon l’axe vertical, par exemple 100% de la paroi latérale de la barre selon l’axe vertical, par exemple sur maximum 98% de la paroi latérale de la barre selon l’axe vertical, par exemple entre 75% et 98% de la paroi latérale de la barre selon l’axe vertical. Ce mode de réalisation permet de diminuer significativement les contraintes thermiques et mécaniques et ainsi éviter le risque de fissures du multipode, et plus précisément de la barre, et/ou de la ou des anodes liées au multipode.
Selon un mode de réalisation, les rondins de la pluralité de rondins comprennent chacun une paroi supérieure, une paroi inférieure et une paroi latérale et la pluralité de rondins comprend des rondins d’extrémité et ladite (ou chacune des deux) au moins une barre comprend des barres d’extrémité, lesdits rondins d’extrémité et lesdites barres d’extrémités étant configurés pour être agencés à une première et une deuxième extrémité d’une anode, chaque rondin d’extrémité étant disposé de manière adjacente à une barre d’extrémité de sorte que la paroi latérale du rondin est en contact avec la paroi transversale de la barre d’extrémité. Par exemple, le multipode comprend quatre barres d’extrémité et quatre rondins d’extrémité. Dans ce mode de réalisation, l’agencement des rondins d’extrémité avec les barres d’extrémités permet d’accroitre la perte (ou dissipation) thermique. En effet, la présence de barres de manière adjacente à un rondin d’extrémité augmente la surface de dissipation thermique.
Selon un mode de réalisation, ladite (ou chacune des deux) au moins une barre comprend des barres centrales, chaque barre centrale étant disposée entre deux rondins, incluant des rondins d’extrémité, de sorte que la paroi transversale de la barre est en contact avec la paroi latérale des deux rondins. Par exemple, le multipode comprend quatre barres centrales. Dans ce mode de réalisation, l’agencement des rondins avec les barres centrales permet d’accroitre la perte (ou dissipation) thermique en augmentant la surface d’échange thermique.
Selon un mode de réalisation, le corps comprend une pluralité de bras ayant une première portion s’étendant selon l’axe transversale du multipode et une deuxième portion s’étendant selon l’axe verticale du multipode, la deuxième portion desdits bras étant reliée à la pluralité de rondins. Par exemple, la deuxième portion desdits bras est reliée à la paroi supérieure des rondins. Selon un mode de réalisation, chaque rondin est destiné à être insérée dans un orifice prévu dans ladite anode et est destiné à être en contact avec la deuxième portion desdits bras. Par exemple, la paroi inférieure de chaque rondin est destinée à être insérée dans un orifice prévu dans ladite anode, et la paroi supérieure de chaque rondin est destinée à être en contact avec la deuxième portion desdits bras.
Selon un mode de réalisation, chaque rangée comprend une barre sur laquelle est fixée ladite pluralité de rondins (i.e. la pluralité de rondins de ladite rangée), ledit corps comprenant une traverse (qui peut être unique) en contact avec ladite (ou chacune des deux) au moins une barre et étant disposée perpendiculairement à ladite barre.
Selon un mode de réalisation, chaque rondin est destiné à être inséré dans un orifice prévu dans une anode et est destiné à être en contact avec ladite (ou une des deux) au moins une barre. Par exemple, les rondins de la pluralité de rondins comprennent chacun une paroi supérieure, une paroi inférieure et une paroi latérale, la paroi inférieure de chaque rondin est destinée à être insérée dans un orifice prévu dans une anode et la paroi supérieure des rondins est destinée à être en contact avec la partie inférieure de la dite au moins une barre. Dans ce mode de réalisation, les barres agencées au-dessus des rondins offrent une plus grande surface pour dissiper la chaleur produite.
Selon un mode de réalisation, la pluralité de rondins comprend des rondins d’extrémité destinés à être agencés à une première et une deuxième extrémité (selon l’axe longitudinal) d’une anode. Par exemple, le multipode comprend quatre rondins d’extrémités.
Selon un mode de réalisation, la paroi latérale du rondin, en particulier la partie inférieure de la paroi latérale, comprend au moins une protubérance destinée à être insérée dans une rainure disposée sur une paroi latérale de l’orifice de ladite anode. Par exemple, la protubérance et la rainure ont la forme d’un signal triangulaire. Ce mode de réalisation permet d’assurer le scellage du rondin dans l’anode.
Selon un mode de réalisation, une ouverture située entre une paroi supérieure des anodes et la paroi inférieure de ladite (ou de chacune des deux) au moins une barre s’étend le long de l’axe longitudinal du multipode. Par exemple, l’ouverture est de quelques millimètres, par exemple 5- 6mm. Dans ce mode de réalisation, l’anode non consommée peut être aisément évacuée du multipode via l’ouverture. Par ailleurs, la paroi supérieure des anodes étant adjacente à la paroi inférieure de ladite (ou de chacune des deux) au moins une barre, ladite (ou de chacune des deux) au moins une barre fait barrage au surcroît de produit de couverture. Ceci permet de limiter l’écoulement du surcroît de produit de couverture entre et/ou sur les rondins.
Selon un mode de réalisation, la pluralité de rondins de chaque rangée s’étend selon l’axe longitudinal du multipode.
Selon un mode de réalisation, les deux rangées de rondins et lesdites au moins une barre s’étendent parallèlement les unes par rapport aux autres, selon l’axe longitudinal (i.e. sont disposées coaxialement). Selon un mode de réalisation, la pluralité de rondins comprend six rondins, chaque rangée comprenant trois rondins.
Selon un mode de réalisation, ladite (ou chacune des deux) au moins une barre est soudée aux rondins e.g. tout ou partie des rondins d’une rangée.
Selon un mode de réalisation, ladite (ou chacune des deux) au moins une barre est interposée entre les rondins ou disposée sur les rondins. Dans ce mode de réalisation, les barres sont configurées de sorte à épouser la forme des rondins.
Selon un mode de réalisation, la au moins une barre coopère avec ladite rangée de manière à limiter l’écoulement d’un produit de couverture entre et/ou sur les rondins.
Un mode de réalisation concerne un ensemble anodique pour la production d’aluminium par électrolyse, ledit ensemble comprenant deux anodes, un support anodique et le multipode selon l’un quelconque des modes de réalisation décrits dans le présent exposé.
D’autres caractéristiques et avantages ressortiront clairement de la description détaillée ci-après d’un mode de réalisation, donné à titre d’exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels :
[Fig. 1] La Figure 1 est une vue d’ensemble d’un exemple de multipode,
[Fig. 2] La Figure 2 est une vue en coupe d’un exemple de multipode,
[Fig. 3] La Figure 3 est une vue d’ensemble d’un exemple de multipode relié à un support anodique,
[Fig. 4] La Figure 4 est une vue du dessus d’un exemple de multipode relié à un support anodique,
[Fig. 5] La Figure 5 est une vue de côté d’un exemple de multipode relié à un support anodique, [Fig. 6] La Figure 6 est une autre vue de côté d’un exemple de multipode relié à un support anodique,
[Fig. 7] La Figure 7 est une vue d’ensemble d’un exemple d’ensemble anodique,
[Fig. 8] La Figure 8 est une vue du dessus d’un exemple d’ensemble anodique,
[Fig. 9] La Figure 9 est une vue en coupe d’un exemple d’ensemble anodique,
[Fig. 10] La Figure 10 est une vue d’ensemble d’un exemple de multipode,
[Fig. 11] La Figure 11 est une vue d’ensemble d’un exemple de multipode relié à un support anodique,
[Fig. 12] La Figure 12 est une vue du dessus d’un exemple de multipode relié à un support anodique,
[Fig. 13] La Figure 13 est une vue de côté d’un exemple de multipode relié à un support anodique, [Fig. 14] La Figure 14 est une autre vue de côté d’un exemple de multipode relié à un support anodique,
[Fig. 15] La Figure 15 est une vue d’ensemble d’un exemple d’ensemble anodique,
[Fig. 16] La figure 16 est une vue à échelle agrandie d’un exemple d’ensemble anodique,
[Fig.17] La Figure 17 est une vue du dessus d’un exemple d’ensemble anodique et [Fig. 18] La Figure 18 est une vue en coupe d’un exemple d’ensemble anodique.
Les Figures 1 et 2 illustrent un multipode 1. Le multipode 1 est destiné à équiper une cuve d’électrolyse (non illustrée) pour produire de l’aluminium par électrolyse selon le procédé Hall- Héroult.
Le multipode 1 , ayant un axe longitudinal AL, un axe transversal AT et une axe vertical Av, comprend deux rangées I, Il parallèles comprenant chacune une pluralité de rondins 13 comprenant chacun une paroi supérieure 13a, une paroi inférieure 13b et une paroi latérale 13c ; des barres 14 comprenant chacune une paroi supérieure 14a, une paroi inférieure 14b, une paroi latérale 14c et une paroi transversale 14d. Par exemple, la pluralité de rondins 13 comprend six rondins, chaque rangée I, Il comportant trois rondins. Par exemple, le multipode 1 comprend huit barres 14. Dans cet exemple, quatre barres 14 coopèrent avec une des deux rangées I, Il mécaniquement et électriquement. Dans cet exemple, le multipode 1 comprend deux au moins une barre 14 (ou deux jeux de barres 14), une première au moins une barre 14 coopérant mécaniquement et électriquement avec une première rangée I et une deuxième au moins une barre 14, distincte de la première au moins une barre 14, coopérant mécaniquement et électriquement avec une deuxième rangée II, distincte de la première rangée I.
Le multipode 1 comprend en outre un corps 11 reliant les deux rangées I, II.
La pluralité de rondins 13 de chaque rangée I, Il peut comprendre des rondins d’extrémité 13E et les barres 14 peuvent comprendre des barres d’extrémité 14E.
Chaque rondin d’extrémité 13E peut être disposé de manière adjacente à une barre d’extrémité 14E de sorte que la paroi latérale 13c du rondin est en contact avec la paroi transversale 14d de la barre d’extrémité 14E. Par exemple, le multipode 1 comprend quatre barres d’extrémité 14E et quatre rondins d’extrémités 13E.
Les barres 14 comprennent des barres centrales 14C, chaque barre centrale 14C étant disposée entre deux rondins 13, 13E de sorte que la paroi transversale 14d de la barre 14C est en contact avec la paroi latérale des deux rondins 13, 13E. Par exemple, le multipode 1 comprend quatre barres centrales 14C.
Par exemple, les rangées de rondins I, Il et les barres 14 s’étendent parallèlement les unes par rapport aux autres, selon l’axe longitudinal AL.
Les barres 14 peuvent être soudées aux rondins 13.
Alternativement, les barres 14, préalablement configurées pour épouser la forme des rondins 13, sont interposées entre les rondins 13 ou disposées sur les rondins 13. En d’autres termes, les barres 14 sont disposées entre et/ou sur les rondins 13.
Les Figures 3 à 6 illustrent un multipode 1 connecté à un support anodique 21. Le support anodique 21 est généralement soudé au multipode 1 .
Par exemple, au moins une barre 14, en particulier une barre centrale 14C, comprend une rainure 15 s’étendant de la paroi inférieure 14b vers la paroi supérieure 14a de la barre 14. Ces rainures 15 permettent de réduire les contraintes thermomécaniques qui s’accumulent lors de l’électrolyse et donc de diminuer le risque de fissures du multipode et/ou de la ou des anodes liées au multipode.
Dans cet exemple, la rainure 15 peut s’étendre sur tout ou partie de la paroi latérale 14c de la barre 14 selon l’axe vertical Av. Par exemple, la rainure 15 s’étend sur 100% ou sur maximum sur 98% de la paroi latérale 14c de la barre 14 selon l’axe vertical Av. Par exemple, la rainure s’étend entre 75 et 98% de la paroi latérale 14c de la barre 14 selon l’axe vertical Av. Plus la rainure est étendue plus les contraintes thermomécaniques sont diminuées.
Les Figures 7 à 9 illustrent un ensemble anodique 2 pour la production d’aluminium par électrolyse selon le procédé Hall-Héroult. L’ensemble 2 comprend deux anodes 22 ayant chacune une paroi supérieure 22a et une paroi inférieure 22b, un support anodique 21 et le multipode 1 .
Le multipode 1 est mécaniquement et électriquement lié aux deux anodes 22.
La pluralité de rondins 13 est configurée pour être connectée auxdites anodes 22 et s’étend selon l’axe longitudinal AL du multipode 1. Par ailleurs, les barres 14 s’étendent selon l’axe longitudinal AL du multipode 1 .
Les rondins d’extrémité 13E et lesdites barres d’extrémités 14E sont par exemple destinés à être agencés à une première extrémité E1 et une deuxième extrémité E2 d’une anode 22, selon l’axe longitudinal AL.
Par exemple, le corps 11 du multipode comprend une pluralité de bras ayant une première portion 16a s’étendant selon l’axe transversale Aïdu multipode 1 et une deuxième portion 16b s’étendant selon l’axe verticale Av du multipode 1 , la deuxième portion 16b desdits bras étant reliée à la paroi supérieure 13a des rondins.
Chaque rondin 13 peut être destiné à être inséré dans un orifice 23 prévu dans ladite anode 22 et est destiné à être en contact avec la deuxième portion 16b desdits bras. Par exemple, la paroi inférieure 13b de chaque rondin 13 peut être destinée à être insérée dans un orifice 23 prévu dans ladite anode 22 et la paroi supérieure 13a de chaque rondin 13 peut être destinée à être en contact avec la deuxième portion 16b desdits bras.
Par exemple, la paroi latérale 13c du rondin 13, en particulier la partie inférieure de la paroi latérale 13c, comprend au moins une protubérance 13d destinée à être insérée dans une rainure 23a disposée sur une paroi latérale de l’orifice 23 de ladite anode 22. Ainsi, le rondin 13 est rigidement scellé dans l’anode 22.
Par exemple, une ouverture O située entre la paroi supérieure 22a des anodes 22 et la paroi inférieure 14b des barres 14 s’étend le long de l’axe longitudinal AL du multipode 1. Cette ouverture facilite l’évacuation de l’anode non consommée. Par exemple, l’ouverture O est de quelques millimètres, par exemple 5-6mm. Ainsi, l’anode non consommée peut être aisément évacuée du multipode 1 via l’ouverture O. Par ailleurs, la paroi supérieure 22a des anodes 22 étant adjacente à la paroi inférieure 14b des barres 14, les barres 14 font barrage au surcroît de produit de couverture, limitant ainsi l’écoulement du surcroît de produit de couverture entre et/ou sur les rondins 13.
La Figure 10 illustre un multipode 3 selon un autre mode de réalisation.
Le multipode 3 ayant un axe longitudinal AL, un axe transversal AT et une axe vertical Av comprend deux rangées I, Il parallèles comprenant chacune une pluralité de rondins 33 comprenant chacun une paroi supérieure 33a, une paroi inférieure 33b et une paroi latérale 33c ; au moins une barre 34 comprenant une paroi supérieure 34a, une paroi inférieure 34b, une paroi latérale 34c et une paroi transversale 34d. Chacune des deux au moins une barre coopère avec une unique rangée parmi les rangées I, II, mécaniquement et électriquement. Par exemple, chaque rangée I, Il comprend une barre 34 sur laquelle est fixée ladite pluralité de rondins 33. Par exemple, la pluralité de rondins 33 comprend six rondins, soit trois rondins par rangée, et le multipode 3 comprend deux barres 34. Dans cet exemple, le multipode 3 comprend deux au moins une barre 34, et plus particulièrement deux barres 34, une première au moins une barre 34 (ou une première barre 34) coopérant mécaniquement et électriquement avec une première rangée I et une deuxième au moins une barre 34 (ou une deuxième barre 34), distincte de la première au moins une barre 34, coopérant mécaniquement et électriquement avec une deuxième rangée II, distincte de la première rangée I.
Le multipode 3 comprend en outre un corps 31 reliant les deux rangées I, II. Le corps 31 peut comprendre une traverse 32 en contact avec les barres 34 et disposée perpendiculairement auxdites barres 34. Par exemple, la traverse 32 est disposée à proximité de la paroi supérieure 34a de la barre 34.
Par exemple, les rangées I et II de rondins 33 et les barres 34 s’étendent parallèlement les unes par rapport aux autres, selon l’axe longitudinal AL.
Les barres 34 peuvent être soudées aux rondins 33 des rangées associées respectives. Les Figures 11 à 14 illustrent le multipode 3 connecté à un support anodique 41 . Dans ce mode de réalisation, la paroi supérieure 33a des rondins 33 est par exemple en contact la partie inférieure 34b desdites barres 34.
Par exemple, au moins une barre 34 comprend une rainure (non illustrée) s’étendant de la paroi inférieure 34b vers la paroi supérieure 34a de la barre 34.
Les Figures 15 à 18 illustrent un ensemble anodique 4 pour la production d’aluminium par électrolyse selon le procédé Hall-Héroult. L’ensemble 4 comprend deux anodes 42 ayant chacune une paroi supérieure 42a et une paroi inférieure 42b, un support anodique 41 et le multipode 3.
Le multipode 3 est mécaniquement et électriquement lié aux deux anodes 42.
La pluralité de rondins 33 est configurée pour être connectée auxdites anodes 42 et s’étend selon l’axe longitudinal AL du multipode 3. Par ailleurs, les barres 14 s’étendent selon l’axe longitudinal AL du multipode 3. Des rondins d’extrémité 33E sont par exemple agencés à une première extrémité E1 et une deuxième extrémité E2 d’une anode 42 selon l’axe longitudinal AL. Par exemple, la pluralité de rondins 33 comprend quatre rondins d’extrémité 33E.
Par exemple, les barres 34 d’une épaisseur de quelques centimètres selon l’axe vertical Av et transverse AT, et s’étendant selon l’axe longitudinal AL du multipode 3 offrent une plus grande surface pour dissiper la chaleur produite. La paroi inférieure 33b de chaque rondin 33 peut être destinée à être insérée dans un orifice 43 prévu dans une anode 42 et la paroi supérieure de chaque rondin peut être destiné à être en contact avec la partie inférieure 34b des barres. Par exemple, la paroi latérale 33c de la partie inférieure du rondin 33 comprend au moins une protubérance 33d destinée à être insérée dans une rainure 43a disposée sur une paroi latérale de l’orifice 43 de ladite anode 42.
Par exemple, une ouverture O située entre la paroi supérieure 42a des anodes 42 et la paroi inférieure 34b des barres 34 s’étend le long de l’axe longitudinal AL du multipode 3. Par exemple, l’ouverture O est de quelques millimètres, par exemple 5-6mm. Ainsi, l’anode non consommée peut être aisément évacuée du multipode 1 via l’ouverture O. La paroi supérieure 42a des anodes 42 étant adjacente à la paroi inférieure 14b des barres 34, les barres 34 font barrage au surcroît de produit de couverture, limitant ainsi l’écoulement du surcroît de produit de couverture entre et/ou sur les rondins 33.
Le multipode 1 , 3, plus particulièrement la ou les barres 14, 34 dudit multipode, et l’ensemble anodique selon le présent exposé, sont configurés pour minimiser le déversement du produit de couverture entre et/ou sur les rondins. En d’autres termes, la au moins une barre 14, 34 coopère avec ladite rangée I, Il de manière à limiter l’écoulement d’un produit de couverture entre et/ou sur les rondins 13, 33. Par ailleurs, les barres coopèrent avec les rondins de sorte à dissiper la chaleur accumulée lors de l’électrolyse. Il s’en suit que l’ensemble anodique est d’avantage protéger de l’usure et des fissures dues aux contraintes thermiques et mécaniques.

Claims

REVENDICATIONS
1. Multipode (1 , 3) pour la production d’aluminium par électrolyse ayant un axe longitudinal (AL), un axe transversal (AT) et une axe vertical (Av), ledit multipode (1 , 3) étant configuré pour être mécaniquement et électriquement lié à deux anodes (22, 42) et un support anodique (21 , 41), ledit multipode (1 , 3) comprenant : deux rangées (I, II) parallèles comprenant chacune une pluralité de rondins (13,33) configurées pour être connectées auxdites anodes (22, 42), au moins une barre (14, 34) coopérant avec une desdites deux rangées (I, II) mécaniquement et électriquement, et un corps (11 , 31) reliant les deux rangées (I, II) et étant configuré pour être connecté au support anodique (21 , 41).
2. Multipode (1 , 3) selon la revendication 1 , dans lequel ladite au moins une barre (14, 34) s’étendant selon l’axe longitudinal (AL) du multipode (1) comprend une paroi supérieure (14a, 34a), une paroi inférieure (14b, 34b), une paroi latérale (14c, 34c) et une paroi transversale (14d, 34d) et comprend une rainure (15) s’étendant de la paroi inférieure (14b, 34b) vers la paroi supérieure (14a, 34a) de la barre (14, 34).
3. Multipode (1 ,3) selon la revendication 2, dans lequel la rainure (15) s’étend sur 100% de la paroi latérale (14c, 34c) de la barre (14, 34).
4. Multipode (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel les rondins (13) de la pluralité de rondins (13) comprennent chacun une paroi supérieure (13a), une paroi inférieure (13b) et une paroi latérale (13c) et dans lequel la pluralité de rondins (13) comprend des rondins d’extrémité (13E) et ladite au moins une barre (14) comprend des barres d’extrémité (14E), lesdits rondins d’extrémité (13E) et lesdites barres d’extrémités (14E) étant configurés pour être agencés à une première (E1) et une deuxième extrémité (E2) d’une anode (22), chaque rondin d’extrémité (13E) étant disposé de manière adjacente à une barre d’extrémité (14E) de sorte que la paroi latérale (13c) du rondin est en contact avec la paroi transversale (14d) de la barre d’extrémité (14E).
5. Multipode (1) selon la revendication 4, dans lequel ladite au moins une barre (14) comprend des barres centrales (14C), chaque barre centrale (14C) étant disposée entre deux rondins (13, 13E) de sorte que la paroi transversale (14c) de la barre (14) est en contact avec la paroi latérale (13c) des deux rondins (13, 13E).
6. Multipode (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le corps (11) comprend une pluralité de bras ayant une première portion (16a) s’étendant selon l’axe transversale (AT) du multipode (1) et une deuxième portion (16b) s’étendant selon l’axe verticale (A ) du multipode (1), la deuxième portion (16b) desdits bras étant reliée à la pluralité de rondins (13). 7. Multipode (1) selon la revendication 6, dans lequel chaque rondin (13) est destiné à être insérée dans un orifice (23) prévu dans ladite anode (22) et est destiné à être en contact avec la deuxième portion (16b) desdits bras.
8. Multipode (3) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel chaque rangée (I, II) comprend une barre (34) sur laquelle est fixée ladite pluralité de rondins
(33), ledit corps (31) comprenant une traverse (32) en contact avec ladite au moins une barre
(34) et étant disposée perpendiculairement à ladite au moins une barre (34).
9. Multipode (3) selon la revendication 8, dans lequel chaque rondin (33) est destiné à être insérée dans un orifice (43) prévu dans une anode (42) et est destiné à être en contact avec ladite barre (34).
10. Multipode (1 ,3) selon l’une quelconque des revendications 7 ou 9, dans lequel une paroi latérale (13c, 33c) du rondin (13, 33) comprend au moins une protubérance (13d, 33d) destinée à être insérée dans une rainure (23a, 43a) disposée sur une paroi latérale de l’orifice (23, 43) de ladite anode (22, 42).
11 . Multipode (1 ,3) selon l’une quelconque des revendications 1 à 10 prise(s) en combinaison avec la revendication 2, dans lequel une ouverture (O) située entre une paroi supérieure (22a, 42a) des anodes (22, 42) et la paroi inférieure (14b, 34b) de ladite au moins une barre (14, 34) s’étend le long de l’axe longitudinal (AL) du multipode (1 , 3).
12. Multipode (1 ,3) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite au moins une barre (14, 34) est soudée aux rondins (13, 33).
13. Multipode (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 12, dans lequel ladite au moins une barre (14) est interposée entre les rondins (13) ou disposée sur les rondins (13).
14. Multipode (1 , 3) selon l’une quelconque des revendications 1 à 13, dans lequel la au moins une barre (14, 34) coopère avec ladite rangée (I, II) de manière à limiter l’écoulement d’un produit de couverture entre et/ou sur les rondins (13, 33).
15. Multipode (1 , 3) selon l’une quelconque des revendications 1 à 14, comprenant deux au moins une barre (14, 34), chaque au moins une barre coopérant respectivement avec une desdites rangée (I, II) mécaniquement et électriquement.
16. Ensemble anodique (2, 4) pour la production d’aluminium par électrolyse, ledit ensemble (2, 4) comprenant deux anodes (22, 42), un support anodique (2, 4) et le multipode (1 , 3) selon l’une quelconque des revendications 1 à 15.
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