CA1055423A - Procede et dispositif pour le captage des gaz d'une cuve de fabrication de l'aluminium par electrolyse ignee - Google Patents
Procede et dispositif pour le captage des gaz d'une cuve de fabrication de l'aluminium par electrolyse igneeInfo
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- CA1055423A CA1055423A CA220,938A CA220938A CA1055423A CA 1055423 A CA1055423 A CA 1055423A CA 220938 A CA220938 A CA 220938A CA 1055423 A CA1055423 A CA 1055423A
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- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25C3/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
- C25C3/06—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of aluminium
- C25C3/22—Collecting emitted gases
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Abstract
Un procédé pour le captage des gaz d'une cuve de fabrication de l'aluminium par électrolyse ignée, caractérisé en ce qu'on perce la croûte qui couvre normalement le bain d'électrolyse avec une tige mobile, on maintient ouvert le trou ainsi formé, on crée une entrée au moins de gaz refroidissants autour de la tige pour que ces gaz refroidissants se mélangent avec les gaz qui s'échappent dudit trou, et on recueille les gaz ainsi produits. Le dispositif pour mettre en oeuvre ce procédé comprend une tige mobile au-dessus de la cuve susceptible de pratiquer et de maintenir ouvert un trou dans la croûte, et susceptible au moins d'atteindre le bain et de se retirer, des moyens pour automatiquement nettoyer la tige, comprenant des moyens pour retirer la tige à une distance prédéterminée au dessus du bain pour permettre la solidification et la désintégration des couches déposées autour de la tige , une hotte de captage fixe placée au-dessus du trou et entourant l'extrémité inférieure de ladit tige, un moyen collecteur de gaz relié à cette hotte, et un moyen d'entrée d'un gaz refroidissant prévu au voisinage de l'extrémité inférieure de la hotte pour maintenir un mélange de gaz refroidissants autour de la tige.
Description
La presente invention, a pour objet un procédé et un dispositif pour le captage des gaz d'une cuve de fabrication de l'aluminium par électrolyse ignée.
Elle permet une augmentation du rendement du captage, une simplification des dispositifs d'épuration et une réduction de la pollution atmosphérique.
- Le problème de captage et de l'épuration des gaz produits , lors de l'électrolyse de l'aluminium se pose avec une acuité crois- -~
sante avec l'augmentation de la taille des usines et les progrès des connaissances en matière de pollution.
>j Ces gaz, qui sont produits à raison de 0,05 à 0,08 litre ~
par seconde, par cuve et par mille ampères, sont formés essentiel- -lement d'un mélange de gaz carbonique et d'oxyde de carbone, pro-venant de l'oxydation de l'anode par l'oxygène dégagé par l'élec-, trolyse, auxquels s'ajoutent des composés oxygénés de soufre, pro--. venant du soufre contenu dans l'anode, des composés du fluor pro-venant du bain et des poussiares formées en majeur partie de fines particules d'alumine, ainsi que, dans le cas d'anodes SODERBERG, des suies et goudrons provenant de la cuisson de la pate .
Il est connu de capter ces gaz en toiture de l'atelier, celui-ci étant relativement étanche et pourvu d'entrées d'air à la base des murs. Ce procédé oblige à manipuler des volumes gazeux très importants de l'ordre de 110 à 120 litres seconde, par cuve et par 1000 ampères, ce qui conduit à des installations encombran-tes, et les gaz étant très dilués, leur épuration est relativement r malaisée.
~: :
~ On peut également disposer un capotage au-dessus de i chaque cuve. On peut ainsi capter des volumes de gaz moins impor-tants(environ 11 à 12 litres par seconde,par cuve et par 1000ampères) donc moins dilués, ce qui rend plus aisé leur traitement ultérieur, mais au prix d'une complication mécanique importante,car ces capots ~ ~ B
. . . .
. ` . . .. - ~.
de forme compliquée pour permettre le passage des amenées de courant doivent en outre etre demontes pour permettre de briser la croûte qui se forme sur le bain et d'ajouter de l'alumine.
Toutes les personnes qui ont eu l'occasion d'observer des cuves d'électrolyse d'alumine en fonctionnement ont pu cons-~ tater qu'il arrive qu'en certains endroits un trou se forme à
- travers la croute solidifiée qui surmonte le bain, et que par ce s trou se produit un dégagement de gaz qui brulent à la surface de la croute,et il aurait pu paraître evident de capter les fumees produites en disposant au-dessus du trou un entonnoir de captation, ~ relie à un dispositif d'aspiration. Malheureusement,ces trous ;~ apparaissent de facon tout à fait aleatoire en un point ou un autre de la cuve, il arrive qu'ils se bouchent au bout d'un temps variable, et ils sont normalement detruits lorsqu'on brise la croûte pour faire penetrer de l'alumine dans le bain.
~ Selon la presente invention, il est pr~vu un procede q pour le captage des gaz d'une cuve de fabrication de l'aluminium :' par électrolyse ignée, caractérisé en ce qu'on perce la croûte qui couvre normalement le bain d'électrolyse avec une tige mobile, on maintient ouvert le trou ainsi formé, on cree une entrée au moins de gaz refroidissants autour de la tige pour que ces gaz refroi-dissants se mélangent avec les gaz qui s'échappent dudit trou, et ... .
on recueille les gaz ainsi produits.
Selon la présente invention, il est aussi prévu un dispositif pour le captage des gaz d'une cuve de fabrication de l'aluminium par electrolyse ignee, la cuve comprenant un bain d'electrolyse recouvert d'une croute,dispositif comprenant une tige ~ mobile au-dessus de la cuve susceptible de pratiquer et de maintenir J. ouvert un trou dans la croûte, et susceptible au moins d'atteindre le bain et de se retirer, des moyens pour automatiquement nettoyer la tige, comprenant des moyens pour retirer la tige à une distance -' prédéterminée au-dessus du bain pour permettre la solidification .~ . .
''B' -2-et la desintegration des couches der~o~s~e~ allto-lr cle la tige, une hotte de captaqe fixe placé au-dessus du trou et entou-rant l'extrémit~ inférieure de la tige, un moyen collecteur de gaz relié à cette hotte, et un moyen d'entree d'un gaz refroidissant prévu au voisinage de la hotte pour maintenir un mélange de gaz refroidissants autour de la tige.
L'invention ainsi définie est expliquée à partir d'un exemple de réalisation illustré par les figures jointes.
La figure 1 représente, dans sa partie de droite, en élévation latérale, et, dans sa partie de gauche, en coupe par un plan axial vertical, une cuve munie du dispositif de captation.
La figure 2 est une coupe selon II de la figure 1.
Les figures 3, 4 et 5 sont respectivement des coupes selon III, IV et V de la figure 2.
~5 La figure 6 illustre une variante du dispositif repré-J
senté sur la figure 2.
Sur ces figures, les memes éléments sont désignés par les memes repères.
' On constate de facon inattendue et surprenant qu'un seul dispositif de captage suffit à collecter la presque totalite des gaz produits dans la cuve, soit 80 à 90~ du CO et du CO2 calculés d'après la perte de carbone des anodes.
La fraction de gaz non captée peut correspondre d'une part aux gaz dissipés par filtration à travers la porosité de la croute ou de l'anode et a ceux qui s'echappent lorsquion brise la croute, et d'autre part a la combustion directe de l'anode au contact de l'air, au-dessus du bain. Cette derniere fraction peut etre consideree comme peu polluante car elle ne contient pas de composes fluores.
Pour expliquer ce comportement surprenant, il faut ad-mettre qu'il se forme, entre le bain et la croute et autour des -anodes, une grotte remplie de gaz et que cette grotte, loin d'etre _3_ B
" . ~ . . . ~
cloisonnée, constitue une chambre unique qui sert de collecteur pour les ~aæ.
Bien entendu, rien ne s'oppose toutefois à ce qu'on dis-pose plusieurs dispositifs de captage pour une même cuve.
Le dispositif de captage doit comporter une entrée d'air frais, destinée à brûler le CO en CO2 pour des raisons de toxicité, et à refroidire les gaz chauds. On a trouvé convenable un débit d'air total, y compris les gaz produits, de l'ordre de 0,8 litre par seconde (ramenés aux conditions normales, c'est-à-dire 0C, l'atmosphère) par mille ampères d'intensité, soit une dilution des ` gaz de 10 fois environ.
Le trou dans la croûte doit être maintenu ouvert en per-manence, par exemple en y plongeant de temps à autre une tige d'a-cier. On a constaté que si cette opération se fait toutes les quatres heures, le rendement de captage moyen n'est que de 50% ~ -` environ, alors qu'il atteint 80 a 90% si elle est faite toutes les 10 minutes environ.
Le dispositif illustré par les figures équipe une cuve à anodes multiples précuites; mais il s'appliquerait aussi bien , 20 à une cuve a anode unique continue dite SODERBERG. Il pourrait `' alors être situé, entre l'anode et le caisson de la cuve.
La cuve représentée par les fi~ures 1 et 2 comprend un caisson (1) dont le fond (2) est constitu~ par des bIocs de maté-riau carboné assemblés par des rails métalliques, ce fond consti-tuant la cathode de la cuve. Le caisson (1) porte une superstruc-~; ture constituée par des poteaux verticaux (3) portant des poutres horizontales (4) Les anodes sont constituées par des blocs (5) de matériau carboné précuit, fixées par groupes a des tiges verti-cales (6), elles-mêmes fixées par des pinces (7), a des barres -horizontales (8) supportant les anodes et les alimentant en éner-gie électrique. Ces barres (8) sont suspendues aux poutres hori-- zontales (4) par un dispositif non représenté, tel que ceux qui ~ ~ -4_ . . . --- :
sont décrits dans les brevets fran~ais no. 1,440,005 et 1,519,475, tous deux au nom de P~CHINEY Compagnie de Produits Chimiques et Electrometallurgiques, et reli~es a une source d'alimentation en courant continu par un feuillard (9).
Le caisson de la cuve contient un bain d'electrolyse (10) constitué par un mélange de cryolithe et d'alumine, porté à une temperature comprise entre environ 950 et 1000C par le passage du courant electrique entre l'anode et la cathode. La partie supé-rieure de ce bain se solidifie, constituant ainsi une croûte (11) solide qui recouvre le bain et l'isole thermiquement. Cette croûte solide est recouverte d'alumine en poudre (12). Périodiquement, un opérateur perce la croûte, faisant tomber ainsi dans le bain une partie de l'alumine qui recouvre la croûte, puis il rétablit la couche d'alumine.
Une tige mobile d'acier (13) est installée entre deux anodes, cette tige ayant pour fonction de percer un trou (14) dans la croûte et de le maintenir ouvert en permanence. Cette tige est manoeuvrable à l'aide d'un vérin (15) pneumatique: sa position haute, représentée en trait plein, porte le repere (13), tandis que sa position basse, repr~sentée en trait mixte, porte le repère (13'). La tige (13) est logée à l'intérieur d'une hotte (16) tan-gente à la croûte et qui recueille les gaz s'échappant par le trou (14). Cette hotte est reliée, d'une part à un tube (17) collecteur de gaz, d'autre part à une tubulure (18) comportant deux ouvertures, dont l'une (19) pour le ramonage, l'autre (20) pour le soufflaqe d'air comprimé provenant de l'échappement du vérin pneumatique (15).
L'ensemble constitué par la tige (13) et le vérin (15) doit obéir à des spécifications assez précises: la course de la tige doit être assez grande pour qu'en position basse elle traverse complètement la croûte et arrive jusqu'au bain, et qu'en position haute elle se trouve à une distance suffisante de la flamme provo-quee par la combustion de la fraction combustible, des gaz et soit .
~,~
ainsi à une température peu élevée. En effet, lorsque la tige atteint le bain, il s'y dépose une certaine quantite d'~lectrolyte qui s'y solidifie, et, si la tige ne se refroidit pas, les couches peuvent s'accumuler jusqu'à empêcher le fonctionnement du vérin.
Si la tige se refroidit suffisamment, la couche d'électrolyte solidifié tombe en poussière, ce qui constitue un nettoyage natu- .
rel. On a trouvé lors des essais qu'une course de l'ordre de 50cm est un minimum. Une course trop grande n'est pas nuisible en soi, mais elle peut, dans certains ateliers, entra~ner une gêne pour le passage des ponts ou engins de desserte.
Le vérin est actionné à intervalles réguliers par un dis-positif de commande, qui peut avantageusement commander les verins de toute une serie de cuves suivant un programme unique. On assure ainsi dans le système des collecteurs de gaz des pulsations regu-~, lières qui maintiennent les poussières en suspension e~t facilitentleur amenee jusqu'aux appareils de depoussierage.
Le dispositif de purge par l'air comprimé introduit dans la tubulure (18) permet de chasser les poussières ayant ten-~- dance à se déposer dans le collecteur horizontal (17). Cette purge, étant assurée par l'air d'échappement du vérin (15), se fait à la fréquence des mouvements de ce vérin.
La hotte peut coiffer le trou pratiqué dans la croûte de facon étanche. Cependant l'experience montre que cette fa~on de faire comporte deux inconvénients:
; - la cavité existant entre la croûte et le bain d'elec-trolyse est mise en depression, ce qui a pour effet d'augmenter les emissions de vapeurs et, par voie de consequence, la quantite ;
` de produits fluores consommes:
`~ - on recueille, en même temps que le gaz carbonique, .~
l'oxyde de carbone toxique dont il est difficile de se defaire par la suite.
Afin d'eviter ces inconvenients, on cree une entree d'air.
; B
;,.,.,. ~ . - . .. , ,. .. . ^ .-Cette dernière peut résulter d'une ouverture (21) pra-tiquee dans la paroi de la partie inferieure de la hotte (16), selon les figures 2 et 5, ou encore d'une surelévation de la hotte, respectant un espace libre (22) entre son extrémité basse et la croûte, selon la figure 6.
De cette manière, d'une part la dépression sousla hotte et,partant, sous la croûte solidifiée se trouve pratiquement annu-` lee, d'autre part l'oxygène de l'air introduit assure la combustion de l'oxyde de carbone.
Le dispositif decrit permet de capter plus de 80% des gaz sous une forme très concentree, ce qui permet d'obtenir un excellent rendement dans la recuperation des produits. Il peut coexister avec un dispositif classique traitant l'atmosphère de 1 1 1 atelier.
Le dispositif selon l'invention peut, bien entendu, etre ~ ~-combine avec un autre dispositif de captage connu.
c Sa combinaison avec un dispositif de capotage de la cuve, connu en soi, apporte meme un avantage supplémentaire, en ce que ~ l'air qui est utilisé pour brûler les gaz combustibles et refroi--~ 20 dir l'ensemble, etant obligatoirement puise sous le capotage, se trouve ~tre lui-meme dejà verse de gaz qui auraient autrement échap-pé au captage. On obtientdonc ainsi un gaz plus concentré, dont d'epuration plus facile.
~; L'invention s'applique aux cuves de fabrication d'alu-minium par electrolyse ignee de l'alumine et, plus particulièrement, ~ aux cuves mettant en oeuvre des anodes multiples precuites.
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Elle permet une augmentation du rendement du captage, une simplification des dispositifs d'épuration et une réduction de la pollution atmosphérique.
- Le problème de captage et de l'épuration des gaz produits , lors de l'électrolyse de l'aluminium se pose avec une acuité crois- -~
sante avec l'augmentation de la taille des usines et les progrès des connaissances en matière de pollution.
>j Ces gaz, qui sont produits à raison de 0,05 à 0,08 litre ~
par seconde, par cuve et par mille ampères, sont formés essentiel- -lement d'un mélange de gaz carbonique et d'oxyde de carbone, pro-venant de l'oxydation de l'anode par l'oxygène dégagé par l'élec-, trolyse, auxquels s'ajoutent des composés oxygénés de soufre, pro--. venant du soufre contenu dans l'anode, des composés du fluor pro-venant du bain et des poussiares formées en majeur partie de fines particules d'alumine, ainsi que, dans le cas d'anodes SODERBERG, des suies et goudrons provenant de la cuisson de la pate .
Il est connu de capter ces gaz en toiture de l'atelier, celui-ci étant relativement étanche et pourvu d'entrées d'air à la base des murs. Ce procédé oblige à manipuler des volumes gazeux très importants de l'ordre de 110 à 120 litres seconde, par cuve et par 1000 ampères, ce qui conduit à des installations encombran-tes, et les gaz étant très dilués, leur épuration est relativement r malaisée.
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~ On peut également disposer un capotage au-dessus de i chaque cuve. On peut ainsi capter des volumes de gaz moins impor-tants(environ 11 à 12 litres par seconde,par cuve et par 1000ampères) donc moins dilués, ce qui rend plus aisé leur traitement ultérieur, mais au prix d'une complication mécanique importante,car ces capots ~ ~ B
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de forme compliquée pour permettre le passage des amenées de courant doivent en outre etre demontes pour permettre de briser la croûte qui se forme sur le bain et d'ajouter de l'alumine.
Toutes les personnes qui ont eu l'occasion d'observer des cuves d'électrolyse d'alumine en fonctionnement ont pu cons-~ tater qu'il arrive qu'en certains endroits un trou se forme à
- travers la croute solidifiée qui surmonte le bain, et que par ce s trou se produit un dégagement de gaz qui brulent à la surface de la croute,et il aurait pu paraître evident de capter les fumees produites en disposant au-dessus du trou un entonnoir de captation, ~ relie à un dispositif d'aspiration. Malheureusement,ces trous ;~ apparaissent de facon tout à fait aleatoire en un point ou un autre de la cuve, il arrive qu'ils se bouchent au bout d'un temps variable, et ils sont normalement detruits lorsqu'on brise la croûte pour faire penetrer de l'alumine dans le bain.
~ Selon la presente invention, il est pr~vu un procede q pour le captage des gaz d'une cuve de fabrication de l'aluminium :' par électrolyse ignée, caractérisé en ce qu'on perce la croûte qui couvre normalement le bain d'électrolyse avec une tige mobile, on maintient ouvert le trou ainsi formé, on cree une entrée au moins de gaz refroidissants autour de la tige pour que ces gaz refroi-dissants se mélangent avec les gaz qui s'échappent dudit trou, et ... .
on recueille les gaz ainsi produits.
Selon la présente invention, il est aussi prévu un dispositif pour le captage des gaz d'une cuve de fabrication de l'aluminium par electrolyse ignee, la cuve comprenant un bain d'electrolyse recouvert d'une croute,dispositif comprenant une tige ~ mobile au-dessus de la cuve susceptible de pratiquer et de maintenir J. ouvert un trou dans la croûte, et susceptible au moins d'atteindre le bain et de se retirer, des moyens pour automatiquement nettoyer la tige, comprenant des moyens pour retirer la tige à une distance -' prédéterminée au-dessus du bain pour permettre la solidification .~ . .
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L'invention ainsi définie est expliquée à partir d'un exemple de réalisation illustré par les figures jointes.
La figure 1 représente, dans sa partie de droite, en élévation latérale, et, dans sa partie de gauche, en coupe par un plan axial vertical, une cuve munie du dispositif de captation.
La figure 2 est une coupe selon II de la figure 1.
Les figures 3, 4 et 5 sont respectivement des coupes selon III, IV et V de la figure 2.
~5 La figure 6 illustre une variante du dispositif repré-J
senté sur la figure 2.
Sur ces figures, les memes éléments sont désignés par les memes repères.
' On constate de facon inattendue et surprenant qu'un seul dispositif de captage suffit à collecter la presque totalite des gaz produits dans la cuve, soit 80 à 90~ du CO et du CO2 calculés d'après la perte de carbone des anodes.
La fraction de gaz non captée peut correspondre d'une part aux gaz dissipés par filtration à travers la porosité de la croute ou de l'anode et a ceux qui s'echappent lorsquion brise la croute, et d'autre part a la combustion directe de l'anode au contact de l'air, au-dessus du bain. Cette derniere fraction peut etre consideree comme peu polluante car elle ne contient pas de composes fluores.
Pour expliquer ce comportement surprenant, il faut ad-mettre qu'il se forme, entre le bain et la croute et autour des -anodes, une grotte remplie de gaz et que cette grotte, loin d'etre _3_ B
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cloisonnée, constitue une chambre unique qui sert de collecteur pour les ~aæ.
Bien entendu, rien ne s'oppose toutefois à ce qu'on dis-pose plusieurs dispositifs de captage pour une même cuve.
Le dispositif de captage doit comporter une entrée d'air frais, destinée à brûler le CO en CO2 pour des raisons de toxicité, et à refroidire les gaz chauds. On a trouvé convenable un débit d'air total, y compris les gaz produits, de l'ordre de 0,8 litre par seconde (ramenés aux conditions normales, c'est-à-dire 0C, l'atmosphère) par mille ampères d'intensité, soit une dilution des ` gaz de 10 fois environ.
Le trou dans la croûte doit être maintenu ouvert en per-manence, par exemple en y plongeant de temps à autre une tige d'a-cier. On a constaté que si cette opération se fait toutes les quatres heures, le rendement de captage moyen n'est que de 50% ~ -` environ, alors qu'il atteint 80 a 90% si elle est faite toutes les 10 minutes environ.
Le dispositif illustré par les figures équipe une cuve à anodes multiples précuites; mais il s'appliquerait aussi bien , 20 à une cuve a anode unique continue dite SODERBERG. Il pourrait `' alors être situé, entre l'anode et le caisson de la cuve.
La cuve représentée par les fi~ures 1 et 2 comprend un caisson (1) dont le fond (2) est constitu~ par des bIocs de maté-riau carboné assemblés par des rails métalliques, ce fond consti-tuant la cathode de la cuve. Le caisson (1) porte une superstruc-~; ture constituée par des poteaux verticaux (3) portant des poutres horizontales (4) Les anodes sont constituées par des blocs (5) de matériau carboné précuit, fixées par groupes a des tiges verti-cales (6), elles-mêmes fixées par des pinces (7), a des barres -horizontales (8) supportant les anodes et les alimentant en éner-gie électrique. Ces barres (8) sont suspendues aux poutres hori-- zontales (4) par un dispositif non représenté, tel que ceux qui ~ ~ -4_ . . . --- :
sont décrits dans les brevets fran~ais no. 1,440,005 et 1,519,475, tous deux au nom de P~CHINEY Compagnie de Produits Chimiques et Electrometallurgiques, et reli~es a une source d'alimentation en courant continu par un feuillard (9).
Le caisson de la cuve contient un bain d'electrolyse (10) constitué par un mélange de cryolithe et d'alumine, porté à une temperature comprise entre environ 950 et 1000C par le passage du courant electrique entre l'anode et la cathode. La partie supé-rieure de ce bain se solidifie, constituant ainsi une croûte (11) solide qui recouvre le bain et l'isole thermiquement. Cette croûte solide est recouverte d'alumine en poudre (12). Périodiquement, un opérateur perce la croûte, faisant tomber ainsi dans le bain une partie de l'alumine qui recouvre la croûte, puis il rétablit la couche d'alumine.
Une tige mobile d'acier (13) est installée entre deux anodes, cette tige ayant pour fonction de percer un trou (14) dans la croûte et de le maintenir ouvert en permanence. Cette tige est manoeuvrable à l'aide d'un vérin (15) pneumatique: sa position haute, représentée en trait plein, porte le repere (13), tandis que sa position basse, repr~sentée en trait mixte, porte le repère (13'). La tige (13) est logée à l'intérieur d'une hotte (16) tan-gente à la croûte et qui recueille les gaz s'échappant par le trou (14). Cette hotte est reliée, d'une part à un tube (17) collecteur de gaz, d'autre part à une tubulure (18) comportant deux ouvertures, dont l'une (19) pour le ramonage, l'autre (20) pour le soufflaqe d'air comprimé provenant de l'échappement du vérin pneumatique (15).
L'ensemble constitué par la tige (13) et le vérin (15) doit obéir à des spécifications assez précises: la course de la tige doit être assez grande pour qu'en position basse elle traverse complètement la croûte et arrive jusqu'au bain, et qu'en position haute elle se trouve à une distance suffisante de la flamme provo-quee par la combustion de la fraction combustible, des gaz et soit .
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ainsi à une température peu élevée. En effet, lorsque la tige atteint le bain, il s'y dépose une certaine quantite d'~lectrolyte qui s'y solidifie, et, si la tige ne se refroidit pas, les couches peuvent s'accumuler jusqu'à empêcher le fonctionnement du vérin.
Si la tige se refroidit suffisamment, la couche d'électrolyte solidifié tombe en poussière, ce qui constitue un nettoyage natu- .
rel. On a trouvé lors des essais qu'une course de l'ordre de 50cm est un minimum. Une course trop grande n'est pas nuisible en soi, mais elle peut, dans certains ateliers, entra~ner une gêne pour le passage des ponts ou engins de desserte.
Le vérin est actionné à intervalles réguliers par un dis-positif de commande, qui peut avantageusement commander les verins de toute une serie de cuves suivant un programme unique. On assure ainsi dans le système des collecteurs de gaz des pulsations regu-~, lières qui maintiennent les poussières en suspension e~t facilitentleur amenee jusqu'aux appareils de depoussierage.
Le dispositif de purge par l'air comprimé introduit dans la tubulure (18) permet de chasser les poussières ayant ten-~- dance à se déposer dans le collecteur horizontal (17). Cette purge, étant assurée par l'air d'échappement du vérin (15), se fait à la fréquence des mouvements de ce vérin.
La hotte peut coiffer le trou pratiqué dans la croûte de facon étanche. Cependant l'experience montre que cette fa~on de faire comporte deux inconvénients:
; - la cavité existant entre la croûte et le bain d'elec-trolyse est mise en depression, ce qui a pour effet d'augmenter les emissions de vapeurs et, par voie de consequence, la quantite ;
` de produits fluores consommes:
`~ - on recueille, en même temps que le gaz carbonique, .~
l'oxyde de carbone toxique dont il est difficile de se defaire par la suite.
Afin d'eviter ces inconvenients, on cree une entree d'air.
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;,.,.,. ~ . - . .. , ,. .. . ^ .-Cette dernière peut résulter d'une ouverture (21) pra-tiquee dans la paroi de la partie inferieure de la hotte (16), selon les figures 2 et 5, ou encore d'une surelévation de la hotte, respectant un espace libre (22) entre son extrémité basse et la croûte, selon la figure 6.
De cette manière, d'une part la dépression sousla hotte et,partant, sous la croûte solidifiée se trouve pratiquement annu-` lee, d'autre part l'oxygène de l'air introduit assure la combustion de l'oxyde de carbone.
Le dispositif decrit permet de capter plus de 80% des gaz sous une forme très concentree, ce qui permet d'obtenir un excellent rendement dans la recuperation des produits. Il peut coexister avec un dispositif classique traitant l'atmosphère de 1 1 1 atelier.
Le dispositif selon l'invention peut, bien entendu, etre ~ ~-combine avec un autre dispositif de captage connu.
c Sa combinaison avec un dispositif de capotage de la cuve, connu en soi, apporte meme un avantage supplémentaire, en ce que ~ l'air qui est utilisé pour brûler les gaz combustibles et refroi--~ 20 dir l'ensemble, etant obligatoirement puise sous le capotage, se trouve ~tre lui-meme dejà verse de gaz qui auraient autrement échap-pé au captage. On obtientdonc ainsi un gaz plus concentré, dont d'epuration plus facile.
~; L'invention s'applique aux cuves de fabrication d'alu-minium par electrolyse ignee de l'alumine et, plus particulièrement, ~ aux cuves mettant en oeuvre des anodes multiples precuites.
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Claims (9)
1. Un procédé pour le captage des gaz d'une cuve de fabrication de l'aluminium par électrolyse ignée, caractérisé en ce qu'on:
- perce la croûte qui couvre normalement le bain d'électrolyse avec une tige mobile, - on maintient ouvert le trou ainsi formé, - on crée une entrée au moins de gaz refroidissants autour de la tige pour que ces gaz refroidissants se mélangent avec les gaz qui s'échappent dudit trou, et - on recueille les gaz ainsi produits.
- perce la croûte qui couvre normalement le bain d'électrolyse avec une tige mobile, - on maintient ouvert le trou ainsi formé, - on crée une entrée au moins de gaz refroidissants autour de la tige pour que ces gaz refroidissants se mélangent avec les gaz qui s'échappent dudit trou, et - on recueille les gaz ainsi produits.
2. Un dispositif pour le captage des gaz d'une cuve de fabrication de l'aluminium par électrolyse ignée, la cuve compre-nant un bain d'électrolyse recouvert d'une croûte, dispositif comprenant:
- une tige mobile au-dessus de la cuve susceptible de pratiquer et de maintenir ouvert un trou dans ladite croûte, et susceptible au moins d'atteindre le bain et de se retirer, - des moyens pour automatiquement nettoyer ladite tige, comprenant des moyens pour retirer ladite tige à une distance pré-déterminée au-dessus du bain pour permettre la solidification et la désintégration des couches déposées autour de la tige, - une hotte de captage fixe placée au-dessus dudit trou et entourant l'extrémité inférieure de ladite tige, - un moyen collecteur de gaz relié à cette hotte,et - un moyen d'entrée d'un gaz refroidissant prévu au voisinage de l'extrémité inférieure de la hotte pour maintenir un mélange de gaz refroidissants autour de la tige.
- une tige mobile au-dessus de la cuve susceptible de pratiquer et de maintenir ouvert un trou dans ladite croûte, et susceptible au moins d'atteindre le bain et de se retirer, - des moyens pour automatiquement nettoyer ladite tige, comprenant des moyens pour retirer ladite tige à une distance pré-déterminée au-dessus du bain pour permettre la solidification et la désintégration des couches déposées autour de la tige, - une hotte de captage fixe placée au-dessus dudit trou et entourant l'extrémité inférieure de ladite tige, - un moyen collecteur de gaz relié à cette hotte,et - un moyen d'entrée d'un gaz refroidissant prévu au voisinage de l'extrémité inférieure de la hotte pour maintenir un mélange de gaz refroidissants autour de la tige.
3. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel ledit gaz refroidissant est de l'air.
4. Un dispositif selon la revendication 3, caractérisé
en ce que ledit moyen d'entrée de l'air est une ouverture pratiquée dans la paroi de la partie inférieure de la hotte.
en ce que ledit moyen d'entrée de l'air est une ouverture pratiquée dans la paroi de la partie inférieure de la hotte.
5. Un dispositif selon la revendication 3, caractérisé
en ce que la hotte est surélevée de façon à laisser un espace libre entre son extrémité inférieure et la croûte, cet espace libre formant ledit moyen d'entrée de l'air.
en ce que la hotte est surélevée de façon à laisser un espace libre entre son extrémité inférieure et la croûte, cet espace libre formant ledit moyen d'entrée de l'air.
6. Un dispositif selon la revendication 3, caractérisé
en ce que la hotte comporte une tubulure ayant une première ouver-ture de ramonage.
en ce que la hotte comporte une tubulure ayant une première ouver-ture de ramonage.
7. Un dispositif selon la revendication 7 caractérisé
en ce que ladite tubulure de la hotte comporte une deuxième ouver-ture permettant le souflage d'air comprimé dans le tube collecteur.
en ce que ladite tubulure de la hotte comporte une deuxième ouver-ture permettant le souflage d'air comprimé dans le tube collecteur.
8. Un dispositif selon la revendication 7, caractérisé
en ce que l'air comprimé servant au soufflage dans le tube collec-teur est pris à l'échappement d'un vérin pneumatique actionnant la tige.
en ce que l'air comprimé servant au soufflage dans le tube collec-teur est pris à l'échappement d'un vérin pneumatique actionnant la tige.
9. Un dispositif selon la revendication 3, dans lequel ladite distance prédéterminée de la tige au-dessus du bain est de l'ordre de 50 cm et consiste à une course de ladite tige entre une position basse traversant complètement la croûte et arrivant jus-qu'au bain et une position haute au moins de l'ordre de 50 cm.
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