CA2570550A1 - Scraper for a drilling taper of an electrolytic cell solution crust for use in aluminium production - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un racleur (40) d'un organe de perçage (33), tel qu'un piqueur, utilisable pour former une ouverture dans une croûte d'alumine et de bain solidifié d'une cellule d'électrolyse ignée par un mouvement de va-et-vient dudit organe le long d'un axe de translation T. Le racleur selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte une pluralité de doigts (42) disposés autour d'un axe de référence S destiné à être confondu avec ledit axe de translation T en utilisation, de façon à libérer un espace (44) entre les doigts et l'organe de perçage, et en ce que chaque doigt comprend au moins un organe de raclage (43) formant saillie en direction de l'organe de perçage .
Le racleur selon l'invention permet d'éviter la formation d'une une enveloppe à la surface de l'organe de perçage qui peut bloquer l'organe dans le racleur. The invention relates to a scraper (40) for a piercing member (33), such as a drill, which can be used to form an opening in a crust of alumina and solidified bath of an igneous electrolysis cell by a movement of va-et-comes from said member along a translation axis T. The scraper according to the invention is characterized in that it comprises a plurality of fingers (42) arranged around a reference axis S intended to be merged with said axis of translation T in use, so as to free a space (44) between the fingers and the piercing member, and in that each finger comprises at least one scraper member (43) projecting towards the piercing member.
The scraper according to the invention makes it possible to avoid the formation of an envelope on the surface of the piercing member which can block the member in the scraper.
Description
RACLEUR D'UN ORGANE DE PERCAGE D'UNE CROïi'TE DE BAIN
D'UNE CELLULE D'ÉLECTROLYSE DESTINÉE A LA PRODUCTION
D'ALUNIINIUM
Domaine de l'invention L'invention concerne les équipements de cellules d'électrolyse destinées à la production d'aluminium par électrolyse ignée selon le procédé Hall-Héroult.
Elle concerne en particulier les dispositifs de perçage des croûtes de bain solidifié
desdites cellules d'électrolyse.
Etat de la technique Le fonctionnement d'une cellule de production d'aluminium par électrolyse ignée d'alumine dissoute dans un bain à base de cryolithe entraîne une évolution permanente de la composition du bain. D'une part, l'alumine est consommée par les réactions d'électrolyse et, d'autre part, la quantité et la composition du bain sont progressivement modifiées par des mécanismes secondaires, tels que l'absorption de constituants de la cryolithe par les parois de la cellule ou la décomposition des constituants fluorés par les effets d'anode. Il est par conséquent nécessaire d'ajouter régulièrement de l'alumine et des composés de bain, tels que de la cryolithe (Na3A1F6) ou du fluorure d'aluminium (A1F3), afin de stabiliser les paramètres de fonctionnement de la cellule.
L'alumine et les composés de bain sont généralement introduits dans le bain sous forme de poudre. Afin de pouvoir introduire la matière pulvérulente dans le bain d'électrolyte, on équipe les cellules d'électrolyse d'un ou plusieurs distributeurs de matières pulvérulentes associés à un dispositif de perçage de la croûte d'alumine et d'électrolyte figé qui recouvre la surface du bain en fonctionnement normal.
Le dispositif de perçage comporte généralement un vérin et un organe de perçage (souvent appelé "piqueur", "plongeur" ou "pointerolle") fixé à l'extrémité de la tige SCRAPER OF A BODY FOR DRILLING A BATHROOM
AN ELECTROLYSIS CELL INTENDED FOR PRODUCTION
On ALUNIINIUM
Field of the invention The invention relates to electrolysis cell equipment intended for production of aluminum by igneous electrolysis according to the Hall-Héroult process.
She particularly relates to devices for piercing bath crusts solidified said electrolysis cells.
State of the art The operation of an aluminum production cell by electrolysis igneous of alumina dissolved in a cryolite bath causes evolution permanent composition of the bath. On the one hand, alumina is consumed by the electrolysis reactions and, on the other hand, the quantity and composition of the bath are gradually modified by secondary mechanisms, such as absorption of constituents of the cryolite by the walls of the cell or the decomposition of the components fluorinated by anode effects. It is therefore necessary adding regularly alumina and bathing compounds, such as cryolite (Na3A1F6) or aluminum fluoride (A1F3) to stabilize the parameters of operation of the cell.
Alumina and bath compounds are usually introduced into the bath under powder form. In order to introduce the pulverulent material into the bath of electrolyte, the electrolysis cells are equipped with one or more distributors of pulverulent materials associated with a crust-piercing device of alumina and frozen electrolyte which covers the surface of the bath in normal operation.
The piercing device generally comprises a jack and a piercing member (often called "breaker", "plunger" or "chisel") attached to the end of the stem
2 du vérin. Le piqueur, placé en général de manière verticale, est abaissé par activation du vérin et brise la croûte d'alumine et de bain solidifié. Les dispositifs de piquage comportent aussi, en général, un racleur destiné à éliminer les dépôts de bain solidifié
qui tendent à se former sur les piqueurs.
Le brevet français FR 2 455 093, FR 2 487 386 (correspondant au brevet américain US 4 431491) et FR 2 527 647 (correspondant au brevet américain US 4 437 964) au nom d'Aluminium Pechiney décrivent des dispositifs d'alimentation ponctuelle en alumine d'une cellule d'électxolyse destinée à la production d'aluminium. Ces dispositifs, connus sous le nom de "piqueur-doseur" lorsqu'ils sont regroupés, comportent des moyens d'alimentation en alumine et un dispositif de perçage de la croûte d'alumine et de bain solidifié. Le dispositif de perçage est muni d'un racleur qui enserre étroitement le piqueur.
Toutefois, le bain solidifié forme quelquefois une enveloppe à la surface de l'organe de perçage qui peut bloquer l'organe dans le racleur. La demanderesse a cherché des moyens pour éviter cet inconvénient.
Description de l'invention L'invention a pour objet un racleur d'un organe de perçage (tel qu'un piqueur, un plongeur ou une pointerolle) utilisable pour former une ouverture dans une croûte d'alumine et de bain solidifié d'une cellule d'électrolyse ignée par un mouvement de va-et-vient de l'organe de perçage le long d'un axe de translation T.
Le racleur selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte au moins trois doigts disposés autour d'un axe de référence S destiné à coïncider avec ledit axe de translation T en utilisation de façon à former un espace, appelé
"détalonnage", entre les doigts et l'organe de perçage, et en ce que chaque doigt comprend au moins un organe de raclage formant saillie en direction de l'organe de perçage. two of the cylinder. The stitcher, usually placed vertically, is lowered by activation cylinder and breaks the crust of alumina and solidified bath. The devices of stitching also comprise, in general, a scraper intended to eliminate bath deposits solidified which tend to form on the biters.
French patent FR 2 455 093, FR 2 487 386 (corresponding to the patent American US 4 431491) and FR 2 527 647 (corresponding to US Pat. No. 4,437,964) at Aluminum Pechiney name describe point feeding devices in alumina of an electrolytic cell for the production of aluminum. These devices, known as "metering devices" when grouped, comprise means for supplying alumina and a device for drilling the crust of alumina and solidified bath. The piercing device is provided with a scraper which tightly encloses the piercer.
However, the solidified bath sometimes forms an envelope on the surface of organ piercing that can block the organ in the scraper. The plaintiff searched for means to avoid this disadvantage.
Description of the invention The subject of the invention is a scraper of a piercing member (such as a piercer, a plunger or pointerolle) usable to form an opening in a crust of alumina and solidified bath of an igneous electrolysis cell by a movement of back and forth of the piercing member along a translation axis T.
The scraper according to the invention is characterized in that it comprises at least three fingers arranged about a reference axis S intended to coincide with said axis of translation T in use so as to form a space, called "offsetting", between the fingers and the piercing member, and in that each finger comprises at least a scraper member projecting towards the piercing member.
3 La demanderesse a eu l'idée de décomposer le racieur en un ensemble d'organes de raclage, séparés les uns des autres, de diminuer la surface de contact avec le racleur et de disposer les organes de raclage sur une pluralité de doigts séparés angulairement les uns des autres. Cette approche permet d'éviter le blocage de l'organe de perçage en limitant l'effort nécessaire pour le dégager en cas d'accumulation de croûte de bain entre les organes de raclage et l'organe de perçage.
En outre, la demanderesse a eu l'idée d'éloigner sensiblement les doigts de l'organe de perçage du dispositif de perçage afin de favoriser l'accumulation des débris de croûte de bain au-dessus les organes de raclage, plutôt que leur insertion entre la gaine et l'organe de perçage. Les débris accumulés peuvent aisément s'évacuer par l'espace formé par l'écartement entre les doigts du racleur.
L'invention est particulièrement adaptée aux cellules d'électrolyse destinées à la production d'aluminium.
L'invention a également pour objet un dispositif de perçage destiné à une cellule de production d'aluminium par électrolyse ignée et comportant un racleur selon l'invention.
L'invention a encore pour objet un piqueur-doseur destiné à une cellule de production d'aluminium par électrolyse ignée et comportant un racleur selon l'invention.
L'invention a encore pour objet un dispositif de piquage et de mesure destiné
à une cellule de production d'aluminium par électrolyse ignée et comportant un racleur selon l'invention.
L'invention a en outre pour objet l'utilisation du racleur selon l'invention dans une cellule d'électrolyse destinée à la production d'aluminium par électrolyse ignée.
L'invention est décrite en détail ci-après à l'aide des figures annexées. 3 The applicant has had the idea to break down the racer into a set of organs of scraping, separated from each other, to reduce the contact area with the scraper and arranging the scraping members on a plurality of separate fingers angularly from each other. This approach avoids blocking the piercing member by limiting the effort required to release it in case of bath crust accumulation between scraping members and the body of drilling.
In addition, the plaintiff had the idea of substantially moving the fingers of organ piercing of the piercing device to promote the accumulation of debris from bath crust above the scraping organs, rather than their insertion enter here sheath and the piercing member. Accumulated debris can easily be evacuated by the space formed by the gap between the scraper fingers.
The invention is particularly suitable for electrolysis cells intended to to the aluminum production.
The subject of the invention is also a drilling device intended for a cell of aluminum production by igneous electrolysis and having a pig according to the invention.
The subject of the invention is also a metering pusher intended for a cell of production of aluminum by igneous electrolysis and comprising a scraper according to the invention.
The invention further relates to a stitching and measuring device for to one aluminum production cell by igneous electrolysis and having a scraper according to the invention.
The invention further relates to the use of the scraper according to the invention in electrolysis cell for aluminum production by electrolysis igneous.
The invention is described in detail below with the aid of the appended figures.
4 La figure 1 représente, de manière simplifiée, une vue intérieure partielle d'une cellule d'électrolyse typique destinée à la production d'aluminium par électrolyse ignée, vue en section verticale.
La figure 2 donne une vue en perspective d'un mode de réalisation préféré du racleur selon l'invention.
La figure 3 donne une vue de côté du racleur de la figure 2.
Les figures 4 et 5 en donnent des vues en coupe du racleur de la figure 2 selon les plans de coupe indiqués à la figure 3.
La figure 6 donne une vue en perspective du racleur de la figure 2 fixé à
l'extrémité
d'un dispositif de perçage.
Tel qu'illustré à la figure 1, une cellule d'électrolyse (1) pour la production d'aluminium par électrolyse ignée, c'est-à-dire par électrolyse en sel fondu, comprend une cuve (2), une ou plusieurs anodes (3) - typiquement des anodes précuites en matériau carboné - et des moyens d'alimentation en matières pulvérulentes (20, 30), qui sont généralement fixés à une superstructure (4) disposées au-dessus de la cuve.
La cuve d'électrolyse (2) comprend des éléments de revêtement intérieur (non illustré) et un ensemble cathodique (5) qui forment à l'intérieur de la cuve (2) un creuset apte à contenir le bain d'électrolyte (7) et une nappe d'aluminium liquide (6) lorsque la cellule est en fonctionnement. Les anodes (3) sont normalement partiellement immergées dans le bain d'électrolyte liquide (7) et les cellules sont conduites de manière à former une croûte d'alumine et de bain solidifié (10) au-dessus du bain d'électrolyte.
Les moyens d'alimentation en matières pulvérulentes (20, 30) comprennent généralement un distributeur de matières pulvérulentes (20) et un dispositif de perçage (30).
Le distributeur de matières pulvérulentes (20) comporte typiquement une trémie (21), destinée à contenir une réserve de matière pulvérulente, et une goulotte (22) fixée à
la partie inférieure de la trémie et destinée à acheniiner la matière pulvérulente 4 FIG. 1 represents, in a simplified manner, a partial interior view a typical electrolysis cell for aluminum production by electrolysis igneous, seen in vertical section.
Figure 2 gives a perspective view of a preferred embodiment of the scraper according to the invention.
Figure 3 gives a side view of the scraper of Figure 2.
Figures 4 and 5 show sectional views of the scraper of Figure 2 according to cutting planes shown in Figure 3.
FIG. 6 gives a perspective view of the scraper of FIG.
the end of a drilling device.
As illustrated in FIG. 1, an electrolysis cell (1) for production of aluminum by igneous electrolysis, that is to say by electrolysis in molten salt, comprises a tank (2), one or more anodes (3) - typically precooked anodes in carbonaceous material - and means for supplying pulverulent materials (20, 30), which are generally attached to a superstructure (4) arranged above the tank.
The electrolysis cell (2) comprises lining elements (not illustrated) and a cathode assembly (5) forming inside the vessel (2) a crucible adapted to contain the electrolyte bath (7) and an aluminum sheet liquid (6) when the cell is in operation. Anodes (3) are normally partially immersed in the liquid electrolyte bath (7) and the cells are conducted to form a crust of alumina and solidified bath (10) at-above the electrolyte bath.
The means for supplying pulverulent materials (20, 30) comprise generally a powder dispenser (20) and a device of piercing (30).
The powder dispenser (20) typically has a hopper (21) intended to contain a reserve of pulverulent material, and a chute (22) fixed to the lower part of the hopper and intended to acheniiner the material powdery
5 jusqu'à proximité d'une ouverture (11) dans la croûte (10).
Le dispositif de perçage (30) comporte un actionneur (31) et un organe de perçage (33) (souvent appelé "piqueur", "plongeur" ou "pointerolle") fixé à
l'extrémité de la tige de l'actionneur, qui est typiquement située dans une gaine ou fourreau (32).
L'organe de perçage (33) est généralement disposé de manière à entrer et sortir du dispositif de perçage (30) par une ouverture située à l'extrémité libre (34) de la gaine ou du fourreau (32). L'organe de perçage (33) permet de former une ouverture (11) dans une croûte (10) d'alumine et de bain solidifié par un mouvement de va-et-vient de l'organe de perçage (33) le long d'un axe de translation T, qui est typiquement vertical ou légèrement incliné par rapport à la verticale. La section transversale de l'organe de perçage (33) est typiquement circulaire. L'actionneur (31) est typiquement un actionneur pneumatique, tel qu'un vérin pneumatique. Un racleur (40) assure le nettoyage de l'organe de perçage lors de ses mouvements de va-et-vient.
Un distributeur de matières pulvérulentes peut être associé à un ou plusieurs dispositifs de piquage déterminés ou, inversement, un dispositif de piquage peut être associé à un ou plusieurs distributeurs de matières pulvérulentes déternvnés.
Les cellules d'électrolyse sont fréquemment munies d'un ou plusieurs dispositifs regroupant un distributeur de matières pulvérulentes et un dispositif de piquage. Ces dispositifs sont connus sous le nom de dispositifs de piquage et d'alimentation ("Crustbreaking and Feeding Device" en anglais).
En fonctionnement, au moins une ouverture (l1) est formée (ou éventuellement maintenue ouverte) dans ladite croûte (10), entre les anodes (3), à l'aide du ou des dispositifs de perçage (30) et de la matière pulvérulente est introduite dans le bain 5 to near an opening (11) in the crust (10).
The piercing device (30) comprises an actuator (31) and an actuator drilling (33) (often called "picker", "diver" or "chisel") attached to the end of the actuator rod, which is typically located in a sheath or sheath (32).
The piercing member (33) is generally arranged to enter and leave the piercing device (30) through an opening at the free end (34) sheath or sheath (32). The piercing member (33) makes it possible to form an opening (11) in a crust (10) of alumina and bath solidified by a movement of va-and-just of the piercing member (33) along a translation axis T, which is typically vertical or slightly inclined relative to the vertical. The section transverse of the piercing member (33) is typically circular. The actuator (31) is typically a pneumatic actuator, such as a pneumatic cylinder. A scraper (40) ensures the cleaning of the piercing member during its movements of and-comes.
A distributor of pulverulent materials may be associated with one or more determined stitching devices or, conversely, a stitching device may be associated with one or more dispensers of powdery deternned materials.
The electrolysis cells are frequently provided with one or more devices consisting of a distributor of pulverulent materials and a device for quilting. These devices are known as stitching devices and power ("Crustbreaking and Feeding Device").
In operation, at least one opening (11) is formed (or possibly maintained open) in said crust (10), between the anodes (3), using the or some piercing devices (30) and pulverulent material is introduced into the bath
6 d'électrolyte (7) par l'ouverture (11) (ou par au moins une ouverture lorsqu'il y en a plusieurs).
Le racleur (40) selon l'invention comporte une pluralité de doigts (42) disposés autour d'un axe de référence S destiné à être confondu avec ledit axe de translation T
en utilisation. Les doigts (42) sont disposés de façon à libérer un espace (44), appelé
"détalonnage", entre les doigts (42) et l'organe de perçage (33). Chaque doigt (42) comprend au moins un organe de raclage (43) formant saillie en direction de l'organe de perçage (33).
Les figures 2 à 6 illustrent un mode de réalisation préféré d'un racleur selon l'invention.
Le racleur (40) selon l'invention comporte au moins trois doigts (42) et de préférence au moins 6 doigts. Le nombre de doigts est typiquement compris entre 6 et 10 inclusivement. L'exemple de réalisation de l'invention illustré aux figures 3 à 6 comporte six doigts.
Le détalonnage (44) entre les doigts (42) et l'organe de perçage (33) - c'est-à-dire la largeur E de l'espace séparant la surface intérieure (421) des doigts (42) et la surface extérieure latérale (331) de l'organe de perçage (33) - est avantageusement supérieur à 10 mrn.
La longueur LI des doigts (42) est de préférence supérieure à 100 mm.
Les doigts (42) sont disposés de manière à former un espace, appelé
"écartement", (422, 423) entre eux.
La section transversale des doigts (42) est avantageusement sensiblement uniforme sur au moins 50 % de leur longueur L1 afin de maintenir, sur une longueur significative, un écartement (422, 423) entre les doigts suffisant pour permettre une évacuation aisée des débris de croûte de bain arrachés par les organes de raclage 6 electrolyte (7) through the opening (11) (or at least one opening when there is many).
The scraper (40) according to the invention comprises a plurality of fingers (42) willing around a reference axis S intended to be merged with said axis of translation T
in use. The fingers (42) are arranged to release a space (44), called "relief", between the fingers (42) and the piercing member (33). Each finger (42) comprises at least one scraper member (43) projecting in the direction of organ drilling (33).
Figures 2 to 6 illustrate a preferred embodiment of a pig according to the invention.
The scraper (40) according to the invention comprises at least three fingers (42) and preference at least 6 fingers. The number of fingers is typically between 6 and 10 inclusive. The exemplary embodiment of the invention illustrated in FIGS.
at 6 has six fingers.
The delamination (44) between the fingers (42) and the piercing member (33) - that is to say the width E of the space between the inner surface (421) of the fingers (42) and the surface outer side (331) of the piercing member (33) - is advantageously superior at 10 mn.
The length LI of the fingers (42) is preferably greater than 100 mm.
The fingers (42) are arranged to form a space, called "Spacer"
(422, 423) between them.
The cross section of the fingers (42) is advantageously substantially uniform over at least 50% of their length L1 in order to maintain, over a length significant, a gap (422, 423) between the fingers sufficient for allow a easy evacuation of bath crust debris ripped out by the organs of scraping
7 (43). Les doigts (42) sont de préférence droits et parallèles à l'axe de référence S du racleur.
Afin de permettre une évacuation efficace des débris de croûte de bain produits par le raclage, l'écart Cm entre les points les plus rapprochés de la surface des doigts adjacents est de préférence supérieur à 10 mm, et de préférence encore supérieur à 20 mm, sur au moins 50 % de leur longueur LI. Afin de favoriser l'évacuation des débris de croûte de bain vers l'extérieur du racleur, l'écart C entre les doigts adjacents croît de préférence en s'éloignant de l'axe S, c'est-à-dire entre l'intérieur et l'extérieur du racleur, de façon à former une ouverture qui s'évase vers l'extérieur. Dans l'exemple illustré à la figure 5, l'écart C croît entre l'extrémité intérieure (425) des doigts et leur extrémité extérieure (426). De préférence, les doigts (42) comportent au moins un premier (424) et un deuxième (424') éléments de surface plans disposés de telle façon que le premier élément de surface (424) de chaque doigt et le deuxième élément de surface (424') d'un doigt adjacent sont en regard d'une de l'autre et sont inclinés angulairement l'une par rapport à l'autre de façon à former une ouverture qui s'évase vers l'extérieur du racleur. Par rapport audit axe S, lesdites surfaces en regard (424, 424') sont de préférence écartées angulairement d'un angle a supérieur à
101, afin de former entre les doigts un écartement (422, 423) suffisant pour permettre l'évacuation des débris de croûte de bain produits par le raclage.
L'espacement angulaire centre à centre (3 entre les doigts est typiquement compris entre 20 et 90 .
Chaque organe de raclage (43) est de préférence disposé sur les doigts (42) de façon à libérer un espace (45), appelé "espace de raclage", entre l'organe de raclage (43) et l'organe de perçage (33). Plus précisément, chaque organe de raclage (43) comporte une extrémité (431), dite':extrémité de raclage", située à une distance déterminée Dl dudit axe S de façon à libérer ledit espace de raclage. La distance déterminée D1 est avantageusement la même pour toutes les extrémités de raclage (431). L'espace de raclage (45) est typiquement compris entre 1 et 5 mm inclusivement.
WO 2006/010817 (43). The fingers (42) are preferably straight and parallel to the axis of reference S of scraper.
To allow effective evacuation of bath crust debris produced by the scrape, the Cm difference between the points closest to the surface of the fingers adjacent is preferably greater than 10 mm, and more preferably greater than 20 mm, over at least 50% of their length LI. In order to promote the evacuation of debris from the bath crust to the outside of the scraper, the gap C between the adjacent fingers grows preferably away from the S axis, ie between the inside and outside scraper, so as to form an opening that flares outward. In the example shown in Figure 5, the gap C increases between the inner end (425) fingers and their outer end (426). Preferably, the fingers (42) behave at least one first (424) and one second (424 ') planar surface elements willing such that the first surface element (424) of each finger and the second surface element (424 ') of an adjacent finger are facing one another and are angularly inclined relative to each other so as to form a opening which flares outward from the scraper. With respect to said axis S, said facing surfaces (424, 424 ') are preferably spaced angularly from an angle a greater than to form between fingers a gap (422, 423) sufficient to to permit the evacuation of bath crust debris produced by scraping.
The center-to-center angular spacing (3 between the fingers is typically understood between 20 and 90.
Each scraper member (43) is preferably arranged on the fingers (42) of way to release a space (45), called "scraping space", between the organ of scraping (43) and the piercing member (33). More specifically, each scraper member (43) includes an end (431), called "scraping end", located at a distance determined Dl said axis S to release said scraping space. The determined distance D1 is advantageously the same for all scraping ends (431). Space of Scraping (45) is typically between 1 and 5 mm inclusive.
WO 2006/01081
8 PCT/FR2005/001573 La distance de raclage Dl est plus faible que le détalonnage (44) (correspondant à un écart E constant dans le mode de réalisation illustré aux figures 3 à 6).
L'organe de raclage (43) forme ainsi une saillie tournée du côté de l'organe de perçage (33).
De manière avantageuse, chaque organe de raclage (43) est situé à l'extrémité
libre (420) de chaque doigt (42).
Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, l'extrémité de raclage (431) prend la forme d'une surface concave. La longueur L2 de cette surface, dans le sens de l'axe S, est typiquement comprise entre 10 mm et 50 mm, et plus typiquement comprise entre 10 mm et 30 mm. L'aire de la surface concave est typiquement comprise entre 10 et 1000 mme. Ladite surface concave est typiquement parallèle à la surface extérieure latérale (331) de l'organe de perçage (33), c'est-à-dire qu'elle épouse la forme de la surface extérieure latérale (331).
Selon un autre mode de réalisation de l'invention, l'extrémité de raclage (431) prend la forme d'une pointe ou d'une arête.
Les doigts (42) sont typiquement fixés à un élément de support (41). Les organes de raclage (43) sont de préférence disposés à une distance déterminée D3 de l'élément de support (41) au moins égale à 100 mm.
Le racleur (40) est avantageusement amovible afin de pouvoir le changer, notamment en cas d'endommagement ou d'usure. Dans ce cas, l'élément de support (41) comporte typiquement des moyens de fixation (410, 411), tels qu'une collerette ou une bride (410) munies de trous débouchants (411). Les moyens de fixation (410, 411) permettent, par exemple, de fixer le racleur à un dispositif de perçage, typiquement à l'extrémité (34) d'un fourreau (ou gaine) (32) duquel émerge l'organe de perçage (33). L'élément de support ou corps (41) et les doigts (42) sont typiquement d'une seule pièce.
Les doigts (42) sont typiquement en acier afin d'assurer une rigidité
suffisante. 8 PCT / FR2005 / 001573 The scraping distance D1 is lower than the scoring (44) (corresponding to a constant gap E in the embodiment illustrated in FIGS. 3 to 6).
The organ of scraping (43) thus forms a projection turned on the side of the piercing member (33).
Advantageously, each scraper member (43) is located at the end free (420) of each finger (42).
According to an advantageous embodiment of the invention, the end of scraping (431) takes the form of a concave surface. The length L2 of this surface, in the meaning of the S axis, is typically between 10 mm and 50 mm, and more typically between 10 mm and 30 mm. The area of the concave surface is typically between 10 and 1000 ms. Said concave surface is typically parallel to the lateral outer surface (331) of the piercing member (33), i.e.
what conforms to the shape of the lateral outer surface (331).
According to another embodiment of the invention, the scraping end (431) takes the shape of a point or an edge.
The fingers (42) are typically attached to a support member (41). The organs of scraping (43) are preferably arranged at a determined distance D3 of the element support (41) at least equal to 100 mm.
The scraper (40) is advantageously removable in order to be able to change it, especially in case of damage or wear. In this case, the support member (41) typically comprises fixing means (410, 411), such as a collar or a flange (410) provided with through holes (411). Fixing means (410, 411) allow, for example, to attach the scraper to a piercing device, typically at the end (34) of a sheath (or sheath) (32) from which emerges organ drilling (33). The support member or body (41) and the fingers (42) are typically one piece.
The fingers (42) are typically made of steel to provide rigidity sufficient.
9 Les figures 4 et 5 illustrent différents paramètres d'un racleur selon un mode de réalisation préféré de l'invention, dans lequel les doigts sont droits et possèdent une section transversale sensiblement uniforme sur plus de 50 % de leur longueur Li, et pour un organe de perçage (33) de section circulaire. Dans ces figures, R est le rayon de l'organe de perçage (33), D1 est ladite distance déterminée, D2 est la distance entre l'axe S et l'axe central des doigts (42) et E est ledit détalonnage.
Le racleur (40) selon l'invention peut avantageusement équiper les dispositifs de perçage (30) utilisés dans les cellules de production d'aluminium par électrolyse ignée ayant un organe de perçage mobile en translation le long d'un axe T. En particulier, il peut avantageusement équiper les piqueurs-doseurs destinés aux cellules de production d'aluminium par électrolyse ignée, tels que ceux décrits ci-dessus. Le racleur (40) selon l'invention peut également équiper les dispositifs de piquage et de mesure, tels que celui qui est décrit dans le brevet EP 0 716 (correspondant au brevet américain US 6 065 867) au nom d'Aluminium Pechiney.
Dans ces derniers dispositifs, l'organe de perçage comporte en outre des moyens de mesure, tels qu'un thermocouple, ou sert de moyen de mesure (il peut servir par exemple de pointe de contact électrique pour détecter l'entrée en contact de l'organe et du bain d'électrolyte liquide lors de ses mouvements verticaux). 9 Figures 4 and 5 illustrate various parameters of a scraper according to a mode of preferred embodiment of the invention, in which the fingers are straight and have a substantially uniform cross-section over more than 50% of their length Li, and for a piercing member (33) of circular section. In these figures, R is the Ray of the piercing member (33), D1 is said determined distance, D2 is the distance between the axis S and the central axis of the fingers (42) and E is said relief.
The scraper (40) according to the invention can advantageously equip the devices of piercing (30) used in the aluminum production cells by electrolysis igneous having a piercing member movable in translation along an axis T.
In particular, it can advantageously equip the puncture-dosers intended for aluminum production cells by igneous electrolysis, such as those described above above. The scraper (40) according to the invention can also equip the devices stitching and measuring, such as that described in patent EP 0 716 (corresponding to US Pat. No. 6,065,867) in the name of Aluminum Pechiney.
In these latter devices, the piercing member further comprises means of measurement, such as a thermocouple, or serves as a means of measurement (it can serve by example of an electrical contact tip for detecting the contacting of organ and the liquid electrolyte bath during its vertical movements).
Claims (18)
en ce que la longueur L1 des doigts (42) est supérieure à 100 mm. 3. Wiper (40) according to any one of claims 1 or 2, characterized in this that the length L1 of the fingers (42) is greater than 100 mm.
en ce que la section transversale des doigts (42) est sensiblement uniforme sur au moins 50 % de leur longueur L1. 4. Wiper (40) according to any one of claims 1 to 3, characterized in this that the cross-section of the fingers (42) is substantially uniform over at less than 50% of their length L1.
en ce que les doigts (42) sont droits et parallèles à l'axe de référence S du racleur. 5. Scraper (40) according to any one of claims 1 to 4, characterized in this that the fingers (42) are straight and parallel to the reference axis S of the scraper.
en ce que l'écart Cm entre les points les plus rapprochés de la surface des doigts adjacents est supérieur à 10 mm sur au moins 50 % de leur longueur L1. 6. Scraper (40) according to any one of claims 1 to 5, characterized in this than the distance Cm between the points closest to the surface of the fingers adjacent is greater than 10 mm over at least 50% of their length L1.
en ce que l'écart C entre les doigts adjacents croît en s'éloignant de l'axe S, de façon à
former une ouverture qui s'évase vers l'extérieur. 7. Wiper (40) according to any one of claims 1 to 6, characterized in this that the gap C between the adjacent fingers increases away from the axis S, from way to form an opening that flares outward.
l'autre de façon à former une ouverture qui s'évase vers l'extérieur du racleur. 8. Wiper (40) according to claim 7, characterized in that the fingers (42) comprise at least a first (424) and a second (424 ') elements of planar surfaces arranged such that the first surface element (424) of each finger and the second surface element (424 ') of an adjacent finger are facing one another and are angularly inclined relative to each other.
the other so as to form an opening which flares outwardly of the scraper.
en ce que le détalonnage entre les doigts (42) et l'organe de perçage (33) est supérieur à 10 mm. Scraper (40) according to one of Claims 1 to 9, characterized in this that the delamination between the fingers (42) and the piercing member (33) is superior at 10 mm.
en ce que chaque organe de raclage (43) est situé à l'extrémité libre (420) de chaque doigt (42). 11. Scraper (40) according to any one of claims 1 to 10, characterized in this each scraper member (43) is located at the free end (420) of each finger (42).
en ce que les doigts (42) sont fixés à un élément de support (41). 12. Wiper (40) according to any one of claims 1 to 11, characterized in this that the fingers (42) are attached to a support member (41).
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