Brevet FR2527229A1 — publié le 19831125

PROCEDE DE CAIORI Fl JUEAGE DES ANODES PRECUIIS DANS LIES CUVES D'EI E Ci'ILYSE POUR LA PRODDU Cr ION D'ALU Ii NIM 4 La présente invention concerne un procédé de calorifugeage des anodes précuites dans les cuves pour la production d'aluminium par électro- lyse d'alumine dissoute dans la cryolithe fondue, selon le procédé HallHéroult. L'abaisserent de la consonnation d'énergie électrique des cuves d'électrolyse rîlique, entre autres, une réduction des pertes ther- nmiques et, en particulier, des pertes par les anodes que l'on peut estimer approximativexent à 25 % des pertes thermiques totales. Dans les cuves modernes à anodes précuites et alimentation ponctuelle et continue en aluminé, ce calorifugeage est indispensable car il perm Iet d'obtenir la forme optimale du talus, c'est-à-dire de la cou- che d'électrolyte solidifié sur les parois latérales du creuset, qui est indispensable pour assurer une bonne marche et une longue durée de vie des cuves. Jusqu'à présent, on a procédé à la couverture des anodes avec de l'alu- mine ou du bain d'électrolyse récupéré et broyé. "O Pour que cet:ie méthode soit efficace, il faut dépcser l'alunira ou le bain directement sur l'Aunode, et renoncer; la nretalisation par pro- jection d'aluminium utilisée habituellement pour protéger la partie supérieure de l'anode, cuntre la cuïbustion par l'air xbilant La cou- che d'alumnine ou de bain broyé a donc un double rôle: calorifuger et protéger l'anode. Mais, dans les premiers jours qui suivent la mise en place d'ume anode neuve, il est difficile de maintenir une couche d'alumine ou de 3 bain broyé suffisaient Fépaisse En effet, la partie arergeante de 1 'anode est encore irnportalte et sa forme a été prévue avec les angles supérieurs abattus, pour faciliter l'eilévement et la récupération du bain solidifié lorsque l'anode, en fin de vie, est extraitc de lacuve. -2- L'objet de e' nven Licn es_ __n:r cdc qui facilite le calorifugeage des anodes par l'alur ine et/cu le bai Ln broyé, quelle que soit la hau- teur energeante, donc le stade de vie de l'anode, et qui ne gêne pas son:et cyage ul tie. Ce prcéedé ccnsiste à ? ser Me barde d'aluim iium sur la périphérie de l'ancde, de façon a créer un barrage qui permette de maintenir une couche de calorifugeage ali=ine et/ou bain broyé sur le dessus de l'anode. La fiigure 1, qui se rapporte à l'art antérieur, représente, en coupe verticale, ue anode précuilte à c 2 tiges de scellement. La figure 2 représente, eon cc U verticale (A) et en vue de dessus ( 5), une anode mxdifiée selon l'invention. Les figures 3, 4 et 5 représentent uln node de réalisation de l'inven- tion adaptée à des anodes de plus petites dimensions (fig 3) ou de fornne allongée (fig et 5). L'anode est constituée du bloc carboné proprement dit ( 1) et des tiges de suspension ( 2) scellées darns les cavités ( 3) par coulée de fonte ( 4). Les angles du rebord supérieur ( 5) de l'anode sont abattus pour faci- liter l'élimination ultérieure du bain d'électrolyse accumulé sur le dessus de l'anode et entre les tiges, avant de procéder au descelle- ient des tiges et à la récupération des divers composants (fonte, car- b Dne, tiges, électrolzte). Dans la forme classicue, fiure 1, la couche calorifuge n'est pas rete- nue du fait de l'inclrinaison du rebord ( 5) et le calorifugeage, limité à la partie centrale ( 6), est très ir-u-ffl;ant. Selon l'invention, on r nodfie la fo dee de l'ano 4 e en faisant apparaître lors du rmoulage de la pâte carbonée un rebord périphérique ( 7) Une bande d'alu inium ( 8), d'une hauteu-r d'une dizaine de centimètres, vient s'appuyer sur ce renbord et se dêploie sur toute la périphérie de l'anode Il serait égcal=ent possible de prévoir sur le rebord (a) -3- une rainure dans laquelle viendrait s'insérer la bande d'aluminium. En pratique, cela compliquerait le mroulage de l'anode sans qu'il en résulte d'avantage particulier par rapport au simple rebord plat. Pour faciliter sa mise en place, la bande d'aluminium est constituée, de préférence, en deux parties 8 A et 8 B, préformées en atelier, et qui viennent simplement se poser sur les deux demi anodes. Dans le cas d'anodes de petites dimensions (fig 3), ou d'anodes de forme allongée, la bande d'aluminium est également constituée en deux parties 8 A et 8 B munies, à leurs extrémités, de rebords repliés qui s'interverrouillent, ou de tout autre tmoyen equivalent, assurant un verrouillage rapide Le point de raccordement entre les deux parties 8 A et 8 B est placé à l'endroit le plus commode pour les manipulations de mise en place, et il n'est pas nécessaire que les deux parties 8 A et 8 B soient de dimensions identiques, en particulier si l'on veut que les raccordements ( 9) soient reportés sur la face des anodes tournée vers l'extérieur de la cuve (cas de la fig 5). Au fur et à mesure de l'usure et de la descente de l'anode, la bande d'aluminium arrive dans des zones à température croissante et elle finit par fondre progressivement Mais, entre temps, l'alumine et/ou le bain broyé ont perdu leur fluidité et subit une sorte de frittage, si bien qu'ils restent en place sur l'anode jusqu'à la fin de sa vie, et assurent un calorifugeage satisfaisant ( 10). -4- R DEVEM)ICATIO NS 1 / Procédé de calorifugeage des anodes précuites dans les cuves de production d'aluminium Far électrolyse d'alumine dissoute dans un bain d'électrolyse à base de cryolithe fondue, consistant à recouvrir la partie supérieure des anodes d'une couche calorifuge d'alumine et/ ou de bain d'électrolyse broyé, caractérisé en ce que l'on place à la partie supérieure de l'anode ( 5) et sur toute sa périphérie, une bande d'aluinium ( 8) dont la hauteur est sensiblement égale à la hauteur de la couche calorifuge ( 10). 2 / Procédé selon revendication 1, caractérisé en ce que l'on forme sur la périphérie de l'anode ( 5), un rebord ( 7) sur lequel vient s'ap- puyer la bande ( 8). / Procédé selon revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la bande d'aluminium ( 8) est formée au moins de deux parties qui coop S- rent par un moyen d'accrochage pour former une bande périphérique sensiblement continue. 4 / Procédé selon revendication 2, caractérisé en ce que l'on forme dans le rebord ( 7) une rainure dans laquelle vient s'insérer la bande d'aluminium.