Brevet FR2029493A1 — publié le 19701023

Cette invention a trait à un procédé amélioré et un appareillage de commande pour contrôler la réduction de l'alumi- nium par électrolyse d'un bain de sels en fusion. Selon la technique antérieure, la réduction de l'aluminium par électrolyse de l'alumine dissoute dans la cryolite, utilise une série de cuves individuelles reliées en série, chacune contenant une ou plusieurs électrodes de carbone. Une cuve typique pour réduction d'aluminium comporte essentiellement une anode mobile en carbone, une cathode, et un électrolyte de cryolite fondue dans lequel l'alumine est dissoute. La réaction globale réalisée dans la cuve comporte la réduction de l'alumine en aluminium qui se dépose alors sur la cathode, et ltoxydation du carbone en mono-oxyde de carbone et dioxyde de carbone sur l'anode. En général, la cuve est constituée d'un bac en acier revêtu de blocs de carbone et contenant un bain de cryolite fondue, les blocs de carbone étant placés au fond et recouverts d'aluminium pour constituer la cathode. Les anodes de carbone sont mobiles et suspendues à la partie supérieure, et trempent dans la cryolite fondue. Une source de puissance électrique est reliée entre l'anode et la cathode, de telle sorte qutun courant résultant circule entre l'anode et la cathode pour réduire l'alumine en aluminium.Le bain en fusion résultant, en raison de la température de travail, se recouvre d'une croate d'électrolyte solidifié et d'alumine. Un opérateur doit périodiquement briser une partie de cette crotte et-répartir les morceaux à 1'intérieur du bain, alors que de l'alumine nouvelle est ajoutée au-dessus pour constituer une nouvelle croate. Le courant électrique décompose l'alumine en solution dans la cryolite, de telle sorte que l'aluminium se dépose sur le bain de métal fondu existant déjà au fond de la cuve. Dans le cours du processus,de l'oxygène est libéré à la surface de l'anode où il réagit pour former du dioxyde de carbone qui s'échappe sous forme de bulles. La température de l'opération est d'environ 95000. Une faible portion de l'aluminium réagit avec l'électrolytè pour former un brouillard métallique qui est transporté vers l'anode par la circulation de l'électrolyte et y est oxydé en réduisant une partie du dioxyde de carbone en monoxyde. Selon la loi de Faraday, un courant de 1 000 ampères d:ôit produire, dans une cuve type, environ 8,150 kg d'aluminium par jour ; la pratique usuelle permet d'obtenir seulement 6,80 kg- environ de métal réduit, de telle sorte que le rendement d'inten- sité dans le processus est d'environ 85 % et les gaz anodiques contiennent environ 30 % de monoxyde de carbone. La tension théorique de décomposition de l'alumine pour former de l'aluminium et du dioxyde de carbone est de 1,7 volts ; en raison de la ré- sistance de l'électrolyte, des liaisons et des differentes con- nexions du circuit, la cuve fonctionne en pratique sous environ 4,5 volts.Normalement, la cuve fonctionne avec environ 3 à 5 % d'alumine dans la solution de l'électrolyte, mais, au fur et à mesure que l'électrolyse s'effectue, le taux d'alumine descend graduellement vers 1/2 ou 1 %. Pour cette dernière concentration, une couche de monofluorure de carbone non conducteur commence à se former à la surface de l'anode et l'électrolyte est moins apte à mouillerles blocs de carbone ; lorsque ceci se produit, le film tend à devenir électriquement isolant et la tension aux bornes de la cuve peut monter jusqu'à 30 ou 50 voits.--Cêtta-con- dition est corrigée par le bris de la croûte d'alumine par un opérateur, qui la disperse dans le bain de manière à- la:-- dissoudre pour rendre l'électrolyte plus conducteur et qu'ainsi la tension aux bornes de la cuve puisse revenir à sa valeur normale. De l'alumine nouvelle est ajoutée sur les zones brisées pour consti- tuer une nouvelle croûte. Cette dernière opération est nécessaire toutes les 8 heures environ, mais cet intervalle;var- en7ifonc- tion de la conception de la cuve et de la méthode de fonctionne- ment.L'aluminium métal s'accumule, pour une cuve type de 40 kilo-ampères, à la vitessé d'environ 272 kg par jour ; à des in- tervalles convenables, tous les jours ou tous les deux jours, un réservoir de prélèvement est amené contre la cuve et de l'alumi- nium fondu est soutiré de cette cuve. Un type de conditions de fonctionnement qui peuvent ad- venir et nécessiter des corrections, correspond à ce qu'on appelle la "cuve malade". Ceci se produit chaque fois que le taux d'alumine dans le bain de sels fondus devient trop élevé, soit en raison d'un chargement initial en alumine trop important, ou en raison de l'addition accidentelle d'une trop grande quantité d'a lumine dans le cours d'une opération d'électrolyse. Dans les conditions de "cuve malade", la température du bain descend anormalement, et la résistance de l'élément, ainsi que le rende ment en intensité, deviennent trop faibles.Il est utile, pour ramener la cuve malade à un fonctionnement normal, de relever l'anode et écarter les électrodes de la cuve de manière à retrouver une résistance d'élément convenable voisine d'une va leur pré-déterminée souhaitable pour l'opération d'électrolyse. Cependant, dans la plupart des cas, un soin considérable est pris dans la fonctionnement de la cuve, pour maintenir une concentration en aluminium dans chaque cuve de manière que les conditions de "cuve malade" ne puissent appraître, car de telles conditions nécessitent plusieurs heures pour leur correction. D'autre part, si la concentration en alumine du bain de sels dissous dans une des cuves devient trop faible, on observe alors "l'effet d'anode" dans lequel la résistance de la cuve aug- mente et le rendement en intensite chute à une valeur égale à la moitie ou au quart de sa valeur dans un fonctionnement normal. Le remède pour cet effet d'anode est de recharger la cuve avec une quantité correcte d'alumine additionnelle. Dans l'industrie de l'aluminium, il est courant d'équiper d'un ampèremètre les lignes d'alimentation de puissance de manière à pouvoir mesurer le courant traversant les différentes cuves connectées en serie, et d'équiper chaque cuve d'un voltmètre connecté entre ses électrodes, de manière que la chute de tension aux bornes de chaque cuve et, par suite, la résistance dans chaque cuve, puissent être déterminées. Il est d'usage courant d'ajuster la position des électrodes d'une cuve particulière dans le but d'améliorer le rendement en intensité de cette cuve, et il est courant d'utiliser des électrodes ayant un conduit de fer ou d'a cier incorporé, grâce auquel le gaz anodique peut être prélevé pour analyse. La pratique usuelle est de positionner l'anode de chaque cuve en fonction de l'expérience antérieure, pour obtenir des valeurs de résistance de cellule satisfaisantes pour la cuve utilisée. Da plus, bien qu'on ait proposé des additions fréquentes et même pratiquement constantes de petites quantités d'alumine dans une cuve, avec pour objectif de maintenir une concentration en alumine plus constante et restant à l'intérieur de limites relativement étroites, et, par suite, de maintenir un rendement en intensité voisin de l'optimum, il est plus courant de contrôler le processus en effectuant des additions relativement importantes et peu fréquentes d'alumine dans les cuves dans lesquels l'effet d'anode s'instaure, ainsi que l'indique uhe résistance de cuve accrue. Toujours selon la technique antérieure, il est reconnu l'existence d'une relation entre analyse du gaz anodique et le rendeinent-d'intensité"de l'opération d'électrolyse. On peut se référer à un texte de C. J. McMinn, intitulé "Status of Gas Analysis Control of Aluminium Reduction Cells", publié dans le "Journal of Metalss" de Mars 1966, page 308. te texte de McMinnn discute des différentes équations reliant le rendement d'intensité à l'analyse du gaz anodique, y compris de l'équation simple :: % CO % CE (efficacité d'intensité) = % CO2 + 2 (1) 2 découverte par Pearson et de ses modifications diverses, y compris la modification de Kostykov, selon laquelle le gaz anodique est également analysé en ce qui concerne la teneur en eau, dans le but d'effectuer une correction pour la réaction chimique de permutation eau-gaz ;;' les électrodes anodiques contiennent parfois des liants composés d'hydrocarbures et lzhydrogène de ces hydrocarbures réagit avec le bioxyde de carbone- pour former de 11 oxyde de carbone et de la vapeur d'eau. Ltarticle de McMinn si .gnale dé plus, le 'travail de Popov dans' lequel, par l'utilisation de l'équation de Pearson et un équipement de calcul électronique, l'efficacité d'intensité exprimée en % est calculée et utilisée dans des études de processus. On a créé un fonctionnement amélioré pour la production d'aluminium par électrolyse de l'alumine dissoute dans la cryolite, et contenu dans une pluralité de cuves disposées en série. Chaque cuve est munie d'une anode mobile avec conduit incorporé, de manière que le gaz anodique créé à la surface inférieure de l'anode puisse être prélevé et analysé.Des moyens de calcul numérique sont prévus pour contrôler la température du bain et la résistance du bain dans chaque cuve et pour calculer, en se basant sur l'ana lyse du gaz anodique, le rendement d'intensité instantanée dans chaque cuve, ainsi que son intégrale par rapport au temps, ppur permettre de programmer la position des anodes respectives en fonction de la production d'aluminium dans chaque cuve, ainsi que sa dérivée par rapport au temps, pour permettre la prévision de l'établissement de l'effet d'anode dans le but de recharger en alumine en temps utile, pour éviter l'établissement de cet effet d'anode et le mauvais rendement résultant dans l'utilisation du courant.Le dispositif de commande procède également à une analyse et à une correction des effets de "cuve malade", stabilise de manière très sensible le courant d'alimentation et maintient la puissance consommée sur la ligne d'alimentation à l'intérieur d'une limite pré-déterminée, amenant ainsi de nouvelles économies dues à un facteur de charge amélioré. La technique antérieure ne- contient- aucune appréciation de la nécessité particulière de' l'utilisation d'une technique améliorée dans la production pratique de l'aluminium, conforme à la présente invention, ni de l'importance des bénéfices qui peuvent être obtenus dans une production d'aluminium électrolytique par l'utilisation simultanée de (1) la commande automatique de la position des électrodes pour rendre optimal le rendement en intensité du courant et (2) la régulation automatique de l'appel de courant pour obtenir un facteur de.puissance amélioré. Une compréhension plus coplète de la présente invention va être possible grâce à la description suivante, donnée en liaison avec les dessins annexés, dans lesquels: - lafigure 1 est une illustration représentant une cuve ou creuset typique pour réduction de llaluminium - la figure 2 est un diagramme de principe d'un dispositif de commande utilisé dans la mise en pratique de la présente invention ; - la figure 3 est un graphique indiquant l'amélioration du rendement du processus réalisable grâce aux: enseignements de la présente invention; - la figure 4 est une courbe indiquant les relations opérationnelles entre la résistance de la cuve, la hauteur du métal, la concentration en alumine, et le rendement d'intensité pour un exemple de cycle de fonctionnement d'une cuve ; et, - la figure 5 illustre les variations du rendement dtintensitO résultant de variations dans la position de l'électrode d'anode. Sur la figure I est représentée une cuve ou creuset typique pour réduction d'alumine, comprenant une anode de carbone mobile 100, une cathode dEaluminium fondu 102 coopérant avec une pièce support de carbone 104. Un électrolyte 106 de cryolite fondu dans lequel l'alumine est dissoute, est placé entre l'anode 100 et la base de carbone 104. La réaction globale' réalisée dans la cuve consiste en la r éduction de l'alumine en aluminium par électrolyse. Dans la production électrolytique de- l'aluminium, une partie du courant convertit l'alumine en aluminium et une autre partie est utilise pour convertir le carbone de l'anode en bioxyde de carbone. Une deuxième réaction prend place, dans laquelle l'aluminium ainsi réduit est reconverti -en alumine et monoxyde de carbone. Ainsi, le courant total n'est pas uniquement utilisé pour réduire 1'aluminium mais également pour ces autres ractions. Le rendement en intensité résultant, est'lerapport du courant utile utilisé pour la réduction de 'l'alumine en aluminium et du courant total consommé par le processus. L'alumine placée dans l'électrolyte présent dans la cuve, et le carbone de l'électrode constituant l'électrode'd'anode qui peut entre réalisé avec des briquettes contenant du carbone qui, en raison de la température de la réaction, sont fondues ensemble dans une masse essentiellement solide, réagissent pour former de l'aluminium et du-bioxyde de carbone suivant la réaction 2Al2O3+ 3C# 4Al+3CO2. Une réaction secondaire se produit entre l'aluminium réduit et le bioxide de carbone pour redonner de l'alumine et du monoxyde de carbone, suivant la réaction : 2Al+3CO2# Al2O3+3CO . Il existe une troisième réaction entre le bioxyde de carbone et, l'hydrogène, produisant de l'eau et du monoxyde de carbone par la réaction : H2+CO2# CO+H2O. Une vitesse de réaction prévisible est obtenue à la température mesurée des gaz, comparée à une température de référence pré-déterminée, de telle sorte que par la mesure de la température du gaz, la vitesse de réaction peut être déterminée.La température des gaz peut être contrôlée par un thermo-couple et le calculateur peut déterminer la vitesse de réaction gracie à une correction de la forme A (- B/T), dans laquelle Â est une constante de vitesse de réaction et 3 est une constante des gaz, conformément à l'équation d'Arrhérius bien connue pour les réactions chimiques, afin de mieux déterminer et, par suite, contrôler les autres réactions. En négligeant la troisième réaction, qui n'est pas très importante, la relation entre le rendement d'intensité CE et les pourcentages de bioxyde de carbone C02 et de monoxyde de carbone CO déterminés par l'analyse galeuse, corrigés par les conditions de température, e st la suivante :: lorsque le rendement itintensite est déterminé, la hau- teur ou la position de ltélectrode d1anode mobile, par rapport à l'électrode de cathode fixe, comme indiqué dans l'exemple de la cuve de la figure î, peut être ajustée pour obtenir le meilleur rendement d'intensité- gracie à une méthode d'approsimations successives. La résistance de la cuve décroît durant l'opération normale de réduction, ainsi que le montre la figure 4, et monte ensuite très.vite pour indiquer qu'il est temps de recharger la cuve ds l'alumine afin de ramener le rendement d 'intensité à à un niveau désiré.Quand un maximum de rendement d'intensité, comme l'indique la figure 5, est établi en ajustant la position de l'é- lectrode anode avec un va-et-vient d'une quantité faible prédéterminée de part et d'autre des condit-ions de cr8te, et avant que la croissance de la résistance de la cuve soit excessive, une recherche du meilleur rendement d'intensité peut être réalisée; in contrôlant périodiquement la résistance de la cuve, une prévi sion peut être réalisée de l'instant de-recharge de la cuve-avec de l'alumine, pour éviter la création de l'effet d'anode indésirable, ainsi que l'indique une croissance de la résistance de la cuve. Dans ce but, le calculateur peut programmer la recharge d'alumine à l'instant et avec le taux les plus souhaitables. On doit noter que le fonctionnement d'une cuve dans une chatne globale est indépendant du fonctionnement des autres. cuves, de telle sorte qu'une cuve donnée peut terminer plutôt qu'uns autre. De plus, la position des électrodes varie et comme le même courant traverse chaque cuve, l'opération de réduction d'aluminium dans une cuve peut être en avance sur une autre. En plus, la hauteur de l'aluminium dans chaque cuve varie indépen- damment, de telle manière que le calculateur peut calculer le niveau de liquide et le niveau d'aluminium dans chaque cuve, en mesurant le niveau d'aluminium à un instant et en intégrant la réduction effective de l'aluminium pour cette même cuve, pour obtenir la totalité de l'aluminium déposé dans la cuve, afin de déterminer la quantité d'aluminium total réduit et la hauteur de ce même aluminium par rapport à anode. Lorsque l'alumine est chargée dans une cuve, elle se dissout dans la cryolite et constitue 1'électrolyte désiré pour l'électrolyse 'de 11 alumine en aluminiums La position de l'électrode d'anode par rapport à l'électrode de cathode, varie avec le rendement d'intensité ; de même si l'électrode d'anode devient trop proche du niveau d'aluminium, le le rendement d'intensité décroSt. Le rendement de courant optimal est établi par des ajustements des électrodes selon des incréments pré-déterminés. Lorsque le taux d'alumine change, ceci nicessite une variation dans la position relative des électrodes ; la résistance du bain doit également autre prise en compte puisque lorsque la concentration en alumine décrort, le bain devient moins conducteur. Parmi les objectifs de la présente invention, figure l'amélioration maximale du rendement d'intensité en opération+ la suppression de l'apparition de l'effet d'anode gracie à une recharge correcte d'alumine en temps utile, le contrôle et la correction des conditions de cuve malade" qui adviennent lorsqu'un chargement excessif d'alumine est ajouté, correction réalisée par la remontée de l'électrode de manière à augmenter la résistance effective du bain et à permettre la réalisation de la réduction désirée. Dans les pratiques normales de chargement de l'alumine, celle-ci est déversée autour de l'anode et l'opération d'électro~ lyse résultante forme une crotte d'alumine.Un opérateur; toujours selon la pratique courante, prend un outil tel qu'un marteau à verin et brise une portion de la croate de telle sorte qu'une écaille de la crotte d'alumine tombe dans la cuve et peut amener un excès de charge ou provoquer les conditions de cuve maiade" qui peuvent nécessiter le relèvement de l'électrode anode par rapport à l'électrode de cathode. Une autre manière de recharger la cuve, est de maintenir un trou dans la croate et de recharger en mesurant de façon permanente la quantité d'alumine apportée dans la cuve à travers le trou de la croate. En se référant à la figure a, on a représenté d'une manière schématique une pluralité de cuves & aluminium 2, possédant chacune une coque métallique extérieure, et garnies intérieu- rement d'un matériau réfractaire convenable ou d'un matériau similaire. Bes cuves 2 contiennent chacune un bain 4 d'électrolyte de sels fondus, tels que de l'alumine dissous dans la cryolite et une couche inférieure 6 d'aluminium produite par l'opération d'électrolyse, ainsi qu'on l'expliquera plus loin.Associée avec chacune des cuves X, se trouve une paire d'électrodes 8 et 10 représentées sous une forme très générale et sensiblement différente de la représentation de la figure 1, ces électrodes étant connectées en série avec une source de puissance à courant continu 12, grâce aux lignes conductrices 14, 16, 18 et 20. Sur la ligne 14, on a prévu un ampèremètre 22. Montre chaque paire d'électrodes 8-10 est monté un voltmètre 24, 26, 28. Le courant du circuit série dans chacune des cuves 2 est le même, et la tension indiquée sur chacun des voltmètres 24, 26, 28, indique la résistance du bain de la cuve associée. Ceci dépend bien sûr de la position relative des électrodes 8, 10 et de la teneur en alumine du bain 4, dans chacun des cas. L'équipement quton vient de décrire est conventionnel et bien connu. Dans la réalisation de la présente invention, et en se référant aux indications de la figure a, une électrode mobile 8 est prévue dans chacune des cuves X, avec un conduit métallique creux 30, au moyen duquel les gaz de la surface d'anode peuvent être collectés. Le conduit 30 peut être relié, de façon opérationnelle, en temps partagé, à un dispositif d'analyse-gazeuse commun 34, grâce à des moyens de connexion convenables, tels que ceux indiqués en 36, 38, 40. Le dispositif d'analyse gazeuse 34 analyse les gaz d'anode respectifs en ce qui concerne au moins le bioxyde de carbone et le monoxyde de carbone et également, si on le désire, pour la teneur en eau.On doit noter ici que sont déjà connues des techniques convenables pour prélever de façon continue le gaz grâce à une pompe ou un appareil analogue fonctionnant avec chaque conduit de connexion d'anode, et pour réaliser le fonctionnement en temps partagé d'un analyseur gazeux commun 34-pour échantillonner séquentiellement le gaz de chacune de ces connexions et, par suite, contrôler le fonctionnement des cuves respectives. Ceci fournit les informations à partir desquelles le rendement en intensité dans chacune des cuves 2 peut être déterminé. Ainsi qu'on l'indique en 4P, cette information est fournie au calculateur digital 44. Si on le désire, le mode de calcul du rendement d'intensité sur la base de l'analyse des gaz d'anode peut prendre en compte la tenéur en vapeur d'eau de ces gaz d'anode. En d'autres termes, le rendement en courant peut être calculé grâce à la for mule IZC023,oI 4 d ( Cbo) fB Cim ] (3) dans laauélle sC02, %H2O, et scia, sont les pourcentages volumiques des différents gaz dé surface d'anode qui se trouvent présents dans les prélèvements gazeux respectifs sur chaque conduite 30. Un facteur de compensation fonction de la température de réaction peut entre inclus dans la détermination du rendement du circuit, en rendant la-vitesse de réaction fonction de la température pour corriger en fonction de la réaction de réduction connue : C02 + C O (temp.) ce qui donne une équation de commande de dispositif conforme à B suivant : l'expression suivante : .E. (4) - T de commande \ mes Comme l'indique la liaison de signal 46, les indications de courant données par 1'ampèremètre 22 sont fournies au calculateur 44. es indications des voltmètres 2i, 26 et 28, fournies par les liaisons de signal 48, 50 et 52, sont appliquéés au calculateur 44. Associé avec chaque cuve 2, se trouve un dispositif détecteur de niveau de métal fondu 54 qui peut entre d'un type quel- conque connu convenable, et chacun d'eaux est relié ainsi qu'on le montre en 56, au calculateur 44. Be détecteur de niveau de métal 54 peut, si on le désire, comprendre des sondes à position commandée ou un dispositif semblable qui peut être actionné de manière périodique uniquement, et par exemple lorsque ceci est prévu par le programme de calculateur, immédiatement après le soutirage d'aluminium métal de l'une des cuves X, pour contrer le niveau de métal aluminium fondu restant ;; avéc l'utilisation de tels dispositifs détecteurs de niveau de métal à fonctionnement intermittent, les problèmes associés à l'obtention d'un dispositif détecteur de niveau restant opérationnel durant de longues périodes d'immersion dans un environnement à haute température du bain électrolytique de sels dissous, sont réduits ou même supprimés. Ainsi qu'on 'expliquera ci-dessous la détermination du niveau du métal dans les cuves 2 entre deux mesures réelles peut être effectuée avec précision gr/âce au calculateur 44. De plus, on peut prévoir des moyens pour déterminer la température du bain, associée ou non aiispositif détecteur 54. Le calculateur 44 est alimenté avec des informations d'ap pel maximal de puissance, mises en mémoire, comme indiqué en 58 de manière telle que dans le fonctionnement du dispositif de com- mande réalisé, on puisse effectivement utiliser la puissance électrique disponible sans dépasser la consommation limite pré-déterminée, ou avec des excursions de la consommation totale de puissance au-delà de la consommation limite restant d'importance et de durée contrôlées, dont minimisées, dans le but qu'un bénéfice maximale puisse Outre obtenu sur les colts de la puissance électri- que consommée pour le fonctionnement du dispositif. Le calculateur 44 est connecté de manière opérationnelle, ainsi que l'indiquent les liaisons signal 6o, 62, 64, avec lesdispositifs de commande de position 61, 63 et 65, pour commander la position d'au moins une des deux électrodes associées à chaque cuve 2, de telle manière que l'espacement entre les électrodes 8 et 10 associées avec' une cuve donnée 2 puisse être choisi, ainsi qu'an va le décrire plus complètement ci-dessous. On comprendra que les connexions opérationnelles entre les électrodes ainsi positionnées et le c alculateur 44, comprennent un dispositif de com mande de position convenable, de préférence d'une nature telle que le calculateur puisse à la fois modifier la position des électrodes et mesurer périodiquement la position instantanée de ses électrodes. Ainsi que l'indique la liaison signal 66, le calculateur 44 est relié à un dispositif d'impression ou dlaffichage 68, qui indique un programme désiré d'alimentation en alumine et un programme convenable de soutirage d'aluminium, pour guider les activités d'un opérateur humain, toujours dans le but d'une efficacité maximale. Le mode de fonctionnement du calculateur numérique pro gramme 44 va maintenant être expliqué avec plus de détail. On doit bien sflr comprendre que la manière exacte de réaliser la conduite par calculateur du processus de production d'aluminium va varier selon le matériel déjà disponible ou qui sera ehoisi pour laréalisation des différentes fonctions mentionnées ci-des suss mais il sera facile pour les spécialistes de mettre en pratique la commande avantageuse décrite plus loin, en disposant du matériel convenable. Dans l'essentiel, le calculateur 44 rythme le fonctionnement du dispositif analyseur de gaz 34, gracie à la connexion 35 et reçoit un signal d'analyse gazeuse périodique pour chaque cuve, comme l'indique la liaison signal 42,-et le calcul d'un signal de rendement en intensité, pour chaque cuve, et à partir de ces informations est obtenu grâce au calcul de l'équation 2 ou de l'équation 3 ; ce dernier signal est alors à son tour intégré par rapport au temps et dérivé par rapport au temps. L'intégrale du rendement en intensité pour chaque cuve est proportionnelle à la production du métal aluminium par électrolyse, dans cette cuve, de telle sorte que l'addition de ce signal à un signal obtenu périodiquement à partir de l'indicateur de position du niveau de métal liquide permet d'obtenir le niveau de liquide à chaque instant, pour la cuve utilisée. De plus, le niveau de métal liquide dans la cuve donnée a, pour des instants donnés futurs, peut entre extrapolé à partir de la connaissance de la production d'aluminium présente calculée et de l'intégrale du rendement d'intensité escompté. En comparant le niveau de métal actuel obtenu par calcul ou en comparant le niveau de métal prévu calculé avec un niveau programmé ou un niveau de référence qui est fourni au calculateur 44 dans son programme d'instructions en mémoire, un instant ou un programme de soutirage de métal fondu d'une cuve donnée 2 peut entre déterminé.Bien que le soutirage de métal puisse être réalisé de différentes manières, une pratique bien connue est de retirer le métal fondu en utilisant un dispositif à siphon sous vide.Une comparaison de la position connue de l'électrode pour une cuve donnée et du niveau de métal fondu calculé dans cette cuve, va indiquer le besoin de déplacer la ou les électrodes vers le haut pour rester en dehors du contact ou à une distance désirée du métal fondu, et dans certains cas, il peut être souhaitable d'inclure dans le programme du calculateur 44 une analyse convenable pour détecter et corriger cette condition ; dans la plupart des cas cependant, cette difficulté particulière est évitée par ailleurs grâce à l'utilisation de la pratique de l'amélioration de l'efficacité d'intensité, gracie à l'adaptation automatique de la position d'électrode ou par les moyens prévus pour remédier aux "cuves malades" dans lesquelles la position de l'a- node est modifiée en réponse à une chute de la résistance de la cuve et du rendement d'intensité. La valeur du rendement d'intensité, est également dérivée par rapport au temps, dans le but de pouvoir déterminer l'instant souhaitable de chargement d'une cuve donnée avec de l'alumine9 afin d'éviter l'effet d'anode. Pour être plus précis, il sera possible, par la mesure de cette dérivée par rapport au temps, ou, puisque le courant à travers le système est sensiblement constant, le produit de la dérivée u rendement en courant et du courant, clest-à-dire de la production d'aluminium, pour choisir différents instants après le chargement pour lesquels différentes valeurs de la dérivée sont obtenues et à partir de la connaissance des dif férences des temps emmagasinés dans la mémoire du calculateur, de prévoir l'instant, après le chargement, auquel le début d'ef fet d'anode peut être prévu et, par suite, la nécessité de recharger la cuve en alumine. Sur la base de cette prévision, le calculateur 44 actionne le dispositif imprimant 68, pour indiquer à un opérateur un programme d'opérations imprimé pour la période de fonctionnement à venir, c'est-àadire une période d'environ 4 heures, la nécessité de charger la cuve en question avec de llalu- mine, à l'instant approximatif où le début de l'effet d'anode est escompté, afin d'éviter l'apparition de cet effet.Bien sr, l'at tention doit être maintenue sur la quantité de métal fondu de la cuve, de manière à éviter qu'slle devienne excessive ; il peut entre souhaitable dans ce cas de retirer prériodiquement du métal fondu et d'ajouter ensuite une nouvelle quantité d'alumine peu detemps après. La manière exacte de programmer le calculateur est sujette à certaines variations, selon l'importance attachée aux différentes opérations du processus. On va donner ici quatre considérations principales, e t elles peuvent être rangées différemment selon les installations en fonction des circonstances pratiques rencontrées. Si, par exemple, une puissance dépassant la consommation limite est disponible, et pas particulièrement conteuse, il peut être important, dans l'ordre, de (1) corriger les conditions de "cuve malade" en relevant les électrodes d'anode ; (2) corriger ou prévenir l'effet anode en ajoutant de l'alumine à l'électrolyte, (3) maximiser le rendement d'intensité et (4) éviter le dépassement de puissance limite.Dans un autre cas, si une puissance dépassant la limite de consommation n'est pas dis ponible, ou particulièrement coûteuse, les priorités peuvent se classer ainsi : (1) éviter l'utilisation d'une puissance dépassant la limite de -demande de puissance, (a) maximiser le rendement d'intensité, (3) corriger les "cuves malades" et (4) corriger ou prévenir l'effet d'anode. De manière simiiaire, la correction d'une "cuve" malade" peut entre d'une importance plus ou moins grande, en partie selon le nombre de cuves de la ligne. Un rapport d'une "cuve "malade" sur vingt, présente des effets sensiblement moins importants sur la production globale de la totalité des cuves que, par exemple, un rapport dXune "cuve malade" sur cinq. Ayant établi les priorités parmi les différentes considérations mentionnées ci-dessus, les spécialistes pourront développer un programme de conduite convenable pour le calculateur, dans l'esprit de la présente invention, en s'inspirant des enseignements supplémentaires suivants. Lorsqu'une cuve est "malade", la température du bain et sa résistance, déterminées à partir du courant et de la tension entre les électrodes, ont tendance à devenir trop faibles, ainsi que le rendement en intensité. La surveillance des "cuves malades" comprend l'observation de ces facteurs et leur comparaison avec des valeurs pré-déterminées sDckées dans la mémoire du calculateur, dans un ordre désiré quelconque, grâce à un sous-programme de correction qui est mis en route lorsque les résultats des opérations de surveillance indiquent le besoin d'une action corrective.Le sous-programme de correction comprend la remontée de l'électrode d'anode pour obtenir une augmentation de larésistance jusqu'à la valeur désirée, ainsi que va l'indiquer la tension observée entre les électrodes, ou le rendement d'intensité maximal dans la cuve comme le déterminera l'analyse du gaz d'anode. La correction ou la prévention de l'eSSet d'anode nécessite l'addition d'alumine dans la cuve en question.On peut choisir entre le chargement automatique de l'alumine à la suite d'un signal de commande ou de signaux émis par le calculateur et agissant sur un mécanisme d'alimentation en alumine, constitué par exemple par une roue en étoile entraSnée par moteur et située à la partie inférieure d'une trémie, et une opération manuelle effectuée par un opérateur se basant sur les indications fournies par le calculateur, c'est-à-dire sur le programme imprimé par les organes de sortie, indiquant les opérations de rechargement à effectuer durant les heures suivantes. Un facteur important de la commande dé série des cuves à aluminium par calculateur, est celui de la limite de puissance consommée et le facteur de charge. Le c'out de la puissance électrique est une part importante du coat de la production d'aluminium primaire et ives dispositions de régulation qui peuvent influer de façon importante sur le coat de la paissance électrique sont donc d'une importance considérable sur l'économie résultante du processus. I1 ntest pas rare qu'une usine d'aluminium primaire soit le plus gros client de la compagnie d'énergie électrique locale, au point que ses besoins en énergie influencent la compagnie d'énergie locale dans le choix de la capacité de ses équipements générateurs. Les consommateurs d'énergie électrique à grande échelle sont familiarisés avec les programmes de tarifs qui fixent une limite supérieure de consommation, par exemple 200.000 KVA, et prévoient une charge supplémentaire- en cas de dépassement. De tels programmes de tarifs sont également basés sur l'hypothèse qutun certain facteur de charge, par exemple 70% de la puissance totale disponible sur une certaine période, sera consommée par ltutilisateur et prévoit des paiements supplémentaires dans le cas d'un dépassement de cette consommation.On doit également remarquer que, aussi longtemps que les cuves individuelles d'une chaîn e complète fonctionnent toutes avec un bon rendement, il est prévu rable d'utiliser toute la puissance qui peut outre obtenue sans dépasser la limite de consommation puisque, dans ce cas, la production de métal peut entre rendue maximale et les coûts par unit de production peuvent être rendus minimaux. La nature des améliorations apportées par la présente invention, grâce à l'observation de la limite de consommation et l'établissement d'un facteur de charge général supérieur, va outre expliquée par l'examen ce la figure 3 jointe. Sur cette figure, les zones hachurées indiquant la puissance totale typique consommée dans une opération de production d'aluminium durant 18 intervalles'de temps consécutifs, d'une heure par exemple, sans 1 t utilisation de la conduite par calculateur.Les surfaces sous les lignes pointillées indiquent la puissance consommée typique avec l'aide d'un prograamie de conduite par 'calculateur, conforme aux enseignements présents, pour le m8me processus de production d'aluminium. il est clair que les cottes dus aux dépassements de la puissance limite de consommation, ont été supprimés et que le facteur de charge de l'installation a été amélioré. Ainsi qu'on l'a indiqué plus haut, l'importance attribuée au maintien de la puissance consommée par la channe de cuves à l'intérieur de certaines limites, va influer sur le programme de commande mis en mémoire et utilisé par le calculateur. Quel que soit le programme utilisé, il est basé sur la surveillance périodique des valeurs de la tension des appareils 2i, 26, 28 représentés sur la figure 1, afin d'obtenir la chute de tension de la channe complete et de multiplier cette chute de tension par l'intensité en ligne captée par l'ampèremètre 22.Ceci fournit la consommation instantanée en KVA. La même valeur peut être obtenue, sans effectuer d'addition, enutilisant un voltmètre entre les conducteurs 14 et 20, pour obtenir la valeur globale de la tension totale. Si l'on intègre les KVA avec le temps, on obtient les KVAH ou la consommation d'énergie. C'est un problème de choix de savoir si les cas de dépassement de la limite de consommation sont tous à éviter, ou si de tels cas doivent être limités par exemple à un dépassement de 10%.On peut également choisir entre un programme du type provoquant une action corrective quelconque aussitôt que le facteur de charge sur une période particulière du temps, descend au-dessous de 95%, et un programme qui ne provoque aucune action corrective avant que le facteur de charge ne descende à un niveau pré-déterminé, 85% par exemple. Ce qui est essentiel, en accord avec la présente invention, est que, des moyens de commande soient prévus en liaison avec une channe de cuves à aluminium, pour calculer rapidement le facteur de charge et l'appel de puissance instantanée pour qu'une amélioration du rendement de l'opération, du type obtenu par les enseignements de la présente invention, puisse être réalisée. De toute manière, gr=âce au calculateur 44, on détermine que la consommation de puissance de la chaste de cuves va dépasser les limites acceptables en fonction du fonctionnement souhaité et du programme utilisé, et que desknesures correctives seront prises. Ces mesures peuvent être variables. Si la consommation de puissance est trop importante, des cuves peuvent être déconnectées ; cependant, il est préférable de baisser les électrodes anodiques comme dans I'exemple des cuves de la-figure~1, et/ou de l'alumine peut être ajoutée, ceci étant réalisé soit automatiquement, soit manuellement, sur la base des instructions que l'on fait apparaitre, corformément au programme convenable du calculateur 44, sur l'imprimante de sortie 68.De préférence, la commande de position d'6- lectrodes est utilisée ce qui permet un moyen d'action particuliè retent rapide; mais, pour la correction de conditions s'écartant sur une longue période des conditions admissibles définies dans le programme en mémoire, d'autres mesures correctives convenables mais plus lentes, peuvent être utilisées. Ainsi qu'on le voit sur la figure 1, un appareillage d'analyse gazeuse 108 est couE avec un conduit 110 descendant à travers l'électrode d'anode 100 pour détecter le gaz formé sur la surface de l'électrode pour une analyse donnant en particulier le pourcentage de bioxyde de carbone et le pourcentage de monoxyde de carbone. L'anode 100 peut, d'une manière typique, dtre constituée d'un mélange de carbone et de sable sous la forme de briquettes qui, à la température du processus, deviennent une masse compacte en venant en contact avec la cryolite 106.Le calculateur peut suivre un mode de fonctionnement prévu dans lequel la commande anticipe la valeur du courant de chaque cuve et programme les opérations de rechargement de chaque cuve en mesurant la résistance aux bornes de la cuve, à partir de la tension et de l'intensité. De De cette manière, la cuve est conduite à son régime maximal, limité seulement par la température du bain. Si la température du bain est trop élevée, le calculateur va réduire le courant afin de refroidir la cuve et conduire 110 pération à son maximum de rendement en intensité avec le courant autorisé, et ainsi la valeur du rendement varie avec cette intensité autorisée. Dans une des techniques -utilisables par le calculateur pour que le rendement en intensité soit optimal, l'électrode d'anode est déplacée, par exemple relevée de 6 mm dans une direction, puis ensuite déplacée de 6 mm dans l'autre direction, comme illustré sur lafigure 5, le calculateur captant les variations du rendement d'intensité résultantes, et ceci permet de détecter si la hauteur de l'anode par rapport à l'électrolyte et à l'é- lectrode de cathode est correcte. ruelle que soit la précision de la mesure ainsi réalisée, et du calcul du rendement d'intensité CE par les équations ci-dessus, la comparaison de la variation du rendement de courant ainsi calculée pour différentes positions d'anode perment de de trouver la position anode donnant le rendement d'intensité maximal gracie à l'expérimentation en place ainsi prévue et conformément à la figure 5. Dans cette optique, une opération de balayage ou d'approximation successive est entreprise pour ajuster la position de l'électrode d'anode par rapport à ltélectro- lyte et à l'électrode de cathode fixe. Si on le désire, un convoyeur d'alimentation pour l'alumine peut être prévu, en liaison avec la pluralité des cuves de réduction, afin d'approvisionner l'alumine dans chaque cuve selon un programme contenu dans la mémoire du calculateur. Le calculateur peut surveiller la quantité de cryolite dans chaque cuve, qui change très lentement, de sorte qu'un prélevement pris une fois par jour sera probablement convenable. En ajoutant au bain quelques kilogs d'alumine avec une périodicité pré-déterminée, par exemple une fraction dtheure, la concentration d'alumine dans l'électrolyte va rester sensiblement constante et à l'intérieur des concentrations imposées.Le taux d'alimentation en alumine dans une cuve de réduction partiúlière,pêut entre déterminé par le calculateur afin de maintenir une-concentration donnée conduisant à un rendement d'intensité donné. Si le rendement en intensité maximale déterminé par le calculateur varie, ceci peut signifier que la concentration du bain varie et le taux d'alimentation doit être ajusté.L'alumine peut Autre fournie à chaque cuve sous une autre forme, en prévoyant une trémie au-dessus de la cuve et un dispositif d'alimentation à étoile actionné par un cadenceur ou commandé par le calculateur de manière à maintenir une concentration en alumine pré-déterminée sensiblement constante, la vitesse de la roue étoilée de chaque cuve commandant le taux dlali- mentation de cette cuve. Conformément à la présente invention, la résistance de la cellule est surveillée pour prévoir des variations de la concentration en al alumine et déterminer quand des chargements d'alumine doivent entre réalisés. De plus, on utilise le gaz libéré à l'anode pour maintenir le rendement en intensité à son niveau optimal, en ajustant la distance anode-cathode pour augmenter de manière effective le rendement énergétique global. I1 est'clair que la méthode suggérée pour la mesure de ltenalyse du gaz quittant le conduit noyé à l'intérieur de lté- lectrode, va fournir un prélèvement du gaz tel qu'il se forme réellement à la surface de cet électrode. Le prélèvement ne doit pas être contaminé par l'air ambiant. La composition de ce gaz doit refléter exactement les réactions produites à surface de l'électrode et ne pas nécessiter de corrections dues à des entrées d'air ou d'azote. Le calculateur calcule le rendement d'intensité basé sur l'analyse gazeuse, conformément à lléquation (1) citée plus haut, rappelée ici Ceci suggère que le bioxyde de carbone, le monoxyde de carbone, et, si lat roisième réaction relative à l'hydrogène doit Entre prise en compte comme dans l'équation 3) citée plus haut, liteau du gaz venant dia surface de ltélectrode doivent être mesurés. De plus, puisque ces équations utilisent des valeurs pondérales, les pourcentages volumiques, mesurés par l'analyse, doivent être convertis en valeur pondérale du gaz présent dans le prélèvement brut. Cependant, comme le rapport hydrogène/carbone des briquettes d'électrodes reste sensiblement constant, on peut voir qu'en pra- tique la teneur en eau des gaz ne varie que d'une faible quantité ce qui permet de substituer des valeurs fixes au pourcentage d'eau. La vitesse de réduction d'alumine et la vitesse de production d'aluminium sont proportionnelles au produit de l'inten- sité par le rendement d 'intensité. De manière similaire, la vitesse de réduction d'électrode est également proportionnelle au même produit et, ainsi : Le potentiel théorique pour la r éduction électrolytique de alumine, est d'environ 2 volts.Si le rendement d'intensité est utilisé pour commander la position d'électrode, les contraintes sont les suivantes : que le potentiel ne descende pas sensiblement au-dessous de 2 volts ctest-à-dire que les électrodes ne doivent pas se r approcher du métal fondu au point que la résistance de passage, et par suite le potentiel aux bornes du bain, soit plus faible que celui requis pour l'électrolyse ; et que la résistance du bain ne devienne pas trop élevée pour éviter que l'énergie en excès soit utilisée pour échauffer le bain et probablement augmenter l'importance de la deuxième réaction décrite plus haut. Le maxiinum de rendement en intensité va se placer entre ces deux contraintes. I1 est également vraisemblable que la courbe du rendement d'intensité tracée en fonction de la position d'élec- trode présentera un sommet assez plab tel que le présente la figure 5, de telle sorte qu'une commande de la position de l'élec- trode avec zone morte est convenable. De plus, le volume d'alumine nium produit dans le temps donné T, sera plus grand que le volume d'électrode consoiiiiié. Entre les prélèvements effectués sur le bain, on doit s'attendre à ce que l'électrode soit soulevée lorsque laréduction se produit dans des conditions normales, sans effets d'anode et sans conditions de "cuve malade".Dans un cycle de cuves typique dans lequel l'effet d'anode se produit, on doit s'attendre à des caractéristiques de fonctionnement telles que celles de la figure 4. La figure 4 représente le tracé de la résistance du bain en fonction du temps sur la courbe AQQ, la hauteur de l'aluminium métal en fonction du temps sur la courbe 202, la concentration en alumine en fonction du temps sur la courbe 204, et le rendement d'intensité en fonction du temps sur la courbe 206. La forme de la courbe de la résistance n'èst 'as changée par le mouvement de l'électrode mais plutot déplacée. L'effect d'anode se traduit par une montée rapide dans la résistance aux bornes de la cuve vers la fin du cycle, entre t2 et t3, et est accompagné d'une chute soudaine du rendement d 'intensité qui indique que la cuve doit etre rechargée en alumine. Une "cuve malade" (non représentée sur la figure 4) se traduirait par une réduction de la résistance, accompagnée d'une chute du réndement d'intensité. Ceci indique que la cuve est trop chargée en alumine et que les électrodes doivent être relevées, soit jusqu' à ce que la résistance revienne à sa valeur normale, soit jusqutà ce que le rendement d'intensité parvienne à sa valeur maximale réalisable. Le rendement maxirnal d'intensité réalisable à un instant quelconque, va varier avec l'intensité, la quantité de cryolite présente, la-concentration d'alumine dans le bain et la température du bain. Quand une nouvelle charge d'alumine est insérée, de énergie sera utilisée pour chauffer ce nouveau-matériau, aussi bien que pour l'électrolyse, principalement si l'effet d'anode a été supprimé par l'approvisionnement en nouveau matériau en un point précoce du cycle, et si la température du bain n'a pas excessivement monté. quelques objectifs de base du présent dispositif de commande peuvent être présentés comme suit 1. Conduire la cuve à son maximum ctest-à-dire à son maximum de courant tel qu'il se trouve limité par la température du bain; 2. Pour toutes valeurs de l'intensité, opérer au maximum de rendement d'intensité réalisable. 3. Supprimer l'effet d'anode par anticipation lorsqu'il va s'établir et agir pour recharger le bain en conséquence. 4. Détecter les conditions de "cuve malade" et corriger aussitôt le fonctionnement de la cuve, de manière à faire dispa rattre cette condition. Les mesures de base effectuées par le dispositif de commande sur les cuves individuelles sont : (a) intensité, (b) résistance à partir du courant total et de la tension particulière de cuve, (c) rendement d'intensité, à partir d'une analyse gazeuse et (d) température du bain. A des intervalles réguliers, par exemple une fois par jour, sera effectué une lecture du niveau métal liquide et de la hauteur du bain de cryolite. Le niveau de métal liquide -peut outre mesuré chaque fois qu'une cuve est soutirée. Grtce à l'es- périence, une corrélation peut être faite entre le rendement d'intensité maximale réalisable, la résistance du bain et la concentration en aluminium pour différentes valeurs d'intensité. De plus, la largeur de la pointe de la-courbe de rendement d'intensité, représentée d'une manière générale sur la figure 5, en fonction du déplacement de l'électrode anodique, sera obtenue pour le milieu du cycle ctest-à-dire pour une concentration en alumine pré-déterminée ou désirée, pour plusieurs valeurs du courant d'électrolyse, Toutes les informations qu'Dn vient d'in diqudr sont stockées dans la mémoire du calculateur. On supposera qu'une cuve particulière est sous contrôle manuel et que l'on désire la placer sous le contrôle du calcula teur0 Ltopérateur va ajuster la position des électrodes selon son expérience personnelle passée, et va alors recharger la cuve. Le système de commande par calculateur est alors rendu effectif pour assumer la commande du fonctionnement. Le calculateur va d'abord surveiller latempérature de chaque cuve jusqulà ce que le bain soit stabilisé. I1 va ensuite rendre optimal le fonctionnement de chaque cuve pour lerendement d'intensité, comme le montre la figure 5, en effectuant les petits déplacements de la position d'électrode d'anode et en notant les changements correspondants du rendement dtintensité ; la valeur de la résistance de la cuve, la température du bain et l'intensité à cet instant, seront notés. I1 va ensuite commencer à-intégrer le produit de l'intensité I par le rendement d'intensité %CE, exprimé en pourcentage.L'accroissement de la hauteur du métal peut être déter miné à partir de la relation dh=h ho + xt Al, la surface du bain de meeal. Si dans laquelle X est l'aire de ceci est accompagné par la zone de pointe de la courbe de rendement d'intensité représentée sur la figure 5 approchant d'une valeur désirée, la position nominale de l'anode pour laquelle le calculateur va pomper autour de cette position nominale va être relevée d'une quantité correspondante. Au fur et à mesure du traitement,la dérivée du produit du courant I par le pourcentage de rendement d 'intensité %CE, peut être calculée et lorsque cette quantité est égale à zéro, elle indique le commencement d'un effet d'anode. I1 existe un t2 - t1 rapport fixe en se référant à la figure 4, qui permet de t3 - t2 prévoir le temps auquel le rechargement doit être effectué. Les valeurs de t1 et t2 seront notées pour des valeurs spécifiques de la dérivée d (I. %CE) car elles correspondent à des valeurs de concentration en alumine. Ainsi, en notant, les valeurs ti et d t2 correspondant aux valeurs correspondantes de (I. %CE), dt l'instant t3 peut être déterminé et la recharge de la cuve peut être programmée en conséquence.Cette prévision est faite sur la base d'un taux de production restant inchangé. Si le courant d'électrolyse varie, le programme de recharge devra être avancé ou retardé d'une quantité correspondante. Pour la détection des "cuves malades,", lorsque une quantité excessive d'alumine est chargée au début du cycle, ou lorsqu'un excès d'alumine tombe dans la cuve à un instant quelconque de ce cycle, il y aura une chute anormale de la t empérature du bain, couplé avec une chute de laresistance du bain et du rendement d'intensité. Cette combinaison de circonstances sera détectée par un programme du calculateur et le dispositif de commande va relever l'électrode anodique jusqu'à ce que la tension de la cuve en c ause soit ramenée à sa valeur normale et souhaitée au début du cycle. Une fois latempérature à nouveau stabilisée, et la montée de la tension, la cuve pourra alors être optimisée pour le rendement en intensité et revenir à des conditions plus normales de commands. Pour éviter de perturber d'autres cuves dans une channe lorsque les électrodes d'une cuve sont déplacés, la commande de l'intensité doit se faire à valeur sensiblement constante. Ceci rend également plus précise la prévision du temps de rechargement utilisé dans la programmation. Pour permettre cette prévision, à un instant précoce du cycle, c'est-à-dire aussitôt grès la restabilisation de la cuve après un chargement, les valeurs de et t5 correspondant à des valeurs spécifiées de d (Is E) peuvent être notées et t3 prévu à partir du rapport t5 - t4 = K, K t3 - t5 étant une valeur connue grâce aux cas précédents d'effect d'anode. En général, le programme de commande de cuve par calculateur est le suivant : 1. Intervention de l'opérateur après rechargement en alumine. 2. Examen de la température du bain et voir si la cuve est malade. 3. Si la cuve est malade, relever les électrodes jusqu'à tension adéquate. Sinon, passer en (4). 4. Si la cuve est normale et stabilisée, la rendre parfaite pour l'efficacité de l'intensité. 5. Commencer l'intégration et la différenciation de (I) %CE. 6. Si la hauteur du bain déterminé à partir de monte trop, relever l'électrode d'anode d'une quantité proportionnelle à la largeur du sommet de la courbe de CE. 7. Noter les instants t4 et t5 et prévoir instant de rechargement t30 8. Réviser t3 à partir des instants t1 et t. 90 Surveiller en permanence les conditions de "cuve mala( de", d'effet d'anode et les températures anormales. 10. Déclencher une alarme si la cuve n1 est pas rechargée d "n" minute aprés (I%CE) = 0. dt 11. Rassembler les données sur l'intensité, la résistance, le rendement d'intensité, obtenus à partir de l'analyse gazeuse et de la température du bain, sur chaque cuve et inclure: 12. Imprimer toutes les heures le programme actuel prévu pour les trois heures suivantes. Ceci doit tenir compte de la position actuelle du mécanisme de chargement de l'alumine, et de ltemplacement des cuves nécessitant un apport d'alumine dans la chaîne. Des tolérances pré-déterminées (en plus ou en moins) sont admises sur le temps de recharge. Le but principal du contrôle de consommation est de maintenir un facteur de charge élevé et de contrôler la consommation en KVA de manière que les KVAH totaux sur la période de consommation soient autant que possible ni au-dessus ni au-dessous du niveau imposé. Au début d'une période de consommation, une impulsion d'enclenchement est reçue des appareils de comptage de la compagnie d'-énergie. Ceci indique au calculateur qu'il doit suivre tous les programmes et les compteurs pour la période de consommation qui va suivre. Au fur et à mesure de l'utilisation de la puissance par l'usine, des impulsions représentant des unités de KVAH sont transmises au calculateur.Les KVAH utilisés sont accumulés et comparés avec des taux d'utilisation élevés et des taux faibles. Si le rythme réel de consommation dépasse l'une de ces limites, une action doit être entreprise pour augmenter ou diminuer les KVA dans la chaine de cuves. Ceci est réalisé en ajustant les prises sur les transformateurs du réseau, à l'intérieur de limites pré-déterminées, au moyen de sorties de fermetures de contacts issues du calculateur. Ces sorties excitent la commande de commutateur de prise qui déplace les curseurs sur une nouvelle position. A chaque nouvelle position, le calculateur reçoit un signal permettant au calculateur de stopper le commutateur de prise sur la position spécifiée. Le calculateur cumule continuellement la consommation globale de l'usine en KVAH, compare le taux d'utilisation avec des limites inférieure et supérieure, et ajuste les prises du transformateur de manière que la consommation réelle à lå fin de la période de consommation soit la plus proche possible de la consommation désirée pré-déterminée. Bien que l'on ait décrit ici une certaine forme d'invenw tion, il va de soi que toute variante ou toute modification de celle-ci pourrait entre apportée sans sortir de son domaine et de son esprit. REVENDICATIONS 1. Procédé de conduite de la production dgaluminium métal par électrolyse de l'alumine dissoute dans la cryolite et contenue dans une chatne de cuves comprenant au moins une cuve munie d'électrodes connectées en série avec une source de courant, procédé caractérisé par les étapes de - calcul du rendement d'intensité de chaque cuve de la chaîne, comparaison de ce rendement dtintensité calculé avec une gamme désirée de rendement d'intensité, et - dans le cas où ce rendement d'intensité s'écarte de la gamme desirée, ajuster durant le fonctionnement de chaque cuveF un paramètre de fonctionnement prédéterminé pour ramener le rendement d'intensité dans la gamme prétéderminée. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé de plus par les opérations de : - prélèvement répété du bioxyde de carbone et du monoxyde de carbone au moins, émis par une des électrodes dtau moins une cuve de cette chatne, et - détermination du rendement d'intensité de cette cuve, au moins, selon une combinaison prédéterminée des prélèvements gazeux. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'opération de détermination du rendement de la cuve citée, au moins, de la chatne de cuves, est une combinaison pré déterminée de ces prélèvements gazeux, selon l'équation %CE %CO + 2 4. Procédé selon la revendication 2, comprenant le pré lèvement de gaz émis par l'électrode d'anode de cette cuve au moins, pour déterminer la teneur en vapeur d'eau dudit gaz et si cette teneur est supérieure à un pourcentage prédéterminé pour lequel la détermination du rendement par rapport à la vapeur d'eau est désirée, le rendement d'intensité de cette cuve au moins, est détermine selon est déterminé selon léuati+o12 %oo dans laquelle %CO2 est' le pourcentage en volume de bioxyde de carbone, %H2O est le pourcentage en volume de vapeur d'eau, et ssCO est le pourcentage en volume de monoxyde de carbone, présents dans le gaz prélevé, X et I étant des constantes prédéterminée. 50 Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'opération d'ajustage, durant le fonctionnement de la chatne de cuves, d'un parambtre-prédéterminé afin de revenir à un rendement d'intensité compris dans une certaine gamme, est réalisée en ajustant la position d'une électrode mobile dans ladite cuve au moins. 6. Appareillage pour commander la production dXaluminium métal, comprenant la combinaison dune pluralité de cuves adaptées chacune pour contenir de l'alumine dissoute dans la cryolite fondue, une paire d'électrodes associées de façon opérationnelle avec chacune de' ces cuves, une source de courant connectée B chacune de ces cuves et des moyens connectant chacune de ces pairesiélec- trodes en série, les unes avec les autres, et avec cette source de courant continu, avec - des moyens déterminant de 'façon répétitive la consom mation de puissance de cette pluralité de cuves, des moyens pour comparer cette consommation instantanée avec une gamme prédéterminée, et - des moyens actifs lorsque cette consommation instantanée de puissance siécarte de cette gamme prédéterminé., pour ajuster, durant le fonctionnement de cette channe de cuves, un paramètre prédéterminé d'une cuve au moins, afin de ramener la consommation de puissance à l'intérieur de la gamme prédéterminée. 7. Appareillage selon la revendication 6, caractérisé par le fait que les moyens d'ajustage de paramètre comprennent des moyens pour ajuster la position d'une électrode dans au moins-une cuve. 8. Appareillage pour commander la production d'aluminiui dans au moins une cuve munie d'une électrode d'anode, comprenant des moyens pour déterminer le rendement en intensité-dans cette cuve au moins en se basant sur l'analyse volumétrique des gaz d'électrodes produits dans cette cuve au moins, - des moyens, actifs lorsque ce rendement d'inténsité dans cette cuve au moins s'écarte d'une gamme prédéterminée, pour ajuster la position d'une électrode dans cette cuve au moins, afin de ramener le rendement intensité de cette cuve au moins, à l'intérieur de cette gamme prédéterminée de rendement d'intensité et, - des moyens de commande pour ajuster la position de cette électrode par rapport à une position nominale de cette électrode, afin de déterminer le rendement maximal d'inténsité dans cette cuve au moins. 9. Processus de commande de production d'aluminium par électrolyse dans une pluralité de cuves, chaque cuve contenant ug bain comprenant de l'alumine dissoute dans la cryolite et munie d'une paire d'électrodes, les électrodes de ces cuves étant connec tées en série les unes avec les autres, et branchées aux bornes d'une source de puissance, ce processus comprenant comme étapes t - l'analyse du gaz d'anode de chacune de ces cuves, analyse comportant au moins la détermination du pourcentage de bioxyde de carbone et du pourcentage de monoxyde de carbone, - la mesure de la température T. du bain dans chacune de ces cuves et le calcul pour chaque cuve du rendement dtintensité selon la relation suivante dans laquelle À et B sont des constantes prédéterminées et e est la base des logarithmes népériens. 10. Processus de commande de la production d'aluminium dans au moins une cuve munie d'électrodes séparées, par électrode lyse d'un bain en fusion contenant de l'alumine, avec comne étapes - la détection de l'augmentation de la résistance de la cuve comprise entre les deux électrodes, au-delg dtune valeur désirée de cette résistance de cuve, - la détection d'une diminution du rendement dtintensit calculé pour ce creuset ou cuve, au-dessous d'une valeur désirée de ce rendement d'intensité, - le rechargement de la cuve avec la quantité d'alumine nécessaire pour diminuer la résistance de la cuve jusqutà la valeur désirée de la résistance de cuve, et pour augmenter le rendement d'intensité jusqu' la valeur désirée de ce rendement d'in tensite. t1 Processus de commande de production d'aluminium dans au moins une cuve munie d'électrodes espacées, par l'électrolyse d'un bain en fusion contenant de l'alumine avec, lorsqu'il se produit une diminution de température de ce bain en fusion au-dessous d'une température de bain désirée, et une diminution du rendement d'intensité calculée au-dessous d'un rendement d'intensité désiré, les étapes de : - détection d'une diminution de la résistance de la cuve entre les électrodes, au-dessous d'une valeur de résistance de cuve désirée, - ajustage de l'écartement relatif entre ces électrodes, requis pour augmenter la résistance mesurée de la cuve jusqu'à sa valeur souhaitée. 12, Processus selon la revendication 11, dans lequel l'ajustement de l'écartement relatif entre les électrodes est un ajustement de l'électrode d'anode de cette cuve requis pour augmentor la résistance de cuve jusqu' sa valeur désirée et pour augmenter le rendement d'intensité mesuré jusqu'à sa valeur dé sirée. 13. Procédé selon la revendication 2, comprenant comme étapes -la détermination de l'intégrale du rendement d'inten- sité par rapport au temps, pour chaque cuve de la channe, afin d'obtenir une indication de la production d'aluminium dans cette cuve, - ~ la commande de la position de ladite électrode, coniormément à ladite intégrale obtenue pour chaque cuve, pour obtenir le fonctionnement désiré de cette cuve. 14. Procédé selon la revendication 2, comprenant comme étape. - la détermination de la dérivée du rendement d'intensité par rapport au temps pour chacune des cuves de la chatne, afin de détecter l'établissement des conditions d'effet d'anode dans cette cuve et commander le chargement de chaque cuve avec de l'alumine en relation avec la dérivée déterminée pour chaque cuve.