Brevet FR2130179A1 — publié le 19721103

i 2130179 La présente invention concerne en général les cellules d'électrolyse destinées à la production de métaux légers fondus, et plus particulièrement de l'aluminium à partir d'un composé de l'aluminium. 5 Dans la production de ^'aluminium dans une cellule d1électrolyse, l'aluminium fondu est formé par 1'électrolyse d'un bain de sel fondu conduisant à la formation d'une couche de l'aluminium fondu, d'épaisseur relativement uniforme, sur le fond de la cellule. On sait.que l'interaction des champs 10 ir-agnétiques et des densités de courant à l'intérieur de la cellule produit des forces êlectromotrices sur la couche d'aluminium fondu, ce qui se traduit par un déplacement important de la couche d'aluminium à l'intérieur de la cellule. Ce déplacement provoque une érosion importante du revêtement 15 intérieur de la cellule. Cette érosion, en particulier au niveau des fissures, où il se forme un genre de "nids de poule", finit par nécessiter l'arrêt de la cellule ou des cellules pour la réparation et/ou le remplacement du revêtement intérieur. Comme on peut s'en rendre compte, l'arrêt d'une cellule et la 20 réparation ou le remplacement d'un revêtement intérieur de cellule est un processus très coûteux car la cellule n'est pas productive pendant le temps d'arrêt, et le temps, la main-d'oeuvre et les fournitures nécessaires pour réparer ou remplacer un revêtement intérieur sont considérables. 25 En outre, le déplacement de la couche d'aluminium fondu nécessite un trop grand espace entre les anodes de la cellule et le revêtement intérieur de la cellule car la couche mobile tend à prendre un déplacement vertical irrégulier à l'intérieur de la cellule au-dessous des anodes. 30 Les champs magnétiques qui provoquent le déplacement de la couche d'aluminium prennent naissance tant à l'intérieur de la cellule qu'à l'extérieur de celle-ci, la principale source du flux d'origine externe étant constituée par les barres verticales des anodes de la cellule et par les parties des 35 barres de cathodes qui connectent électriquement la cellule à une cellule ccntiguë. La source de flux magnétique d'origine interne est constituée par le courant d'électrolyse lui-même, c'est-à-dire par le courant allant de l'anode à la cathode à travers le bain de sel et la couche d'aluminium, et venant 40 des barres de connexion de la cathode qui s'enfoncent dans 72 08685 2 2130179 le revêtement intérieur de la cellule. D'une manière générale, on peut réduire les forces qui déplacent le métal en réduisant l'intensité des champs magnétiques à l'intérieur de la cellule, en réduisant les densités de courant 5 dans la cellule et dans les ensembles conducteurs-barres associés, et, ou bien, en modifiant la distribution de ces variables quant à leur relation avec la cellule et la couche fondue d'aluminium qu'elle contient. Par exemple, un procédé connu de réduction de l'influence néfaste des champs magnétiques 10 à l'intérieur de la cellule consiste à modifier diversement l'agencement des conducteurs et des barres de cathode et d'anodes quant à leur relation avec la cellule. On a cependant constaté qu'en réduisant une composante particulière du champ magnétique à l'intérieur de la cellule, on modifiait défavorablement 15 d'autres composantes du champ magnétique, c'est-à-dire qu'en augmentait pu réduisait l'intensité des autres composantes d'une manière qui en fait augmentait la vitesse de l'aluminium circulant. Ceci se produit parce que les forces électromotrices qui déplacent le métal fondu tendent à le déplacer suivant 20 des modèles de circulation complexes, si bien que la réduction ou l'élimination pure et simple d'une composante du champ magnétique risque d'accroître le problème du déplacement du métal au lieu de le réduire. La plupart des cellules utilisées dans l'industrie de 25 production de l'aluminium comportent une cuve extérieure en acier magnétiquement conducteur, qui sert ordinairement à protéger l'intérieur de la cellule du flux magnétique produit à l'extérieur de la cellule. La cuve d'acier est cependant continue du point de vue magnétique le long des côtés et des 30 extrémités de la cellule, si bien que, avec l'augmentation des intensités des courants d'électrolyse qui a eu lieu ces dernières années, l'augmentation résultante de l'intensité des champs magnétiques produits par le courant principal dans les conducteurs et les barres de la cellule saturent la cuve 35 de flux magnétique. Pour cette raison, la cuve ne joue plus le rôle d'un écran éfficace. On ne peut accroître l'épaisseur totale de la cuve de la cellule de façon à obtenir un écran plus efficace, car l'augmentation de sa capacité de conduction de flux qui en résulte n'influence pas le degré de saturation 40 magnétique. 72 08685 3 2130179 Selon la présente invention, il est fourni une cellulfe destinée à la production d'un métal léger, tel que 1'aluminium,par électn jlyse, une couche de métal léger étant formée dans ladite cellule, laquelle comporte des conducteurs électriques 5 externes qui constituent une source de flux magnétique pouvant créer des composantes de champ magnétique à l'intérieur de la cellule, et des conducteurs de flux magnétique allongés et magnétiquement espacés qui sont placés entre le métal fondu de la cellule et les conducteurs externes et qui sont ainsi 10 agencés qu'ils réduisent ou suppriment au moins une desdites composantes du champ magnétique à l'intérieur de la cellule sans avoir d'effets notables sur les autres composantes du champ magnétique à l'intérieur de la cellule. Ainsi, la présente invention fournit des structures qui 15 permettent de maîtriser et de réduire l'influence des champs magnétiques à l'intérieur d'une cellule d'électrolyse, d'une manière telle que le déplacement d'une.couche d'aluminium métallique fondue à l'intérieur de la cellule est arrêté ou tout au moins, substantiellement réduit. On y parvient en 20 supprimant ou tout au moins en réduisant substantiellement la force électromotrice exercée sur la couche d'aluminium par une composante unique de champ magnétique qui traverse la cellule et la couche d'aluminium fondu, sans avoir d'effets sur les forces produites sur la couche fondue par les composantes 25 du champ magnétique dirigées dans d'autres directions que la composante unique. Grâce à cette invention, en supprime la composante verticale du champ ou bien on réduit au moins substantiellement son intensité à l'intérieur d'une cellule sans modifier les forces produites sur la couche d'aluminium fendu 30 par les composantes du champ magnétique qui sont dirigées dans le sens longitudinal et transversal de la cellule. Comme on l'expliquera plus en détail ci-après, ceci permet à ces deux dernières forces de mieux se compenser l'une l'autre, ce qui tend à arrêter le déplacement de l'aluminium fondu. 35 Les éléments conducteurs de flux, tel? qu'ils sont brièvement décrits ci-dessus, constituent un moyen simple et économique pour protéger une cellule d'électrolyse et pour y régler le champ magnétique. Aucune modification coûteuse de l'agencement des fils de cathode et d'anodesn'est requise, et 40 il n'est pas nécessaire d'augmenter l'épaisseur de l'ensemble 72 08685 4 2130179 de la cuve. Dans la présente invention, on peut utiliser comme mécanisme protecteur, n'importe quel métal magnétiquement conducteur, par exemple des morceaux allongés de vieux fer et de rih?»oa , et des barres collectrices de cathode vieilles et 5 usagées. On va maintenant décrire l'invention plus en détail en se référant aux dessins annexés, dans lesquels : La Figure 1 est une vue de dessus d'une cellule d1électrolyse (et une vue partielle des cellules contiguës) équipée de 10 moyens pour y régler les intensités des composantes du champ magnétique selon les principes de la présente invention ; et La Figure 2 est une vue en élévation de la cellule de la Figure 1, dont une partie est représentée en coupe, telle qu'on la voit de son côté amont. 72 08685 5 2130179 Reportons-nous maintenant au dessin. La Figure 1 est une vue en plan d'une cellule 12 particulièrement appropriée à la production d'aluminium fondu à partir d'un bain de sel fondu, la cellule étant connectée électriquement à des cellules 5 contiguës lo et 14 (qui ne sont représentées que partiellement) respectivement de son côté amont et de son côté aval. Les termes "amont,! et "aval" désignent le sens du passage du courant de cellule à cellule, les cellules utilisées pour la fabrication de l'aluminium étant habituellement connectées en série par 10 des conducteurs électriques qui relient la cathode d'une cellule aux anodes d'une cellule immédiatement contiguë. plus précisément, le côté amont est le côté duquel les anodes sont reliées à la cathode de la cellule contiguë, tandis que le côté aval est le côté duquel les barres de cathodes sont reliées aux anodes 15 de la cellule contiguë. La cellule 12, comme le montre le dessin, comporte une cuve extérieure 16 d'acier qui est de préférence magnétiquement conductrice, à revêtement intérieur 18 de carbone électriquement conducteur, et un revêtement isolant intermédiaire 20 de matériau 20 convenable tel que brique réfractaire ou matériau isolant concassé. Comme le montre la Figure 2, la cellule peut prendre appui sur des poutres en I espacées 22, et la partie supérieure de la cellule peut être dotée d'un couvercle métallique 24 (Figure 2) recouvrant les bords supérieure de la cuve d'acier, 25 le revêtement en carbone ev le revêtement isolant. Sur la Figure 1, le couvercle n'est pas représenté pour que les bords supérieurs de la cuve et les revêtements soient apparents. Comme le montrert te. Figure 2 et la cellule 14 de la Figure 1, des structures d'anodes 25 sont montées à l'intérieur de la 30 cellule et à l'intérieur d'un électrolyte (non représenté) par des tiges électriquement conductrices 26 convenablement; fixées à des barres d'anodes horizontales supérieures 27, dont une seule est représentée sur la Figure 1, placées entre des barres d'anodes 28 et 29 disposées latéralement. Sur la Figure 1, on n'a pas 35 représenté les anodes et les barres d'anodes de la cellule 12 afin de simplifier la figure pour expliquer les structures directement concernées par l'invention. Dans les installations industrielles, les cellules 10, 12 et 14 ainsi que les autres cellules connectées dans le circuit des cellules, c'est-à-dire 40 dans une rangée de cellules, comporteraient les mêmes systèmes 72 08685 6 2130179 d'anodes (et. de cathodes) et des systèmes semblables. Du courant continu est fourni aux cellules par l'intermédiaire des anodes 25 et de leurs barres associées, et le trajet suivi par le courant est complété dans la cellule par un système 5 formant cathode qui comprend la couche fondue d'aluminium, le revêtement conducteur 18, et des barres collectrices 30 de fer ou d'acier qui sont disposées à l'horizontale et enfoncées dans le revêtement 18 et qui sont dirigées transversalement à la cellule, comme l'indiquent les traits tiretés de la Figure 1. 10 Les barres collectrices font saillie du revêtement 18 et traversent la cuve 16 du côté amont et du côté aval de la cellule, comme le montre le mieux la Figure 1. Les barres sont convenablement connectées à des conducteurs annulaires 31 et 32 qui sont espacés de la cuve et qui sont dirigés respectivement vers la 15 gauche et vers la droite de la cellule de façon à rejoindre respectivement les barres principales de cathodes 33 et 34. Ainsi qu'on l'a proposé ci-dessus, dans l~s installations industrielles on a normalement coutume de disposer un grand nombre de cellules en ligne (rangées simples ou en tandem), auquel cas les 20 cellules sont connectées électriquement en série par les barres principales de cathodes 33 et 34 d'une cellule acheminant son courant dans les barres d'apodes 28 et 29 de la cellule immédiatement suivante de la rangée. Suivant la densité des courants et les intensités résultantes 25 des champs magnétiques à l'intérieur de la cellule et de l'aluminium fondu, les forces électromotrices qui s'exercent sur l'aluminium peuvent être très importantes dans les cellules décrites ici et représentées sur les Figures 1 et 2. Il est souhaitable d'avoir dans le bain un certain mouvement qui sert à 30 l'agiter et à répartir dans l'ensemble du bain l'alumine ajoutée à la cel?_ule pendant le fonctionnement de celle-ci. Mais avec les forts courants de travail que l'on utilise actuellement dans les cellules du type considéré, il s'est avéré qu'une agitation trop énergique du bain et en particulier de la couche de métal fondu 35 se traduisait par un fonctionnement inefficace des cellules, pour les raisons exposées ci-dessus. Dans le fonctionnement de l'agencement de cellules qui est représenté sur la Figure 1, le flux magnétique est produit autour des barres de cathodes 30 et des barres 31 à 34 lorsqu'elles 40 conduisent le courant qui vient de la cellule, ce flux existe 72 08685 7 2130179 aussi bien à l'intérieur de la cellule (en raison de la présence des parties des barres de cathodes 30 qui sont placées à l'intérieur de la cuve 16), qu'à l'extérieur de la cellule en raison de la présence des barres 31 et 34 placées à l'extérieur et des 5 parties des barres de cathodes 30 qui sont placées à l'extérieur de la cuve. Avec les densités de courant produisant une intensité de champ magnétique suffisante pour saturer la cuve, la cuve ne suffit pas à protéger l'intérieur de la cellule du flux produit à l'extérieur de la cellule, c'est-à-dire du flux produit dans 10 l^s barres 31 L 34 et dans les parties des barres de cathodes 30 qui sont placées à l'extérieur de la cellule. Le flux magnétique créé autour des barres de cathodes 30 et des conducteurs 31 à 34 a une composante dirigée à angles droits de la direction de passage du courant et verticalement à 15 travers la couche de métal fondu qui se trouve dans la cellule, qui peut être la cellule 12 par exemple, cette composante verticale du champ est la plus forte près des extrémités droite et gauche de la cellule en raison de la concentration des conducteurs de courant qui en sont espacés latéralement et en raison de 20 1'application de la loi d'Ampère à 1'intérieur de la cellule, étant donné que pour tout conducteur transportant du courant, l'intensité du champ magnétique est la plus faible (c'est-à-dire égale à zéro) en son centre, là où le champ change de sens. Dans la vue en plan de la cellule 12 sur la Figure 1, le 25 champ vertical est dirigé vers le plan de la feuille de papier à l'extrémité amont gauche de la cellule, comme indiqué par la croix entourée d'un cercle, et est dirigé à l'extérieur du plan de la feuille de papier à l'extrémité amont droite de la cellule, comme indiqué par le point entouré d'un cercle. De même, à 30 l'extrémité droite de la cellule, de son côté aval, la composante du champ vertical est dirigée dans le sens inverse, c'est-à-dire ver le plan de la feuille de papier.Du côté aval, extrémité gauche de la cellule, la composante verticale est dirigée vers l'extérieur du plan de la feuille de papier. De cette manière, 35 la cellule est divisée essentiellement en quatre quadrants, quant au charap magnétique qui y règne et quant à la force résultante que ce champ exerce sur le métal. La composante verticale du champ à l'intérieur de la couche de métal fondu produit sur le métal une force dirigée à angles 40 droits de cette composante et de la direction horizontale 72 08685 8 2130179 de passage du courant dans le métal fondu, le courant qui passe dans le métal étant habituellement dirigé vers l'extérieur du centre de la cellule. Cette force, comme l'indiquent en général les flèches dans la cellule 12 de la Figure 1, s'exerce 5 le long des côtés et des extrémités de la cellule, et à cause de l'inversion du sens de la composante verticale du champ dans les quatre quadrants de la cellule, les forces qui s'exercent sur le métal fondu rapprochent le métal du centre de la cellule de son côté amont et de son côté aval, et 1'éloignent du centre 10 de. la cellule le long de l'extrémité gauche et de l'extrémité droite de la cellule, comme l'indiquent les flèches. Ainsi qu'on s'en rendra compte,le métal fondu se déplaçant dans les directions indiquées ci-dessus, le métal tendra à circuler dans quatre bains principaux à 1'intérieur de la cellule, encore 15 que, du fait des composantes du champ magnétique qui sont dirigées transversalement et longitudinalement, en combinaison avec la composante verticale, les rr ->dèles de circulation ont tendance à être très complexes. Néanmoins, si l'on peut pratiquement supprimer à l'intérieur de la cellule la composante verticale 20 du champ, ou tout au moins réduire considérablement son intensité, on supprimera pratiquement les forces c3 circulation créées par la composante verticale du champ, 1 effets du champ longitudinal et du champ transversal tendant à s'annuler mutuellement, comme on l'expliquera ci-eprès. De cette manière, on arrêterait ou 25 on ramènerait à un degré insignifiant le déplacement du métal fondu, en réduisant ainsi substantiellement l'usure du revêtement intérieur 18 et -^n permettant un positionnement plus précis des anodes 25 par rapport au métal fondu, ce positionnement assurant un meilleur rendement de l'énergie électrique dans la mise en 30 oeuvre de la cellule. Selor les principes de cette invention, on réduit considérablement l'intensité de la composante verticale du champ magnétique à l'intérieur d'une cellule en disposant sur les côtés et les extrémités de la cellule des plaques et/ou des barres magnétique— 35 mei.t conductrices, dirigées verticalement allongées, comme le montrent les Figures 1 et 2. Plus particulièrement, du côté amont de la cellule 12, comme le montre le mieux la vue en plan de la Figure 1, sont placées quatre rangées ou e^unhes de plaques, repérées généralement 36 à 3S, chaque ranoèe étant 40 constituée d'une série de plaques espacées magnétiquement le BAS ORIGINE- 72 08685 9 2130179 long du côté de la cellule. La couche de plaques la plus proche de l'extérieur de la cuve 16 de la cellule peut lui être reliée physiquement par un moyen convenable, par exemple par un matériau adhésif et isolant ou bien par des soudures par points 5 en nombre limité de façon à éviter la formation d'un trajet magnétique continu le long du côté de la cellule,pour des raisons qui vont maintenant être expliquées. En outre, tout oxyde porté par les plaques tendrait à les espacer magnétiquement de la cuve. 10 Les plaques des rangées 37 et 39 sont représentées sous forme de plaques relativement étroites, tandis que les plaques des rangées 36 et 38 sont représentées sous forme de plaques moins étroites, ce type de conformation et d'agencement de plaques facilite le prolongement des plaques jusqu'à un point 15 proche du fond de la cellule entre les barres collectrices 30, comme le montre le mieux la Figure 2. Ainsi les plaques plus étroites 37 comprennent d'une part des plaques relativement longues couvrant pratiquement toute la hauteur de la cellule 12, et d'autre part des plaques relativement courtes allant du haut 20 de la cellule près du couvercle 24 à un point situé juste au-dessus des barres collectrices, comme le montre la Figure 2. Pour assurer la protection efficace de la cellule vis-à-vis de la composante verticale du champ magnétique créée par les barres collectrices 30, les espaces libres entre les plaques plus 25 étroites 37 sont recouverts par les plaques plus larges 36 qui chevauchent les plaques étroites, les plaques plus larges étant dirigées à la verticale entre les barres collectrices 30 et le couvercle 24 de la cellule 12, comme l'indiquent les traits tiretés de la Figure 2. Les plaques plus larges peuvent être 30 fixées aux plaques plus étroites par un adhésif magnétiquement non conducteur convenable (non représenté) qui sert en outre à espacer magnétiquement les plaques plus larges des plaques plus étroites d'une part et l'une de l'autre d'autre part. En outre, tout oxyde porté par les plaques plus larges aurait 35 tendance à isoler magnétiquement les plaques plus larges des plaques plus étroites, de la cuve 16, et l'une de l'autre. On peut bien entendu inverser l'ordre des plaques plus larges et plus étroites 36 et 37, auquel cas, les plaques plus larges seraient les plus rapprochées du côté de la cellule et 40 de la cuve 16 en acier. De même, on pourrait utiliser une 72 08685 10 2130179 seule épaisseur de plaques d'épaisseur plus grande à la place de la double épaisseur représentée par 36 et 37, auquel cas l'extrémité inférieure de chaque plaque pourrait être fendue ou bien dimensionnée de façon à recevoir une barre collectrice ou 5 des barres collectrices 30. Les plaques superposées 38 et 39, qui ne sont visibles que sur la Figure 1, sont enfoncées dans le revêtement intérieur 18 de la cellule 12, à l'intérieur de la cuve 16 en acier. Comme les plaques des ran^éee 36 et 38, les plaques 38 et 39 10 comprennent des plaques moins étroites (38) placées de façon à chevaucher les espaces libres entre les plaques plus étroites (39) pour mieux assurer la réduction substantielle de la composante verticale du champ à l'intérieur de la cellule sans avoir d'effet substantiel sur les autres composantes du champ 15 magnétique existant à l'intérieur de la cellule, une partie des p3.aques plus étroites s'étendent depuis la partie supérieure de la cellule jusqu'à et entre les >arres collectrices 3o, tandis que les plaques moins étroites s'étendent de préférence entre la partie supérieure de la cellule et les barres collectrices. 72 08685 11 2130179 Comme le montre la Figure 1, les flaques annulaires 31 et 32 de cathode se prolongent latéralement jusqu'aux barres principales 33 et 34 de cathode, respectivement. Le passage du courant dans ces barres augmente encore l'intensité de la 5 composante verticale du champ magnétique aux extrémités de la cellule de son côté amont. Pour protéger la cellule du champ créé par ces barres, des barres conductrices 41 et 42, allongées et magnétiquement espacées, sont placées entre les extrémités de la cellule et des barres respectives 33 et 34, la longueur 10 des barres (de même que celle des plaques 36 à 39) étant dirigée dan? la même direction (verticale) que le champ dont il faut protéger la cellule. Dans la forme de réalisation des Figures 1 et 2, les barres de protection 41 et 42 sont convenablement montées entre la 15 cellule et les barres 33 et 34, leurs parties inférieures s'enfonçant dans le revêtement intérieur 18 de la cellule, mais les barres peuvent convenablement être placées à l'extérieur de la cuve de la cellule, et on peut utiliser des plaques (non représentées) à leur place ou conjointement avec elles. 20 Les barres verticales 41 et 42 se prolongent bien au-dessus du couvercle 24 et au moins jusqu'à uns hauteur égale à celle des barres verticales d'extrémité (dans le cas où on les utilise) et des barres d'anodes pour la cellule à protéger. Sur la Figure 1, les barres verticales d'extrémité et les barres d'anodes de la 25 cellule 12 ne sont pas représentées pour des raisons de clarté du dessin, mais la cellule 12 comporte des barres d'anodes semblables à celles qui sont repérées 28 et 2 9 pour la cellule aval 14. t'est du champ magnétique créé par le passage du courant dans ces barres que les barres verticales 41 et 42 30 sont particulièrement destinées à protéger la cellule. On peut convenablement placer dans le matériau du revêtement intérieur les éléments de protection incorporés dans le revêtement intérieur 18 de la cellule 12, c'est-à-dire les plaques 38 et 39 ainsi que les barres 41 et 42, au moment où 35 on prépare le revêtement intérieur lors de la construction de nouvelles cellules, ou bien lors de la réparation et du regarnissage de vieilles cellules. Du fait de la conformation et de la position des barres contre le côté aval de la cellule, la composante verticale du 40 champ qu'elles créent n'est pas aussi forte que celle qui 72 08685 12 2130179 apparaît du côté amont de la cellule* C'est pour cette raison que le côté aval ne comporte que des plaques conductrices 44 et 45 placées à l'extérieur et espacées magnétiquement. Ainsi, le nombre de plaques aval est sensiblement inférieur à celui 5 des plaques qui se trouvent du côté amont de la cellule. Le champ magnétique produit par le passage du courant dans les barres d'extrémité et des barres verticales du côté aval de la cellule s'est avéré avoir un effet bénéfique sur le déplacement du métal fondu. Aussi n'utilise-t-on pas de barres de protection 10 aux extrémités de la cellule du côté aval. De même que les plaques 36 et 37 placées du côté amont de la cellule, les plaques aval comprennent des plaques moins étroites 44 chevauchant des plaques plus étroites 45 ainsi que les espaces libres entre les plaques plus étroites, de 15 façon à améliorer la protection de l'intérieur de la cellule vis-à-vis de la composante verticale du champ produite par le passage du courant dans les barres collectrices 30 et les barres 31 et 32 aval. Les plaques moins étroites vont du couvercle 24 de la cellule à un point situé juste au-dessus 20 des barres collectrices 30, tandis que les plaques plus étroites qui se trouvent entre les barres collectrices vont du couvercle à un point voisin du fond de la cellule. Ces plaques allongées 36 à 39 et 44 et 45, ainsi que les barres 41 et 42, telles qu'on les a décrites jusqu'ici, 25 permettent de conduire la composante verticale du champ le long de leur longueur, ce qui a pour effet de protéger l'intérieur de la cellule, ainsi que l'aluminium fondu qui se trouve dans la cellule, de cette composante verticale sans avoir d'effets notables sur le champ longitudinal et sur le champ 30 transversal. De cette manière, on supprime pratiquement les forces électromotrices produites dans l'aluminium fondu par la composante verticale, sans modifier sensiblement les forces produites par les champs dirigés longitudinalement et transversalement. La grandeur des forces exercées sur l'aluminium 35 par ces deux derniers champs tend à croître vers le centre longitudinal et transversal de la cellule, si bien que l'aluminium tend à se déplacer vers l'intérieur, des extrémités et des côtés de la cellule vers son centre longitudinal et son centre transversal. Pour cette raison, les forces engendrées par la 40 composante verticale du champ étant annulées par les plaques 72 08685 13 2130179 et les barres verticales, les modèles de déplacement du métal qui seraient produits par ces forces dirigées vers l'intérieur s'opposent essentiellement l'un à l'autre, si bien que leur effet net est de ne provoquer aucun déplacement du métal. C'est 5 pour cette raison qu'il ne faut pas contrarier les composantes longitudinales et transversales du champ lorsqu'on veut réduire ou supprimer la composante verticale du champ magnétique darifi la structure de cellule des Figures 1 et 2. Une source commode et économique d'éléments de protection 10 dans la présente invention est constituée par les barres collectrices ferreuses usagées que l'on a retiré du revêtement intérieur de vieilles cellules, et qui sinon seraient jetées à la ferraille. Les barres protectrices 41 et 42 qui se trouvent aux extrémités de la cellule peuvent être de vieilles 15 barres collectrices, et on peut utiliser tout aussi bien de telles barres le long des côtés de la cellule. Les plaques plates ontcependant, sur les barres l'avantage de pouvoir être disposées plus facilement en plaques superposées et imbriquées, comme sur la Figure 1 par exemple. Mais il n'est pas nécessaire 20 que les plaques soient en acier neuf, par exemple. On peut employer des plaques de vieux métal, l'a seule condition fondamentale étant qu'elle conduise le flux magnétique dans le sens de leur longueur. En outre, il n'est pas nécessaire que les plaques de 25 protection soient placées près du centre des côtés amont et aval de la cellule, car, ainsi qu'on l'a expliqué ci-dessus, le champ vertical qui règne au centre de-la cellule est nul. Il doit maintenant être évident, d'après la description précédente, qu'une structure nouvelle et utile a été révélée 30 pour protéger l'intérieur d'une cellule d'électrolyse des effets néfastes d'une composante unique de champ magnétique dirigé dans une direction prédéterminée, sans effet substantiel sur les composantes du champ magnétique dirigé dans d'autres directions à l'intérieur de la cellule. Par exemple, par 35 suppression efficace de la composante verticale du champ et d'elle seule, le déplacement du métal fondu à l'intérieur de la cellule est considérablement réduit sinon totalement arrêté, les composantes horizontale et transversale du champ déplaçant le métal suivant des modèles qui ont tendance à 40 s'annuler mutuellement. En supprimant efficacement le 72 08685 14 2130179 déplacement du métal, on accroît substantiellement la durée du revêtement intérieur des cellules en réduisant ainsi considérablement le coût de la réparation et du regarnissage des cellules. 5 Cette invention, si elle est particulièrement intéressante pour la production d'aluminium, est également utile pour la production d'autres métaux légers par électrolyse, de magnésium par exemple. 72 08685 15 2130179 REVENDICATIONS 1. Cellule destinée à la production d'un métal léger, tel que l'aluminium, par électrolyse, avec formation d'une couche da métal léger dans ladite cellule, comportant des conducteurs 5 électriques externes qui constituent une source de flux ma-magnétique pouvant créer des composantes de champ magnétique à l'intérieur de la cellule, caractérisée par le fait qu'il est prévu des éléments (36, 37, 38, 39, 41, 42, 44, 45)conducteurs de flux magnétique qui sont allongés et magnétiquement espacés, 10 qui sont placés entre le métal fondu de la cellule (12) et les conducteurs externes (31, 32, 33, 34) et qui sojit agencés de manière à réduire ou à supprimer au moins une desdites composantes du champ magnétique à l'intérieur de la cellule sans avoir d'effet substantiel sur les autres composantes du 15 champ magnétique à l'intérieur de la cellule. 2. Cellule selon la Revendication 1, caractérisée par le fait qu'il est prévu une série desdits éléments conducteurs de flux allongés qui sont dirigés selon ladite une composante du champ magnétique, lesdits éléments étant magnétiquement discontinus 20 dans les directions autres que la direction de ladite une composante du champ magnétique. 3. Cellule selon la Revendication connectée dans un circuit électrique par lesdits conducteurs électriques qui sont espacés latéralement et s'étendent le long d'au moins un des 25 côtés de ladite cellule, à l'extérieur de celle-ci, et caractérisée par le fait que les éléments -conducteurs de ladite série son-':. placés sur au riiSins ledit un côté de ladite cellule. 4. Cellule selon l'une des Revendications 1, 2 ou 3, comportant une cuve extérieure de matériau magnétiquement conducteur et connec- 30 tée électriquement à une cellule contiguë semblable par des conducteurs qui en partent, caractérisée par le fait que les éléments conducteurs de flux comportent des plaques ou des barres placées contre la cuve de la cellule. 5. Cellule selon la Revendication 4, caractérisée par le fait 35 qu'au moins certaines desdites plaques sa trouvent à l'extérieur de la cellule. 6. Cellule selon la Revendication 4 ou 5, caractérisée par le fait que les éléments conducteurs de flux comportent des plaques superposées (36, 37, 38, 39) et imbriquées qui sont réparties 40 le long d'au moins une partie d'au moins un côté de la cellule, 72 08685 16 2130179 leEdites plaquas superposées étant séparées magnétiquement 1'une de 1'autre. 7. Cellule selon l'une des Revendications 4, 5 ou 6, comportant un revêtement intérieur (18) à l'intérieur de la cuve de la 5 cellule, et caractérisée par le fait que les éléments conajc-teurs de flux comportent des structures en forme de plaques (38,39) s'enfonçant dans ladite structure du revêtement intérieur. 8. Cellule selon l'une des Revendications 4 à 7, comportant un revêtement intérieur (18) et caractérisée par le fait que 10 les éléments conducteurs de flux qui se trouvent aux extrémités de la cellule comportent des barres (41, 42) s1 enfonçant dans ledit revêtement intérieur. 9. Cellule selon l'une des Revendications 1 à 8, produisant de l'aluminium par électrolyse d'un composé d'aluminium dissous dans 15 un bain de sal fondu, avec formation d'une couche d'aluminium fondu, ladite cellule comportant une cuve extérieure de matériau magnétiquement conducteur et étant connectée électriquement à une cellule contiguë semblable par des conducteurs intermédiaires, lesdits conducteurs comprenant des conducteurs de cathode espaces 20 latéralement et s'étendant le long d'au moins un côté de ladite cellule, à l'extérieur de celle-ci, au ~-oins une partie desdits conducteurs, quand ils conduisent le courant d'électrolyse, constituant une source de flux magnétique qui peut saturer la cuve de la cellule et créant ainsi une composant de champ 25 magnétique dirigée sensiblement à la verticale à travers ladite couche d'aluminium, cellule caractérisée par f ait que les éléments c.llongés conducteurs de f lu:: magnétique de ladite série sont dirigés sensiblement à la verticale et sont placés sur au moins un co'cé de ladite cellule entre ladite couche d'alu-30 minium et lesdits conducteurs de cathode. 10. Cellule selon la Revendication 9. caractérisée par le fait que les conducteurs de cathode comprennent des conducteurs espacés latéralement des extrémités de la cellule et longeant ses extrémités, et une seconde série d'éléments conducteurs de 35 flux magnétique allongés et dirigés sensiblement à la verticale qui sont placés aux extrémités de la cellule et entre la couche d'aluminium fondu qu'elle contient et lesdits conducteurs longeant les extrémités de la cellule, les éléments conducteurs de flux de ladite seconde série étant magnétiquement espacés 40 dans les directions autres que la direction de la composante du 72 08685 " 2130179 champ magnétique. 11. Cellule selon la Revendication 9 ou 10, caractérisée par le fait que les éléments conducteurs de flux comprennent des plaques superposées et imbriquées qui sont réparties longitudinalement 5 le long d'au moins une partie d'au moins un côté de la cellule. 12. Cellule selon la Revendication 11, caractérisée par le fait que lesdites plaques superposées sont séparées magnétiquement l'une de l'autre par isolation. 13. Cellule selon l'une des Revendications 9 à 12, caractérisée 10 pBr le fait qu'elle comporte une structure de revêtement intérieurs à l'intérieur de sa cuve, et que les éléments conducteurs de flux comprennent des structures de plaques ou de barres qui s'enfoncent dans ladite structure du revêtement intérieur.