Brevet FR2177760A1 — publié le 19731109

la présente invention concerne les procédés de montage de barres d'électrolyseurs pour la fabrication de l'aluminium. On connait déjà un procédé de montages de barres d'électrolyseurs pour la fabrication de l'aluminium, prévoyant l'alimentation en courant de chacun des montants anodiques des électrolyseurs disposés en une rangée longitudinale dans des cuves disposées à des distances transversales différentes les unes des autres. Une telle disposition des électrolyseurs est surtout avantageuse dans les pays à climat chaud. Au cours de ltexploitation d'électrolyseurs disposés en une rangée dans des cuves, ces dernières sont disposées à des distances différentes les unes des autres étant donné qu'il est nécessaire d'interposer entre les caves les équipements de coulée, d'emmagasinage et d'épuration des gaz. Par conséquent les courants passant dans les cuves voisines des lectrolyseurs engendrent dans la cathode de l'électrolyseur des champs magnétiques (plus particulièrement une composante de champs verticale Bz), qui ne se compensent pas. I1 en résulte que la symétrie de répartition de 3z dans le métal liquide est perturbée. Or, on sait qu'un telle perturbation de la symétrie de distribution de Bz crée dans la couche du métal cathodique des forces non équilibrées, sous l'action desquelles la surface du métal cesse d'être horizontale, et toute la masse d'aluminium liquide commence à oirculer dans le volume de la cuve d'électrolyseur. les courants de circulation entratnent alors vers la zone adjacente à l'anode une partie du métal qui s'est déjà dégagée et qui est oxydée dans cette zone par les gaz anodiques et se perd. De ce fait, le rendement par rapport au courant utilisé est réduit. Afin d'éviter ce phénomène, on cherche à accroître la distance entre l'anode et la cathode. Mais alors, la tension aux pâles de l'électrolyseur et la consommation d'énergie électrique d'électrolyse s'accroissent sensiblement et la température de l'électrolyte monte. Dans ce cas, la solubilité de l'aluminium dans l'électrolyte s'accroit et le rendement par rapport au courant utilisé non seulement n'augmente pas, mais, dans certainscasdiminue Simultanément avec la réduction du rendement par rapport au courant utilisé, l'augmentation de la température de l'électrolyte entraîne un accroissement de la consommation des sels de fluor et de la masse anodique, tandis que la circulation intense du métal favorise la désintégration des plaques d'habillage en charbon, ce qui réduit la durée de vie de l'électrolyseur. le but de la présente invention est d'éliminer les inconvénients mentionnés ci-dessus. A cette fin, l'invention vise un procédé de montage de barres d'électrolyseurs pour la production de l'aluminium, disposés en une rangée longitudinale dans des cuves disposées à des distances différentes les unes des autres, procédé dans lequel la répartition du courant entre les montants anodiques serait réalisée de manière à compenser la dissymétrie du champ magnétique dans la cathode de l'électrolyseur, de réduire la déformation de la surface du métal liquide, ainsi que d'améliorer les indices techniques et économiques de l'électrolyse. Ces problèmes sont résolus grâce à la mise au point d'un procédé de montage de barres d'électrolyseurs pour la production de l'aluminium, du type dans lequel le courant est fourni à chacun des montants anodiques des électrolyseurs disposés en une rangée longitudinale dans des cuves disposées à des distances transversales différentes les unes des autres, ledit procédé étant caractérisé, selon l'invention, en ce qu'à chaque montant anodique de l'électrolyseur est délivré un courant d'intensité différente, et en ce que la répartition du courant entre les montants anodiques s'effectue dans les proportions suivantes par rapport au courant total passant à travers l'électrolyseur : les montants anodiques adjacents à la cuve la plus éloignée reçoivent pour le montant d'entrées 35 à 40% du courant, pour le montant de sortie, 10 à 15, tandis que les montants anodiques adjacents à la cuve la plus proche reçoivent, pour le montant d'entrée, 30 à 35%, pour le montant de sortie, 15 à 20%. Un tel procédé de montage des barres assure la symétrie du champ magnétique, une réduction de l'intensité de circulation du métal et une amélioration des indices techniques et économiques. Pour une meilleure compréhension de l'invention, un exemple non limitatif de réalisation de celle-ci est décrit dans ce qui suit, avec références au dessin unique annexé sur lequel est représentée une vue en plan illustrant le montage des barres d'électrolyseur conformément à l'invention. lies électrolyseurs 1 sont disposés en une seule rangée dans la cuve 2, à côté de laquelle se trouvent les cuves 3 et 4. La cuve 3 est transversalement éloignée de la cuve 2 d'une distance supérieure de celle qui sépare cette dernière de la cuve 4. Pour compenser la dissymétrie du champ magnétique, on délivre au paquet de barres de dérivation 5, disposé du côté de la cuve 3 la plus éloignée de la cuve 2, un courant d'intensité inférieure à celle fournie au paquet de barres de dérivation 6 disposé du côté de la cuve la plus proche 4. Dans les paquets de barres de dérivations 5 et 6 circule le courant appliqué aux montants anodiques 7, 8, 9 , 10. La répartition du courant entre les montants s'effectue en fonction de la distance entre les cuves, les proportions suivantes étant recommandées par les inventeurs : le montant d'entrée 7 adjacent à la cuve la plus éloignée 3 reçoit 35 à 40% du courant total délivré à l'électrolyseur ; le montant de sortie 8 adjacent à la cuve la plus éloignée 3 reçoit 10 à 15% le montant d'entrée 9 adjacent à la cuve la plus proche 4 reçoit 30 à 35% du courant, et le montant de sortie 10 adjacent à la cuve la plus proche 4 reçoit 15 à 20%. Celà est obtenu en raccordant au paquet de barres de dérivation 5 adjacent à la cuve la plus éloignée 3 une quantité de tiges cathodiques moindre que celle raccordée au paquet de dérivation opposé 6. le procédé de l'invention s'applique également aux cuves extrêmes, en considérant que,pour celles-ci, la cuve la plus éloignée peut être assimilée à l'infini. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVEND ICAT IONS Procédé de montage de barres d'électrolyseurs pour la fabrication de l'aluminium, du type dans lequel un courant est fourni à chacun des montants anodiques des électrolyseurs disposés en une rangée longitudinale dans des cuves disposées à des distances transversales différentes les unes des autres, caractérisé en ce que chaque montant anodique de l'électrolyseur reçoit un courant d'intensité différente, et en ce que le courant est réparti entre les montants anodiques dans les proportions suivantes par rapport au courant total passant à travers l'électrolyseur : 35 à 40% pour le montant d'entrée adjacent à la cuve la plus éloignée, 10 à 15% pour le montant de sortie adjacent à la cuve la plus éloignée, 30 à 35% pour le montant d'entrée adjacent à la cuve la plus proche, et 15 à 20% pour le montant de sortie adjacent à la cuve la plus proche.