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WO2016128827A1 - Cuve d'electrolyse, aluminerie comprenant cette cuve et procede de mise en place d'un ensemble anodique dans cette cuve - Google Patents

Cuve d'electrolyse, aluminerie comprenant cette cuve et procede de mise en place d'un ensemble anodique dans cette cuve Download PDF

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Publication number
WO2016128827A1
WO2016128827A1 PCT/IB2016/000124 IB2016000124W WO2016128827A1 WO 2016128827 A1 WO2016128827 A1 WO 2016128827A1 IB 2016000124 W IB2016000124 W IB 2016000124W WO 2016128827 A1 WO2016128827 A1 WO 2016128827A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
anode
receiver
vertical
assembly
anodic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/IB2016/000124
Other languages
English (en)
Inventor
Steeve RENAUDIER
Olivier Martin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rio Tinto Alcan International Ltd
Original Assignee
Rio Tinto Alcan International Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rio Tinto Alcan International Ltd filed Critical Rio Tinto Alcan International Ltd
Publication of WO2016128827A1 publication Critical patent/WO2016128827A1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C3/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
    • C25C3/06—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of aluminium
    • C25C3/08—Cell construction, e.g. bottoms, walls, cathodes
    • C25C3/10—External supporting frames or structures
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C3/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
    • C25C3/06—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of aluminium
    • C25C3/16—Electric current supply devices, e.g. bus bars

Definitions

  • Electrolysis tank aluminum plant comprising this tank and method of placing an anode assembly in this tank
  • the present invention relates to an electrolysis cell intended for the production of liquid aluminum, an aluminum plant comprising this electrolysis cell, and a method of placing a new anode assembly in this electrolytic cell.
  • an electrolysis cell such as the one disclosed in patent document FR 2 851 810, which conventionally comprises a steel box inside which is arranged a refractory material coating, a cathode made of carbon material, crossed by cathodic electrical conductors for collecting the electrolysis current at the cathode to lead cathodic outputs through the bottom or sides of the box, electrical conductors extending substantially horizontally to the next vessel from the cathode outlets, an electrolytic bath in which is dissolved alumina, several anode assemblies each comprising a substantially vertical anode rod and at least one anode block suspended from the anode rod and immersed in the electrolytic bath.
  • the anodes are more particularly of anode type precooked with precooked carbon blocks, that is to say cooked before introduction into the electrolytic cell.
  • the electrolysis cell comprises a superstructure extending above the box to support and guide a moving horizontal anode frame, which anode frame is constituted by a horizontal beam.
  • the anode assemblies are suspended from the horizontal anode frame by means of connectors fixing the anode rods to the horizontal anode frame, the anode assemblies being movable with the anode frame relative to the box and the cathode.
  • Electrical conductors for raising the electrolysis current carrying the electrolysis current from the cathode outlets to the anode frame extend diagonally upwardly from one side of the box, where these electrical rise conductors are connected to the electrical conductors routing the previous electrolysis tank to the anode frame above the box.
  • the anode assemblies are gradually lowered towards the cathode in order to keep their anode blocks at least partially immersed in the electrolytic bath.
  • This displacement of the anode assemblies is collective, since all the anode sets are descended simultaneously by means of the same anodic frame. As the anode assemblies are all supported by this anodic frame, their support is also collective.
  • a spent anode assembly whose anode block has been consumed, must be replaced by a new anode assembly. Given the presence of the anode frame and the superstructure above the box, this replacement is achieved by removing the spent anode assembly from one side of the electrolytic cell and then entering the new anode assembly by this side of the electrolysis cell.
  • the new anode assembly is positioned so that the lower surface of its anode is in a horizontal plane, coinciding with the plane containing the lower surface of the other anodes of the electrolysis cell, also called anodic plane. Consequently, the anode rod is fixed to the anode frame at a predetermined height of the anode rod but always at the same location of the anode frame since it is horizontal. Depending on the state of wear of the anodes of the anode assemblies, the anode rods are thus pressed against the anode frame at different levels of the anode rod.
  • the location of the connectors is invariant: the connectors are all at the same height, at the level of the horizontal anode frame, which horizontal anodic frame comprises complementary means for fixing the innamovables connectors, including hooks, for fixing the connectors .
  • a disadvantage of these electrolytic cells is that the anode frame and the superstructure carrying the anode frame clutter the space above the electrolytic cell. This forces to change the anode assemblies by the side of the electrolytic cell. An anodic assembly change from the side requires a large inter-tank space.
  • the collective support of the anode assemblies by the same frame Anodic also makes it difficult to precisely position all the lower surfaces of the anodes in a horizontal anode plane.
  • anode rods extend vertically over a length large enough to allow these anode rods to be connected to the anode frame by positioning the lower surface of each new anode in the anode plane.
  • this represents a significant material cost, especially since this extra material cost must be taken into account for all.
  • the anode assemblies rotating in the smelter that is to say also those present in the storage areas, the dismantling or sealing workshops, etc.
  • Each anode assembly is supported and moved, not collectively, but individually by means of four cylinders per anode assembly supported on an upper edge of the box.
  • This individualized support solution of the anode assemblies allows easy positioning of the lower surface of each new anode in the same horizontal anodic plane.
  • a disadvantage of this configuration is a high cost of the electrolysis cell, due to the use of several cylinders to both support and move each anode assembly.
  • the present invention aims to overcome all or part of these disadvantages by providing an electrolytic cell providing a precise and economical adjustment of a lower anode surface in a horizontal plane.
  • the subject of the present invention is an electrolysis cell intended for the production of liquid aluminum, the electrolytic cell comprising a box, an anode assembly movable in vertical translation inside the box, a device for displacement configured to drive the anode assembly in vertical translation relative to the box, and a fixing device, the displacement device comprising an anode receiver movable in vertical translation relative to the box and the anode assembly being fixed to the anode receiver by via the fixing device, characterized in that the anode assembly comprises a vertical bearing surface intended to bear against the anode receiver, in that the anode receiver comprises a vertical side wall having a height greater than the height of the vertical bearing surface of the anode assembly, and in that the fixing device is adapted to fix the anode assembly on the anode receiver by resting the vertical bearing surface against a bearing portion of the vertical side wall.
  • the electrolytic cell according to the invention allows to choose the location on the anode receiver to which to fix the anode assembly.
  • the bearing portion on the vertical side wall of the anode receiver against which the vertical bearing surface of the anode assembly is supported is determined according to the position at which one wish to be positioned the lower surface of the anode or anodes of the anode assembly. This makes it possible to precisely adjust the position of the lower surface of the anode or anodes of the anode assembly in the anode plane.
  • this support portion of height equal to the height of the bearing surface of the anode assembly, may vary over the height of the vertical side wall.
  • the support portion therefore slides on the height of the vertical side wall as required.
  • the anode assemblies no longer include vertical rods for adjusting the positioning of the anodes, and more particularly the individual positioning of several anode assemblies supported and moved by the same anode frame.
  • Several anodic receivers each driving an anode assembly in vertical translation can still be moved collectively by means of a common motorization because an adjustment of the positioning of the anodes is made possible in a different and completely new way. It is no longer necessary to use individual cylinders to move anode assemblies without vertical rods for adjusting the positioning of the anodes.
  • the anode receiver extends out of the box and along one side of the box.
  • the anode receiver does not extend to the right of the box, that is to say above the box, in a volume obtained by vertical projection of a horizontal section delimited by the upper edges of the box.
  • the anode receiver comprises an electrically conductive material configured to conduct an electrolysis current to the anode assembly via the bearing portion in contact with the anode assembly.
  • the anode receiver in addition to mechanically supporting the anode assembly, also has the function of conducting the electrolysis current to the anode assembly, using the already established contact with the anode assembly. This helps to reduce costs.
  • This embodiment is all the more advantageous as the side wall and the bearing surface, serving as contact surfaces, are planar, because of the quality of the electrical contact resulting therefrom.
  • the anode receiver is a vertical beam.
  • This configuration allows the anode receiver to support the mass of the anode assembly with a limited material cost.
  • the vertical beam shape makes it possible, if necessary, to reduce the electrical path of the electrolysis current. This limits energy losses.
  • the electrical connection of the anode receiver with the conductor system can be performed below the contact surface between the anode assembly and the anode receiver, further limiting the electrical path of the electrolysis current.
  • the fixing device comprises a clamping element configured to press the anode assembly and the side wall against each other.
  • the fixing device comprises a clamping element configured to press the vertical bearing surface against a bearing portion of the vertical side wall.
  • Plating allows rapid execution of the attachment of the anode assembly to the anode receiver. More particularly, the plating makes it possible to fix the anode assembly against the side wall of the anode receiver by simultaneously positioning the lower surface of an anode in the horizontal anodic plane.
  • the plating of the anode assembly against the anode receiver is all the more advantageous that the contact surface and the side wall are flat, since this does not induce any limitation as to the accuracy of the positioning of the portion of the anode. support.
  • Plating is particularly advantageous when the anode receiver is configured to conduct the electrolysis current to the anode assembly, since plating provides reliable electrical contact.
  • the anode receiver has an upper end provided with a centering element, the centering element being configured to guide the anode assembly when the anode assembly is lowered vertically inwardly of the box. This feature improves the speed of installation of the anode assembly and limits the risk of damage by collision of the elements of the electrolysis cell.
  • the anode assembly advantageously delimits an opening, open or closed, intended to cooperate with the centering element to guide the anode assembly around or against the side wall of the anode receiver when the anode assembly is lowered vertically towards the inside of the caisson.
  • the anode receiver is a first anode receiver
  • the tank comprises a second fixing device
  • the displacement device comprises a second anode receiver movable in vertical translation relative to the box, the anode assembly being fixed.
  • the anode assembly comprising a second vertical support surface intended to bear against the second anode receiver, the second anode receiver having a vertical side wall having a height greater than the height of the second vertical bearing surface
  • the second fixing device being adapted to fix the anode assembly on the second anode receiver by bearing the second vertical bearing surface against a bearing portion of the vertical side wall of the second anode receiver.
  • the anode assembly has two separate attachment points. This improves the stability of the anode assembly.
  • the first and second anode receivers are of similar type: each of them may have all or part of the characteristics of an anode receptor described above and hereinafter.
  • each anode receiver is attached to a single anode assembly.
  • each anode assembly is supported by only two anode receivers: the first anode receiver adjacent to one side of the well, and the second anode receiver adjacent to an opposite side of the well.
  • the first anode receiver is an anode receiver upstream, that is to say adjacent to an upstream side of the electrolytic cell
  • the second anode receiver is a downstream anode receiver, that is to say adjacent to a downstream side of the electrolytic cell.
  • the anode assembly comprises an anode cross member to which an anode is suspended, the anode cross member having two opposite ends including a first end attached to the first anode receiver and a second end attached to the second anode receiver.
  • the vertical bearing surfaces of the anode assembly can therefore be located on the anode cross member, more particularly at each end of the anode cross member.
  • the anode assembly can thus be stably supported above the box without the anode receptors interfering with an exclusively vertical movement for anode change and the positioning of the lower surface of the anode in the anode plane.
  • the anode crossbar does not exceed beyond the fixing on the anode receivers. This limits material and building costs because the total height is reduced.
  • the displacement device comprises means for compensating for the expansion of the anode cross member.
  • These means for compensating for the expansion of the anode crossmember may furthermore make it possible, if necessary, to allow a small displacement of the one or more anode receivers towards the anode assembly to allow the plating of the one against the other by the intermediate of one or more fasteners.
  • the compensation means comprise a compensation rod pivotally mounted about a longitudinal axis of the electrolytic cell on one of the anode receptors among the first anode receiver and the second anode receiver.
  • This feature has the advantage of compensating for an expansion of an anode cross member of the anode assembly resulting from the introduction of the new anode assembly into the vessel and more particularly into the electrolytic bath which is at a temperature of the order 1000 ° C.
  • Compensating for this expansion limits the mechanical stresses on the fixing device, and on the guiding or moving means of the displacement device.
  • the compensation rod is also pivotally mounted about a longitudinal axis of the electrolytic cell on a vertically movable drive part of the displacement device.
  • the compensation rod is interposed between said anode receiver and the rest of the displacement device intended to drive this anodic receiver in vertical translation.
  • the compensation rod is interposed between the anode receiver and the rest of the displacement device; the compensation rod connects the anode receiver to the rest of the displacement device.
  • the remainder of the displacement device may comprise all or part of the following elements, as will be described in more detail below: a driving part or longitudinal driving beam, a connecting rod, a secondary lever, a transmission member of command, a main lever, an actuator.
  • the compensation rod is pivotally mounted on the first anode receiver, and preferably only on the first anode receiver among the first anode receiver and the second anode receiver.
  • the compensation rod or rods are preferably used only in cooperation with the at least one anode receiver, but not with the second or anode receiver.
  • the compensation rods are only on the upstream side of the electrolytic cell.
  • the compensation means are advantageously implemented at the level of the lightest anode receiver among the first anode receiver and the second anode receiver.
  • said anode receiver has a mass less than the mass of the other anode receiver among the first anode receiver and the second anode receiver.
  • the first anode receiver has a mass less than the mass of the second anode receiver.
  • the distance between the first anode receiver and an equipotential of electrical conductors for routing the electrolytic cell may advantageously be less than the distance between the second anode receiver and this equipotential.
  • the electrolytic cell comprises guide means for guiding said anodic receiver in vertical translation relative to the box, the guide means being configured to allow a movement of this anode receiver in a direction parallel to the anodic crossbar.
  • the guiding means are configured to allow a movement of the anode receiver in particular in a vertical transverse plane YZ of the electrolytic cell.
  • this deflection is at least equal to the increase in the length of the expansion of the anode cross-member when the anode crosshead passes from ambient to 900 ° C., that is to say preferably greater than 1 cm, and preferably even greater than 2cm.
  • this deflection less than 10 cm, and preferably less than 7 cm, which ensures correct correct guidance and facilitate handling of the anode receiver and the attachment of the anode cross member to the anode receiver.
  • said deflection guiding means are preferably arranged on the side of the electrolytic cell where the compensation means or means are arranged. Preferably, it is the upstream side of the electrolytic cell. On the other side, in other words preferably on the downstream side, the vertical translation guide means of the corresponding anode receiver are strict, that is to say do not allow a calibrated clearance to compensate for the expansion of the anode cross member.
  • the first anode receiver and the second anode receiver have an upper portion against which the assembly is capable of being fixed, the upper portion of the first anode receiver and the upper portion of the second anode receiver having a section. horizontal of substantially equal surface.
  • This part is an upper part of the anode receptors.
  • first and second anode receptors are in fact configured to conduct the electrolysis current to the anode assembly via the support portion of their side wall in contact with the bearing surface of this assembly. anodic.
  • the first and second anode receivers may thus comprise an electrically conductive material for conducting the electrolysis current from electrical conductors to the anode assembly.
  • the electrolytic cell may comprise an electrical conductor system for conducting the electrolysis current to the portion of the first and second anode receptors against which the anode assembly is to be fixed, the electrical conductor system being configured to obtain a balance of the electrical potential on all said part of the first and second anode receivers against which is intended to be fixed the anode assembly.
  • the electrical conductor system may comprise electrical conductors for conducting the electrolysis current from a preceding electrolysis cell of the series to the first and second anode receivers, and optionally a lower part of the first electrodes. and / or second anode receivers, this lower part being the part of the first and / or second anode receivers electrically connected to the electrical conductors.
  • the balancing of the electrical potential can be obtained for example by calibrating the cross section of the electrical conductors for routing and / or the lower part of the first and / or second anode receivers.
  • the displacement device comprises a drive part movable vertically relative to the box, said drive part being mounted integral with the second anode receiver to drive the second anode receiver in vertical translation relative to the box.
  • the displacement device comprises a plurality of vertical anode receivers movable vertically along the same side of the box and each having a vertical side wall intended to be fixed to a vertical bearing surface of a anode assembly of the electrolytic cell for supporting this anode assembly, the height of the vertical sidewall being greater than the height of the vertical bearing surface of the corresponding anode assembly, the displacement device further comprising a configured actuator to set in motion all this plurality of anode receivers.
  • This electrolytic cell has the advantage of providing individualized support for the anode assemblies, since each anode assembly has its own anode receptor supporting it, but a collective displacement of the anode assemblies since the anode assemblies share the same actuator. This allows a positioning and a system of control / command simplified and quality of the lower surface of the anode in the horizontal anodic plane, because of the individualized support of the anode assemblies, while limiting the costs, because of the collective displacement of the sets anodic.
  • the displacement device may comprise a plurality of vertical anode receivers vertically movable along this other side of the box, preferably opposite, and each having a vertical side wall for attachment to an anode assembly of the electrolytic cell to support the anode assembly, the displacement device further comprising an actuator configured to move all of said plurality of anode receivers.
  • the electrolysis cell may comprise two displacement devices, in particular one on each longitudinal side of the box.
  • Each of the displacement devices comprises a plurality of vertical anode receivers adjacent to the same side of the box and an actuator for moving all these anode receptors.
  • the displacement device comprises a longitudinal driving beam connected to the actuator and movable vertically, the driving beam being attached to the plurality of anode receptors so as to drive these anodic receivers in vertical translation relative to to the box under the action of the actuator.
  • This embodiment has the advantage of avoiding the displacement device to suffer the effects of the expansion of the box which tends to bend with the rise in temperature of the tank at the start.
  • the displacement device comprises a plurality of levers rotatable under the action of the actuator, each lever of the plurality of levers being configured to drive a separate anode receiver among the plurality of anode receivers.
  • This embodiment has the advantage of being lighter.
  • the anode assembly comprises an anode cross-member extending substantially horizontally and comprising end faces and lateral faces extending vertically, and the vertical bearing surface is formed on a vertical lateral face. of the anodic crossbar.
  • the connection between the anode assembly and the anode receiver is then lateral and the plating force oriented in a longitudinal direction of the electrolytic cell.
  • the anode assembly comprises an anodic cross-member extending substantially horizontally and comprising end faces and lateral faces extending vertically, and the vertical bearing surface is formed. on a vertical end face of the anode cross member. More particularly, the vertical end face of the anode cross member forms the vertical bearing surface.
  • the connection between the anode assembly and the anode receiver is then made vis-à-vis and the plating force oriented in a transverse direction of the electrolytic cell. This solution limits the material costs for the production of the anode assemblies.
  • the subject of the invention is an aluminum plant comprising at least one electrolytic cell having the aforementioned characteristics.
  • This smelter has an improved efficiency, since this smelter makes it possible to precisely position the lower anode surface of the new anode assemblies. In addition, this positioning is performed more economically and faster than the state of the art.
  • the subject of the invention is a method of placing a new anode assembly inside the box of an electrolytic cell having the aforementioned characteristics, in which the method comprises the steps of:
  • This method allows to choose on the anode receiver the location to which to fix the anode assembly, so that it is possible to adjust the position of the lower surface of the anode or anodes of the anode assembly in the anode plane concomitantly vertical descent of this anode assembly inside the box.
  • the translation of the new anode assembly along the or one of the anode receivers is advantageously a vertical translation, preferably an exclusively vertical translation.
  • the step of fixing the bearing surface against the bearing portion of the vertical side wall comprises simultaneously adjusting the position of a lower surface of an anode of the assembly. anodic in a substantially horizontal plane, and more particularly in the anodic plane containing the lower surfaces of the anodes of the other anode assemblies of the electrolytic cell.
  • attaching the anode assembly to the anode receiver (s) is sufficient to place the bottom surface of an anode in a horizontal plane.
  • the fixing step comprises a plating of the vertical bearing surface against the vertical side wall.
  • This characteristic makes it possible to quickly and efficiently fix the anode assembly on the anode receiver. It can also make it possible to constrain positioning of the lower surface of an anode in a horizontal plane.
  • This feature is particularly advantageous when the anode receiver is configured to conduct the electrolysis current to the anode assembly. It offers both good mechanical strength and quality electrical contact.
  • the step of bearing the vertical bearing surface against the vertical side wall previously comprises a step of guiding the anode assembly by an upper end of the anode receiver.
  • This step makes it possible to put the anodic assembly into rapid abutment against the anode receiver.
  • This guiding step may be performed via the centering element, cooperating in particular with a closed or open opening of the anode assembly.
  • FIG. 1 is a diagrammatic side view of an electrolytic cell according to one embodiment of the invention
  • FIG. 2 is a diagrammatic sectional view along the line 1-l of FIG. 1,
  • FIGS. 3 and 4 are diagrammatic views, respectively on the downstream side and on the upstream side, of an electrolytic cell according to one embodiment of the invention.
  • FIG. 5 is a diagrammatic sectional view along line II-II of FIGS. 3 and 4,
  • FIG. 6 is a diagrammatic side view, upstream or downstream, of an electrolytic cell according to one embodiment of the invention.
  • FIGS. 7 and 8 are diagrammatic views, respectively downstream and upstream side, of an electrolytic cell according to one embodiment of the invention
  • Figures 9 to 16 are schematic cross-sectional views of an electrolytic cell according to one embodiment of the invention, illustrating steps of a method of placing a new anode assembly inside. of the chamber of this electrolytic cell
  • FIGS. 17 and 18 are perspective views illustrating connection devices of an electrolytic cell according to one embodiment of the invention.
  • Figures 19, 21, 23, 24 and 27 are side views in a transverse plane YZ illustrating connection devices of an electrolytic cell according to one embodiment of the invention
  • FIGS. 20, 22, 25 and 28 are top views illustrating connection devices of an electrolytic cell according to one embodiment of the invention.
  • Figures 26 and 29 to 32 are side views in a longitudinal plane XZ illustrating connection devices of an electrolytic cell according to one embodiment of the invention.
  • FIG. 1 shows an electrolytic tank 1 according to one embodiment of the invention.
  • the electrolysis tank 1 is intended for the production of aluminum according to the Hall-Héroult process.
  • the electrolysis tank 1 may be part of a series of electrolysis cells, this series may comprise several hundred electrolysis cells 1 which are aligned in optionally parallel rows, the electrolysis tanks 1 being electrically connected in series. to be traversed by an electrolysis current of the order of several hundreds of thousands of amperes.
  • the electrolysis tanks 1 are preferably substantially rectangular and are preferably arranged transversely with respect to the line that these electrolysis tanks 1 form, that is to say that the length of the electrolysis cells is substantially perpendicular to the line of electrolysis tanks they form.
  • FIG. 2 shows in more detail the electrolysis tank 1 according to the embodiment of FIG. 1.
  • the electrolysis tank 1 comprises a box 2, for example made of steel.
  • the casing 2 here comprises two longitudinal sides 4 and two opposite transverse sides 6 in pairs, as well as a substantially rectangular bottom 8 that can be covered with refractory materials 10.
  • the casing 2 can be substantially parallelepipedal.
  • the longitudinal, and / or transverse sides 4, 6 of the casing 2 may comprise reinforcing cradles 12 intended to reinforce the casing 2.
  • the sides 4, 6 of the casing 2 have an upper edge delimiting an opening of the casing 2 through which are introduced or extracts the anodic assemblies 14.
  • a set of covers 16 closes the opening of the box 2, or a containment chamber formed above the opening of the box, to limit the heat loss and gas leaks generated during the reaction of electrolysis.
  • the electrolysis tank 1 further comprises cathode blocks 18 of carbon material arranged at the bottom of the box 2, the cathode blocks 18 being crossed by cathodic electrical conductors 20 intended to collect the electrolysis current at the cathode formed by the blocks.
  • 18 cathodes to lead to cathodic exits 22 passing through the bottom 8 or the sides of the box 2, electrical conductors 24 extending substantially horizontally and in a transverse direction of the electrolysis tank 1 up to the next electrolysis cell of the series (not shown) from the cathode outlets 22, and an electrolytic bath in which the alumina is dissolved.
  • a sheet of liquid aluminum 30 covering the cathode blocks 18 is formed as the electrolysis reaction progresses.
  • the electrolysis tank 1 also comprises a plurality of anode assemblies 14 suspended above the box 2, and in particular above the cathode blocks 18, and movable vertically with respect to the box 2 and to the cathode 18.
  • the anode assemblies 14 comprise an anode formed of one or more anodic blocks 32 immersed in the electrolytic bath and an anode cross-member 34 to which the anode block or blocks 32 are suspended.
  • the anode is more particularly of the precooked type with pre-cooked carbonaceous blocks 32, that is to say cooked before introduction into the electrolysis tank 1.
  • the anode cross member 34 comprises an electrically conductive material, especially a metallic material such as steel or steel and copper, for conducting the electrolysis current to the anode blocks.
  • the anode cross-member 34 extends longitudinally substantially parallel to the transverse direction Y of the electrolysis vessel 1, that is to say along the width of the vessel 1 d. electrolysis, parallel to the transverse sides 6 of the box 2, a longitudinal side 4 to the other of the box 2, and in a substantially horizontal plane.
  • the anodes being consumed as the electrolysis reaction progresses, the anode assemblies 14 are progressively translated vertically towards the cathode 18 so as to keep at least a portion of the anodes 32 immersed.
  • the electrolysis cell 1 thus comprises one or more electrodes. several displacement devices 100 configured to support and drive the anodic assemblies 14 in vertical translation relative to the box.
  • the displacement device or devices 100 comprise several anode receptors 102 positioned along the tank and extending in a vertical direction Z of the electrolysis tank 1, that is to say a direction by example, substantially perpendicular to the bottom 8 of the casing 2.
  • the anodic receivers 102 are movable in vertical translation relative to the casing 2: the anodic receivers 102 support and drive in vertical translation the anode assemblies 14 of the electrolysis tank 1.
  • the anode assemblies 14 comprise one or more vertical support surfaces 42 each intended to bear against an anodic receiver 102.
  • the anodic receivers 102 comprise a lateral wall 104 having a bearing portion 101 intended to bear against the vertical support surface 42 of the anode assembly 14.
  • the side wall 104 is substantially vertical.
  • the vertical lateral wall 104 has a height greater than the height of the vertical support surface 42.
  • the vertical side wall 104 extends vertically over a greater distance than the support surface 42.
  • the vertical side wall 104 preferably extends over a height of the order of 1 m to 1.5 m, while the vertical support surface 42, and therefore the support portion 101, preferably extends over height less than 40 cm and greater than 20 cm, typically corresponding to the height of the anode cross member 34 at the support zone.
  • This height in other words the support portion, is advantageously chosen so that a lower surface 36 of the anode blocks 18 is positioned in a horizontal plane, in particular a horizontal anodic plane also containing the lower surfaces of the anode blocks of the other 18 14 anodic assemblies of the electrolysis tank 1.
  • the electrolysis cell 1 also comprises a fixing device 200 adapted to mechanically fix each anode assembly against the corresponding anodic receivers 102.
  • the fixing devices 200 are configured to fix the sets 14 anodic on anodic receivers 102 by bearing the support surface 42 vertical against a selected bearing portion of the vertical side wall 104.
  • the anodic receiver 102 is concurrently movable with the anode assembly.
  • the displacement device 100 preferably comprises at least two anodic receivers 102 per anode assembly 14, for example an upstream anode receiver 102 adjacent to the upstream longitudinal side 4 of the casing 2 (on the left Figures 2, 5 and 7 to 14) and a downstream anodic receiver 102 adjacent to the downstream longitudinal side 4 of the well 2 (right in Figures 2, 5 and 7 to 14).
  • Upstream and downstream are defined with respect to the overall flow direction of the electrolysis current at the scale of the electrolysis cell line 1.
  • a securing device 200 is provided for attaching each anode receiver 102 to the corresponding anode assembly.
  • the upstream and downstream anodic receivers 102 may be similar and have the same characteristics described in the present application.
  • the one or more displacement devices 100 may comprise a plurality of upstream anodic receivers 102 and a plurality of downstream anodic receivers 102.
  • an upstream anodic receiver 102 is associated with a downstream anodic receiver 102 to form a pair of anode receptors 102 supporting the same anode set, preferably distinct, of the electrolytic cell 1.
  • each anode assembly 14 can be supported and driven in vertical translation by two anodic receivers 102: an upstream anodic receiver 102 and a downstream anodic receiver 102.
  • the downstream anodic receiver 102 may be disposed substantially symmetrically with the upstream anodic receiver 102 with respect to a longitudinal median plane XZ of the electrolysis vessel 1, that is to say a plane substantially perpendicular to a transverse axis Y of the vessel 1 electrolysis and separating this electrolysis tank 1 into two similar halves.
  • the upstream and downstream anode receivers 102 may have an upper end 106 arranged at substantially the same height.
  • Anode receivers 102 adjacent to the same side 4 of the vessel 2 may be distributed at regular intervals in a longitudinal direction X of the electrolysis vessel 1. These anodic receivers 102 adjacent to the same side 4 of the box 2 can be aligned in the same longitudinal plane XZ.
  • the upstream and downstream anodic receivers 102 may all extend parallel to each other and in a vertical direction Z of the electrolytic cell 1 and may be for example in the form of beams.
  • the anode cross-member 34 has two opposite ends 38, one end of which 38 is upstream (on the left in the figures) and one end 38 is downstream (on the right in the figures).
  • the anode cross-member 34 is attached to the anode receptors 102, respectively upstream and downstream, at its ends 38, respectively upstream and downstream, via the fixing devices 200. It is therefore found that the anode cross-member 34 does not extend beyond its attachment to the anodic receivers 102.
  • the anodic receivers 102 preferably extend out of the box 2, along the opposite longitudinal sides 4 of the box 2, for example between two consecutive reinforcing cradles 12 to reduce the space between two adjacent electrolysis tanks 1. More particularly, the anodic receivers 102 extend completely out of the caisson 2.
  • the electrolysis tank 1 is here of the anodic changeover type 14 from above, and not from the sides, that is to say by vertical upward translation of a worn anodic assembly 14 and downward vertical translation. a new anode assembly 14 above the box 2, in particular above the opening delimited by the upper edges of the sides 4, 6 of the box 2.
  • At least one of the anode receptors 102 associated with the same anode assembly comprises an electrically conductive material configured to conduct the electrolysis stream to this anode assembly via the side wall 104 of this anode receptor in contact with the anode. 14 anodic assembly.
  • both the upstream anodic receptors 102 and the downstream anodic receptors 102 are configured to conduct the electrolysis current to the anode assembly via the support portion of their side wall 104 in contact with the surface. 42 of this anodic assembly.
  • the upstream anodic receivers 102 and the downstream anodic receivers 102 may advantageously have a horizontal section of substantially equal surface with respect to the portion of the vertical lateral wall 104 against which the vertical bearing surface 42 of the assembly 14 anodic is likely to bear in order to fix the anode assembly against the anodic receiver 102, for a question of electrical balancing.
  • the downstream anodic receivers 102 have a horizontal section with a surface substantially equal at the level of an upper portion 105 corresponding to the portion of the anodic receiver 102 against which the vertical support surface 42 of the anodic assembly 14 may abut to secure the anode assembly to the anodic receiver 102 (above the limit 103), while the horizontal has a much larger surface area for the downstream anodic receivers 102 than for the upstream anode receivers 102 on the side of a lower portion 107 of the downstream anode receivers 102, this lower portion 107 being electrically connected to the conductor system (below the limit 103).
  • the upper portion 105 is that comprising the bearing portion 101.
  • the conductor system of the electrolysis tank 1 that is to say all the electrical conductors of the electrolysis tank 1 intended to conduct the electrolysis current to the anode assembly, is in fact configured so that an equilibrium of the electric potential is obtained at the limit 103 and that this equilibrium is not modified from this limit 103 into the distribution of the current between the anodes 32 of the anode assembly 14, and regardless of the height at which the anode assembly 14 is connected against the vertical side wall 104 of the anodic receivers 102.
  • the anodic receivers 102 comprise or are for example of electrically conductive material, in particular metal such as steel, aluminum and / or copper.
  • the anodic receivers 102 may be electrically connected to the electrical routing conductors 24 of the preceding electrolytic cell of the series, in particular by their lower portion 107, so that these electrical conductors Routing 24 conducts the electrolysis stream to the anodic receivers 102 which in turn conduct the electrolysis stream to the anode crossbar.
  • the electrical routing conductors 24 may comprise, as shown in FIGS. 2 and 5, flexible electrical conductors 40 that can be deformed to accompany the vertical translation movement of the anodic receivers 102 and the anodic assembly 14 by optimizing the length of the electrical path traveled by the electrolysis current.
  • the electrolysis tank 1 may comprise flexible, flexible electrical conductors 40 extending under this electrolysis vessel 1, in particular under the caisson 2, and electrically connected to an anode receiver 102 downstream of the electrolysis vessel 1.
  • the anodic receivers 102 are or advantageously comprise a vertical beam, that is to say substantially parallel to a vertical direction Z of the electrolysis tank 1.
  • the vertical beams forming the anodic receivers 102 are here substantially rectilinear between a lower end 108 and an upper end 106 of the anodic receivers 102.
  • This form of vertical beam offers a better recovery of efforts, including better support of the whole 14 anodic, the latter may weigh several tons. This also minimizes if necessary the electrical path of the electrolysis current, for a question of efficiency of the electrolysis tank 1.
  • the vertical beams forming anodic receivers 102 may have a straight prism shape, having a polygonal horizontal section. More precisely, the vertical beams may have a parallelepipedal shape, having a rectangular or square horizontal section.
  • the side wall 104 is optionally a face of this prism or parallelepiped.
  • the one or more vertical bearing surfaces 42 of the anode assemblies 14 are located in particular on the anode crossmember 34, bearing against the support portion 101 of the vertical lateral wall 104 of these receivers. anodic.
  • each bearing surface 42 is shaped to make plane-plane contact between the anode assembly and the corresponding anode receiver 102.
  • the bearing surfaces 42 and the vertical lateral wall 104 of the anodic receivers 102, in particular the support portion 101, are substantially flat, which makes it possible in particular to ensure good conduction of the electrolysis current between the receivers. 102 anodic and the cross 34 anodic.
  • the fixing device 200 is advantageously configured to press the anode assembly 14, in particular the anode cross-member 34, and the anode receiver 102 against each other.
  • the fixing device 200 may comprise a clamping element 202 adapted to cause, when actuated, bringing the corresponding vertical support surface 42 and the vertical lateral wall 104 towards each other in order to to press them against each other.
  • This clamping member 202 may be a threaded rod whose rotation causes the anode assembly to be plated against the corresponding anode receiver 102. Fixing by plating is quick to implement: it is sufficient to actuate the element 202 clamping when the anode assembly 14 is positioned at the correct height in the electrolysis tank 1. In addition, if the surface 42 of vertical support and the side wall 104 are flat, the plating provides effective mechanical strength and reliable electrical conduction.
  • FIGS 17 to 32 show examples of fixing devices 200 that can secure the anode assembly to an anode receiver 102.
  • the fixing device 200 may comprise a first bearing surface 204 bearing against the anode assembly 14 and intended to exert on the anodic assembly 14 a first support force, and a second bearing surface 206 bearing against the anodic receiver 102 and intended to exert on the anode receiver 102 and thus the side wall 104 a second support force opposite to the first support force.
  • the first bearing surface 204 is the thread of a threaded rod forming a clamping element 202 screwed through a bore 46 formed in a plate integral with the anode assembly 14 while the second surface 206 of FIG. 'Support is an end of this threaded rod ( Figures 17, 19, 20).
  • This end may be a plate 208 substantially perpendicular to the threaded rod ( Figure 17).
  • the threaded shank may include a screw head 210 at another end.
  • the fixing device 200 may comprise two jaws 212 articulated in rotation about an axis 214 and a threaded rod connecting the two jaws 212 pivotally mounted relative to each other so that a rotation of the threaded rod causes the jaws 212 to move towards or away from one another and consequently to secure or separate the anode assembly 14 and the anodic receiver 102 (FIGS. 18 and 21 to 32).
  • the threaded rod is the clamping member 202 of the fastener.
  • Such a fixing device 200 is for example described in the patent application FR 2,884,833.
  • the first bearing surface 204 is delimited, for example, by a lateral wall of the axis 214 around which the two jaws 212 are hinged.
  • the second bearing surface 206 is delimited by the parts of the jaws 212 bearing against the anodic receiver 102.
  • the first bearing surface 204 may be a wall defining an opening 216 or a hook 218 of the fixing device 200 (FIGS. 25 to 30).
  • the side wall 104 of the anodic receiver 102 comprises a counter-support surface 110 against which the second bearing surface 206 of the fixing device 200 is to rest.
  • the anode assembly in particular the anode cross-member, comprises a traction surface against which is intended to bear the first bearing surface 204 of the fixing device 200 to pull the anode assembly against the side wall 104 of the anodic receiver 102.
  • the anode assembly in particular the anode cross member, comprises complementary receiving means of the fixing device 200.
  • the receiving means is configured to allow the anode assembly to receive and support the connection device 200.
  • the receiving means may comprise a bore 46 for receiving a threaded rod of the fixing device 200 (FIGS. 17, 19 and 20).
  • the receiving means may comprise hooks 48 intended to receive an axis 214 or a bar of the connection device 200 (FIGS. 18, 21 to 25).
  • the receiving means may comprise a bar 50 or an axis, preferably of polygonal section, intended to be inserted into an opening 216 or a hook 218 of the fixing device 200 to allow the fixing device 200 to be supported by the anodic assembly 14 ( Figures 27-32).
  • the fixing device 200 may be integrally supported by the means for receiving the anode assembly 14. This allows pre-positioning of the attachment device 200 on the anode assembly 14, prior to use of the securing device 200 to secure the anode assembly 14 to the anode receiver 102.
  • connection between the anode assembly 14 and the anode receiver 102 may be vis-à-vis (FIGS. 17 and 19-23) or preferably lateral (FIGS. 18 and 24-32).
  • the bearing surface 42 of the anode assembly 14 is located on an end face of the anode cross member 34; the plating force is oriented in a transverse direction Y of the electrolysis tank 1.
  • the bearing surface 42 of the anode assembly 14 is located on a lateral face of the anode crossmember 34; the plating force is oriented in a longitudinal direction X of the electrolysis tank 1.
  • the fixing device 200 may be configured to clamp the anode receiver 102, as shown in FIGS. 15 to 30.
  • the anode receiver 102 is then arranged between the support surface 42 of the anode assembly 14 and the second bearing surface 206 of the fixing device 200.
  • the fixing device 200 allows a reversible attachment of the anodic assembly 14 to the anodic receiver 102, that is to say that the fixing device 200 makes it possible to secure or disconnect the anode assembly 14 and the receiver. 102 anodic according to the needs of the user, in particular for the realization of anode changes or a global lift device 100 displacement.
  • the displacement device 100 advantageously comprises one or more connecting rods 112 of compensation connected to a first end 1 16 by a pivot connection of longitudinal axis X on one of the anodic receivers 102.
  • the rod 1 12 compensation is also connected by a second longitudinal axis pivot connection X to a vertically movable drive part 14 of the displacement device 100.
  • the compensation rod 112 thus enables the anodic receiver 102 to be displaced in a transverse plane YZ in order to compensate for the expansion of the anode cross-member 104 connected to the anodic receiver 102.
  • This connecting rod further allows the anodic receiver 102 to be displaced in a transverse plane XYZ for plating between the anodic receiver 102 and the anode assembly 14 when the connection between the anode assembly and the anode receiver 104 is made vis-à-vis
  • the connecting rod 12 is also configured to drive the anodic receiver 102 in vertical translation relative to the casing 2, via the workpiece 114.
  • This drive part 1 14 may be a driving beam 114 extending parallel to a longitudinal direction X of the electrolysis tank 1, as will be described in more detail below. No effort related to the displacement of the anodic receiver 102 is thus reported on the drive member 14 or an actuator 124.
  • the compensation rod 112 can be connected to an upper end 106 of the anode receptors 102.
  • the compensation connecting rod 12 is preferably connected to a lower end 108 of the anodic receivers 102, as shown in FIGS. 4 and 5.
  • the upper end 106 of the anodic receivers 102 can thus be free and the connection between the anodic assembly 14 and the anodic receiver 102 performed simply laterally, after a simple vertical sliding of the anode cross member 34 against the anodic receivers 102.
  • the anodic receiver 102 having the lowest mass among the two upstream and downstream anodic receivers 102 is connected to a compensation rod 112, while the anodic receiver 102 having the mass the highest is mounted integral with a movable part 114 vertically movable device 100 displacement, the workpiece 114 may be a driving beam 1 14 extending parallel to a longitudinal direction X of the vessel 1 electrolysis.
  • the compensation connecting rod 12 is pivotally mounted on the upstream anodic receivers 102, whereas the downstream anodic receivers 102 are mounted integral with the driving part 114 of the displacement device 100.
  • the electrolysis tank 1 comprises guide means for guiding the anodic receivers 102 in vertical translation relative to the box 2.
  • the guiding means are, for example, a vertically extending U-shaped rail and inside which the anodic receiver 102 is arranged, the rail being integral with a side 4, 6 of the box 4.
  • the rail may comprise an electrically insulating material to prevent the passage of an electric current between the anodic receiver 102 and the box 2.
  • the guide means may be configured to allow a movement of the anodic receiver 102 in the Y direction of the electrolysis tank 1. This deflection is advantageously between 1 and 10 cm and preferably between 2 and 7 cm.
  • the anode receivers 102 advantageously have an upper end 106 provided with a centering element 120. It will be noted that the upper end 106 of the anodic receivers 102 is their end farthest from the floor or bottom 8 of the box 2.
  • This centering element 120 is shaped to guide the anode assembly 14 when the anode assembly 14 has descended. vertically to the cathode 18 and prevent the anodic assembly 14 butt against the anodic receiver 102 and causes damage.
  • the anode receptors 102 have a free upper end 106, that is to say not connected to the remainder of the displacement device 100, the rest 100 of the displacement device being connected to one side of the anodic receiver 102 or preferably to a lower end 108 of the anode receiver 102, for example via an end face 108 lower than the connecting rod 1 12 compensation.
  • the centering element 120 may have a decreasing surface cross section away from the anode receiver 102.
  • the centering element 120 has a conical, frustoconical, or pyramidal shape.
  • the centering element 120 has a base similar to the section of the anodic receiver 102 and a side wall 122 extending from this base, the side wall 122 having an inclined face adjacent to the vertical side wall 104 of the anodic receiver 102.
  • the anode assembly 14 may be shaped to cooperate with the centering element 120. As illustrated in FIGS. 17 and 18, the anode assembly 14, in particular the anode cross-member 34 and more particularly an end 38 of the anode cross-member 34, may delimit a U 54 or a closed opening 52 intended to receive the anode receiver 102.
  • the U or the closed opening may be delimited by two or three flanges 56, one or more of which may comprise the complementary means of the fixing device 200, such as the bore 46 (FIG. 19) or the hooks 48 (FIG. 23).
  • the electrolysis tank 1 is devoid of elements extending to the right of the anodic receivers 102, and, where appropriate, of the centering element 120.
  • the other elements of the displacement device 100 described in more detail below do not preferably extend to the right of its anodic receivers 102, where appropriate to the right of the centering element 120. Thus, these other elements of the displacement device 100 do not interfere with the displacement of the anode assemblies 14 during their introduction or extraction.
  • the displacement device or devices 100 advantageously comprise an actuator 124 for simultaneously or collectively moving all the anodic receivers 102 that the displacement device or devices 100 comprise.
  • the anodic receivers 102 of a device 100 for moving the electrolysis tank 1 are here located on the same side of the electrolysis tank 1.
  • the displacement device or devices 100 each comprise a single actuator 124 for moving all their anodic receivers 102 adjacent to the same side of the box 2.
  • the actuator 124 is in particular a jack, for example hydraulic.
  • the displacement device 100 may comprise an upstream actuator 124 for moving all upstream anodic receivers 102 and a downstream actuator 124 for moving all downstream anodic receivers 102.
  • the electrolysis tank 1 may comprise a control unit (not shown) for synchronizing, as the case may be, the upstream actuator 124 and the downstream actuator 124.
  • the actuator 124 allows simultaneous movement of all the anodic receivers 102 that this actuator 124 is intended to set in motion.
  • the characteristics described on one side of the electrolysis tank 1 may also be present on the other side of the electrolysis tank 1.
  • the described characteristics of a displacement device 100 can be applied both to an upstream-side displacement device 100 and to a downstream-side displacement device 100 of the electrolysis vessel 1, the vessel 1 of FIG. electrolysis preferably comprising an upstream displacement device 100 and a downstream displacement device 100.
  • the displacement device or 100 advantageously comprise a lever system configured to reduce a force generated by each actuator 124. This indeed avoids using an oversized actuator.
  • this lever system may comprise a main lever 126, at least one secondary lever 128, and a transmission member 130. ordered.
  • the lever system comprises a plurality of secondary levers 128.
  • the main lever 126 and the secondary lever or levers 128 are pivotally mounted relative to a fixed part of the electrolysis tank 1, in particular with respect to the box 2 and more precisely with respect to a longitudinal side 4 of the box 2.
  • the main lever 126 and the secondary lever or levers 128 are connected to this fixed part by pivot links P1 of transverse axis Y.
  • the main lever 126 is connected to the actuator 124 so that the actuator 124 drives the main lever 126 in rotation relative to the fixed part.
  • the main lever 126 is, according to the example of Figures 1, 3, 4 and 6, pivotally mounted relative to a movable rod of the actuator 124.
  • a Pivot link P2 of transverse axis Y thus connects the main lever 126 and the cylinder rod forming the actuator 124.
  • the secondary lever or levers 128 are connected to the main lever 126 via the control transmission member 130, so that the rotation of the main lever 126 relative to the fixed part under the action of the actuator 124 causes the rotation or the secondary levers 128 to rotate relative to the fixed part.
  • the control transmission member 130 may be a rod pivotally mounted on the main lever 126, for example connected by a pivot link P3 of transverse axis Y to the main lever 126, and pivotally mounted on the or at least one of the secondary levers 128, for example connected by a pivot link P4 of transverse axis Y to the or at least one of the secondary levers 128.
  • control transmission member 130 may comprise a plurality of successive connecting rods, including a first connecting rod articulated to the main lever 126, for example via the pivot connection P3, the rods of the organ 130 transmission further being pivotally mounted relative to each other, for example by means of a pivot link P5.
  • the displacement device or devices 100 may comprise a longitudinal driving beam 114 intended to drive together all or more adjacent anode receptors 102 on the same side 4 of the box 2.
  • longitudinal driving beam 14 may be connected to the main and secondary levers 126, 128 by means of links 132 pivotally mounted on the longitudinal driving beam 114 and the secondary levers 128 or the main lever 126.
  • the beam 14 drive is thus vertically movable relative to the box 2, in particular in a vertical longitudinal plane XZ.
  • the electrolysis tank 1 may comprise guide means configured to guide the beam. 114 translation drive vertical relative to the box 2, in particular a longitudinal vertical plane XZ perpendicular to a transverse direction Y of the electrolysis tank 1.
  • the guiding means comprise for example the cradles of the box and skids mounted on the beam and sliding against these cradles.
  • the driving beam 114 is permanently attached, irremovable, to the anodic receivers 102 that the driving beam 114 supports. In other words, there is no need to detach the driving beam 114 from the anodic receivers 102 during the operation of the electrolysis tank 1.
  • the driving beam 1 14 can be fixedly mounted, integral with the anodic receivers 102 that this driving beam 1 14 drives and supports (FIG. 3 or 7), or the driving beam 114 can be connected to the Anodic receivers 102 that this driving beam 1 14 drives and supports via the connecting rod 1 12 compensation described above ( Figure 4 or 8). According to an advantageous possibility (FIGS. 2 to 5 and FIG.
  • the upstream drive beam 114 that is to say belonging to the displacement device 100 located upstream of the electrolysis tank 1 is connected to each upstream anodic receiver 102 by a compensating connecting rod 12 (FIGS. 4 and 8 illustrate the upstream side of the electrolysis tank 1), whereas the downstream driving beam 114, that is to say belonging to the device 100 of displacement located downstream side of the electrolysis tank 1, is fixed, integral with downstream anodic receptors 102 ( Figures 3 and 7 illustrate the downstream side of the electrolysis tank 1).
  • the driving beam 14 may be connected to an upper end 106 of the anodic receivers 102 (FIGS. 1, 2) or to one side of the anodic receivers 102 (FIG. 3).
  • the driving beam 11 is connected to a lower end 108 of the anodic receivers 102 (FIGS. 4, 5 and 7, 8).
  • the driving beam 114 is also connected to the actuator 124, where appropriate via the lever system.
  • the driving beam 1 14 may, however, be directly connected to one or more actuators 124 intended to move it vertically (FIGS. 7 and 8).
  • the main lever 126 and a plurality of secondary levers 128 of the lever system or several actuators 124 are connected to the driving beam 114 to limit warpage of the driving beam 114.
  • the displacement device 100 comprises connecting means connecting the driving beam 114 to this or these levers 126, 128 of the lever system, these connecting means being adapted to transform a rotational movement of this or these levers.
  • These connecting means may comprise a link 132 pivotally mounted on a lever 128 secondary, that is to say for example connected to a secondary lever 128 by a transverse axis pivot connection Y, and pivotally mounted on the beam 114 drive, in particular connected to the beam 1 14 drive by a transverse axis pivot connection Y ( Figures 3 and 4).
  • the rod 132 may be pivotally mounted on a secondary lever 128 by means of a transverse axis pivot connection Y, and mounted movable in longitudinal translation X on the driving beam 114 ( Figure 1).
  • the displacement device 100 comprises, for each anode receiver 102, a secondary lever 128 of the lever system configured to support and drive the anodic receiver 102 in vertical translation relative to the casing 2.
  • the displacement device 100 comprises connecting means adapted to transform a rotational movement of the levers 126, 128 into a vertical translation movement of the anodic receivers 102.
  • the connecting means comprise for example a link 132 pivotally mounted on a lever 126, 128, for example connected to this lever 126, 128 by a transverse axis pivot connection Y, and pivotally mounted on the corresponding anode receiver 102, in particular connected to this anodic receiver 102 by a transverse axis pivot connection Y.
  • the rod 132 may be mounted to be movable in longitudinal translation on the anode receiver 102 or the lever 126, 128 and pivotally mounted about a transverse axis Y respectively on the lever 126, 128 or the anodic receiver 102.
  • a compensating connecting rod 12 as described above may be interposed between the lever 126, 128 and the corresponding anode receptor 102, in particular between the connection link 132 and the anodic receiver 102.
  • the rod 132 may be mounted movably in longitudinal translation on the connecting rod 112 of compensation or pivotally mounted about a transverse axis Y on the connecting rod 112 of compensation.
  • the levers 126, 128 individually supporting the anodic receivers 102 may be connected to a top end of the anodic receivers 102 or to one side of the anodic receivers 102.
  • the levers 126, 128 each supporting an anode receiver 102 are connected to a lower end 108 of the anodic receivers 102 (FIG. 6).
  • the displacement device or devices 100 are located outside the box 2 and adjacent to a longitudinal side 4 of the box 2. In other words, the or the displacement devices 100 do not extend to the right of the box, in particular to the right of the upper edges of the sides 4, 6 of the box 2.
  • the right of the box means located in a volume defined vertically above the
  • the displacement device or devices 100 preferably extend below a plane horizontal XY tangential to the upper edges of the sides 4, 6 of the box 2. This has the advantage of limiting the overall height of the electrolysis cells and by the same the height of the electrolysis building and the space requirement for operations on the tank.
  • the electrolysis tank 1 may advantageously comprise sealing plates 58 mounted for example sliding on the anode assembly 14, in particular on the anode crossmember 34.
  • These sealing plates 58 make it possible to improve the tightness of the box 2 at the passage of the anode crossmember 34.
  • the sealing plates 58 may be made of ferromagnetic material, which makes it possible to stick them against the caisson 2 because of the strong magnetic field present around the anodic receivers 102 and the anode cross-member 34. It is also possible to press the plates 58 against the casing 2 by means of a clamping element mounted on the anode assembly 14, an anode receiver 102 or the casing 2.
  • the invention also relates to an aluminum smelter comprising one or more electrolysis tanks 1 as described above, as well as a method of placing a new anode assembly inside the box 2 of a tank 1 electrolysis as described above. This method is hereinafter described with reference to FIGS. 9 to 16, in the case where the anode assembly 14 is set up to replace a spent anode assembly.
  • FIG. 9 shows an electrolytic cell according to one embodiment of the invention, in which the anode 34 of an anode assembly 14 has been consumed, so that this spent anode assembly 14 must be replaced by a set 14 anodic nine.
  • the method may comprise a step of detaching one or more sealing plates 58 initially pressed against the casing 2.
  • This detachment can be achieved by spreading the plates 58 by means of a device adapted, in particular by means of an arm of a mobile service machine on a handling bridge.
  • This step allows the removal of the covers 16 and to avoid damage to the sealing plate 58 or plates 58, which can be reused.
  • the method may comprise a step of removing the covers 16 closing the opening delimited above anodic assemblies 14 to be replaced by the upper edges of the sides 4, 6 of the casing 2 (FIG.
  • Anode assembly used, for example by means of a mobile service machine on a handling bridge (not shown), disconnecting the anode assembly and the anode receivers 102 initially supporting the anode assembly 14, for example, removing the fixing devices 200 and placing them on a floor 60 inter-tanks, in particular a grating, if these fixing devices 200 are not integral with the anode assembly 14, and output of the spent anode assembly 14, in particular by upward vertical translation as illustrated by the arrow of FIG. 10.
  • the method may comprise a step of removing the sealing plate or plates 58 from the spent anode assembly 14 and then placing this or these sealing plates 58 on the new anode assembly 14.
  • the method comprises placing the new anode assembly 14 inside the well 2 of the electrolysis cell 1.
  • the anode assembly 14 is translated vertically downwards towards the bottom 8 of the box 2, as illustrated by the arrow in FIG. 13.
  • the method of placing the new anode assembly may include a prior step of guiding the anode assembly 14 for insertion without collision between the anode receivers 102 disposed on either side of the vessel.
  • the guidance is carried out in particular by means of a centering element 120 arranged on an upper end 106 of the anode receptors 102.
  • the method also includes translating the anode assembly along the anodic receivers 102 (FIGS. 14 and 15) to select, on the vertical side wall 104 of the anodic receivers 102, the support portion 101 against which to secure the surface 42. corresponding vertical support of the anode assembly 14, the support bearing surface 42 against the bearing portion 101 of the vertical side wall 104 and the fixing, via the fixing devices 200 having been optionally removed previously, from the new anodic assembly 14 against the side wall 104 of the anodic receivers 102.
  • This fixing step can be performed by raising the fixing devices 200 resting on the floor 60 or inter-cell gratings along the corresponding anodic receivers 102 ( Figure 15).
  • the upper end 106 of the anodic receivers 102 protrudes from the anode cross-member 34 and extends vertically above a plane containing the anode cross member 34.
  • the step of fixing the vertical bearing surface 42 against the selected bearing portion of the vertical lateral wall 104 advantageously comprises the simultaneous adjustment of the position of a lower surface 36 of an anode 34 of the assembly. 14 anodic in a substantially horizontal plane XY.
  • This substantially horizontal plane is an anodic plane containing the lower surfaces 36 of the anodes 34 of the other anode assemblies 14 of the electrolysis tank 1.
  • the determination of the height of the new anode assembly 14 in the caisson 2 of the electrolytic cell 1 so that the lower surface 36 of its anode (s) 34 is in the horizontal anodic plane, that is to say the choice of the support portion 101 on the vertical side wall 104, can be achieved for example by chalk markings, by using a position sensor or by use of a sound or electromagnetic wave beam, as disclosed by WO 2006/030092.
  • the anode cross members 34 and devices 200 for attaching the spent anode assembly and the new anode assembly are positioned at a different height on the associated anode receivers 102.
  • the portions 101 of associated supports are thus offset on the vertical side walls 104.
  • the devices 200 for fixing the electrolysis tank 1 are fixed at different heights on the anodic receivers 102. This is more particularly visible in FIGS. 3 and 4.
  • the fixing step comprises a plating of the contact surface 42 against the side wall 104.
  • the method may then include a step of replacing the removed hoods 16 to extract the spent anode assembly.
  • the method may comprise a step of plating the sealing plates 58 against the caisson 2 (FIG. 16).
  • the anode assembly 14 is thus put in place inside the casing 2 of the electrolysis tank 1, supported by the anodic receivers 102 and driven by the anodic receivers 102 in vertical translation towards the cathode 18 as and when the consumption of his or her anodes 34 during the electrolysis reaction and the withdrawal of the aluminum depositing on the cathode.

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Abstract

Cette cuve (1) d'électrolyse destinée à la production d'aluminium liquide comprend un caisson (2), un ensemble (14) anodique, un dispositif (100) de déplacement configuré pour entraîner l'ensemble (14) anodique en translation verticale relativement au caisson (2), et un dispositif (200) de fixation. Le dispositif (100) de déplacement comprend un récepteur (102) anodique mobile en translation verticale relativement au caisson (2) et l'ensemble (14) anodique est fixé sur le récepteur (102) anodique par le dispositif (200) de fixation. De plus, l'ensemble (14) anodique comporte une surface (42) d'appui verticale destinée à venir en appui contre le récepteur (102) anodique, et le récepteur (102) anodique comporte une paroi (104) latérale verticale de hauteur supérieure à celle de la surface (42) d'appui. Le dispositif (200) de fixation est adapté pour fixer l'ensemble (14) anodique sur le récepteur (102) anodique en mettant en appui la surface (42) d'appui verticale contre une portion (101 ) d'appui de la paroi (104) latérale verticale.

Description

Cuve d'électrolyse, aluminerie comprenant cette cuve et procédé de mise en place d'un ensemble anodique dans cette cuve
La présente invention concerne une cuve d'électrolyse destinée à la production · d'aluminium liquide, une aluminerie comprenant cette cuve d'électrolyse, et un procédé de mise en place d'un ensemble anodique neuf dans cette cuve d'électrolyse.
Il est connu de produire l'aluminium industriellement à partir d'alumine par électrolyse selon le procédé de Hall-Héroult. A cet effet, on prévoit une cuve d'électrolyse, comme celle divulguée dans le document de brevet FR 2 851 810, comprenant classiquement un caisson en acier à l'intérieur duquel est agencé un revêtement en matériaux réfractaires, une cathode en matériau carboné, traversée par des conducteurs électriques cathodiques destinés à collecter le courant d'électrolyse à la cathode pour le conduire jusqu'à des sorties cathodiques traversant le fond ou les côtés du caisson, des conducteurs électriques d'acheminement s'étendant sensiblement horizontalement jusqu'à la cuve suivante depuis les sorties cathodiques, un bain électrolytique dans lequel est dissout l'alumine, plusieurs ensembles anodiques comportant chacun une tige anodique sensiblement verticale et au moins un bloc anodique suspendu à la tige anodique et plongé dans ce bain électrolytique. Les anodes sont plus particulièrement de type anodes précuites avec des blocs carbonés précuits, c'est-à-dire cuits avant introduction dans la cuve d'électrolyse.
La cuve d'électrolyse comprend une superstructure s'étendant au-dessus du caisson pour supporter et guider un cadre anodique horizontal en mouvement, lequel cadre anodique étant constitué par une poutre horizontale. Les ensembles anodiques sont suspendus au cadre anodique horizontal par l'intermédiaire de connecteurs fixant les tiges anodiques sur le cadre anodique horizontal, les ensembles anodiques étant mobiles avec le cadre anodique par rapport au caisson et à la cathode. Des conducteurs électriques de montée du courant d'électrolyse acheminant le courant d'électrolyse depuis les sorties cathodiques jusqu'au cadre anodique s'étendent diagonalement de bas en haut depuis un côté du caisson, où ces conducteurs électriques de montée sont reliés aux conducteurs électriques d'acheminement de la cuve d'électrolyse précédente jusqu'au cadre anodique au dessus du caisson.
Les blocs anodiques étant consommés au fur et à mesure de la réaction d'électrolyse, les ensembles anodiques sont descendus progressivement vers la cathode afin de maintenir leurs blocs anodiques au moins partiellement immergés dans le bain électrolytique.
Ce déplacement des ensembles anodiques est collectif, puisque tous les ensembles anodiques sont descendus simultanément au moyen du même cadre anodique. Comme les ensembles anodiques sont tous supportés par ce cadre anodique, leur support est également collectif.
Périodiquement, un ensemble anodique usé, dont le bloc anodique a été consommé, doit être remplacé par un ensemble anodique neuf. Compte-tenu de la présence du cadre anodique et de la superstructure au-dessus du caisson, ce remplacement est réalisé en sortant l'ensemble anodique usé par un côté de la cuve d'électrolyse puis en faisant entrer l'ensemble anodique neuf par ce côté de la cuve d'électrolyse.
Pour assurer le fonctionnement de la cuve d'électrolyse, il faut que l'ensemble anodique neuf soit positionné de telle sorte que la surface inférieure de son anode soit dans un plan horizontal, confondu avec le plan contenant la surface inférieure des autres anodes de la cuve d'électrolyse, aussi appelé plan anodique. En conséquence, on fixe la tige anodique au cadre anodique, à une hauteur prédéterminée de la tige anodique mais toujours au même endroit du cadre anodique puisque celui-ci est horizontal. Selon l'état d'usure des anodes des ensembles anodiques, les tiges anodiques sont donc plaquées contre le cadre anodique à des niveaux différents de la tige anodique. En revanche, l'emplacement des connecteurs est invariant : les connecteurs sont tous à la même hauteur, au niveau du cadre anodique horizontal, lequel cadre anodique horizontal comporte des moyens complémentaires de fixation des connecteurs innamovibles, notamment des crochets, pour la fixation des connecteurs.
Un inconvénient de ces cuves d'électrolyse est que le cadre anodique et la superstructure portant le cadre anodique encombrent l'espace au-dessus de la cuve d'électrolyse. Cela contraint à changer les ensembles anodiques par le côté de la cuve d'électrolyse. Un changement d'ensemble anodique par le côté nécessite un espace inter-cuves important.
De plus, compte-tenu des possibles variations dimensionnelles du cadre anodique disposé au-dessus de la cuve, résultant notamment de la dilatation de la cuve au moment du démarrage de la cuve d'électrolyse, le support collectif des ensembles anodiques par un même cadre anodique rend également délicat le positionnement précis de toutes les surfaces inférieures des anodes dans un plan anodique horizontal.
Un autre inconvénient est que les tiges anodiques s'étendent verticalement sur une longueur suffisamment importante pour permettre de connecter ces tiges anodiques au cadre anodique en positionnant la surface inférieure de chaque anode neuve dans le plan anodique. Outre le fait que cela augmente la hauteur des cuves d'électrolyse dans leur ensemble, ainsi que la hauteur du bâtiment les abritant, cela représente un surcoût matière important, notamment car ce surcoût matière doit être pris en compte pour tous les ensembles anodiques tournant dans l'aluminerie, c'est-à-dire également ceux présents dans les zones de stockage, les ateliers de défontage ou de scellement, etc.
Il est connu du document de brevet US 3 575 827 une cuve d'électrolyse exempte d'une superstructure s'étendant au-dessus du caisson et dont les ensembles anodiques sont exempts de tige anodique verticale. Cette configuration permet notamment de changer les ensembles anodiques par le haut de la cuve d'électrolyse, en les translatant verticalement.
Chaque ensemble anodique est supporté et déplacé, non pas de manière collective, mais de façon individuelle par l'intermédiaire de quatre vérins par ensemble anodique prenant appui sur un bord supérieur du caisson. Cette solution de support individualisé des ensembles anodiques permet un positionnement aisé de la surface inférieure de chaque anode neuve dans un même plan anodique horizontal.
Cependant, un inconvénient de cette configuration est un coût élevé de la cuve d'électrolyse, du fait de l'utilisation de plusieurs vérins pour à la fois supporter et déplacer chaque ensemble anodique.
Aussi, la présente invention vise à pallier tout ou partie de ces inconvénients en proposant une cuve d'électrolyse offrant un ajustement précis et économique d'une surface inférieure d'anode dans un plan horizontal.
A cet effet, la présente invention a pour objet une cuve d'électrolyse destinée à la production d'aluminium liquide, la cuve d'électrolyse comprenant un caisson, un ensemble anodique mobile en translation verticale à l'intérieur du caisson, un dispositif de déplacement configuré pour entraîner l'ensemble anodique en translation verticale par rapport au caisson, et un dispositif de fixation, le dispositif de déplacement comprenant un récepteur anodique mobile en translation verticale par rapport au caisson et l'ensemble anodique étant fixé sur le récepteur anodique par l'intermédiaire du dispositif de fixation, caractérisée en ce que l'ensemble anodique comporte une surface d'appui verticale destinée à venir en appui contre le récepteur anodique, en ce que le récepteur anodique comporte une paroi latérale verticale ayant une hauteur supérieure à la hauteur de la surface d'appui verticale de l'ensemble anodique, et en ce que le dispositif de fixation est adapté pour fixer l'ensemble anodique sur le récepteur anodique en mettant en appui la surface d'appui verticale contre une portion d'appui de la paroi latérale verticale.
Ainsi, la cuve d'électrolyse selon l'invention permet de choisir l'emplacement, sur le récepteur anodique, auquel fixer l'ensemble anodique. La portion d'appui sur la paroi latérale verticale du récepteur anodique contre laquelle vient appuyer la surface d'appui verticale de l'ensemble anodique est déterminée en fonction de la position à laquelle on souhaite que soit positionnée la surface inférieure de la ou des anodes de l'ensemble anodique. Cela permet d'ajuster de façon précise la position de la surface inférieure de la ou des anodes de l'ensemble anodique dans le plan anodique.
Le positionnement de cette portion d'appui, de hauteur égale à la hauteur de la surface d'appui de l'ensemble anodique, peut varier sur la hauteur de la paroi latérale verticale. La portion d'appui coulisse donc sur la hauteur de la paroi latérale verticale au gré des besoins.
Le déplacement et l'ajustement de la position de la surface inférieure de la ou des anodes de l'ensemble anodique dans le plan anodique sont donc réalisés de manière économique.
Les ensembles anodiques ne comportent plus de tiges verticales servant à l'ajustement du positionnement des anodes, et plus particulièrement au positionnement individuel de plusieurs ensembles anodiques supportés et déplacés par un même cadre anodique. Plusieurs récepteurs anodiques entraînant chacun un ensemble anodique en translation verticale peuvent malgré tout être déplacés collectivement au moyen d'une motorisation commune car un ajustement du positionnement des anodes est rendu possible d'une façon différente et totalement nouvelle. Il n'est plus nécessaire d'utiliser des vérins individualisés pour déplacer des ensembles anodiques ne comportant pas de tiges verticales pour l'ajustement du positionnement des anodes.
Selon un mode de réalisation préféré, le récepteur anodique s'étend hors du caisson et le long d'un côté du caisson.
Ainsi, le récepteur anodique ne s'étend pas au droit du caisson, c'est-à-dire au-dessus du caisson, dans un volume obtenu par projection verticale d'une section horizontale délimitée par les bords supérieurs du caisson.
Cela permet de remplacer un ensemble anodique uniquement par le haut de la cuve d'électrolyse, notamment par translation verticale ascendante d'un ensemble anodique usé et translation verticale descendante d'un ensemble anodique neuf. Puisque ce mouvement est exclusivement vertical, le positionnement de la surface inférieure d'une anode dans un plan anodique horizontal est plus simple et plus précis.
Selon un mode de réalisation préféré, le récepteur anodique comprend un matériau électriquement conducteur configuré pour conduire un courant d'électrolyse jusqu'à l'ensemble anodique via la portion d'appui en contact avec l'ensemble anodique.
Ainsi, le récepteur anodique, en plus de supporter mécaniquement l'ensemble anodique, a aussi pour fonction de conduire le courant d'électrolyse jusqu'à l'ensemble anodique, en se servant du contact déjà établi avec l'ensemble anodique. Cela contribue à réduire les coûts.
Ce mode de réalisation est d'autant plus avantageux que la paroi latérale et la surface d'appui, servant de surfaces de contact, sont planes, du fait de la qualité du contact électrique en résultant.
Selon un mode de réalisation préféré, le récepteur anodique est une poutre verticale.
Cette configuration permet au récepteur anodique de supporter la masse de l'ensemble anodique avec un coût matière limité. De plus, la forme de poutre verticale permet le cas échéant de diminuer le chemin électrique du courant d'électrolyse. Cela limite les pertes énergétiques.
Aussi, la connexion électrique du récepteur anodique avec le système de conducteur peut être réalisée en dessous de la surface de contact entre l'ensemble anodique et le récepteur anodique, ce qui limite encore le chemin électrique du courant d'électrolyse.
Selon un mode de réalisation préféré, le dispositif de fixation comprend un élément de serrage configuré pour plaquer l'ensemble anodique et la paroi latérale l'un contre l'autre.
Plus particulièrement, le dispositif de fixation comprend un élément de serrage configuré pour plaquer la surface d'appui verticale contre une portion d'appui de la paroi latérale verticale.
Le plaquage permet une exécution rapide de la fixation de l'ensemble anodique sur le récepteur anodique. Plus particulièrement, le plaquage permet de fixer l'ensemble anodique contre la paroi latérale du récepteur anodique en positionnant simultanément la surface inférieure d'une anode dans le plan anodique horizontal.
De plus, le plaquage de l'ensemble anodique contre le récepteur anodique est d'autant plus avantageux que la surface de contact et la paroi latérale sont planes, car cela n'induit aucune limitation quant à la précision du positionnement de la portion d'appui.
Le plaquage est particulièrement avantageux quand le récepteur anodique est configuré pour conduire le courant d'électrolyse jusqu'à l'ensemble anodique, car le plaquage offre un contact électrique fiable.
Selon un mode de réalisation préféré, le récepteur anodique a une extrémité supérieure pourvue d'un élément de centrage, l'élément de centrage étant configuré pour guider l'ensemble anodique quand l'ensemble anodique est descendu verticalement vers l'intérieur du caisson. Cette caractéristique améliore la rapidité de mise en place de l'ensemble anodique et limite les risques d'endommagement par collision des éléments de la cuve d'électrolyse.
L'ensemble anodique délimite avantageusement une ouverture, ouverte ou fermée, destinée à coopérer avec l'élément de centrage pour guider l'ensemble anodique autour ou contre la paroi latérale du récepteur anodique quand l'ensemble anodique est descendu verticalement vers l'intérieur du caisson.
Selon un mode de réalisation préféré, le récepteur anodique est un premier récepteur anodique, la cuve comprend un deuxième dispositif de fixation, et le dispositif de déplacement comprend un deuxième récepteur anodique mobile en translation verticale par rapport au caisson, l'ensemble anodique étant fixé sur le deuxième récepteur anodique par l'intermédiaire du deuxième dispositif de fixation, l'ensemble anodique comportant une deuxième surface d'appui verticale destinée à venir en appui contre le deuxième récepteur anodique, le deuxième récepteur anodique comportant une paroi latérale verticale ayant une hauteur supérieure à la hauteur de la deuxième surface d'appui verticale, et le deuxième dispositif de fixation étant adapté pour fixer l'ensemble anodique sur le deuxième récepteur anodique en mettant en appui la deuxième surface d'appui verticale contre une portion d'appui de la paroi latérale verticale du deuxième récepteur anodique.
Ainsi, l'ensemble anodique a deux points de fixation distincts. Cela améliore la stabilité de l'ensemble anodique.
Le premier et le deuxième récepteurs anodiques sont de type similaires : chacun d'entre eux peut avoir tout ou partie des caractéristiques d'un récepteur anodique décrit ci-dessus et ci-après.
De préférence, chaque récepteur anodique est fixé à un unique ensemble anodique.
De préférence, chaque ensemble anodique est supporté par uniquement deux récepteurs anodiques : le premier récepteur anodique adjacent à un côté du caisson, et le deuxième récepteur anodique adjacent à un côté opposé du caisson.
De préférence, le premier récepteur anodique est un récepteur anodique amont, c'est-à- dire adjacent à un côté amont de la cuve d'électrolyse, et le deuxième récepteur anodique est un récepteur anodique aval, c'est-à-dire adjacent à un côté aval de la cuve d'électrolyse.
Selon un mode de réalisation préféré, l'ensemble anodique comprend une traverse anodique à laquelle est suspendue une anode, la traverse anodique ayant deux extrémités opposées dont une première extrémité fixée au premier récepteur anodique et une deuxième extrémité fixée au deuxième récepteur anodique.
Les surfaces d'appui verticales de l'ensemble anodique peuvent donc être situées sur la traverse anodique, plus particulièrement à chaque extrémité de la traverse anodique. L'ensemble anodique peut ainsi être supporté de façon stable au-dessus du caisson sans que les récepteurs anodiques ne gênent un mouvement exclusivement vertical pour un changement d'anode et le positionnement de la surface inférieure de l'anode dans le plan anodique.
Par ailleurs, on notera qu'avantageusement, la traverse anodique ne dépasse pas au-delà de la fixation sur les récepteurs anodiques. Cela limite les coûts matière et de bâtiment car la hauteur totale est réduite.
Selon un mode de réalisation préféré, le dispositif de déplacement comprend des moyens de compensation de la dilatation de la traverse anodique.
Ces moyens de compensation de la dilatation de la traverse anodique peuvent en outre permettre au besoin d'autoriser un petit déplacement de l'un ou des récepteurs anodiques vers l'ensemble anodique pour permettre le plaquage de l'un contre l'autre par l'intermédiaire de l'un des ou des dispositifs de fixation.
Selon un mode de réalisation avantageux, les moyens de compensation comprennent une bielle de compensation montée pivotante autour d'un axe longitudinal de la cuve d'électrolyse sur l'un des récepteurs anodiques parmi le premier récepteur anodique et le deuxième récepteur anodique.
Cette caractéristique a l'avantage de compenser une dilatation d'une traverse anodique de l'ensemble anodique résultant de l'introduction de l'ensemble anodique neuf dans la cuve et plus particulièrement dans le bain électrolytique qui est à une température de l'ordre de 1000°C.
Le fait de compenser cette dilatation limite les contraintes mécaniques sur le dispositif de fixation, et sur les moyens de guidage ou de mise en mouvement du dispositif de déplacement.
Selon un mode de réalisation préféré, la bielle de compensation est également montée pivotante autour d'un axe longitudinal de la cuve d'électrolyse sur une pièce d'entraînement mobile verticalement du dispositif de déplacement.
Selon un mode de réalisation préféré, la bielle de compensation est interposée entre ledit récepteur anodique et le reste du dispositif de déplacement destiné à entraîner ce récepteur anodique en translation verticale. En d'autres termes, la bielle de compensation est interposée entre le récepteur anodique et le reste du dispositif de déplacement ; la bielle de compensation relie le récepteur anodique au reste du dispositif de déplacement.
Le reste du dispositif de déplacement peut comprendre tout ou partie des éléments suivants, comme cela sera décrit plus en détail ci-après : une pièce d'entraînement ou poutre d'entraînement longitudinale, une biellette, un levier secondaire, un organe de transmission de commande, un levier principal, un actionneur.
Avantageusement, la bielle de compensation est montée pivotante sur le premier récepteur anodique, et de préférence uniquement sur le premier récepteur anodique parmi le premier récepteur anodique et le deuxième récepteur anodique.
Autrement dit, la ou les bielles de compensation sont de préférence utilisées uniquement en coopération avec le ou les premiers récepteurs anodiques, mais pas avec le ou les deuxièmes récepteurs anodiques.
Si les premiers récepteurs anodiques sont du côté amont de la cuve d'électrolyse, alors les bielles de compensation sont uniquement du côté amont de la cuve d'électrolyse.
Les moyens de compensation sont avantageusement mis en œuvre au niveau du récepteur anodique le plus léger parmi le premier récepteur anodique et le deuxième récepteur anodique.
Selon un mode de réalisation préféré, ledit récepteur anodique a une masse inférieure à la masse de l'autre récepteur anodique parmi le premier récepteur anodique et le deuxième récepteur anodique.
De préférence, le premier récepteur anodique a une masse inférieure à la masse du deuxième récepteur anodique.
En effet, la distance entre le premier récepteur anodique et une équipotentielle de conducteurs électriques d'acheminement de la cuve d'électrolyse peut être avantageusement inférieure à la distance entre le deuxième récepteur anodique et cette équipotentielle.
Selon un mode de réalisation avantageux, la cuve d'électrolyse comprend des moyens de guidage destinés à guider ledit récepteur anodique en translation verticale par rapport au caisson, les moyens de guidage étant configurés pour autoriser un débattement de ce récepteur anodique selon une direction parallèle à la traverse anodique.
Les moyens de guidage sont configurés pour autoriser un débattement du récepteur anodique notamment dans un plan transversal vertical YZ de la cuve d'électrolyse. Avantageusement, ce débattement est au moins égal à l'augmentation de la longueur de la dilatation de la traverse anodique lorsque la traverse anodique passe de l'ambiante à 900°C, c'est-à-dire de préférence supérieur à 1cm et de préférence encore supérieur à 2cm.
Avantageusement, ce débattement inférieur à 10 cm, et de préférence inférieur à 7cm, ce qui permet de garantir un guidage approximatif correct et faciliter la manipulation du récepteur anodique et la fixation de la traverse anodique au récepteur anodique.
On précise que lesdits moyens de guidage avec débattement sont préférentiellement agencés du côté de la cuve d'électrolyse où sont agencés le ou les moyens de compensation. De préférence, il s'agit du côté amont de la cuve d'électrolyse. De l'autre côté, autrement dit préférentiellement du côté aval, les moyens de guidage en translation verticale du récepteur anodique correspondant sont stricts, c'est-à-dire n'autorisent pas un débattement calibré pour compenser la dilatation de la traverse anodique.
Selon un mode de réalisation préféré, le premier récepteur anodique et le deuxième récepteur anodique ont une portion supérieure contre laquelle l'ensemble est susceptible d'être fixé, la portion supérieure du premier récepteur anodique et la portion supérieure du deuxième récepteur anodique ayant une section horizontale de surface sensiblement égale.
Cela permet de conserver un équilibrage électrique de la cuve d'électrolyse entre l'amont et l'aval indépendamment du positionnement (hauteur) de la portion d'appui sur la paroi latérale verticale.
Cette partie est une partie supérieure des récepteurs anodiques.
Dans ce cas, le premier et le deuxième récepteur anodique sont en effet configurés pour conduire le courant d'électrolyse jusqu'à l'ensemble anodique via la portion d'appui de leur paroi latérale en contact avec la surface d'appui de cet ensemble anodique. Le premier et le deuxième récepteur anodique peuvent donc comprendre un matériau électriquement conducteur pour conduire le courant d'électrolyse depuis des conducteurs électriques d'acheminement jusqu'à l'ensemble anodique.
La cuve d'électrolyse peut comprendre un système de conducteurs électriques destiné à conduire le courant d'électrolyse jusqu'à la partie des premier et deuxième récepteurs anodiques contre laquelle est destiné à être fixé l'ensemble anodique, le système de conducteurs électrique étant configuré pour obtenir un équilibre du potentiel électrique sur toute ladite partie des premier et deuxième récepteurs anodiques contre laquelle est destiné à être fixé l'ensemble anodique. Le système de conducteurs électriques peut comprendre des conducteurs électriques d'acheminement, destinés à conduire le courant d'électrolyse depuis une cuve d'électrolyse précédente de la série jusqu'aux premier et deuxième récepteurs anodiques, et le cas échéant une partie inférieure des premier et/ou deuxième récepteurs anodiques, cette partie inférieure étant la partie des premier et/ou deuxième récepteurs anodiques connectée électriquement aux conducteurs électriques d'acheminement.
L'équilibrage du potentiel électrique peut être obtenu par exemple en calibrant la section des conducteurs électriques d'acheminement et/ou de la partie inférieure des premier et/ou deuxième récepteurs anodiques.
Selon un mode de réalisation préféré, le dispositif de déplacement comprend une pièce d'entraînement mobile verticalement par rapport au caisson, ladite pièce d'entraînement étant montée solidaire du deuxième récepteur anodique pour entraîner le deuxième récepteur anodique en translation verticale par rapport au caisson.
Ainsi, c'est uniquement le récepteur anodique lé plus léger de chaque paire de récepteurs anodiques supportant un même ensemble anodique qui est relié à une bielle de compensation ayant pour fonction de compenser les effets de la dilatation de la traverse anodique. Cela permet de compenser les effets de la dilatation de la traverse anodique à moindres coûts.
Selon un mode de réalisation préféré, le dispositif de déplacement comprend une pluralité de récepteurs anodiques verticaux mobiles verticalement le long d'un même côté du caisson et ayant chacun une paroi latérale verticale destinée à être fixée à une surface d'appui verticale d'un ensemble anodique de la cuve d'électrolyse pour supporter cet ensemble anodique, la hauteur de la paroi latérale verticale étant supérieure à la hauteur de la surface d'appui verticale de l'ensemble anodique correspondant, le dispositif de déplacement comprenant en outre un actionneur configuré pour mettre en mouvement toute cette pluralité de récepteurs anodiques.
Cette cuve d'électrolyse a l'avantage d'offrir un support individualisé des ensembles anodiques, puisque chaque ensemble anodique a son ou ses propres récepteurs anodiques le supportant, mais un déplacement collectif des ensembles anodiques puisque les ensembles anodiques partagent un même actionneur. Cela permet un positionnement et un système de contrôle / commande simplifié et de qualité de la surface inférieure d'anode dans le plan anodique horizontal, du fait du support individualisé des ensembles anodiques, tout en limitant les coûts, du fait du déplacement collectif des ensembles anodiques. Il peut en être de même de l'autre côté du caisson, c'est-à-dire que le dispositif de déplacement peut comprendre une pluralité de récepteurs anodiques verticaux mobiles verticalement le long de cet autre côté du caisson, de préférence opposé, et ayant chacun une paroi latérale verticale destinée à être fixée à un ensemble anodique de la cuve d'électrolyse pour supporter cet ensemble anodique, le dispositif de déplacement comprenant en outre un actionneur configuré pour mettre en mouvement toute cette pluralité de récepteurs anodiques.
Autrement dit, la cuve d'électrolyse peut comprendre deux dispositifs de déplacement, notamment un de chaque côté longitudinal du caisson. Chacun des dispositifs de déplacement comprend une pluralité de récepteurs anodiques verticaux adjacents à un même côté du caisson et un actionneur pour mettre en mouvement tous ces récepteurs anodiques.
Selon une possibilité avantageuse, le dispositif de déplacement comprend une poutre longitudinale d'entraînement reliée à l'actionneur et mobile verticalement, la poutre d'entraînement étant rattachée à la pluralité de récepteurs anodiques de manière à entraîner ces récepteurs anodiques en translation verticale par rapport au caisson sous l'action de l'actionneur.
Ce mode de réalisation a l'avantage d'éviter au dispositif de déplacement de subir les effets de la dilatation du caisson qui a tendance à se courber avec la montée en température de la cuve au moment du démarrage.
Selon un mode de réalisation préféré, le dispositif de déplacement comprend une pluralité de leviers mobiles en rotation sous l'action de l'actionneur, chaque levier de la pluralité de leviers étant configuré pour entraîner un récepteur anodique distinct parmi la pluralité de récepteurs anodiques.
Ce mode de réalisation a l'avantage d'être plus léger.
Selon un mode de réalisation avantageux, l'ensemble anodique comprend une traverse anodique s'étendant sensiblement horizontalement et comprenant des faces d'extrémités et des faces latérales s'étendant verticalement, et la surface d'appui verticale est formée sur une face latérale verticale de la traverse anodique. La connexion entre l'ensemble anodique et le récepteur anodique est alors latérale et l'effort de plaquage orienté selon une direction longitudinale de la cuve d'électrolyse. Cette solution facilite la manipulation et le positionnement des ensembles anodiques.
Selon un autre mode de réalisation, l'ensemble anodique comprend une traverse anodique s'étendant sensiblement horizontalement et comprenant des faces d'extrémités et des faces latérales s'étendant verticalement, et la surface d'appui verticale est formée sur une face d'extrémité verticale de la traverse anodique. Plus particulièrement, la face d'extrémité verticale de la traverse anodique forme la surface d'appui verticale. La connexion entre l'ensemble anodique et le récepteur anodique est alors réalisée en vis-à- vis et l'effort de plaquage orienté selon une direction transversale de la cuve d'électrolyse. Cette solution limite les coûts matière pour la réalisation des ensembles anodiques.
Selon un autre aspect, l'invention a pour objet une aluminerie comprenant au moins une cuve d'électrolyse ayant les caractéristiques précitées.
Cette aluminerie a un rendement amélioré, puisque cette aluminerie permet de réaliser un positionnement précis de la surface inférieure d'anode des ensembles anodiques neufs. De plus, ce positionnement est réalisé de façon plus économique et plus rapide que l'état de la technique.
Selon encore un autre aspect, l'invention a pour objet un procédé de mise en place d'un ensemble anodique neuf à l'intérieur du caisson d'une cuve d'électrolyse ayant les caractéristiques précitées, dans lequel le procédé comprend les étapes :
- translater l'ensemble anodique neuf le long du ou de l'un des récepteurs anodiques pour sélectionner, sur la paroi latérale verticale de ce récepteur anodique, la portion d'appui contre laquelle fixer la surface d'appui verticale correspondante de l'ensemble anodique,
mettre en appui cette surface d'appui contre la portion d'appui de la paroi latérale verticale,
fixer par l'intermédiaire d'un dispositif de fixation l'ensemble anodique neuf contre ledit récepteur anodique.
Ce procédé permet de choisir sur le récepteur anodique l'emplacement auquel fixer l'ensemble anodique, si bien qu'il est possible d'ajuster la position de la surface inférieure de la ou des anodes de l'ensemble anodique dans le plan anodique concomitamment à la descente verticale de cet ensemble anodique à l'intérieur du caisson.
La translation de l'ensemble anodique neuf le long du ou de l'un des récepteurs anodiques est avantageusement une translation verticale, de préférence une translation exclusivement verticale.
Selon un mode de réalisation préféré, l'étape de fixation de la surface d'appui contre la portion d'appui de la paroi latérale verticale comprend l'ajustement simultané de la position d'une surface inférieure d'une anode de l'ensemble anodique dans un plan sensiblement horizontal, et plus particulièrement dans le plan anodique contenant les surfaces inférieures des anodes des autres ensembles anodiques de la cuve d'électrolyse.
Ainsi, le fait de fixer l'ensemble anodique au(x) récepteur(s) anodique(s) suffit à placer la surface inférieure d'une anode dans un plan horizontal.
Selon un mode de réalisation préféré, l'étape de fixation comprend un plaquage de la surface d'appui verticale contre la paroi latérale verticale.
Cette caractéristique permet de fixer rapidement et efficacement l'ensemble anodique sur le récepteur anodique. Elle peut aussi permettre de contraindre un positionnement de la surface inférieure d'une anode dans un plan horizontal.
Cette caractéristique est particulièrement avantageuse quand le récepteur anodique est configuré pour conduire le courant d'électrolyse jusqu'à l'ensemble anodique. Elle offre à la fois une bonne tenue mécanique et un contact électrique de qualité.
Selon un mode de réalisation préféré, l'étape de mise en appui de la surface d'appui verticale contre la paroi latérale verticale comprend préalablement une étape de guidage de l'ensemble anodique par une extrémité supérieure du récepteur anodique.
Cette étape permet une mise en appui rapide de l'ensemble anodique contre le récepteur anodique.
Cette étape de guidage peut être réalisée par l'intermédiaire de l'élément de centrage, coopérant notamment avec une ouverture fermée ou ouverte de l'ensemble anodique.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront clairement de la description détaillée ci-après d'un mode de réalisation, donné à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels :
La figure 1 est une vue schématique et de côté d'une cuve d'électrolyse selon un mode de réalisation de l'invention,
La figure 2 est une vue schématique en coupe selon la ligne l-l de la figure 1 ,
Les figures 3 et 4 sont des vues schématiques, respectivement côté aval et côté amont, d'une cuve d'électrolyse selon un mode de réalisation de l'invention,
La figure 5 est une vue schématique en coupe selon la ligne ll-ll des figures 3 et 4,
La figure 6 est une vue schématique de côté, amont ou aval, d'une cuve d'électrolyse selon un mode de réalisation de l'invention,
Les figures 7 et 8 sont des vues schématiques, respectivement côté aval et côté amont, d'une cuve d'électrolyse selon un mode de réalisation de l'invention, Les figures 9 à 16 sont des vues schématiques en coupe transversale d'une cuve d'électrolyse selon un mode de réalisation de l'invention, illustrant des étapes d'un procédé de mise en place d'un ensemble anodique neuf à l'intérieur du caisson de cette cuve d'électrolyse,
Les figures 17 et 18 sont des vues en perspective illustrant des dispositifs de connexion d'une cuve d'électrolyse selon un mode de réalisation de l'invention,
Les figures 19, 21 , 23, 24 et 27 sont des vues de côté dans un plan transversal YZ illustrant des dispositifs de connexion d'une cuve d'électrolyse selon un mode de réalisation de l'invention,
Les figures 20, 22, 25 et 28 sont des vues de dessus illustrant des dispositifs de connexion d'une cuve d'électrolyse selon un mode de réalisation de l'invention,
Les figures 26, et 29 à 32 sont des vues de côté dans un plan longitudinal XZ illustrant des dispositifs de connexion d'une cuve d'électrolyse selon un mode de réalisation de l'invention.
La figure 1 montre une cuve 1 d'électrolyse selon un mode de réalisation de l'invention. La cuve 1 d'électrolyse est destinée à la production d'aluminium selon le procédé de Hall- Héroult.
On précise que la description est réalisée par rapport à un référentiel cartésien lié à la cuve 1 d'électrolyse, l'axe X étant orienté dans une direction longitudinale de la cuve 1 d'électrolyse, l'axe Y étant orienté dans une direction transversale de la cuve 1 d'électrolyse, et l'axe Z étant orienté dans une direction verticale de la cuve 1 d'électrolyse. Les orientations, directions, plans et déplacements longitudinaux, transversaux, verticaux sont ainsi définis par rapport à ce référentiel.
La cuve 1 d'électrolyse peut faire partie d'une série de cuves d'électrolyse, cette série pouvant comprendre plusieurs centaines de cuves 1 d'électrolyse qui sont alignées en files éventuellement parallèles, les cuves 1 d'électrolyse étant connectées électriquement en série pour être parcourues par un courant d'électrolyse de l'ordre de plusieurs centaines de milliers d'Ampères. Les cuves 1 d'électrolyse sont de préférence sensiblement rectangulaires et sont préférentiellement agencées transversalement par rapport à la file que ces cuves 1 d'électrolyse forment, c'est-à-dire que la longueur des cuves d'électrolyse est sensiblement perpendiculaire à la file de cuves d'électrolyse qu'elles forment.
La figure 2 montre plus en détail la cuve 1 d'électrolyse selon le mode de réalisation de la figure 1. La cuve 1 d'électrolyse comprend un caisson 2, par exemple en acier. Comme illustré sur la figure 2, le caisson 2 comprend ici deux côtés 4 longitudinaux et deux côtés 6 transversaux opposés deux à deux, ainsi qu'un fond 8 sensiblement rectangulaire pouvant être recouvert de matériaux réfractaires 10. Le caisson 2 peut être sensiblement parallélépipédique. Les côtés 4, 6 longitudinaux et/ou transversaux du caisson 2 peuvent comprendre des berceaux 12 de renfort destinés à renforcer le caisson 2. Les côtés 4, 6 du caisson 2 ont un bord supérieur délimitant une ouverture du caisson 2 par laquelle sont introduits ou extraits les ensembles 14 anodiques. Un ensemble de capots 16 obture l'ouverture du caisson 2, ou d'une enceinte de confinement formée au-dessus de l'ouverture du caisson, pour limiter les déperditions de chaleur et les fuites de gaz générées au cours de la réaction d'électrolyse.
La cuve 1 d'électrolyse comprend par ailleurs des blocs 18 cathodiques en matériau carboné agencés au fond du caisson 2, les blocs 18 cathodiques étant traversés par des conducteurs électriques cathodiques 20 destinés à collecter le courant d'électrolyse à la cathode formée par les blocs 18 cathodiques pour le conduire jusqu'à des sorties 22 cathodiques traversant le fond 8 ou les côtés du caisson 2, des conducteurs électriques d'acheminement 24 s'étendant sensiblement horizontalement et selon une direction transversale de la cuve 1 d'électrolyse jusqu'à la cuve d'électrolyse suivante de la série (non représentée) à partir des sorties 22 cathodiques, et un bain 28 électrolytique dans lequel est dissoute l'alumine. Une nappe 30 d'aluminium liquide, recouvrant les blocs 18 cathodiques, se forme au fur et à mesure de la réaction d'électrolyse.
La cuve 1 d'électrolyse comprend également plusieurs ensembles 14 anodiques suspendus au-dessus du caisson 2, et notamment au-dessus des blocs 18 cathodiques, et mobiles verticalement par rapport au caisson 2 et à la cathode 18. Comme illustré sur les figures, les ensembles 14 anodiques comprennent une anode formée d'un ou plusieurs blocs 32 anodiques plongés dans le bain 28 électrolytique et une traverse 34 anodique à laquelle sont suspendus le ou les blocs 32 anodiques. L'anode est plus particulièrement de type précuite avec des blocs 32 carbonés précuits, c'est-à-dire cuits avant introduction dans la cuve 1 d'électrolyse.
La traverse 34 anodique comprend un matériau électriquement conducteur, notamment un matériau métallique comme de l'acier ou de l'acier et du cuivre, pour conduire le courant d'électrolyse jusqu'aux blocs 32 anodiques. Selon le mode de réalisation représenté sur les figures, la traverse 34 anodique s'étend longitudinalement de façon sensiblement parallèle à la direction transversale Y de la cuve 1 d'électrolyse, c'est-à-dire selon la largeur de la cuve 1 d'électrolyse, parallèlement aux côtés 6 transversaux du caisson 2, d'un côté 4 longitudinal à l'autre du caisson 2, et dans un plan sensiblement horizontal. Les anodes étant consommées au fur et à mesure de la réaction d'électrolyse, les ensembles 14 anodiques sont progressivement translatés verticalement vers la cathode 18 afin de maintenir immergée au moins une partie des anodes 32. La cuve 1 d'électrolyse comprend ainsi un ou plusieurs dispositifs 100 de déplacement configurés pour supporter et entraîner les ensembles 14 anodiques en translation verticale par rapport au caisson.
Selon l'invention, le ou les dispositifs 100 de déplacement comprennent plusieurs récepteurs 102 anodiques positionnés le long de la cuve en s'étendant selon une direction verticale Z de la cuve 1 d'électrolyse, c'est-à-dire une direction par exemple sensiblement perpendiculaire au fond 8 du caisson 2. Les récepteurs 102 anodiques sont mobiles en translation verticale par rapport au caisson 2 : les récepteurs 102 anodiques supportent et entraînent en translation verticale les ensembles 14 anodiques de la cuve 1 d'électrolyse.
Comme représenté sur la figure 5, les ensembles 14 anodiques comportent une ou plusieurs surfaces 42 d'appui verticales destinées chacune à venir en appui contre un récepteur 102 anodique.
Les récepteurs 102 anodiques comprennent une paroi 104 latérale ayant une portion 101 d'appui destinée à venir en appui la surface 42 d'appui verticale de l'ensemble 14 anodique. La paroi 104 latérale est sensiblement verticale.
Comme visible sur la figure 5, la paroi 104 latérale verticale a une hauteur supérieure à la hauteur de la surface 42 d'appui verticale. En d'autres termes, la paroi 104 latérale verticale s'étend verticalement sur une plus grande distance que la surface 42 d'appui. La paroi 104 latérale verticale s'étend de préférence sur une hauteur de l'ordre de 1 m à 1.5m, tandis que la surface 42 d'appui verticale, et donc la portion 101 d'appui, s'étend de préférence sur une hauteur inférieure à 40 cm et supérieure à 20 cm, correspondant typiquement à la hauteur de la traverse 34 anodique au niveau de la zone d'appui.
Cela permet de choisir sur le récepteur 102 anodique la hauteur à laquelle y fixer l'ensemble 14 anodique. Cette hauteur, autrement dit la portion d'appui, est avantageusement choisie de sorte qu'une surface 36 inférieure des blocs 18 anodiques soit positionnée dans un plan horizontal, en particulier un plan anodique horizontal contenant aussi les surfaces inférieures des blocs 18 anodiques des autres ensembles 14 anodiques de la cuve 1 d'électrolyse.
La cuve 1 d'électrolyse comprend également un dispositif 200 de fixation adapté pour fixer mécaniquement chaque ensemble 14 anodique contre les récepteurs 102 anodiques correspondants. Les dispositifs 200 de fixation sont configurés pour fixer les ensembles 14 anodiques sur les récepteurs 102 anodiques en mettant en appui la surface 42 d'appui verticale contre une portion d'appui choisie de la paroi 104 latérale verticale.
Plus précisément, c'est la traverse 34 anodique de l'ensemble 14 anodique qui est en contact avec la paroi 104 latérale.
Du fait de la fixation par l'intermédiaire du dispositif 200 de fixation, le récepteur 102 anodique est mobile concomitamment à l'ensemble 14 anodique.
Comme illustré sur la figure 2 ou sur la figure 5, le dispositif 100 de déplacement comprend de préférence au moins deux récepteurs 102 anodiques par ensemble 14 anodique, par exemple un récepteur 102 anodique amont adjacent au côté 4 longitudinal amont du caisson 2 (à gauche sur les figures 2, 5 et 7 à 14) et un récepteur 102 anodique aval adjacent au côté 4 longitudinal aval du caisson 2 (à droite sur les figures 2, 5 et 7 à 14). Amont et aval sont définis par rapport au sens de circulation global du courant d'électrolyse à l'échelle de la file de cuves 1 d'électrolyse. Un dispositif 200 de fixation est prévu pour fixer chaque récepteur 102 anodique à l'ensemble 14 anodique correspondant. Les récepteurs 102 anodiques amont et aval peuvent être similaires et présenter les mêmes caractéristiques décrites dans la présente demande.
On notera que le ou les dispositifs 100 de déplacement peuvent comprendre une pluralité de récepteurs 102 anodiques amont et une pluralité de récepteurs 102 anodiques aval. Avantageusement, un récepteur 102 anodique amont est associé à un récepteur 102 anodique aval pour former une paire de récepteurs 102 anodiques supportant un même ensemble 14 anodique, de préférence distinct, de la cuve 1 d'électrolyse. Ainsi, chaque ensemble 14 anodique peut être supporté et entraîné en translation verticale par deux récepteurs 102 anodiques : un récepteur 102 anodique amont et un récepteur 102 anodique aval. Le récepteur 102 anodique aval peut être disposé sensiblement symétriquement au récepteur 102 anodique amont par rapport à un plan médian longitudinal XZ de la cuve 1 d'électrolyse, c'est-à-dire un plan sensiblement perpendiculaire à un axe transversal Y de la cuve 1 d'électrolyse et séparant cette cuve 1 d'électrolyse en deux moitiés similaires. Les récepteurs 102 anodiques amont et aval peuvent avoir une extrémité 106 supérieure agencée sensiblement à la même hauteur. Les récepteurs 102 anodiques adjacents à un même côté 4 du caisson 2 peuvent être répartis à intervalle régulier dans une direction longitudinale X de la cuve 1 d'électrolyse. Ces récepteurs 102 anodiques adjacents à un même côté 4 du caisson 2 peuvent être alignés dans un même plan longitudinal XZ. Les récepteurs 102 anodiques amont et aval peuvent tous s'étendre parallèlement les uns par rapport aux autres et selon une direction verticale Z de la cuve 1 d'électrolyse et se présenter par exemple sous la forme de poutres. Comme visible sur les figures 2 et 5, la traverse 34 anodique a deux extrémités 38 opposées dont une extrémité 38 amont (à gauche sur les figures) et une extrémité 38 aval (à droite sur les figures). La traverse 34 anodique est fixée aux récepteurs 102 anodiques, respectivement amont et aval, au niveau de ses extrémités 38, respectivement amont et aval, par l'intermédiaire des dispositifs 200 de fixation. On constate donc que la traverse 34 anodique ne dépasse pas au-delà de sa fixation aux récepteurs 102 anodiques.
Les récepteurs 102 anodiques s'étendent de préférence hors du caisson 2, le long des côtés 4 longitudinaux opposés du caisson 2, par exemple entre deux berceaux 12 de renfort consécutifs pour diminuer l'encombrement entre deux cuves 1 d'électrolyse adjacentes. Plus particulièrement, les récepteurs 102 anodiques s'étendent intégralement hors du caisson 2.
Les récepteurs 102 anodiques, et le dispositif 100 de déplacement dans son ensemble le cas échéant, ne s'étendent pas au droit de l'ouverture délimitée par les bords supérieurs des côtés 4, 6 du caisson 2. Cela facilite un changement d'ensemble anodique par le haut de la cuve 1 d'électrolyse, celle-ci étant par ailleurs exempte de cadre anodique et de superstructure dont sont traditionnellement pourvues les cuves d'électrolyse de l'état de la technique. La cuve 1 d'électrolyse est donc ici du type à changement d'ensemble 14 anodique par le haut, et non sur les côtés, c'est-à-dire par translation verticale ascendante d'un ensemble 14 anodique usé et translation verticale descendante d'un ensemble 14 anodique neuf au-dessus du caisson 2, en particulier au-dessus de l'ouverture délimitée par les bords supérieurs des côtés 4, 6 du caisson 2.
Au moins l'un des récepteurs 102 anodiques associés à un même ensemble 14 anodique comprend un matériau électriquement conducteur configuré pour conduire le courant d'électrolyse jusqu'à cet ensemble 14 anodique via la paroi 104 latérale de ce récepteur 102 anodique en contact avec l'ensemble 14 anodique.
Lorsqu'un seul récepteur 102 anodique conduit le courant d'électrolyse jusqu'à l'ensemble 14 anodique, il s'agit avantageusement du récepteur 102 anodique amont afin de minimiser le trajet électrique.
De préférence, à la fois les récepteurs 102 anodiques amont et les récepteurs 102 anodiques aval sont configurés pour conduire le courant d'électrolyse jusqu'à l'ensemble 14 anodique via la portion d'appui de leur paroi 104 latérale en contact avec la surface 42 d'appui de cet ensemble 14 anodique. Dans ce cas, les récepteurs 102 anodiques amont et les récepteurs 102 anodiques aval peuvent avantageusement avoir une section horizontale de surface sensiblement égale en ce qui concerne la partie de la paroi 104 latérale verticale contre laquelle la surface 42 d'appui verticale de l'ensemble 14 anodique est susceptible de venir en appui en vue de fixer l'ensemble 14 anodique contre le récepteur 102 anodique, cela pour une question d'équilibrage électrique.
Comme cela est visible notamment sur les figures 3 et 4 montrant les côtés aval et amont de la cuve 1 d'électrolyse, les récepteurs 102 anodiques aval ont une section horizontale de surface sensiblement égale au niveau d'une portion 105 supérieure correspondant à la portion du récepteur 102 anodique contre laquelle est susceptible de venir en appui la surface 42 d'appui verticale de l'ensemble 14 anodique pour fixer l'ensemble 14 anodique au récepteur 102 anodique (au-dessus de la limite 103), alors que la section horizontale a une surface bien plus importante pour les récepteurs 102 anodiques aval que pour les récepteurs 102 anodiques amont du côté d'une portion 107 inférieure des récepteurs 102 anodiques aval, cette portion 107 inférieure étant connectée électriquement au système de conducteurs (au-dessous de la limite 103). La portion 105 supérieure est celle comprenant la portion 101 d'appui. Le système de conducteur de la cuve 1 d'électrolyse, c'est-à-dire l'ensemble des conducteurs électriques de la cuve 1 d'électrolyse destinés à conduire le courant d'électrolyse jusqu'à l'ensemble 14 anodique, est en effet configuré de sorte qu'un équilibre du potentiel électrique soit obtenu au niveau de la limite 103 et que cet équilibre ne soit pas modifié depuis cette limite 103 jusque dans la répartition du courant entre les anodes 32 de l'ensemble 14 anodique, et ce quelle que soit la hauteur à laquelle l'ensemble 14 anodique est connecté contre la paroi 104 latérale verticale des récepteurs 102 anodiques.
Les récepteurs 102 anodiques comprennent ou sont par exemple en matériau électriquement conducteur, notamment métallique comme de l'acier, de l'aluminium et/ou du cuivre.
Comme visible sur les figures 2 et 5, les récepteurs 102 anodiques peuvent être électriquement reliés aux conducteurs électriques d'acheminement 24 de la cuve d'électrolyse précédente de la série, notamment par leur portion 107 inférieure, de sorte que ces conducteurs électriques d'acheminement 24 conduisent le courant d'électrolyse jusqu'aux récepteurs 102 anodiques qui à leur tour conduisent le courant d'électrolyse jusqu'à la traverse 34 anodique.
En particulier, les conducteurs électriques d'acheminement 24 peuvent comprendre, comme représenté sur les figures 2 et 5, des conducteurs 40 électriques souples pouvant se déformer pour accompagner le mouvement de translation verticale des récepteurs 102 anodiques et de l'ensemble 14 anodique en optimisant la longueur du chemin électrique parcouru par le courant d'électrolyse. Selon l'exemple des figures 2 et 5 et 7 à 14, la cuve 1 d'électrolyse peut comprendre des conducteurs 40 électriques souples, flexibles s'étendant sous cette cuve 1 d'électrolyse, notamment sous le caisson 2, et connectés électriquement à un récepteur 102 anodique aval de la cuve 1 d'électrolyse.
Comme illustré sur les figures, les récepteurs 102 anodiques sont ou comprennent avantageusement une poutre verticale, c'est-à-dire sensiblement parallèle à une direction verticale Z de la cuve 1 d'électrolyse. Les poutres verticales formant les récepteurs 102 anodiques sont ici sensiblement rectilignes entre une extrémité 108 inférieure et une extrémité 106 supérieure des récepteurs 102 anodiques. Cette forme de poutre verticale offre une meilleure reprise des efforts, notamment un meilleur soutien de l'ensemble 14 anodique, ce dernier pouvant peser plusieurs tonnes. Cela minimise aussi le cas échéant le chemin électrique du courant d'électrolyse, pour une question de rendement de la cuve 1 d'électrolyse.
En particulier, les poutres verticales formant récepteurs 102 anodiques peuvent avoir une forme de prisme droit, ayant une section horizontale polygonale. Plus précisément, les poutres verticales peuvent avoir une forme de parallélépipède, ayant une section horizontale rectangulaire ou carré. La paroi 104 latérale est le cas échéant une face de ce prisme ou de ce parallélépipède.
Comme représenté sur les figures 2 et 5, la ou les surfaces 42 d'appui verticales des ensembles 14 anodiques sont situées notamment sur la traverse 34 anodique, en appui contre la portion 101 d'appui de la paroi 104 latérale verticale de ces récepteurs 102 anodiques.
De préférence, chaque surface 42 d'appui est conformée pour réaliser un contact de type plan-plan entre l'ensemble 14 anodique et le récepteur 102 anodique correspondant.
En particulier, les surfaces 42 d'appui et la paroi 104 latérale verticale des récepteurs 102 anodiques, notamment la portion 101 d'appui, sont sensiblement planes, ce qui permet notamment d'assurer une bonne conduction du courant d'électrolyse entre les récepteurs 102 anodiques et la traverse 34 anodique.
Comme visible sur les figures 1 à 5, le dispositif 200 de fixation est avantageusement configuré pour plaquer l'ensemble 14 anodique, notamment la traverse 34 anodique, et le récepteur 102 anodique l'un contre l'autre. A cette fin, le dispositif 200 de fixation peut comprendre un élément 202 de serrage adapté pour provoquer lorsqu'il est actionné le rapprochement de la surface 42 d'appui verticale correspondante et de la paroi 104 latérale verticale l'une vers l'autre afin de les presser l'une contre l'autre. Cet élément 202 de serrage peut être une tige filetée dont la rotation provoque le plaquage de l'ensemble 14 anodique contre le récepteur 102 anodique correspondant. La fixation par plaquage est rapide à mettre en œuvre : il suffit d'actionner l'élément 202 de serrage lorsque l'ensemble 14 anodique est positionné à la bonne hauteur dans la cuve 1 d'électrolyse. De plus, si la surface 42 d'appui verticale et la paroi 104 latérale sont planes, le plaquage offre une tenue mécanique efficace et une conduction électrique fiable.
Les figures 17 à 32 montrent des exemples de dispositifs 200 de fixation pouvant fixer l'ensemble 14 anodique à un récepteur 102 anodique. Le dispositif 200 de fixation peut comprendre une première surface 204 d'appui en appui contre l'ensemble 14 anodique et destinée à exercer sur l'ensemble 14 anodique une première force d'appui, et une deuxième surface 206 d'appui en appui contre le récepteur 102 anodique et destinée à exercer sur le récepteur 102 anodique et donc la paroi 104 latérale une deuxième force d'appui opposée à la première force d'appui.
A titre d'exemple, la première surface 204 d'appui est le filet d'une tige filetée formant élément 202 de serrage vissée à travers un alésage 46 formé dans une plaque solidaire de l'ensemble 14 anodique tandis que la deuxième surface 206 d'appui est une extrémité de cette tige filetée (figures 17, 19, 20). Cette extrémité peut être une plaque 208 sensiblement perpendiculaire à la tige filetée (figure 17). La tige filetée peut comprendre une tête 210 de vissage à une autre extrémité.
Toujours à titre d'exemple, le dispositif 200 de fixation peut comprendre deux mâchoires 212 articulées en rotation autour d'un axe 214 et une tige filetée reliant les deux mâchoires 212 montées pivotantes l'une par rapport à l'autre de sorte qu'une rotation de la tige filetée provoque un rapprochement ou un éloignement des mâchoires 212 et conséquemment la solidarisation ou la désolidarisation de l'ensemble 14 anodique et du récepteur 102 anodique (figures 18 et 21 à 32). La tige filetée est l'élément 202 de serrage du dispositif de fixation. Un tel dispositif 200 de fixation est par exemple décrit dans la demande de brevet FR 2 884 833. La première surface 204 d'appui est délimitée par exemple par une paroi latérale de l'axe 214 autour duquel sont articulées les deux mâchoires 212 tandis que la deuxième surface 206 d'appui est délimitée par les parties des mâchoires 212 en appui contre le récepteur 102 anodique. Selon un autre exemple, la première surface 204 d'appui peut être le cas échéant une paroi délimitant une ouverture 216 ou un crochet 218 du dispositif 200 de fixation (figures 25 à 30).
De façon complémentaire, comme visible sur les figures 20 et 23, la paroi 104 latérale du récepteur 102 anodique comprend une surface 110 de contre-appui, contre laquelle est destinée à venir en appui la deuxième surface 206 d'appui du dispositif 200 de fixation, et l'ensemble 14 anodique, en particulier la traverse 34 anodique, comprend une surface 44 de traction contre laquelle est destinée à venir en appui la première surface 204 d'appui du dispositif 200 de fixation pour tirer l'ensemble 14 anodique contre la paroi 104 latérale du récepteur 102 anodique. De préférence, l'ensemble 14 anodique, notamment la traverse 34 anodique, comprend des moyens de réception complémentaires du dispositif 200 de fixation. Les moyens de réception sont configurés pour permettre à l'ensemble 14 anodique de recevoir et supporter le dispositif 200 de connexion. Les moyens de réception peuvent comprendre un alésage 46 destiné à recevoir une tige filetée du dispositif 200 de fixation (figures 17, 19 et 20). Les moyens de réception peuvent comprendre des crochets 48 destinés à recevoir un axe 214 ou une barre du dispositif 200 de connexion (figures 18, 21 à 25). Les moyens de réception peuvent comprendre une barre 50 ou un axe, de préférence à section polygonale, destiné à être inséré dans une ouverture 216 ou un crochet 218 du dispositif 200 de fixation pour permettre au dispositif 200 de fixation d'être supporté par l'ensemble 14 anodique (figures 27 à 32). Selon les exemples des figures 17 à 25 et 28 à 32, le dispositif 200 de fixation peut être intégralement supporté par les moyens de réception de l'ensemble 14 anodique. Cela permet un pré-positionnement du dispositif 200 de fixation sur l'ensemble 14 anodique, avant utilisation du dispositif 200 de fixation pour fixer l'ensemble 14 anodique au récepteur 102 anodique.
La connexion entre l'ensemble 14 anodique et le récepteur 102 anodique peut être en vis- à-vis (figures 17 et 19 à 23) ou de préférence latérale (figures 18 et 24 à 32). Dans le premier cas, la surface 42 d'appui de l'ensemble 14 anodique est située sur une face d'extrémité de la traverse 34 anodique ; l'effort de plaquage est orienté selon une direction transversale Y de la cuve 1 d'électrolyse. Dans le deuxième cas, la surface 42 d'appui de l'ensemble 14 anodique est située sur une face latérale de la traverse 34 anodique ; l'effort de plaquage est orienté selon une direction longitudinale X de la cuve 1 d'électrolyse.
Le dispositif 200 de fixation peut être configuré pour prendre en étau le récepteur 102 anodique, comme cela est représenté sur les figures 15 à 30. Le récepteur 102 anodique est alors agencé entre la surface 42 d'appui de l'ensemble 14 anodique et la deuxième surface 206 d'appui du dispositif 200 de fixation.
On notera que le dispositif 200 de fixation permet une fixation réversible de l'ensemble 14 anodique sur le récepteur 102 anodique, c'est-à-dire que le dispositif 200 de fixation permet de solidariser ou désolidariser l'ensemble 14 anodique et le récepteur 102 anodique en fonction des besoins de l'utilisateur, notamment pour la réalisation des changements d'anode ou d'un relevage global du dispositif 100 de déplacement.
Comme illustré sur les figures 1 , 2, 4 et 5, le dispositif 100 de déplacement comprend avantageusement une ou plusieurs bielles 112 de compensation reliées à une première extrémité 1 16 par une liaison pivot d'axe longitudinal X sur un des récepteurs 102 anodiques. A une deuxième extrémité 1 18 opposée à la première extrémité, la bielle 1 12 de compensation est également reliée par une deuxième liaison pivot d'axe longitudinal X à une pièce 1 14 d'entraînement mobile verticalement du dispositif 100 de déplacement. La bielle 112 de compensation autorise ainsi un déplacement du récepteur 102 anodique dans un plan transversal YZ, afin de compenser la dilatation de la traverse 104 anodique liée au récepteur 102 anodique. Cette bielle permet en outre un déplacement du récepteur 102 anodique dans un plan transversal XYZ pour le plaquage entre le récepteur 102 anodique et l'ensemble 14 anodique lorsque la connexion entre l'ensemble anodique et le récepteur 104 anodique est réalisée en vis-à-vis comme sur les figures 17 et 19 à 22 En outre, la bielle 1 12 de compensation est ainsi configurée pour entraîner le récepteur 102 anodique en translation verticale par rapport au caisson 2, via la pièce 114 d'entraînement. Cette pièce 1 14 d'entraînement peut être une poutre 114 d'entraînement s'étendant parallèlement à une direction longitudinale X de la cuve 1 d'électrolyse, comme cela sera décrit plus en détail ci-après. Aucun effort lié au déplacement du récepteur 102 anodiqué n'est ainsi reporté sur la pièce 1 14 d'entraînement ou un actionneur 124.
Selon l'exemple des figures 1 et 2, la bielle 112 de compensation peut être reliée à une extrémité 106 supérieure des récepteurs 102 anodiques. Toutefois, la bielle 1 12 de compensation est de préférence reliée à une extrémité 108 inférieure des récepteurs 102 anodiques, comme cela est représenté sur les figures 4 et 5. L'extrémité 106 supérieure des récepteurs 102 anodique peut ainsi être libre et la connexion entre l'ensemble 14 anodique et le récepteur 102 anodique réalisée simplement de façon latérale, après un simple coulissement vertical de la traverse 34 anodique contre les récepteurs 102 anodiques.
Avantageusement, pour chaque paire de récepteurs 102 anodiques amont et aval, le récepteur 102 anodique ayant la masse la plus faible parmi les deux récepteurs 102 anodiques amont et aval est relié à une bielle 112 de compensation, tandis que le récepteur 102 anodique ayant la masse la plus élevée est monté solidaire d'une pièce 114 d'entraînement mobile verticalement du dispositif 100 de déplacement, la pièce 114 d'entraînement pouvant être une poutre 1 14 d'entraînement s'étendant parallèlement à une direction longitudinale X de la cuve 1 d'électrolyse. Selon l'exemple des figures 1 à 5, la bielle 1 12 de compensation est montée pivotante sur les récepteurs 102 anodiques amont, alors que les récepteurs 102 anodiques aval sont montés solidaires de la pièce 114 d'entraînement du dispositif 100 de déplacement.
La cuve 1 d'électrolyse comprend des moyens de guidage destinés à guider les récepteurs 102 anodiques en translation verticale par rapport au caisson 2.
Les moyens de guidage sont par exemple un rail en U s'étendant verticalement et à l'intérieur duquel est agencé le récepteur 102 anodique, le rail étant solidaire d'un côté 4, 6 du caisson 4. Le rail peut comprendre un matériau électriquement isolant pour empêcher le passage d'un courant électrique entre le récepteur 102 anodique et le caisson 2.
Lorsque le récepteur 102 anodique est entraîné en déplacement via une bielle 1 12 de compensation, pour compenser la dilatation de la traverse 34 anodique ou permettre un rapprochement selon la direction Y du récepteur 102 anodique et de la traverse 34 anodique pour leur fixation en vis-à-vis, les moyens de guidage peuvent être configurés pour autoriser un débattement du récepteur 102 anodique selon la direction Y de la cuve 1 d'électrolyse. Ce débattement est avantageusement compris entre 1 et 10 cm et de préférence compris entre 2 et 7 cm.
Comme illustré sur la figure 5, les récepteurs 102 anodiques ont avantageusement une extrémité 106 supérieure pourvue d'un élément 120 de centrage. On notera que l'extrémité 106 supérieure des récepteurs 102 anodiques est leur extrémité la plus éloignée du sol ou du fond 8 du caisson 2. Cet élément 120 de centrage est conformé pour guider l'ensemble 14 anodique quand l'ensemble 14 anodique est descendu verticalement vers la cathode 18 et éviter que l'ensemble 14 anodique ne butte contre le récepteur 102 anodique et provoque des dégradations.
De préférence, les récepteurs 102 anodiques ont une extrémité 106 supérieure libre, c'est-à-dire non reliée au reste du dispositif 100 de déplacement, le reste 100 du dispositif de déplacement étant relié à un côté du récepteur 102 anodique ou préférentiellement à une extrémité 108 inférieure du récepteur 102 anodique, par exemple via une face d'extrémité 108 inférieure à la bielle 1 12 de compensation.
L'élément 120 de centrage peut comporter une section transverse de surface décroissante en s'éloignant du récepteur 102 anodique. Par exemple, l'élément 120 de centrage a une forme conique, tronconique, ou pyramidale. De préférence, l'élément 120 de centrage a une base similaire à la section du récepteur 102 anodique et une paroi 122 latérale s'étendant à partir de cette base, la paroi 122 latérale ayant un pan incliné adjacent à la paroi 104 latérale verticale du récepteur 102 anodique.
L'ensemble 14 anodique peut être conformé pour coopérer avec l'élément 120 de centrage. Comme illustré sur les figures 17 et 18, l'ensemble 14 anodique, notamment la traverse 34 anodique et plus particulièrement une extrémité 38 de la traverse 34 anodique, peut délimiter un U 54 ou une ouverture 52 fermée destiné à recevoir le récepteur 102 anodique. Le U ou l'ouverture fermée peut être délimité par deux ou trois flasques 56, dont un ou plusieurs peuvent comporter les moyens complémentaires du dispositif 200 de fixation, comme l'alésage 46 (figure 19) ou les crochets 48 (figure 23). Avantageusement, la cuve 1 d'électrolyse est dépourvue d'éléments s'étendant au droit des récepteurs 102 anodiques, et, le cas échéant, de l'élément 120 de centrage. En particulier, les autres éléments du dispositif 100 de déplacement décrits plus en détails ci- après ne s'étendent préférentiellement pas au droit de ses récepteurs 102 anodiques, le cas échéant au droit de l'élément 120 de centrage. Ainsi, ces autres éléments du dispositif 100 de déplacement ne gênent pas le déplacement des ensembles 14 anodiques lors de leur mise en place ou extraction
Comme illustré sur les figures 1 , 3, 4 et 6, le ou les dispositifs 100 de déplacement comprennent avantageusement un actionneur 124 pour mettre en mouvement simultanément ou collectivement tous les récepteurs 102 anodiques que le ou les dispositifs 100 de déplacement comportent. Les récepteurs 102 anodiques d'un dispositif 100 de déplacement de la cuve 1 d'électrolyse sont ici situés d'un même côté de la cuve 1 d'électrolyse. De préférence, le ou les dispositifs 100 de déplacement comprennent chacun un unique actionneur 124 pour mettre en mouvement tous leurs récepteurs 102 anodiques, adjacents à un même côté du caisson 2. L'actionneur 124 est notamment un vérin, par exemple hydraulique.
Ainsi, le dispositif 100 de déplacement peut comprendre un actionneur 124 amont destiné à déplacer tous les récepteurs 102 anodiques amont et un actionneur aval 124 destiné à déplacer tous les récepteurs 102 anodiques aval. La cuve 1 d'électrolyse peut comprendre une unité de commande (non représentée) pour synchroniser le cas échéant l'actionneur 124 amont et l'actionneur 124 aval. L'actionneur 124 permet un déplacement simultané de tous les récepteurs 102 anodiques que cet actionneur 124 est destiné à mettre en mouvement.
Comme indiqué précédemment, les caractéristiques décrites d'un côté de la cuve 1 d'électrolyse peuvent être également présentes de l'autre côté de la cuve 1 d'électrolyse. En particulier, les caractéristiques décrites d'un dispositif 100 de déplacement peuvent s'appliquer aussi bien à un dispositif 100 de déplacement côté amont qu'à un dispositif 100 de déplacement côté aval de la cuve 1 d'électrolyse, la cuve 1 d'électrolyse comprenant de préférence un dispositif 100 de déplacement amont et un dispositif 100 de déplacement aval.
Pour limiter les coûts, le ou les dispositifs 100 de déplacement comprennent avantageusement un système de levier configuré pour démultiplier une force générée par chaque actionneur 124. Cela évite en effet d'utiliser un actionneur surdimensionné.
Comme illustré sur les figures 1 , 3, 4 et 6, ce système de levier peut comprendre un levier 126 principal, au moins un levier 128 secondaire, et un organe 130 de transmission de commande. De préférence, le système de levier comprend une pluralité de leviers 128 secondaires.
Le levier 126 principal et le ou les leviers 128 secondaires sont montés pivotants par rapport à une partie fixe de la cuve 1 d'électrolyse, notamment par rapport au caisson 2 et plus précisément par rapport à un côté 4 longitudinal du caisson 2. Ainsi, le levier 126 principal et le ou les leviers 128 secondaires sont reliés à cette partie fixe par des liaisons pivot P1 d'axe transversal Y.
Le levier 126 principal est relié à l'actionneur 124 de sorte que l'actionneur 124 entraîne le levier 126 principal en rotation par rapport à la partie fixe. Le levier 126 principal est, selon l'exemple des figures 1 , 3, 4 et 6, monté pivotant par rapport à une tige mobile de l'actionneur 124. Une liaison pivot P2 d'axe transversal Y relie ainsi le levier 126 principal et la tige du vérin formant l'actionneur 124.
Le ou les leviers 128 secondaires sont reliés au levier 126 principal par l'intermédiaire de l'organe 130 de transmission de commande, de sorte que la rotation du levier 126 principal par rapport à la partie fixe sous l'action de l'actionneur 124 entraîne la rotation du ou des leviers 128 secondaires par rapport à la partie fixe.
L'organe 130 de transmission de commande peut être une bielle montée pivotante sur le levier 126 principal, par exemple reliée par une liaison pivot P3 d'axe transversal Y au levier 126 principal, et montée pivotante sur le ou au moins l'un des leviers 128 secondaires, par exemple reliée par une liaison pivot P4 d'axe transversal Y à le ou au moins l'un des leviers 128 secondaires.
Comme illustré sur la figure 6, l'organe 130 de transmission de commande peut comprendre une pluralité de bielles successives, dont une première bielle articulée au levier 126 principal par exemple par l'intermédiaire de la liaison pivot P3, les bielles de l'organe 130 de transmission étant par ailleurs montées pivotantes les unes par rapport aux autres, par exemple par l'intermédiaire d'une liaison pivot P5.
Selon le mode de réalisation illustré sur les figures 3 et 4, le ou les dispositifs 100 de déplacement peuvent comprendre une poutre 114 longitudinale d'entraînement destinée à entraîner ensemble tous ou plusieurs récepteurs 102 anodiques adjacents à un même côté 4 du caisson 2. La poutre 1 14 longitudinale d'entraînement peut être reliée aux leviers 126, 128 principal et secondaires au moyen de biellettes 132 montées de façon pivotantes sur la poutre 114 longitudinale d'entraînement et les leviers secondaires 128 ou le levier principal 126. La poutre 1 14 d'entraînement est ainsi mobile verticalement par rapport au caisson 2, notamment dans un plan longitudinal vertical XZ. La cuve 1 d'électrolyse peut comprendre des moyens de guidage configurés pour guider la poutre 114 d'entraînement en translation verticale par rapport au caisson 2, notamment un plan vertical longitudinal XZ perpendiculaire à une direction transversale Y de la cuve 1 d'électrolyse. Les moyens de guidage comprennent par exemple les berceaux du caisson et des patins montés sur la poutre et glissant contre ces berceaux.
De plus, la poutre 114 d'entraînement est liée de façon permanente, inamovible, aux récepteurs 102 anodiques que cette poutre 114 d'entraînement supporte. Autrement dit, il n'y a pas besoin de détacher la poutre 114 d'entraînement des récepteurs 102 anodiques au cours du fonctionnement de la cuve 1 d'électrolyse. En particulier, la poutre 1 14 d'entraînement peut être montée fixe, solidaire des récepteurs 102 anodiques que cette poutre 1 14 d'entraînement entraîne et supporte (figure 3 ou 7), ou bien la poutre 114 d'entraînement peut être reliée aux récepteurs 102 anodiques que cette poutre 1 14 d'entraînement entraîne et supporte par l'intermédiaire de la bielle 1 12 de compensation décrite précédemment (figure 4 ou 8). Selon une possibilité avantageuse (figures 2 à 5 et figure 8), la poutre 114 d'entraînement amont, c'est-à-dire appartenant au dispositif 100 de déplacement situé côté amont de la cuve 1 d'électrolyse, est reliée à chaque récepteur 102 anodique amont par une bielle 1 12 de compensation (les figures 4 et 8 illustrent le côté amont de la cuve 1 d'électrolyse), tandis que la poutre 114 d'entraînement aval, c'est-à-dire appartenant au dispositif 100 de déplacement situé côté aval de la cuve 1 d'électrolyse, est fixée, solidaire des récepteurs 102 anodiques aval (les figures 3 et 7 illustrent le côté aval de la cuve 1 d'électrolyse).
La poutre 1 14 d'entraînement peut être reliée à une extrémité 106 supérieure des récepteurs 102 anodiques (figures 1 , 2) ou à un côté des récepteurs 102 anodiques (figure 3). De préférence, la poutre 1 14 d'entraînement est reliée à une extrémité 108 inférieure des récepteurs 102 anodiques (figures 4, 5 et 7, 8).
Pour entraîner les récepteurs 102 anodiques en translation verticale, la poutre 114 d'entraînement est par ailleurs reliée à l'actionneur 124, le cas échéant par l'intermédiaire du système de levier. La poutre 1 14 d'entraînement peut être toutefois directement reliée à un ou plusieurs actionneurs 124 destinés à la déplacer verticalement (figures 7 et 8). De préférence, le levier 126 principal et plusieurs leviers 128 secondaires du système de levier ou plusieurs actionneurs 124 sont reliés à la poutre 114 d'entraînement pour limiter un gauchissement de la poutre 114 d'entraînement. Le dispositif 100 de déplacement comprend à cet effet des moyens de liaison reliant la poutre 114 d'entraînement à ce ou ces leviers 126, 128 du système de levier, ces moyens de liaison étant adaptés pour transformer un mouvement de rotation de ce ou ces leviers 126, 128 en un mouvement de translation dans un plan vertical longitudinal XZ de la poutre 114 d'entraînement. Ces moyens de liaison peuvent comprendre une biellette 132 montée pivotante sur un levier 128 secondaire, c'est-à-dire par exemple reliée à un levier 128 secondaire par une liaison pivot d'axe transversal Y, et montée pivotante sur la poutre 114 d'entraînement, en particulier reliée à la poutre 1 14 d'entraînement par une liaison pivot d'axe transversal Y (figures 3 et 4). Alternativement, la biellette 132 peut être montée pivotante sur un levier 128 secondaire au moyen d'une liaison pivot d'axe transversal Y, et montée mobile en translation longitudinale X sur la poutre 114 d'entraînement (figure 1).
Selon le mode de réalisation de la figure 6, le dispositif 100 de déplacement comprend pour chaque récepteur 102 anodique, un levier 128 secondaire du système de levier configuré pour supporter et entraîner le récepteur 102 anodique en translation verticale par rapport au caisson 2. A cet effet, le dispositif 100 de déplacement comprend des moyens de liaison adaptés pour transformer un mouvement de rotation des leviers 126, 128 en un mouvement de translation verticale des récepteurs 102 anodiques. Les moyens de liaison comprennent par exemple une biellette 132 montée pivotante sur un levier 126, 128, par exemple reliée à ce levier 126, 128 par une liaison pivot d'axe transversal Y, et montée pivotante sur le récepteur 102 anodique correspondant, notamment reliée à ce récepteur 102 anodique par une liaison pivot d'axe transversal Y. Alternativement, la biellette 132 peut être montée mobile en translation longitudinale sur le récepteur 102 anodique ou le levier 126, 128 et montée pivotante autour d'un axe transversal Y respectivement sur le levier 126, 128 ou le récepteur 102 anodique. On notera qu'une bielle 1 12 de compensation telle que décrite précédemment peut être interposée entre le levier 126, 128 et le récepteur 102 anodique correspondant, notamment entre la biellette 132 de liaison et le récepteur 102 anodique. Le cas échéant, la biellette 132 peut être montée mobile en translation longitudinale sur la bielle 112 de compensation ou montée pivotante autour d'un axe transversal Y sur la bielle 112 de compensation.
Les leviers 126, 128 supportant individuellement les récepteurs 102 anodiques peuvent être reliés à une extrémité 106 supérieure des récepteurs 102 anodiques ou à un côté des récepteurs 102 anodiques. De préférence, les leviers 126, 128 supportant chacun un récepteur 102 anodique sont reliés à une extrémité 108 inférieure des récepteurs 102 anodiques (figure 6).
Comme illustré sur les figures 1 à 8, et plus particulièrement sur les figures 2 et 5, le ou les dispositifs 100 de déplacement sont situés à l'extérieur du caisson 2 et adjacents à un côté 4 longitudinal du caisson 2. Autrement dit, le ou les dispositifs 100 de déplacement ne s'étendent pas au droit du caisson, notamment au droit des bords supérieurs des côtés 4, 6 du caisson 2. Par « au droit du caisson » on entend situé dans un volume défini verticalement au-dessus du caisson 2. En outre, comme illustré sur les figures 3 à 6, le ou les dispositifs 100 de déplacement s'étendent préférentiellement en-deçà d'un plan horizontal XY tangent aux bords supérieurs des côtés 4, 6 du caisson 2. Cela présente l'avantage de limiter la hauteur globale des cuves d'électrolyse et par la même la hauteur du bâtiment d'électrolyse et l'encombrement pour les opérations sur la cuve.
Comme cela est visible sur les figures 2 et 5, la cuve 1 d'électrolyse peut avantageusement comprendre des plaques 58 d'étanchéité montées par exemple glissantes sur l'ensemble 14 anodique, notamment sur la traverse 34 anodique. Ces plaques 58 d'étanchéité permettent d'améliorer l'étanchéité du caisson 2 au niveau du passage de la traverse 34 anodique. Les plaques 58 d'étanchéité peuvent être en matériau ferromagnétique, ce qui permet de les coller contre le caisson 2 du fait du fort champ magnétique présent autour des récepteurs 102 anodiques et de la traverse 34 anodique. Il est aussi possible de plaquer les plaques 58 contre le caisson 2 par l'intermédiaire d'un élément de serrage monté sur l'ensemble 14 anodique, un récepteur 102 anodique ou le caisson 2.
L'invention concerne également une aluminerie comprenant une ou plusieurs cuves 1 d'électrolyse telles que décrites ci-dessus, ainsi qu'un procédé de mise en place d'un ensemble anodique neuf à l'intérieur du caisson 2 d'une cuve 1 d'électrolyse telle que décrite ci-dessus. Ce procédé est décrit ci-après en référence aux figures 9 à 16, dans le cas où l'ensemble 14 anodique est mis en place pour remplacer un ensemble 14 anodique usé.
La figure 9 montre une cuve d'électrolyse selon un mode de réalisation de l'invention, dans laquelle l'anode 34 d'un ensemble 14 anodique a été consommée, si bien que cet ensemble 14 anodique, usé, doit être remplacé par un ensemble 14 anodique neuf.
Ainsi, comme illustré sur la figure 10, le procédé peut comprendre une étape de décollement d'une ou plusieurs plaques 58 d'étanchéité initialement plaquées contre le caisson 2. Ce décollement peut être réalisé en écartant les plaques 58 au moyen d'un équipement adapté, notamment au moyen d'un bras d'une machine de service mobile sur un pont de manutention. Cette étape permet l'enlèvement des capots 16 et d'éviter d'endommager la ou les plaques 58 d'étanchéité, celles-ci pouvant être réutilisées.
Le procédé peut comprendre une étape d'enlèvement des capots 16 obturant l'ouverture délimitée au-dessus d'ensembles 14 anodiques à remplacer par les bords supérieurs des côtés 4, 6 du caisson 2 (figure 1 1), de saisie de l'ensemble 14 anodique usé, par exemple par l'intermédiaire d'une machine de service mobile sur un pont de manutention (non représentée), de déconnexion de l'ensemble 14 anodique et des récepteurs 102 anodiques soutenant initialement l'ensemble 14 anodique, en retirant par exemple les dispositifs 200 de fixation et en les posant sur un plancher 60 inter-cuves, notamment un caillebotis, si ces dispositifs 200 de fixation ne sont pas solidaires de l'ensemble 14 anodique, et de sortie de l'ensemble 14 anodique usé, en particulier par translation verticale ascendante comme illustré par la flèche de la figure 10.
Le procédé peut comprendre une étape de retrait de la ou des plaques 58 d'étanchéité de l'ensemble 14 anodique usé puis de mise en place de cette ou ces plaques 58 d'étanchéité sur l'ensemble 14 anodique neuf.
Le procédé comprend la mise en place de l'ensemble 14 anodique neuf à l'intérieur du caisson 2 de la cuve 1 d'électrolyse. L'ensemble 14 anodique est translaté verticalement vers le bas, vers le fond 8 du caisson 2, comme illustré par la flèche de la figure 13.
Le procédé de mise en place de l'ensemble anodique neuf peut comprendre une étape préalable de guidage de l'ensemble 14 anodique pour son insertion sans collision entre les récepteurs 102 anodique disposé de part et d'autre de la cuve. Le guidage est réalisé notamment par l'intermédiaire d'un élément 120 de centrage agencé sur une extrémité 106 supérieure des récepteurs 102 anodiques
Le procédé comprend aussi la translation de l'ensemble 14 anodique le long des récepteurs 102 anodiques (figures 14 et 15) pour sélectionner, sur la paroi 104 latérale verticale des récepteurs 102 anodiques, la portion 101 d'appui contre laquelle fixer la surface 42 d'appui vertical correspondante de l'ensemble 14 anodique, la mise en appui cette surface 42 d'appui contre la portion 101 d'appui de la paroi 104 latérale verticale et la fixation, par l'intermédiaire des dispositifs 200 de fixation ayant été éventuellement retirés précédemment, de l'ensemble 14 anodique neuf contre la paroi 104 latérale des récepteurs 102 anodiques. Cette étape de fixation peut être exécutée en faisant remonter les dispositifs 200 de fixation reposant sur le plancher 60 ou caillebotis inter-cuves le long des récepteurs 102 anodiques correspondants (figure 15).
On notera qu'il découle de ces étapes le fait que l'extrémité 106 supérieure des récepteurs 102 anodiques dépasse de la traverse 34 anodique et s'étende verticalement au-dessus d'un plan contenant la traverse 34 anodique.
L'étape de fixation de la surface 42 d'appui vertical contre la portion d'appui sélectionnée de la paroi 104 latérale verticale comprend avantageusement l'ajustement simultané de la position d'une surface 36 inférieure d'une anode 34 de l'ensemble 14 anodique dans un plan sensiblement horizontal XY. Ce plan sensiblement horizontal est un plan anodique contenant les surfaces 36 inférieures des anodes 34 des autres ensembles 14 anodiques de la cuve 1 d'électrolyse.
La détermination de la hauteur de l'ensemble 14 anodique neuf dans le caisson 2 de la cuve 1 d'électrolyse pour que la surface 36 inférieure de sa ou ses anodes 34 soit dans le plan anodique horizontal, c'est-à-dire le choix de la portion 101 d'appui sur la paroi 104 latérale verticale, peut être réalisée par exemple par marquage par trait de craie, par utilisation d'un capteur de position ou par utilisation d'un faisceau d'ondes sonores ou électromagnétiques, comme divulgué par le document de brevet WO 2006/030092.
Comme on peut le voir en comparant les figures 1 1 et 14, les traverses 34 anodiques et dispositifs 200 de fixation de l'ensemble anodique usé et de l'ensemble anodique neuf sont positionnées à une hauteur différente sur les récepteurs 102 anodiques associés. Les portions 101 d'appuis associées sont ainsi décalées sur les parois 104 latérales verticales.
Compte-tenu de l'état d'usure différent des anodes 34 des ensembles 14 anodiques de la cuve 1 d'électrolyse, les dispositifs 200 de fixation de la cuve 1 d'électrolyse sont fixés à des hauteurs différentes sur les récepteurs 102 anodiques. Cela est plus particulièrement visible sur les figures 3 et 4.
Selon un mode de réalisation préféré, l'étape de fixation comprend un plaquage de la surface 42 de contact contre la paroi 104 latérale.
Le procédé peut ensuite comprendre une étape de remise en place des capots 16 ayant été retirés pour extraire l'ensemble 14 anodique usé. Le procédé peut comprendre une étape de plaquage des plaques 58 d'étanchéité contre le caisson 2 (figure 16).
L'ensemble 14 anodique est ainsi mis en place à l'intérieur du caisson 2 de la cuve 1 d'électrolyse, supporté par les récepteurs 102 anodiques et entraîné par les récepteurs 102 anodiques en translation verticale vers la cathode 18 au fur et à mesure de la consommation de son ou ses anodes 34 au cours de la réaction d'électrolyse et du soutirage de l'aluminium se déposant sur la cathode.
Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit ci-dessus, ce mode de réalisation n'ayant été donné qu'à titre d'exemple. Des modifications sont possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par la substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS
1. Cuve (1) d'électrolyse destinée à la production d'aluminium liquide, la cuve (1 ) d'électrolyse comprenant un caisson (2), un ensemble (14) anodique mobile en translation
5 verticale à l'intérieur du caisson (2), un dispositif (100) de déplacement configuré pour entraîner l'ensemble (14) anodique en translation verticale par rapport au caisson (2), et un dispositif (200) de fixation, le dispositif (100) de déplacement comprenant un récepteur (102) anodique mobile en translation verticale par rapport au caisson (2) et l'ensemble (14) anodique étant fixé sur le récepteur (102) anodique par l'intermédiaire du dispositif m (200) de fixation, caractérisée en ce que l'ensemble (14) anodique comporte une surface (42) d'appui verticale destinée à venir en appui contre le récepteur (102) anodique, en ce que le récepteur (102) anodique comporte une paroi (104) latérale verticale ayant une hauteur supérieure à la hauteur de la surface (42) d'appui verticale de l'ensemble (14) anodique, et en ce que le dispositif (200) de fixation est adapté pour fixer l'ensemble (14)
15 anodique sur le récepteur (102) anodique en mettant en appui la surface (42) d'appui verticale contre une portion (101) d'appui de la paroi (104) latérale verticale.
2. Cuve (1 ) d'électrolyse selon la revendication 1 , dans laquelle le récepteur (102) anodique s'étend hors du caisson (2) et le long d'un côté (4) du caisson (2).
3. Cuve (1 ) d'électrolyse selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle le récepteur (102) 0 anodique comprend un matériau électriquement conducteur configuré pour conduire un courant d'électrolyse jusqu'à l'ensemble (14) anodique via la portion (101 ) d'appui en contact avec l'ensemble (14) anodique.
4. Cuve (1) d'électrolyse selon l'une des revendications 1 à 3, dans laquelle le récepteur (102) anodique est une poutre verticale.
5 5. Cuve (1) d'électrolyse selon l'une des revendications 1 à 4, dans laquelle le dispositif (200) de fixation comprend un élément (202) de serrage configuré pour plaquer l'ensemble (14) anodique et la paroi (104) latérale l'un contre l'autre.
6. Cuve (1 ) d'électrolyse selon l'une des revendications 1 à 5, dans laquelle le récepteur (102) anodique a une extrémité (106) supérieure pourvue d'un élément (120) de 30 centrage, l'élément (120) de centrage étant configuré pour guider l'ensemble (14) anodique quand l'ensemble (14) anodique est descendu verticalement vers l'intérieur du caisson (2).
7. Cuve (1 ) d'électrolyse selon l'une des revendications 1 à 6, dans laquelle le récepteur (102) anodique est un premier récepteur (102) anodique, la cuve (1) comprend un deuxième dispositif (200) de fixation, et le dispositif (100) de déplacement comprend un deuxième récepteur (102) anodique mobile en translation verticale par rapport au caisson (2), l'ensemble (14) anodique étant fixé sur le deuxième récepteur (102) anodique par l'intermédiaire du deuxième dispositif (200) de fixation, l'ensemble (14) anodique comportant une deuxième surface (42) d'appui verticale destinée à venir en appui contre le deuxième (102) récepteur anodique, le deuxième récepteur (102) anodique comportant une paroi (104) latérale verticale ayant une hauteur supérieure à la hauteur de la deuxième surface (42) d'appui verticale, et le deuxième dispositif (200) de fixation étant adapté pour fixer l'ensemble (14) anodique sur le deuxième récepteur (102) anodique en mettant en appui la deuxième surface (42) d'appui verticale contre une portion (101) d'appui de la paroi (104) latérale verticale du deuxième récepteur (102) anodique.
8. Cuve (1 ) d'électrolyse selon la revendication 7, dans laquelle l'ensemble (14) anodique comprend une traverse (34) anodique à laquelle est suspendue une anode (32), la traverse (34) anodique ayant deux extrémités (38) opposées dont une première extrémité (38) fixée au premier récepteur (102) anodique et une deuxième extrémité (38) fixée au deuxième récepteur (102) anodique.
9. Cuve (1 ) d'électrolyse selon la revendication 8, dans laquelle le dispositif (100) de déplacement comprend des moyens de compensation de la dilatation de la traverse (34) anodique.
10. Cuve (1 ) d'électrolyse selon la revendication 9, dans laquelle les moyens de compensation comprennent une bielle (112) de compensation montée pivotante autour d'un axe longitudinal de la cuve (1 ) d'électrolyse sur l'un des récepteurs (102) anodiques parmi le premier récepteur (102) anodique et le deuxième récepteur (102) anodique.
11. Cuve (1 ) d'électrolyse selon la revendication 10, dans laquelle la bielle (112) de compensation est également montée pivotante autour d'un axe longitudinal de la cuve (1 ) d'électrolyse sur une pièce (1 14) d'entraînement mobile verticalement du dispositif (100) de déplacement.
12. Cuve (1 ) d'électrolyse selon la revendication 10 ou 1 1 , dans laquelle la bielle (1 12) de compensation est interposée entre ledit récepteur (102) anodique et le reste du dispositif (100) de déplacement destiné à entraîner ce récepteur (102) anodique en translation verticale.
13. Cuve (1 ) d'électrolyse selon l'une des revendications 10 à 12, dans laquelle ledit récepteur (102) anodique a une masse inférieure à la masse de l'autre récepteur (102) anodique parmi le premier récepteur (102) anodique et le deuxième récepteur (102) anodique.
5 14. Cuve (1 ) d'électrolyse selon l'une des revendications 10 à 13, dans laquelle la cuve (1 ) d'électrolyse comprend des moyens de guidage destinés à guider ledit récepteur (102) anodique en translation verticale par rapport au caisson (2), les moyens de guidage étant configurés pour autoriser un débattement de ce récepteur (102) anodique selon une direction parallèle à la traverse (34) anodique. m 15. Cuve (1) d'électrolyse selon l'une des revendications 7 à 14, dans laquelle le premier récepteur (102) anodique et le deuxième récepteur (102) anodique ont une portion (105) supérieure contre laquelle l'ensemble (14) est susceptible d'être fixé, la portion (105) supérieure du premier récepteur (102) anodique et la portion (105) supérieure du deuxième récepteur (102) anodique ayant une section horizontale de
15 surface sensiblement égale.
16. Cuve (1) d'électrolyse selon l'une des revendications 1 à 15, dans laquelle le dispositif (100) de déplacement comprend une pièce (1 14) d'entraînement mobile verticalement par rapport au caisson (2), ladite pièce (114) d'entraînement étant montée solidaire du deuxième récepteur (102) anodique pour entraîner le deuxième récepteur 0 (102) anodique en translation verticale par rapport au caisson (2).
17. Cuve (1 ) d'électrolyse selon l'une des revendications 1 à 16, dans laquelle le dispositif (100) de déplacement comprend une pluralité de récepteurs (102) anodiques verticaux mobiles verticalement le long d'un même côté (4) du caisson (2) et ayant chacun une paroi (104) latérale verticale destinée à être fixée à une surface (42) d'appui 5 verticale d'un ensemble (14) anodique de la cuve (1 ) d'électrolyse pour supporter cet ensemble (14) anodique, la hauteur de la paroi (104) latérale verticale étant supérieure à la hauteur de la surface (42) d'appui verticale de l'ensemble (14) anodique correspondant, le dispositif (100) de déplacement comprenant en outre un actionneur (124) configuré pour mettre en mouvement toute cette pluralité de récepteurs (102) anodiques. 0
18. Cuve (1 ) d'électrolyse selon la revendication 17, dans laquelle le dispositif (100) de déplacement comprend une poutre (1 14) longitudinale d'entraînement reliée à l'actionneur (124) et mobile verticalement, la poutre (114) d'entraînement étant rattachée à la pluralité de récepteurs (102) anodiques de manière à entraîner ces récepteurs (102) anodiques en translation verticale par rapport au caisson (2) sous l'action de l'actionneur (124).
19. Cuve (1) d'électrolyse selon la revendication 17, dans laquelle le dispositif (100) de déplacement comprend une pluralité de leviers (126, 128) mobiles en rotation sous l'action de l'actionneur (124), chaque levier (126, 128) de la pluralité de leviers (126, 128) étant configuré pour entraîner un récepteur (102) anodique distinct parmi la pluralité de
5 récepteurs (102) anodiques.
20. Cuve (1 ) d'électrolyse selon l'une des revendications 1 à 19, dans laquelle l'ensemble (14) anodique comprend une traverse (34) anodique s'étendant sensiblement horizontalement à laquelle est suspendue une anode (32), la traverse (34) anodique comprenant des faces d'extrémités et des faces latérales s'étendant verticalement, et m dans laquelle la surface (42) d'appui verticale est formée sur une face latérale verticale de la traverse (34) anodique.
21. Cuve (1 ) d'électrolyse selon l'une des revendications 1 à 19, dans laquelle l'ensemble (14) anodique comprend une traverse (34) anodique s'étendant sensiblement horizontalement à laquelle est suspendue une anode (32), la traverse (34) anodique
15 comprenant des faces d'extrémités et des faces latérales s'étendant verticalement, et dans laquelle la surface (42) d'appui verticale est formée sur une face d'extrémité verticale de la traverse (34) anodique.
22. Aluminerie comprenant au moins une cuve (1 ) d'électrolyse selon l'une des revendications 1 à 21. 0
23. Procédé de mise en place d'un ensemble (14) anodique neuf à l'intérieur du caisson (2) d'une cuve (1) d'électrolyse selon l'une des revendications 1 à 21 , dans lequel le procédé comprend les étapes :
translater l'ensemble (14) anodique neuf le long du ou de l'un des récepteurs (102) anodiques pour sélectionner, sur la paroi (104) latérale verticale de ce récepteur 5 (102) anodique, la portion (101 ) d'appui contre laquelle fixer la surface (42) d'appui verticale correspondante de l'ensemble (14) anodique,
mettre en appui cette surface (42) d'appui contre la portion (101 ) d'appui de la paroi (104) latérale verticale,
fixer par l'intermédiaire d'un dispositif (200) de fixation l'ensemble (14) anodique 0 neuf contre ledit récepteur (102) anodique.
24. Procédé selon la revendication 23, dans lequel l'étape de fixation de la surface (42) d'appui contre la portion (101 ) d'appui de la paroi (104) latérale verticale comprend l'ajustement simultané de la position d'une surface (36) inférieure d'une anode (32) de l'ensemble (14) anodique dans un plan sensiblement horizontal.
25. Procédé selon la revendication 23 ou 24, dans lequel l'étape de fixation comprend un plaquage de la surface (42) d'appui verticale contre la paroi (104) latérale verticale.
26. Procédé selon l'une des revendications 23 à 25, dans lequel l'étape de mise en appui de la surface (42) d'appui verticale contre la pàroi (104) latérale verticale comprend préalablement une étape de guidage de l'ensemble (14) anodique par une extrémité (106) supérieure du récepteur (102) anodique.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3093736B1 (fr) * 2019-03-14 2021-02-19 Rio Tinto Alcan Int Ltd Outil d’intervention pour l’exploitation d’une cuve d’électrolyse
CN112048738B (zh) * 2020-09-11 2023-06-13 郑述营 电解槽阳极更换系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1328361A (fr) * 1962-04-05 1963-05-31 Pechiney Amélioration aux cuves d'électrolyse
FR1498504A (fr) * 1965-08-09 1967-10-20 Kaiser Aluminium Chem Corp Dispositif de suspension d'anodes pour cuve de réduction électrolytique
US4269673A (en) * 1980-01-28 1981-05-26 Aluminum Company Of America Anode mount

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3127338A (en) * 1958-03-25 1964-03-31 mantovanello etal
NO124039B (fr) * 1968-06-07 1972-02-21 Montedison Spa
IN158317B (fr) * 1981-12-08 1986-10-18 Pechiney Aluminium
US5876585A (en) * 1996-05-29 1999-03-02 Schenk; Rodney J. Anode clamp

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1328361A (fr) * 1962-04-05 1963-05-31 Pechiney Amélioration aux cuves d'électrolyse
FR1498504A (fr) * 1965-08-09 1967-10-20 Kaiser Aluminium Chem Corp Dispositif de suspension d'anodes pour cuve de réduction électrolytique
US4269673A (en) * 1980-01-28 1981-05-26 Aluminum Company Of America Anode mount

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