Brevet FR2296706A1 — publié le 19760730

La présente invention concerne la fabrication d'électrodes au carbone à partir d'une matière pâteuse qui est compactée par vibrations dans un moule de forme appropriée. Pour la mise en oeuvre de ce procédé, on utilise une machine constituée par une table vibrante sur laqle est fixé le moule, qui est ouvert à sa partie supérieure pour permettre son remplissage, et un plateau pesant, formant couvercle, qui est introduit par le haut dans le moule, après son remplissage, et repose sur la charge de matière contenue dans ce dernier pendant le compactage Pour la fabrication d'électrodes de grandes dimensions, telles que les anodes utilisées pour la production d'aluminium par électrolyse, il faut, pour obtenir des électrodes ayant la densité voulue, appliquer à l'ensemble vibrant des forces de vibrations considérables qui créent des sollicitations très élevées sur certains organes, notamment les ressorts et les roulements des arbres à balourd de la table vibrante. Le but de la présente invention est d'augmenter la durée de vie de ces organes et, par conséquent, de réduire les frais d'entretien de la machine par un choix de ses caractéristiques et paramètres de fonctionnement permettant de diminuer les forces de vibration. Le procédé de moulage par vibrations objet de l'invention est caractérisé en ce que la fréquence de vibration utilisée est comprise entre 15 et 20 Hz et égale à lii à 1,6 fois la fréquence propre de vibration de l'ensemble vibrant constitué par la table, le moule et sa charge de matière, et la pression statique exercée par le couvercle sur la matière contenue dans le moule est égale à 0,5 bars environ. La machine utilisée est caractérisée en ce que la fréquence propre de vibration de l'ensemble vibrant constitué par la table le moule et sa charge de matière est comprise entre 12 et 17 Hz, le rapport de la masse du couvercle à la masse dudit ensemble est compris entre 0,25 et 0,65 et le rapport du poids du couvercle à la section droite du moule est de 0,5 bars environ. La description qui suit se refère aux dessins l'accompagnant qui montrent une machine pour la mise en oeuvre de l'invention et sur lesquels La figure 1 est une vue en élévation de la machine ; et La figure 2 est une coupe verticale de la machine. La machine représentée sur les dessins est constituée par un moule à section rectangulaire 10 fixé rigidement sur une table vibrante 12 et ouvert à son extrémité supérieure La table vibrante comporte deux arbres à balourd 14 et deux rangées de ressorts 16 supportant l'ensemble. Le couvercle du moule est constitué par un plateau pesant 18 fixé rigidement à une traverse 20 qui est accrochée à un dispositif de levage par l"intermédiaire d'une tige 22 liée à la traverse au moyen d'une articulation avec jeu qui permet au plateau de s'orienter librement et évite que les vibrations auxquelles il est soumis soient transmises au dispositif de levage et à la charpute qui le supporte La traverse 20 porte des tiges de guidage verticales 24 qui y sont fixées rigidement et coopèrent avec deux douilles 26 portées par un cadre 28 solidaire du moule. En fonctionnement, les arbres à balourd sont entrainés en sens inverse et à la même vitesse par un groupe moto-réducteur non-représenté. Les rotations des deux arbres sont synchronisées pour que les composantes horizontales des forces de vibrations qu'ils engendrent soient constamment égales et opposées. Malgré cela, il subsiste des forces horizontales parasites et pour éliminer les vibrations horizontales qui pourraient nuire à l'homogénéité des électrodes, on guide le moule verticalement, par exemple au moyen du dispositif faisant l'objet du brevet français 74/07925 ce dispositif n'a pas été représenté sur les dessins. Lorsqu'ils tournent, les arbres à balourd soumettent 11 ensemble vibrant constitué par la table 12, le moule 10 et la matière 30 contenue dans le moule à des vibrations verticales dont la fréquence est égale à la vitesse de rotation des arbres. Le couvercle 18 qui repose sur la matière 30 est libre de se déplacer verticalement dans le moule et il descend progressivement au fur et à mesure que la matière se tasse. La basse fréquence de vibration imposée à l'ensemble vibrant est comprise entre 15 et 20 Hz et égale à l,i à 1,6 ois la fréquence propre de vibrations de cet ensemble ; celle-ci est, de préférence, comprise entre 12 et 17 Hz. La masse du couvercle est sensiblement égale à la moitié de celle de l'ensemble vibrant et la pression qu'il exerce sur la matière est de 0,5 bars environ Par masse et poids du couvercle on entend la masse et le poids de l'ensemble reposant sur la char ge de matière et constitué essentiellement par le couvercle proprement dit 18, la traverse 20 et les pièces liant le couvercle à la traverse. L'invention est applicable à la fabrication des électrodes au carbone et notamment des anodes pour la production d'aluminium par électrolyse. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'électrodes au carbone à partir dgune matière pateuse qui est compactée par vibrations dans un moule solidaire d'une table vibrante et fermé par un couvercle qui repose sur la charge de matière contenue dans le moule, caractérisé en ce que la fréquence de vibration utilisée est comprise entre 15 et 20 Hz et égale à 1,1 à 1,6 fois la fréquence propre de vibration de l'ensemble vibrant constitué par la table, le moule et sa charge de matière. 20 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pression statique exercée par le couvercle sur la matière contenue dans le moule est de 0,5 bars environ. 3. Machine à mouler les électrodes au carbone constitué par une table vibrante, sur laquelle est fixé un moule ouvert à sa partie supérieure et un couvercle pesant qui est introduit dans le moule, après son remplissage, et repose sur la charge de matière contenue dans ce dernier, caractérisée en ce que le rapport de la masse du couvercle à la masse totale de l'ensemble vibrant constitué par la table, le moule et sa charge de matière est compris entre 0,25 et 0,65. 4. Machine à mouler selon la revendication 3, caractérisée en ce que le rapport du poids du couvercle -à la section droite du moule est égal à 0,5 bars environ. 5. Machine à mouler selon la revendication 3 ou 4, caractérisée en ce que la fréquence propre de l'ensemble vibrant constitué par la table, le moule et sa charge de matière est comprise entre 12 et 17Hz.