CA3051784A1

CA3051784A1 - Device for supplying alumina to an electrolytic cell

Info

Publication number: CA3051784A1
Application number: CA3051784A
Authority: CA
Inventors: Steeve RENAUDIER; Sebastien Becasse; Frederic Brun; Patrice Cote; Jean-Pierre FIGUE
Original assignee: Rio Tinto Alcan International Ltd
Current assignee: Rio Tinto Alcan International Ltd
Priority date: 2017-01-24
Filing date: 2018-01-22
Publication date: 2018-08-02
Also published as: DK201970524A1; FR3062137B1; EP3580373A4; EP3580373B1; EA037235B1; AU2018213430B2; EP3580373A1; ZA201904582B; CN110225999B; AU2018213430A1; EA201991764A1; CN110225999A; WO2018137025A1; AR110840A1; FR3062137A1; SI3580373T1

Abstract

The present invention relates to a device (10) for supplying alumina to an electrolytic cell (100), comprising a boring part (22), a tubular sleeve (23) surrounding the boring part, the sleeve comprising a lower opening and a first gas discharge opening (25), a pipe (26) for feeding alumina into the tubular sleeve (23) comprising a second alumina feeding opening and an orifice in communication with the tubular sleeve, wherein the tubular sleeve (23) and the pipe (26) are arranged so that more than 90% of the gases entering the tubular sleeve (23) via the lower opening (24) leave the tubular sleeve (23) via the first gas discharge opening (25).

Description

Description Titre de l'invention : DISPOSITIF D'ALIMENTATION EN
ALUMINE D'UNE CUVE D'ELECTROLYSE
Domaine technique [0001] La présente invention concerne le domaine technique général de la production d'aluminium par électrolyse dans une cuve d'électrolyse contenant un bain d'électrolyte à base de cryolithe, et plus précisément un dispositif d'alimentation en alumine de cette cuve d'électrolyse. Description Title of the invention: FEEDING DEVICE
ALUMINA OF AN ELECTROLYSIS TANK
Technical area The present invention relates to the general technical field of the production of aluminum by electrolysis in an electrolysis cell containing a bath cryolite-based electrolyte, and more specifically a device feeding alumina of this electrolytic cell.

[0002] Ce dispositif d'alimentation en alumine peut être monté sur une cuve d'électrolyse à
anodes précuites, ou sur une cuve d'électrolyse à anodes continues dites Sôderberg.
Technique antérieure This alumina feed device can be mounted on a tank Electrolysis preformed anodes, or on an electrolytic cell with continuous anodes known as Soderberg.
Prior art

[0003] L'aluminium est essentiellement produit par électrolyse d'alumine dissoute dans un bain d'électrolyte. Actuellement, la production d'aluminium à l'échelle industrielle est mise en oeuvre dans une cuve d'électrolyse composée d'un caisson en acier ouvert dans sa partie supérieure, et dont l'intérieur est recouvert de matériau réfractaire, d'une cathode surmontée par une (ou plusieurs) anode(s), l'anode étant plongée dans le bain d'électrolyte porté à une température comprise entre 930 et 980 C. [0003] Aluminum is essentially produced by electrolysis of alumina dissolved in a electrolyte bath. Currently, aluminum production scale industrial is implemented in an electrolytic cell composed of a steel box open in its upper part, and whose interior is covered with material refractory, of a cathode surmounted by one (or more) anode (s), the anode being immersed in the bath electrolyte heated to a temperature between 930 and 980 C.

[0004] L'application d'un courant électrique entre l'anode et la cathode permet d'initier la réaction d'électrolyse. L'anode est consommée progressivement durant la réaction d'électrolyse. Une fois l'anode usée, celle-ci est remplacée par une anode neuve. [0004] The application of an electric current between the anode and the cathode allows to initiate the electrolysis reaction. The anode is consumed gradually during the reaction electrolysis. Once the anode is worn, it is replaced by an anode new.

[0005] Lors de la production d'aluminium par électrolyse, une croûte solidifiée d'alumine et d'électrolyte figé se forme à la surface du bain d'électrolyte. La formation de cette croûte isole thermiquement le bain d'électrolyte et confine une partie des gaz polluants générés par la réaction d'électrolyse. During the production of aluminum by electrolysis, a crust solidified with alumina and frozen electrolyte is formed on the surface of the electrolyte bath. Training of this crust thermally isolates the electrolyte bath and confines some of the gases pollutants generated by the electrolysis reaction.

[0006] Toutefois, la production d'aluminium par électrolyse entraîne une évolution permanente de la composition du bain d'électrolyte, et notamment de la teneur en alumine du bain d'électrolyte du fait que l'alumine est consommée par la réaction d'électrolyse pour former de l'aluminium. La réaction d'électrolyse engendre par ailleurs la formation de gaz à l'interface entre l'anode et la cathode, par exemple du dioxyde de carbone. However, the production of aluminum by electrolysis leads to evolution of the composition of the electrolyte bath, and in particular of the content in alumina of the electrolyte bath because the alumina is consumed by the reaction electrolysis to form aluminum. The electrolysis reaction generates by the formation of gas at the interface between the anode and the cathode, example of carbon dioxide.

[0007] Il est par conséquent nécessaire d'ajouter régulièrement de l'alumine au bain d'électrolyte afin de stabiliser et réguler les paramètres de fonctionnement de la cuve d'électrolyse. [0007] It is therefore necessary to regularly add alumina in the bath electrolyte to stabilize and regulate the operating parameters of the tank electrolysis.

[0008] C'est pourquoi une cuve d'électrolyse est généralement équipée de dispositifs d'alimentation en alumine constitués de dispositifs de perçage permettant de former des trous par perçage de la croûte, et de dispositifs de dosage permettant d'ajouter de l'alumine sous forme de poudre à travers lesdits trous. [0008] This is why an electrolytic cell is generally equipped with devices alumina feedstocks consisting of piercing devices making it possible to form holes by crust drilling, and dosing devices allowing to add powdered alumina through said holes.

[0009] Chaque dispositif de perçage comporte généralement un vérin et un organe de perçage (connu sous les noms de plongeur ou pointerolle ) fixé à
l'extrémité
d'une tige du vérin. L'organe de perçage est abaissé par activation du vérin pour briser la croûte s'étendant sur le bain d'électrolyte. Each piercing device generally comprises a jack and a organ of piercing (known as a diver or pointerolle) attached to the end a rod of the cylinder. The piercing member is lowered by activation of the jack to break the crust extending over the electrolyte bath.

[0010] Chaque dispositif de dosage comporte typiquement un doseur permettant de réguler le débit d'alumine à introduire dans le bain d'électrolyte depuis une trémie et une goulotte d'alimentation permettant de diriger par écoulement gravitationnel l'alumine sortant du doseur vers le trou formé dans la croûte par le dispositif de perçage. Each metering device typically comprises a metering device to regulate the flow rate of alumina to be introduced into the electrolyte bath from a hopper and an feeding chute for directing by gravitational flow alumina out of the feeder to the hole formed in the crust by the device of drilling.

[0011] Les dispositifs de perçage et de dosage doivent faire l'objet d'opérations d'entretien et de maintenance relativement fréquentes en raison du caractère abrasif de l'alumine et des conditions chimiques et thermiques extrêmes dans la cuve d'électrolyse. Drilling and dosing devices must be subject maintenance operations and relatively frequent maintenance due to the abrasive nature of alumina and extreme chemical and thermal conditions in the electrolysis cell.

[0012] Une accessibilité aisée au dispositif de perçage et au dispositif de dosage est donc re-cherchée, plus particulièrement sans qu'il soit nécessaire d'intervenir directement dans la cuve, c'est-à-dire sous les capots de confinement, pour effectuer les opérations d'entretien et de maintenance, eu égard aux conditions très difficiles d'intervention dans la cuve résultant du manque d'espace, de la chaleur, des émanations gazeuses, des différences de potentiel électrique et des champs magnétiques élevés qui provoquent des collages des outils. Easy accessibility to the piercing device and the device of dosage is therefore sought, especially without the need to intervene directly in the tank, that is to say under the containment hoods, to carry out the operations of maintenance and upkeep, given the very difficult conditions intervention in the tank resulting from lack of space, heat, fumes aerated differences in electrical potential and high magnetic fields that cause collages of tools.

[0013] On connaît à cet effet du document FR 2 527 647 un dispositif amovible d'alimentation en alumine comportant un dispositif de perçage et un dispositif de dosage agencé au-dessus du bain d'électrolyte dans le plafond d'une superstructure portée par le caisson. Le dispositif de perçage et le dispositif de dosage sont disposés côte à côte, sans se toucher, et peuvent donc être retirés de la cuve par extraction verticale indépendamment l'un de l'autre, c'est-à-dire sans intervention sur l'autre dispositif, que ce soit dans la cuve ou au-dessus de la cuve. For this purpose, document FR 2 527 647 discloses a device removable supplying alumina comprising a piercing device and a device of dosage arranged above the electrolyte bath in the ceiling of a superstructure carried by the box. The piercing device and the dosing device are arranged side by side, without touching each other, and can therefore be removed from the tank by extraction vertically independent of each other, that is, without intervention on the other device, whether in the tank or above the tank.

[0014] Les dispositifs d'alimentation en alumine sont typiquement disposés à intervalles réguliers le long d'un couloir central entre deux rangées d'anodes. Les anodes sont re-couvertes avec un produit de couverture pulvérulent, typiquement à base de cryolite et d'alumine afin de minimiser les déperditions de chaleur depuis le bain d'électrolyte vers l'intérieur de la cuve. La combustion des anodes à base de carbone au-dessus du bain d'électrolyte est également ainsi minimisée. Des écroulements du produit de couverture pulvérulent se produisent épisodiquement dans les trous formés par les dis-positifs de perçage. Ces écroulements provoquent la formation d'agglomérats sur la surface de la cathode, ce qui diminue la conductivité globale de la cathode.
Cette addition non contrôlée de matériau pulvérulent modifie en outre la composition du bain d'électrolyte et perturbe le système de régulation de l'alimentation des cuves en alumine, aboutissant à une dégradation des rendements réactionnels de la cuve d'électrolyse. Ces écroulements peuvent parfois encore provoquer un bouchage du trou d'alimentation en alumine et mettre en défaut le dispositif d'alimentation en alumine. The alumina feeders are typically arranged at intervals along a central corridor between two rows of anodes. Anodes are covered with a powdery cover product, typically based on cryolite and alumina to minimize heat loss from the bath electrolyte towards the inside of the tank. The combustion of carbon-based anodes above Electrolyte bath is also minimized. Product collapses of powdery cover occur episodically in the holes formed by the dis-positive piercing. These collapses cause the formation of agglomerates on the cathode surface, which decreases the overall conductivity of the cathode.
This uncontrolled addition of powder material further modifies the composition bath of electrolyte and disrupts the regulation of the supply of the tanks in alumina, resulting in a degradation of the reaction yields of the tank electrolysis. These collapses can sometimes still cause clogging the hole alumina supply and defect the feed device alumina.

[0015] Les trous percés dans la croûte par les dispositifs de perçage forment des débouchés pour les gaz générés au cours de la réaction d'électrolyse et emprisonnés sous la croûte. Aussi, le débit d'échappement de ces gaz est important au niveau des trous dans la croûte et provoque un envolement partiel de l'alumine s'écoulant par gravité depuis les goulottes d'alimentation jusque dans les trous. L'alumine utilisée pour la production d'aluminium est en effet sous forme de particules très fines et légères, fa-cilement volatiles. Une partie de l'alumine sortant du doseur n'est donc pas introduite dans le bain d'électrolyte mais se disperse dans la cuve d'électrolyse, typiquement sur le produit de couverture recouvrant les anodes. Ces envolements non contrôlés perturbent également le système de régulation de l'alimentation des cuves en alumine, aboutissant à une dégradation des rendements réactionnels de la cuve d'électrolyse. The holes drilled in the crust by the piercing devices form outlets for the gases generated during the electrolysis reaction and trapped under the crust. Also, the exhaust flow of these gases is important at the level of holes in crust and causes a partial flight of the alumina flowing through gravity since the feed troughs into the holes. Alumina used for the aluminum production is indeed in the form of very fine particles and light, volatile. Part of the alumina coming out of the dispenser is therefore not introduced in the electrolyte bath but disperses in the electrolytic cell, typically on the cover product covering the anodes. These uncontrolled flights also disrupt the system for regulating the supply of tanks in alumina, leading to a degradation of the reaction yields of the tank electrolysis.

[0016] Afin d'améliorer le contrôle des cuves, les systèmes de régulation de l'alimentation en alumine privilégient une alimentation quasi continue en alumine, c'est-à-dire au moyen d'un filet d'alumine s'écoulant de façon quasi continue, plutôt que par paquets d'alumine introduits périodiquement. Un dispositif d'alimentation quasi continu en alumine est notamment connu de la publication W093/14248. La problématique liée aux envolements est alors amplifiée car un filet d'alumine ou des grains isolés d'alumine sont plus fortement sujet à envolement qu'un paquet d'alumine. In order to improve the control of the tanks, the control systems of food in alumina prefer a quasi continuous supply of alumina, that is to say say to medium of a flow of alumina flowing almost continuously, rather than packets of alumina introduced periodically. A quasi feeding device continuous alumina is in particular known from WO93 / 14248. The problem related the flights are then amplified because a net of alumina or grains isolated alumina are more strongly subject to flight than a packet of alumina.

[0017] La publication CN102628170 divulgue un dispositif de perçage comportant un fourreau enfoncé dans le produit de couverture pulvérulent et au travers duquel se déplace l'organe de perçage. Le fourreau empêche les écroulements du produit de couverture dans le trou formé dans la croûte par l'organe de perçage. Le dispositif de dosage et le dispositif de perçage sont jointifs et, plus particulièrement, le conduit entre la trémie d'alumine et le fourreau dans lequel l'alumine s'écoule par gravité
ne présente pas d'ouvertures. Une telle configuration empêche 1' envolement de l'alumine entre le dispositif de dosage et le fourreau mais rend les opérations d'entretien et de maintenance très complexes. Une attention toute particulière doit par ailleurs être apportée à l'isolation électrique du dispositif de dosage et de la trémie d'alimentation en alumine du fait du contact du dispositif de dosage avec le dispositif de perçage dont le potentiel électrique fluctue en fonction de la position de l'organe de perçage. Les conditions chimiques et thermiques extrêmes dans la cuve d'électrolyse rendent cette isolation très couteuse et non pérenne. Publication CN102628170 discloses a piercing device with a sheath stuck in the powdery cover product and through which is moves the piercing member. The sheath prevents product collapse of cover in the hole formed in the crust by the piercing member. The device dosage and the piercing device are joined and, more particularly, the leads between the alumina hopper and the sleeve in which the alumina flows by gravity born presents no openings. Such a configuration prevents the flight of alumina between the dosing device and the sheath but makes the operations maintenance and very complex maintenance. Particular attention must also be to be provided to the electrical insulation of the dosing device and the hopper power of alumina due to the contact of the dosing device with the device of drilling of which the electric potential fluctuates according to the position of the organ of drilling. The Extreme chemical and thermal conditions in the electrolysis cell make this insulation very expensive and not durable.

[0018] Un but de la présente invention est de proposer un dispositif d'alimentation en alumine permettant de contrôler de façon fiable la quantité d'alumine introduite dans le bain d'électrolyte et qui soit aisé à entretenir et de conception simple.
Résumé de l'invention An object of the present invention is to provide a device feeding alumina for reliably controlling the amount of alumina introduced in the electrolyte bath and that is easy to maintain and simple design.
Summary of the invention

[0019] A cet effet, l'invention propose un dispositif d'alimentation en alumine d'une cuve d'électrolyse pour la production d'aluminium comportant un dispositif de perçage comprenant :
- un organe de perçage pour le perçage d'un trou dans une croûte d'alumine et d'électrolyte figé se formant au-dessus d'un bain d'électrolyte ;
- un fourreau tubulaire entourant l'organe de perçage, le fourreau tubulaire comportant une ouverture inférieure et une première ouverture d'évacuation des gaz destinée à l'évacuation de gaz pénétrant dans le fourreau tubulaire par l'ouverture in-férieure;
- un conduit d'alimentation destiné à l'introduction d'alumine dans le fourreau tubulaire comportant une seconde ouverture d'introduction d'alumine et un orifice dé-bouchant dans le fourreau tubulaire ;
caractérisé en ce que le fourreau tubulaire et le conduit d'alimentation sont configurés de manière à ce que plus de 90% des gaz pénétrant dans le fourreau tubulaire par l'ouverture inférieure sortent du fourreau tubulaire par la première ouverture d'évacuation des gaz. For this purpose, the invention proposes a power supply device.
alumina of a tank electrolysis system for the production of aluminum comprising a drilling comprising:
a piercing member for drilling a hole in an alumina crust and frozen electrolyte forming over an electrolyte bath;
a tubular sheath surrounding the piercing member, the sheath tubular having a lower opening and a first discharge opening gas intended for the evacuation of gases penetrating into the tubular sheath by the opening férieure;
a feed duct intended for the introduction of alumina into the scabbard tubular having a second opening for introducing alumina and a orifice plugging into the tubular sheath;
characterized in that the tubular sheath and the supply duct are configured so that more than 90% of the gases entering the sheath tubular through the lower opening out of the tubular sheath by the first gas discharge opening.

[0020] Avantageusement, le fourreau tubulaire et le conduit d'alimentation sont configurés de manière à ce que plus de 95%, et préférentiellement plus de 98%, des gaz pénétrant dans le fourreau tubulaire par l'ouverture inférieure sortent du fourreau tubulaire par la première ouverture d'évacuation des gaz. [0020] Advantageously, the tubular sheath and the supply duct are configured so that more than 95%, and preferably more than 98%, of the gases penetrating in the tubular sheath through the lower opening come out of the sheath tubular by the first opening of evacuation of gases.

[0021] Le fourreau tubulaire et le conduit d'alimentation sont plus particulièrement conçus, dimensionnés et agencés de manière à ce que les pertes de charge sur le trajet des gaz depuis l'ouverture inférieure jusqu'à la première ouverture d'évacuation des gaz comparé aux pertes de charge sur le trajet des gaz depuis l'ouverture inférieure jusqu'à
la seconde ouverture d'introduction d'alumine aboutisse à ce que plus de 90%, de préférence plus de 95%, et de préférence plus de 98%, des gaz pénétrant dans le fourreau tubulaire par l'ouverture inférieure sortent du fourreau tubulaire par la première ouverture d'évacuation des gaz. The tubular sheath and the supply duct are more specially designed, dimensioned and arranged in such a way that the pressure losses on the path gases from the bottom opening to the first discharge opening of gas compared to the losses in the path of the gases since the opening lower up the second introduction opening of alumina results in more than 90%, of preferably more than 95%, and preferably more than 98%, of gases entering the tubular sheath through the lower opening come out of the tubular sheath over there first opening of evacuation of gases.

[0022] Le lecteur appréciera que l'on entend, dans le cadre de la présente invention, par:
- ouverture , une ouverture directement sur l'intérieur de la cuve d'électrolyse ;
- première ouverture supérieure , la totalité des ouvertures dans le fourreau tubulaire aptes à une évacuation des gaz et ne servant pas à l'introduction d'alumine.
La section de la première ouverture supérieure peut par conséquent correspondre à la somme des sections d'une pluralité d'ouvertures ;
- section , la section prise perpendiculairement à l'axe d'écoulement des gaz en ce point. The reader will appreciate that we mean, in the context of this invention, by:
- opening, an opening directly on the inside of the tank electrolysis;
- first top opening, all the openings in the scabbard tubular suitable for evacuation of gases and not for introduction alumina.
The section of the first upper opening can therefore match the sum of the sections of a plurality of openings;
- section, the section taken perpendicular to the axis of flow of gas in this point.

[0023] Par ailleurs, on utilisera les termes dessus , dessous par rapport à un axe vertical. Moreover, we will use the terms above, below by report to an axis vertical.

[0024] Les pertes de charge sont notamment minimisées sur le trajet des gaz depuis l'ouverture inférieure jusqu'à la première ouverture d'évacuation des gaz par exemple en formant une première ouverture de section importante, en agençant la première ouverture de sorte à ce que la longueur du trajet des gaz depuis l'ouverture inférieure soit minimisée et en ne formant pas de coude contraignant l'écoulement gazeux depuis l'ouverture inférieure jusqu'à la première ouverture d'évacuation des gaz. The pressure losses are in particular minimized on the path of the gases since the lower opening to the first vent opening example by forming a first opening of important section, arranging the first opening so that the length of the gas path since the opening lower be minimized and by not forming a bend constraining the gas flow since the lower opening to the first gas discharge opening.

[0025] A l'inverse, des pertes de charge peuvent être induites sur le trajet des gaz depuis l'ouverture inférieure jusqu'à la seconde ouverture d'introduction d'alumine par exemple en formant une restriction de section dans le conduit d'alimentation, en utilisant un conduit d'alimentation de longueur importante et en formant un coude contraignant l'écoulement gazeux depuis l'ouverture inférieure jusqu'à la seconde ouverture d'introduction d'alumine. Conversely, pressure losses can be induced on the gas path from the lower opening to the second alumina introduction opening by example by forming a section restriction in the supply duct, in using a long supply duct and forming a elbow constraining the flow of gas from the lower opening to the second introduction opening of alumina.

[0026] Avantageusement, la première ouverture d'évacuation des gaz présente une section supérieure ou égale à 0,5 fois la section de l'ouverture inférieure. Ainsi, les gaz générés par la réaction d'électrolyse s'écoulent verticalement depuis l'ouverture in-férieure dans le fourreau tubulaire, de section horizontale sensiblement constante et identique à la section de l'ouverture inférieure, jusqu'à l'extérieur du fourreau tubulaire par l'ouverture d'évacuation des gaz sans rencontrer de rétrécissement important. Passé cette première ouverture d'évacuation des gaz, les gaz ne sont plus contraints par des parois autres que celles éloignées de la cuve d'électrolyse. [0026] Advantageously, the first gas evacuation aperture exhibits a section greater than or equal to 0.5 times the section of the lower opening. So, gas generated by the electrolysis reaction flow vertically since the opening in the tubular sheath, of substantially horizontal section constant and identical to the section of the lower opening, to the outside of the scabbard tubular through the vent opening without encountering any narrowing important. After this first opening of evacuation of the gases, the gases do not are more constrained by walls other than those remote from the tank electrolysis.

[0027] De préférence, le conduit d'alimentation comporte en au moins un point une section inférieure à un tiers de la section de la première ouverture. Une telle constriction augmente très fortement les pertes de charge d'un écoulement gazeux dans le conduit par rapport aux pertes de charge d'un écoulement gazeux vers la première ouverture et limite par conséquent l'écoulement des gaz dans le conduit. [0027] Preferably, the supply duct comprises in at least one point a section less than one third of the section of the first opening. Such a constriction very strongly increases the pressure losses of a gas flow in the pipe compared to the pressure losses of a gas flow to the first opening and therefore limits the flow of gases in the conduit.

[0028] De préférence, le conduit d'alimentation comporte sur toute une portion une section inférieure à un tiers de la section de la première ouverture. L'écoulement des gaz dans le conduit est encore plus limité. [0028] Preferably, the supply duct comprises on a whole serving a section less than one third of the section of the first opening. The flow of gas in the conduit is even more limited.

[0029] La section du conduit est de préférence dimensionnée au plus près de la section né-cessaire à l'écoulement de l'alumine au travers du conduit sans créer de bouchage. The duct section is preferably dimensioned as close to the section necessary for the flow of alumina through the duct without creating clogging.

[0030] Selon un mode de réalisation particulier, le conduit d'alimentation comporte une portion coudée. Cette portion coudée augmente les pertes de charge associées à
un écoulement gazeux dans le conduit d'alimentation. According to a particular embodiment, the supply duct has a portion bent. This bent portion increases the pressure losses associated with a gas flow in the supply duct.

[0031] Selon un mode de réalisation particulier, le conduit d'alimentation s'étend verti-calement contre le fourreau tubulaire sur au moins la majeure partie de la longueur du conduit d'alimentation. Ainsi, l'ensemble fourreau tubulaire - conduit d'alimentation est plus compact, donc facile à retirer de la cuve par extraction verticale.
L'encombrement dans la cuve est diminué, ainsi que les risques de chocs et dété-rioration du conduit d'alimentation au cours d'un changement d'anode ou d'une opération sur cuve. Une telle configuration en outre permet d'amener l'orifice du conduit d'alimentation débouchant dans le fourreau tubulaire au plus près de l'ouverture inférieure, et donc de limiter la distance sur laquelle les particules d'alumine sont soumises à des forces de tramées ascendantes découlant de l'écoulement gazeux ascendant dans le fourreau tubulaire. Le fait que le conduit d'alimentation s'étende verticalement sur au moins la majeure partie de sa longueur permet une accélération gravitationnelle importante des particules d'alumine dans le conduit d'alimentation. La vitesse atteinte par les particules d'alumine au niveau de l'orifice débouchant dans le fourreau tubulaire permet aux particules d'alumine d'atteindre l'ouverture inférieure et la surface du bain d'électrolyte sans être entraînées par l'écoulement gazeux ascendant dans le fourreau tubulaire. Cette configuration limite donc très fortement les envolements de particules d'alumine dans l'écoulement des gaz de cuve vers l'ouverture d'évacuation des gaz de cuve. According to a particular embodiment, the supply duct extends vertically wedge against the tubular sheath over at least most of the length of supply duct. Thus, the tubular sheath - duct power is more compact, so easy to remove from the tank by vertical extraction.
The bulk in the tank is decreased, as well as the risks of shocks and dete-of the supply line during a change of anode or tank operation. Such a configuration further allows to bring the orifice of feeding duct opening into the tubular sheath as close to the lower opening, and thus limit the distance over which the particles alumina are subject to ascending grid forces arising from the upward gas flow in the tubular sheath. The fact that pipe feed extends vertically over at least most of its length allows significant gravitational acceleration of alumina particles in the supply duct. The speed achieved by the alumina particles at level of the orifice opening into the tubular sheath allows the particles alumina to reach the lower opening and the surface of the electrolyte bath without to be trained by the ascending gas flow in the tubular sheath. This configuration therefore very strongly limits the flight of alumina particles in flow tank gases to the vessel gas discharge opening.

[0032] Avantageusement, l'orifice du conduit d'alimentation débouche dans le fourreau tubulaire à une hauteur inférieure au niveau supérieur du produit de couverture, donc proche de l'ouverture inférieure. [0032] Advantageously, the orifice of the supply duct opens in the sheath tubular at a height lower than the upper level of the product of cover, so close to the lower opening.

[0033] La seconde ouverture d'introduction d'alumine est ouverte sur l'intérieur de la cuve à
une hauteur supérieure au niveau supérieur du produit de couverture, et de préférence à
une hauteur supérieure au niveau supérieur de la première ouverture. La longueur du conduit d'alimentation est par conséquent importante, ce qui induit de fortes pertes de charge pour un écoulement gazeux au travers du conduit d'alimentation.
L'évacuation des gaz s'effectue ainsi naturellement via la première ouverture d'évacuation des gaz.
Aussi, comme le conduit d'alimentation s'étend verticalement contre le fourreau tubulaire, l'encombrement induit dans la cuve d'électrolyse par ce conduit d'alimentation est minimisé, malgré sa longueur. Avantageusement, le conduit d'alimentation est formé en partie par une paroi du fourreau tubulaire.
L'encombrement et le poids du dispositif d'alimentation en alumine est ainsi encore diminué. The second opening of introduction of alumina is open on inside the tank to higher than the top level of the roofing product, and preference to a height greater than the upper level of the first opening. The length of feeding duct is therefore important, which induces strong losses of charge for a gas flow through the supply duct.
The evacuation gases are thus naturally carried out via the first discharge opening gases.
Also, as the feed duct extends vertically against the scabbard tubular, the encumbrance induced in the electrolytic cell by this duct power supply is minimized, despite its length. Advantageously, the conduit feed is formed in part by a wall of the tubular sheath.
The size and weight of the alumina feed device is thus again decreases.

[0034] Selon un mode de réalisation particulier, la première ouverture d'évacuation des gaz est formée dans le fourreau tubulaire à une hauteur supérieure à la hauteur de l'orifice du conduit d'alimentation débouchant dans le fourreau tubulaire. On évite ainsi un en-volement de particules d'alumine dans l'écoulement des gaz de cuve vers l'ouverture d'évacuation des gaz de cuve par simple déviation du trajet des particules d'alumine au cours de leur trajectoire descendante. On évite en outre toute introduction de produit de couverture dans le fourreau tubulaire du fait du positionnement de la première ouverture d'évacuation des gaz bien au-dessus du niveau supérieur du produit de couverture. According to a particular embodiment, the first opening exhaust gas is formed in the tubular sheath at a height greater than the height of the hole the supply duct opening into the tubular sheath. We avoid thus a alumina particles in the flow of the opening evacuation of the tank gases by simple deviation of the particle path alumina during their downward trajectory. In addition, any introduction of product of cover in the tubular sheath due to the positioning of the first gas vent opening well above the top level of the product of blanket.

[0035] L'orifice du conduit d'alimentation débouchant dans le fourreau tubulaire et la première ouverture d'évacuation des gaz sont formés de part et d'autre de l'axe de dé-placement de l'organe de perçage. La distance entre l'orifice et la première ouverture est ainsi maximisée et les envolements minimisés. The orifice of the supply duct opening into the sheath tubular and the first gas evacuation opening are formed on either side of the axis of placement of the piercing member. The distance between the orifice and the first opening is thus maximized and the flights minimized.

[0036] Selon un mode de réalisation particulier, la première ouverture d'évacuation des gaz est formée dans le fourreau tubulaire au niveau de l'extrémité inférieure de l'organe de perçage lorsque l'organe de perçage est en position haute, ou de repos. La première ouverture d'évacuation des gaz permet en outre une ventilation et donc un refroi-dissement naturel de l'organe de perçage. L'utilisation d'un fourreau tubulaire autour de l'organe de perçage augmente sa température globale et un tel refroidissement naturel est avantageux pour éviter une dégradation du dispositif de perçage et notamment du vérin mettant en déplacement l'organe de perçage. According to a particular embodiment, the first opening exhaust gas is formed in the tubular sheath at the lower end of the organ of drilling when the piercing member is in the up position, or rest. The first gas venting opening also allows ventilation and therefore a cooled natural drainage of the piercing member. The use of a sheath tubular around of the piercing member increases its overall temperature and such cooling natural is advantageous to avoid degradation of the piercing device and in particular the cylinder moving the piercing member.

[0037] Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le dispositif d'alimentation en alumine comporte un dispositif de dosage comprenant une ouverture de déversement d'alumine qui est distante de la seconde ouverture d'introduction d'alumine.
Comme l'ouverture de déversement d'alumine du dispositif de dosage ne touche pas l'ouverture d'introduction d'alumine du dispositif de perçage, le dispositif de dosage n'a pas besoin d'être isolé électriquement du dispositif de perçage à
l'intérieur de la cuve. Le dispositif de dosage, alternativement le dispositif de perçage, peut en outre être retiré de la cuve sans intervention dans la cuve pour détacher le dispositif de dosage du dispositif de perçage. L'ouverture de déversement d'alumine peut rester distante de la seconde ouverture d'introduction d'alumine du fait que l'écoulement gazeux sortant par la seconde ouverture d'introduction d'alumine du dispositif de perçage est très faible et ne perturbe pas l'écoulement de l'alumine depuis l'ouverture de déversement d'alumine jusqu'à la seconde ouverture d'introduction d'alumine, c'est-à-dire qu'il ne provoque pas d'envolement et de dispersion incontrôlée d'alumine dans la cuve. According to a preferred embodiment of the invention, the device feeding alumina comprises a dosing device comprising an opening of dumping of alumina which is distant from the second alumina feed opening.
As the alumina spill opening of the dosing device does not touch the alumina introduction opening of the piercing device, the device dosing does not need to be electrically isolated from the piercing device inside the tank. The dosing device, alternatively the piercing device, can in addition removed from the tank without intervention in the tank to detach the device dosing of the piercing device. The alumina spill opening can to stay, to remain distant from the second alumina introduction opening because flow gas exiting through the second alumina introduction opening of the device of drilling is very small and does not disturb the flow of alumina since the opening alumina spill up to the second introduction opening alumina, that is, it does not cause flight and uncontrolled dispersion alumina in the tank.

[0038] Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le dispositif de dosage comprend un doseur et une goulotte d'alimentation permettant de diriger par écoulement gravi-tationnel l'alumine depuis l'ouverture de déversement d'alumine jusque dans la seconde ouverture d'introduction d'alumine. According to a preferred embodiment of the invention, the device dosing includes a metering device and a feed chute for directing flow gravitation tational alumina since the alumina spill opening into the second alumina introduction opening.

[0039] Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, la goulotte d'alimentation est configurée de sorte à ce que l'écoulement gravitationnel de l'alumine sortant de l'ouverture de déversement d'alumine comprend une composante directionnelle ho-rizontale. La goulotte d'alimentation peut par exemple comprendre une rampe de dé-versement inclinée. Le dispositif de dosage et le dispositif de perçage peuvent par conséquent avantageusement être disposés côte à côte sans qu'aucune partie du dispositif de dosage et du dispositif de perçage ne se superpose dans la cuve.
Le dispositif de dosage et le dispositif de perçage peuvent par conséquent être retirés de la cuve par extraction verticale indépendamment l'un de l'autre, c'est-à-dire sans in-tervention sur l'autre dispositif, que ce soit dans la cuve ou au-dessus de la cuve. According to a preferred embodiment of the invention, the chute feeding is configured so that the gravitational flow of the outgoing alumina of the alumina spill opening includes a directional component rizontale. The feed chute may for example comprise a ramp of of-inclined pouring. The dosing device and the piercing device can by therefore advantageously be arranged side by side without any part of the metering device and the piercing device is superimposed in the tank.
The metering device and the piercing device can therefore be removed from tank by vertical extraction independently of one another, that is to say without tervention on the other device, whether in the tank or above the tank.

[0040] La goulotte d'alimentation peut notamment être du type connu du document de brevet W093/14248 qui délivre un mince filet d'alumine quasi continu à partir de doses séquentielles délivrées par le doseur. The feed chute may in particular be of the known type of the document patent WO93 / 14248 which delivers a thin stream of quasi-continuous alumina from of sequential doses delivered by the doser.

[0041] Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, une plaque de déflection est agencée au-dessus de la seconde ouverture d'introduction d'alumine en regard de l'ouverture de déversement de l'alumine. Cela permet de contrer la composante direc-tionnelle horizontale imposée à l'alumine par la goulotte et une bonne réception de l'alumine dans la seconde ouverture d'introduction d'alumine. La dimension de la seconde ouverture d'introduction d'alumine et l'encombrement global du dispositif de piquage peuvent ainsi être minimisés. According to a preferred embodiment of the invention, a plate of deflection is arranged above the second opening of introduction of alumina next to of the discharge opening of the alumina. This helps to counter the component Director-horizontal pressure imposed on the alumina by the chute and a good receipt of alumina in the second alumina introduction opening. The dimension of the second opening of introduction of alumina and the overall bulk of the device stitching can thus be minimized.

[0042] L'invention concerne également une cuve d'électrolyse comprenant des anodes plongées en partie dans un bain d'électrolyte, du produit de couverture recouvrant les anodes et le bain d'électrolyte caractérisée en ce que la cuve comprend un dispositif d'alimentation en alumine tel que définit précédemment et en ce qu'une portion in-férieure du fourreau tubulaire est introduite dans le produit de couverture. The invention also relates to an electrolytic cell comprising anodes partially immersed in an electrolyte bath, cover product covering anodes and the electrolyte bath characterized in that the vessel comprises a device alumina feed as defined above and in that a portion un-The bottom of the tubular sheath is introduced into the covering product.

[0043] Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, l'orifice du conduit d'alimentation débouche dans le fourreau tubulaire à une hauteur inférieure au niveau supérieur du produit de couverture. Ainsi, la distance sur laquelle les particules d'alumine sont soumises à des forces de tramées ascendantes découlant de l'écoulement gazeux ascendant dans le fourreau tubulaire est faible. According to a preferred embodiment of the invention, the orifice of the pipe feed into the tubular sheath at a height less than level top of the cover product. Thus, the distance over which particles alumina are subject to ascending grid forces arising from the upward gas flow in the tubular sheath is small.

[0044] Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le bord inférieur de la première ouverture d'évacuation des gaz s'étend entre 5 et 30 cm au-dessus du niveau supérieur du produit de couverture. Ce positionnement est avantageux car le produit de couverture ne peut ainsi pas pénétrer dans le fourreau tubulaire et donc le bain d'électrolyte via cette première ouverture d'évacuation des gaz, et la distance entre l'ouverture inférieure et la première ouverture d'évacuation des gaz est minimisée.
Brève description des dessins According to a preferred embodiment of the invention, the edge lower than the first gas discharge opening extends between 5 and 30 cm above the level superior cover product. This positioning is advantageous because the product of cover can not penetrate into the tubular sheath and thus the bath electrolyte via this first gas evacuation opening, and the distance between the lower opening and the first gas discharge opening is minimized.
Brief description of the drawings

[0045] D'autres avantages et caractéristiques de la cuve d'électrolyse et du dispositif d'alimentation en alumine ressortiront encore de la description qui va suivre d'un mode de réalisation donnée à titre d'exemple non limitatif, à partir des dessins annexés.
Figure 1 Other advantages and characteristics of the electrolysis cell and of the device alumina supply will be further apparent from the following description a embodiment given by way of non-limiting example, from the attached drawings.
Figure 1

[0046] [fig.1] est une vue schématique en coupe d'une cuve d'électrolyse comportant un dispositif d'alimentation en alumine selon l'invention.
Figure 2 [Fig. 1] is a schematic sectional view of an electrolysis cell with a alumina feed device according to the invention.
Figure 2

[0047] [fig.21 est une vue en perspective éclatée d'une portion d'un dispositif de perçage selon l'invention.
Description des modes de réalisation [Fig. 21] is an exploded perspective view of a portion of a piercing device according to the invention.
Description of the embodiments

[0048] On va maintenant décrire un exemple de cuve d'électrolyse incluant un ou plusieurs dispositifs d'alimentation en alumine permettant de former un trou dans une croûte d'alumine et de bain solidifié et d'alimenter la cuve en alumine. We will now describe an example of an electrolytic cell including one or more alumina feeders for forming a hole in a crust of alumina and solidified bath and feed the alumina tank.

[0049] Dans les deux figures, les éléments équivalents portent les mêmes références nu-mériques. In both figures, the equivalent elements bear the same references M E RICAS.

[0050] En référence à la figure 1, on a illustré un exemple de cuve d'électrolyse selon l'invention. Referring to Figure 1, there is illustrated an example of tank electrolysis according to the invention.

[0051] La cuve d'électrolyse 100 comprend une cathode 1 sur laquelle se dépose une nappe d'aluminium 2 au fur et à mesure de la réaction d'électrolyse. La nappe d'aluminium 2 est recouverte par un bain d'électrolyte 3 dans lequel sont plongées des anodes 4. Une croûte 5 d'alumine et de bain solidifié se forme à la surface du bain d'électrolyte 3 et du produit de couverture 6 est déposé sur les anodes 4 et la croûte 5. The electrolytic cell 100 comprises a cathode 1 on which deposit a tablecloth of aluminum 2 as the electrolysis reaction progresses. The tablecloth aluminum 2 is covered by an electrolyte bath 3 in which are immersed anodes 4. A
crust 5 of alumina and solidified bath is formed on the surface of the bath electrolyte 3 and of the cover product 6 is deposited on the anodes 4 and the crust 5.

[0052] La cuve d'électrolyse 100 est équipée d'un dispositif 10 d'alimentation en alumine selon l'invention comprenant un dispositif de perçage 20 et un dispositif de dosage 40.
Le dispositif de perçage 20 et le dispositif de dosage 40 sont agencés en partie à
l'intérieur de la cuve 100, sous le plafond 7 de cuve. The electrolysis tank 100 is equipped with a device 10 Alumina feed according to the invention comprising a drilling device 20 and a device for dosage 40.
The piercing device 20 and the metering device 40 are arranged in party to the interior of the tank 100, under the ceiling 7 tank.

[0053] Le dispositif de perçage 20 comporte un vérin 21, comprenant un corps de vérin 21a et une tige 21b, au bout duquel s'étend un organe de perçage 22. L'organe de perçage 22 est abaissé périodiquement par activation du vérin 21 pour briser la croûte 5. The piercing device 20 comprises a jack 21, comprising a cylinder body 21a and a rod 21b, at the end of which extends a piercing member 22. The body of drilling 22 is lowered periodically by activation of the jack 21 to break the crust 5.

[0054] Le dispositif de perçage 20 comporte également un fourreau tubulaire 23 s'étendant verticalement en entourant l'organe de perçage 22 le long de son déplacement.
Le fourreau tubulaire 23 présente une portion inférieure introduite et encastrée dans le produit de couverture 6 et une portion supérieure s'étendant au-dessus du produit de couverture. L'organe de perçage 22 sort en partie du fourreau tubulaire au travers d'une ouverture 24 inférieure pour percuter et percer la croûte. La figure 2 montre notamment en traits pleins l'organe de perçage 22 en position haute et en traits pointillés le même organe de perçage 22 en position basse. The piercing device 20 also comprises a tubular sheath 23 extending vertically surrounding the piercing member 22 along its movement.
The tubular sleeve 23 has an inserted lower portion and recessed in the cover product 6 and an upper portion extending over the product of blanket. The piercing member 22 partially leaves the tubular sheath at through a lower opening 24 to strike and pierce the crust. Figure 2 watch in particular in solid lines the piercing member 22 in the high position and in features dotted the same piercing member 22 in the low position.

[0055] La portion inférieure ne comporte pas d'ouverture directe sur l'intérieur de la cuve et empêche un affaissement du produit de couverture dans le trou formé dans la croûte par l'organe de perçage 22. La portion supérieure comporte une première ouverture 25 d'évacuation des gaz résultant du procédé d'électrolyse. The lower portion has no direct opening on inside the tank and prevents sagging of the roofing product in the hole formed in the crust by the piercing member 22. The upper portion comprises a first opening 25 evacuation of gases resulting from the electrolysis process.

[0056] Le dispositif de perçage 20 comporte en outre un conduit 26 d'alimentation en alumine comportant une seconde ouverture 27 d'introduction d'alumine et un orifice 28 débouchant dans le fourreau tubulaire 23. The piercing device 20 further comprises a conduit 26 feeding alumina having a second opening 27 for introducing alumina and a orifice 28 opening into the tubular sheath 23.

[0057] Le dispositif de dosage 40 comporte une ouverture 41 de déversement d'alumine qui est distante de la seconde ouverture 27 d'introduction d'alumine. Typiquement, le dispositif de dosage 40 comprend un doseur 42 et une goulotte d'alimentation 43, l'ouverture 41 de déversement d'alumine correspondant à une extrémité ouverte libre de la goulotte d'alimentation 43. The metering device 40 has a spill opening 41 of alumina which is remote from the second opening 27 for introducing alumina. Typically, the metering device 40 comprises a metering device 42 and a feed chute the opening 41 of alumina spill corresponding to an open end free of the feed chute 43.

[0058] Il a été constaté que lorsque le fourreau tubulaire 23 et le conduit d'alimentation 26 sont configurés de manière à ce que plus de 90% des gaz pénétrant dans le fourreau tubulaire 23 par l'ouverture inférieure 24 sortent du fourreau tubulaire 23 par la première ouverture 25 d'évacuation de gaz, les envolements d'alumine sont dras-tiquement diminués, voir totalement stoppés, lors d'un déversement d'alumine dans la seconde ouverture 27 d'introduction d'alumine au moyen d'un dispositif de dosage 40 disposé à distance et sans contact avec le dispositif de perçage. De préférence, le fourreau tubulaire et le conduit d'alimentation sont configurés de manière à
ce que plus de 95%, et de préférence plus de 98% des gaz pénétrant dans le fourreau tubulaire par l'ouverture inférieure sortent du fourreau tubulaire par la première ouverture d'évacuation. It was found that when the tubular sheath 23 and the duct power supply 26 are configured so that more than 90% of the gases entering the scabbard tubular 23 through the lower opening 24 out of the tubular sheath 23 over there first opening 25 of gas evacuation, alumina flights are drastically tically diminished, or completely stopped, during a spill of alumina in the second opening 27 for introducing alumina by means of a device for dosage 40 disposed remotely and without contact with the piercing device. Of preferably, the tubular sheath and the supply duct are configured to what more 95%, and preferably more than 98% of the gases entering the sheath tubular by the lower opening comes out of the tubular sheath by the first opening discharge.

[0059] A cet effet, les pertes de charge sont notamment minimisées sur le trajet d'un écoulement gazeux depuis l'ouverture inférieure 24 jusqu'à la première ouverture 25 d'évacuation des gaz et maximisées sur le trajet d'un écoulement gazeux depuis l'ouverture inférieure 24 jusqu'à la seconde ouverture 27 d'introduction d'alumine. For this purpose, the pressure losses are in particular minimized on the journey of a gas flow from the lower opening 24 to the first opening 25 of gas evacuation and maximized on the path of a gas flow since the lower opening 24 until the second opening 27 of introduction alumina.

[0060] Le mode de réalisation particulièrement avantageux présenté sur les figures 1 et 2 montre, à titre d'exemple non limitatif, plusieurs moyens d'aboutir à ce rapport de perte de charge. Selon l'invention, ces moyens peuvent être utilisés conjointement ou non. La première ouverture 25 d'évacuation des gaz est directement ouverte dans le fourreau tubulaire et présente une section importante, typiquement supérieure ou égale à 0,5 fois la section de l'ouverture inférieure. Le bord inférieur de la première ouverture 25 d'évacuation des gaz s'étend entre 5 et 30 cm au-dessus du niveau supérieur du produit de couverture 6. Le conduit 26 d'alimentation est coudé.
Le conduit 26 d'alimentation est de longueur importante et présente une section faible, ty-piquement une section inférieure à un tiers de la section de l'ouverture inférieure. Un rétrécissement ponctuel dans le conduit d'alimentation, par exemple au niveau de l'orifice 28 débouchant dans le fourreau tubulaire 23 engendre également des fortes pertes de charge. The particularly advantageous embodiment presented on the Figures 1 and 2 shows, as a non-limitative example, several ways to achieve this report of loss of charge. According to the invention, these means can be used jointly or no. The first gas discharge opening 25 is directly open in the tubular sheath and has a large section, typically higher or equal at 0.5 times the section of the lower opening. The bottom edge of the first gas discharge opening extends between 5 and 30 cm above the level upper cover product 6. The supply conduit 26 is bent.
The 26 feeder conduit is of significant length and has a section weak, pically a section less than one third of the section of the opening lower. A
punctual narrowing in the supply duct, for example at the level of the orifice 28 opening into the tubular sheath 23 also generates strong load losses.

[0061] Les abaques et tables de pertes de charge montrent qu'avec un tel différentiel de sections et une portion coudée, le coefficient de perte de charge pour un écoulement dans le conduit 26 d'alimentation est très supérieur au coefficient de perte de charge pour un écoulement dans le fourreau jusqu'à la première ouverture 25 d'évacuation des gaz, de sorte que la quasi-totalité des gaz pénétrant dans le fourreau tubulaire 23 par l'ouverture inférieure 24 sortent du fourreau tubulaire 23 par la première ouverture 25 d'évacuation des gaz. The charts and loss tables show that with such a differential of sections and a bent portion, the coefficient of loss of load for a flow in the supply duct 26 is much higher than the loss coefficient charge for a flow in the sleeve until the first opening 25 evacuation gas, so that almost all gases entering the sheath tubular 23 by the lower opening 24 out of the tubular sheath 23 by the first opening 25 exhaust gas.

[0062] Le conduit 26 d'alimentation s'étend verticalement sur une majeure partie de sa longueur contre le fourreau tubulaire 23. Cela permet à l'alumine d'atteindre une vitesse importante au moment de déboucher dans le fourreau tubulaire 23.
Aussi, l'encombrement du dispositif de perçage est minimisé et l'orifice 28 du conduit 26 d'alimentation peut déboucher dans le fourreau tubulaire 23 à une hauteur inférieure au niveau supérieur du produit de couverture 7, c'est-à-dire très proche du bain d'électrolyte 3, alors que l'alumine a été introduite dans le conduit 26 d'alimentation via la seconde ouverture 27 d'introduction d'alumine qui est ouverte sur l'intérieur de la cuve à une hauteur supérieure au niveau supérieur du produit de couverture 6, et de préférence à une hauteur supérieure au niveau supérieur de la première ouverture 25 d'évacuation des gaz. La paroi du fourreau tubulaire 23 peut en outre former une partie du conduit d'alimentation. The supply conduit 26 extends vertically on a major part of his length against the tubular sleeve 23. This allows the alumina to reach a high speed at the time of opening into the tubular sheath 23.
As well, the size of the piercing device is minimized and the orifice 28 of the leads 26 feeding can lead into the tubular sheath 23 at a height less than upper level of cover product 7, ie very close to the bath electrolyte 3, while the alumina has been introduced into the conduit 26 power via the second opening 27 of alumina introduction which is open on the interior of the tank at a height greater than the top level of the roofing product 6, and preferably at a height higher than the upper level of the first opening 25 exhaust gas. The wall of the tubular sheath 23 may furthermore form a part of the supply duct.

[0063] Comme visible sur les figures, la première ouverture 25 d'évacuation des gaz est formée dans le fourreau tubulaire 23 à une hauteur supérieure à la hauteur de l'orifice 28 du conduit 26 d'alimentation débouchant dans le fourreau tubulaire 23.
Avanta-geusement, l'orifice 28 du conduit 26 d'alimentation débouche au niveau de la portion inférieure du fourreau tubulaire 23 tandis que la première ouverture 25 d'évacuation des gaz est formée dans la portion supérieure de fourreau tubulaire. As shown in the figures, the first discharge opening 25 gas is formed in the tubular sheath 23 at a height greater than the height of the hole 28 of the supply conduit 26 opening into the tubular sheath 23.
advantageous advantageously, the orifice 28 of the supply duct 26 opens at the level of the portion bottom of the tubular sheath 23 while the first opening 25 discharge gases are formed in the upper portion of the tubular sheath.

[0064] Aussi, l'orifice 28 du conduit 26 d'alimentation et la première ouverture 25 d'évacuation des gaz sont formés de part et d'autre de l'axe de déplacement de l'organe de perçage. La première ouverture 25 d'évacuation des gaz est formée dans le fourreau tubulaire 23 au niveau de l'extrémité inférieure de l'organe de perçage 22 lorsque ce dernier est en position haute. Cela permet un refroidissement naturel par convection d'air de la partie inférieure de l'organe de perçage qui entre en contact avec le bain d'électrolyte lorsque l'organe de perçage est abaissé. La partie du fourreau tubulaire 23 s'étendant au-dessus de la première ouverture 25 d'évacuation des gaz peut en outre être fortement ajourée afin de refroidir la tige de vérin 21b et éviter une dégradation prématurée du vérin 21. Also, the orifice 28 of the supply conduit 26 and the first opening 25 exhaust gas are formed on either side of the axis of displacement of the piercing member. The first gas discharge opening 25 is formed in the tubular sheath 23 at the lower end of the organ of drilling 22 when the latter is in the up position. This allows cooling natural by air convection of the lower part of the piercing member which enters into contact with the electrolyte bath when the piercing member is lowered. The part of scabbard tubular 23 extending above the first discharge opening 25 gas can also be heavily perforated to cool the cylinder rod 21b and avoid a premature degradation of the cylinder 21.

[0065] La goulotte d'alimentation 43 permet de diriger par écoulement gravitationnel l'alumine depuis l'ouverture 41 de déversement d'alumine jusque dans la seconde ouverture 27 d'introduction d'alumine. La goulotte d'alimentation 43 peut notamment comporter une rampe de déversement inclinée de sorte que l'écoulement gravitationnel de l'alumine sortant de l'ouverture 41 de déversement d'alumine comprend une composante directionnelle horizontale. Une plaque de déflection 29 est agencée au-dessus de la seconde ouverture 27 d'introduction d'alumine en regard de l'ouverture 41 de déversement de l'alumine. L'alumine déversée depuis la goulotte d'alimentation 43 vient alors percuter cette plaque de déflection 29 et entre dans le conduit 26 d'alimentation via la seconde ouverture 27 d'introduction d'alumine. The feed chute 43 allows to direct by flow gravitational alumina since the opening 41 of alumina spill into the second opening 27 of introduction of alumina. The feed chute 43 can especially have an inclined discharge ramp so that the flow gravitational alumina issuing from the alumina spill opening 41 comprises a horizontal directional component. A deflection plate 29 is arranged at-above the second opening 27 of introduction of alumina next to the opening 41 spilling alumina. Alumina spilled from the chute power supply 43 then hits the deflection plate 29 and enters the conduit 26 supply via the second opening 27 for introducing alumina.

[0066] Le dispositif de dosage 40 et le dispositif de perçage 20 peuvent par conséquent avantageusement être disposés côte à côte sans qu'aucune partie du dispositif de dosage 40 et du dispositif de perçage 20 ne se superpose dans la cuve. Le dispositif de dosage et le dispositif de perçage peuvent par conséquent être retirés de la cuve par ex-traction verticale indépendamment l'un de l'autre, c'est-à-dire sans intervention sur l'autre dispositif, que ce soit dans la cuve ou au-dessus de la cuve. The metering device 40 and the piercing device 20 can Therefore advantageously be arranged side by side without any part of the device of dosage 40 and the piercing device 20 is superimposed in the tank. The device dosage and the piercing device can therefore be removed from the tank by ex-vertical traction independently of one another, that is, without intervention on the other device, whether in the tank or above the tank.

[0067] Le dispositif d'alimentation en alumine décrit ci-dessus présente donc de nombreux avantages, notamment en référence au fonctionnement d'une cuve d'électrolyse utilisée pour la production d'aluminium. The alumina feed device described above exhibits so many advantages, particularly with reference to the operation of an electrolysis cell used for the production of aluminum.

Claims

claims [Claim 1] Alumina feed device (10) for a tank electrolysis (100) for the production of aluminum with a drilling device (20) comprising:
a piercing member (22) for drilling a hole in a crust (5) Alumina and frozen electrolyte forming over a bath electrolyte;
a tubular sheath (23) surrounding the piercing member (22), the tubular sheath (23) having a lower opening (24) and a first opening (25) of gas evacuation for the evacuation of gas entering the tubular sheath (23) through the lower opening (24);
a feed duct (26) intended for the introduction of alumina into the tubular sheath (23) having a second opening (27) for introducing alumina and an orifice (28) opening into the sheath tubular (23);
characterized in that the tubular sheath (23) and the conduit (26) are configured so that more than 90% of the gases penetrating the tubular sheath (23) through the lower opening (24) leave the tubular sheath (23) through the first opening (25) exhaust gas.
[Claim 2] Feeding device according to claim 1, in which whichone tubular sheath (23) and the supply duct (26) are configured so that more than 95%, and preferably more than 98%, of the gases penetrating the tubular sheath (23) through the lower opening (24) leave the tubular sheath (23) through the first opening (25) exhaust gas.
[Claim 3] Feeding device according to any one of claims 1 or 2, wherein the first gas discharge opening (25) has a section greater than or equal to 0.5 times the section of the lower opening (24).
[Claim 4] Feeding device according to any one of claims 1 to 3, in which the supply duct (26) comprises in at least one point a section less than a third of the section of the first opening (25) for evacuation of gases.
[Claim 5] Feed device according to claim 4, in which which leads him (26) comprises a whole section of a section less than one third of the section of the first opening (25) exhaust gas.
[Claim 6] Feeding device according to any one of claims 1 to 5, in which the supply duct (26) comprises a portion bent.
[Claim 7] Feeding device according to any one of claims 1 to 6, wherein the supply duct (26) extends vertically against the tubular sheath (23) on at least most of the length of the conduit (26) supply.
[Claim 8] Feed device according to claim 7, in which which leads him (26) is formed in part by a wall of the sheath tubular (23).
[Claim 9] Feeding device according to one of the claims 1 to 8, in which the first gas discharge opening (25) is formed in the tubular sheath (23) at a height greater than the height of the orifice (28) of the supply duct (26) opening into the tubular sheath (23).
[Claim 10] Feeding device according to one of Claims 1 to 9, in which the orifice (28) of the supply duct (26) and the first opening (25) of gas evacuation are formed on both sides of the axis of displacement of the piercing member (22).
[Claim 11] Feeding device according to one of Claims 1 to 10, in which the first gas discharge opening (25) is formed in the tubular sheath (23) at the lower end of the organ drilling (22) when the piercing member is in the up position.
[Claim 12] Feeding device according to one of Claims 1 to 11, having a metering device (40) comprising an opening (41) alumina spill that is distant from the second opening (27) introduction of alumina.
[Claim 13] Feeding device according to claim 12, in which metering device (40) comprises a metering device (42) and a chute power supply (43) for directing by gravitational flow alumina since the opening (41) of alumina spill into the second opening (27) for introducing alumina.
[Claim 14] Feeding device according to claim 13, in which the chute (43) is configured so that the gravitational flow of the alumina issuing from the opening (41) of alumina spill includes a homogeneous directional component rizontale.
[Claim 15] Feeding device according to claim 14, in which a deflector plate (29) is arranged above the second opening (27) for introducing alumina opposite the opening (41) of pouring alumina.
[Claim 16] Electrolytic cell (100) including anodes (4) partly dives in an electrolyte bath (3), covering product (6) covering the anodes (4) and the electrolyte bath (3), characterized in that the tank (100) comprises an alumina feed device (10) according to one of Claims 1 to 15 and in that a lower portion of the sheath tubular (23) is introduced into the covering product (6).
[Claim 17] Electrolysis cell according to claim 16, in which which orifice conduit (26) opens into the tubular sheath (23) to a height lower than the upper level of the covering product (6).
[Claim 18] Electrolysis cell according to one of claims 16 or 17, in which the lower edge of the first discharge aperture (25) gas extends between 5 and 30 cm above the upper level of the product of cover (6).