Brevet FR2203888A1 — publié le 19740517

"a présente invention concerne le domaine de la fabrication des métaux par électrolyse, plus particulièrement les systèmes de barres pour les électrolyseurs utilisés pour la production de l'aluminium. On connaît des systèmes de barres pour électrolyseurs, comportant des barres cathodiques groupées en paquets, raccordées par l'intermédiaire de bandes d'aluminium souples (elles aussi groupees en paquets) aux barres des montants d'anode assemblés aux barres des paquets d'anode. Dans ce cas, chacune des barres du paquet cathodique est raccordée, par 1 1intermédiaire d'un paquet de bandes d aluminium souples, à une barre du montant d'anode. Il en résulte que le nombre de barres dans le paquet cathodique est égal au nombre de paquets de bandes d'aluminium souples ainsi qu'au nombre de barres dans un montant d'anode. Les barres du paquet cathodique, les paquets de bandes d'aluminium souples et les barres du montant d'anode ont des aires de section transversale égales. Les paquets de barres cathodiques à section transversale rectangulaire sont montés sur champ de telle façon que la barre soit orientée par son côté large vers la paroi latérale de ltélec- trolyseur, tout en étant disposée longitudinalement par rapport aux électrolyseurs qui sont montés en rangées, tandis que les barres des montants d'anode sont disposées avec une inclinaison ou verticalement, en étant orientées par leur champ vers la paroi en bout de l'electrolyseur dans 1' intervalle entre deux électrolyseurs voisins^d'une meme rangée d'électrolyseurs. Chaque paquet de bandes d'aluminium souples est soudé par l'une de ses extrémités à une barre cathodique, d'ordinaire à son champ supérieur, et par l'autre, à une barre du montant d'anode. Pour accroître la production de l'aluminium il faut augmenter le rendement des électrolyseurs, et l'augmentation de la puissance fournie aux électrolyseurs rend à son tour nécessaire une augmentation de l'aire de section transversale des barres d'amenée de courant. l'augmentation de la section transversale des barres de montant d'anode nécessite un accroissement de la distance entre les electro- des, une dépense supplémentaire de barres cathodiques ainsi qu'un agrandissement du bâtiment de l'atelier d'électrolyse. L'accroissement de la hauteur des barres entraîne une augmentation de la distance entre les capots de cathodes aux endroits où sont disposés les montants d'anode, tandis que l'utilisation des barres à section transversale réduite nécessite un accroissement du nombre de barres et, par conséquence, un élargissement du bâtiment de l'atelier d'électrolyse. La présence de grilles métalliques de recouvrement des caniveaux recevant les barres ainsi que celui-ci des ouvertures, limite en outre la pose des barres et des paquets de bandes d'aluminium souples raccordant les barres anodiques et cathodiques. La nécessité de conserver une même densité du courant sans accroitre les pertes d'énergie électrique soulève elle aussi toute une série de difficultés. Le but de la présente invention est de remédier aux inconvénients mentionnés ci-dessus. A cette fin, l'invention vise un système de barres pour les électrolyseurs servant à la production de l'aluminium, dans lequel le rapport entre les aires de section transversale des barres cathodiques et des barres de montant d'anode permettrait de réduire la longueur du bâtiment de l'atelier où sont montés les électrolyseurs, de réduire les dépenses d'aluminium pour la réalisation du système de barres, ainsi que de diminuer les pertes d'énergie électrique dans les barres. Ces problèmes sont résolus grâce à un système de barres pour électrolyseurs, du type comportant des barres cathodiques montées sur champ, assemblées en paquet et raccordées par l'intermédiaire de paquets de bandes d'aluminium souples aux barres des montants d'anode assemblées aux barres anodiques, ledit système étant caractérisé, selon l'invention, en ce que chaque barre cathodique est raccordée à une paire de barres de montant d'anode par l'intermédiaire d'une paire de paquets de bandes d'aluminium souples, l'aire de section transversale de chaque barre de montant d'anode constituant la moitié de celle d'une barre cathodique. Une telle réalisation du système de barres pour électrolyseurs permet d'augmenter leur rendement sans accroître les dimensions du bâtiment de l'atelier des électrolyseurs. Il est avantageux de raccorder aux champs de chaque barre cathodique, par l'intermédiaire des paquets de bandes d'aluminium souple, une paire de barres de montant d'anode de façon à ce que lesdits paquets forment une boucle avec la barre cathodique. On obtient ainsi un assemblage fiable et facilement réalisable entre les barres cathodiques et les barres des montants d'anode. Pour rendre l'invention plus compréhensible, un exemple limitatif de réalisation du système de barres conforme à l'invention est décrit dans ce qui suit avec références au dessin unique annexé représentant une vue d'ensemble du système de barres proposé Be système de barres pour les électrolyseurs servant à la fabrication de l'aluminium comporte des barres cathodiques en aluminium 1,2 , 3 et 4 montées surchamp et formant un paquet disposé le long des électrolyseurs (non représentés) dans une ouverture destinée auxdites barres. Des paquets 5 à 12 de bandes d'aluminium souples sont soudés deux par deux à chaque barre cathodique 1 à 4.La solution la plus avantageuse consiste à souder l'extrémité de l'un des paquets 5 de bandes d'aluminium souples aù champ supérieur de la barre cathodique 1, tandis que l'extrémité d'un deuxième paquet 6 de bandes d'aluminium souples est soudé au champ inférieur de la barre cathodique 1. Le couple de paquets 5 et 6 forme une boucle avec la barre cathodique 1. Les autres paires de paquets de bandes d'aluminium souples forment des boucles analogues avec les barres cathodiques 2 , 3 et 4. Chaque paquet, de bandes d'aluminium par exemple le paquet 5, est soudé par l'une de ses extrémité à une barre cathodique, par exemple la barre 1, et par son autre extrémité à la barre 13 de montant d'anode. L'aire de section transversale de chaque barre 13 à 20 de montant d'anode constitue la moitié de celle de la barre cathodique 1 à 4 à laquelle elle est raccordée. Bes barres 13 à 20 de montant d'anode sont montées sous un angle de 900 par rapport aux barres cathodiques 1 à 4 et sont disposées dans l'intervalle entre les électroly3eurs voisins d'une même rangée d'électrolyseurs. Une telle réalisation et un tel accouplement des barres des montants d'anode aux barres cathodiques permet d'utiliser pour les montant d'anode des barres de faible largeur (deux fois plus étroites) sans modifier la densité du courant qui les parcourt. Les barres sont disposées de manière que leur caté large (hauteur de la barre) soit parallèle à l'axe longitudinal de l'électrolyseur. Par suite de la réduction de la hauteur des barres de montants d'anode, les électrolyseurs peuvent être rapprochés longitudinalement (rangées raccourcies), c'est pourquoi le rendement des électrolyseurs peut être amélioré et ces derniers peuvent être disposés dans des ateliers d'électrolyse plus petits. Par suite de la réduction de la longueur de la rangée d'électrolyseurs, on peut utiliser en longueur moins de barres et on obtient, par conséquent une économie d'aluminium et une réduction de la consommation d'énergie électrique. 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. REVENDICATIONS 10 Système de barres pour les électrolyseurs utilisés pour la fabrication de l'aluminium, du type comportant des barres cathodiques montées sur champ, assemblées en paquets et raccordées par 1' intermédiaire de paquets de bandes d'aluminium souples aux barres des montants d'anode accouplés aux barres anodiques, caractérisé en ce que chaque barre cathodique 1 est raccordées à une paire de barres 13 et 20 de montant d'anode par l'intermédiaire d'une paire de paquets 5 , 6 de bandes d'aluminium souples, l'aire de section transversale de chaque barre 13 de montant d'anode constituant la moitié de l'aire de section transversale d'une barre cathodique 1. 20. Système de barres suivant la revendication 10, caractérisé en ce qu'aux champs de chaque barre cathodique est raccordée par l'intermédiaire desdits paquets de bandes d'aluminium souples une paire de barres du montant d'anode de telle façon que lesdites paquets de bandes d'aluminium souples forment une boucle avec la barre cathodique.