CA1055424A - Procede et appareillage pour le captage des fumees produites lors de la fabrication de l'aluminium dans une cuve - Google Patents

Abstract

Un procédé pour le captage des fumées produites lors de la fabrication de l'aluminium dans une cuve d'électrolyse formée par un caisson métallique parallèllépipèdique avec deux grands côtés et deux petits côtés, la cuve étant munie d'une anode continue constituée par une masse carbonée entourée d'une gaine et plongée dans un bain d'électrolyse contenu dans le caisson fermé à sa partie inférieure par une cathode, la gaine étant munie, à son extrémité inférieure, d'une jupe constituant un circuit primaire de captage des gaz et poussières émis durant l'électrolyse, caractérisé en ce que l'on ferme la surface de bain d'électrolyse, d'une part sur chacun des deux grands côtés de la cuve, par un panneau longitudinal mobile dont on applique le bord supérieur de façon étanche contre la gaine de l'anode, en réservant entre son bord inférieur et le caisson une arrivée d'air, d'autre part, sur chacun des petits côtés, dits "têtes" de la cuve, par un capotage fixe fermé latéralement de façon étanche par les deux panneaux longitudinaux, et l'on aspire, sous l'un au moins des capots fixes, les gaz de capot, c'est-à-dire les gaz et poussières émis à la surface du bain d'électrolyse et non captées par le circuit primaire, ainsi que l'air pénétrant le long du bord inférieur du panneau. Et, un appareillage pour mettre en oeuvre ce procédé.

Description

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La présente invention concerne un procédé pour le captage des fumées produites lors de la fabrication de l'alumi-nium dans une cuve d'électrolyse ignée à anode continue, ainsi qu'un appareillage mettant ce procédé en oeuvre.
Elle intéresse le secteur de la métallurgie de l'aluminium par électrolyse de l'alumine ett plus particulierement, celui du -' captage des fumées dégagées en cours d'électrolyse.
Une cuve d'électrolyse ignée a anode continue, dite ' "Soederberg" comprend un caisson parallélépipédique ouvert sur sa base supérieure et dont le fond,formé par des barres métalliques portant des blocs carbon~s reliés par un pisé, contitue la cathode.
Ce caisson contient un bain d'électrolyse, constitué par de l'alu-3 mine dissoute dans de la cryolithe, porté a une température comprise entre 950 et 1050~C. Dans ce bain plonge une anode unique consti-tuée par une pate carbonée entourée d'une gaine; dans cette pate sont enfoncés des goujons fixés a des barres cGnductrices constituant à la fois un support métallique et un moyen d'alimentation en énergie électrique. Lorsqu'un courant électrique traverse la cuve, l'alumine ; se décompose en aluminium formant un bain métallique qui recouvre la cathode, et en oxygène qui se dépose sur l'anode et on provoque la combustion progressive. La pate carbonée constituant l'anode est cuite au cours du fonctionnement de la cuve, sous l'effet de la température du bain d'électrolyse et de l'effet Joule: la partie ~ inférieure de la masse se cokéfie, tandis que la partie supérieure '! se ramollit. Au fur et à mesure que la partie inférieure cokéfiée est brulée par l'oxygène, il est nécessaire de faire glisser vers le bas la masse carbonée afin de maintenir constante la distance ~-anode-cathode. Périodiquement, il convient d'arracher les goujons et de les replanter à un niveau supérieur.
La décomposition de l'alumine entraîne une diminution de sa ~~ teneur dans le bain d'électrolyse. Lorsque cette teneur tombe au-:~;
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de~sous d'une valeur limite~le fonctionnement de la cuve est modi-fié~ la cryolithe e~t d~icomposée~ provoquant la forimation d'un filmgazeux qui isole l'anode : la cuve est polari~éeO On y remédieen la rechargeant en alumine.
La ~ombustion de l'anode provoque une émission de fumée composées de gaz, tels ~ue le gaz carbonique~ l'o~yde de carbone, l'anhydride sulfureu~, l'acide fluorhydrique ga~eux, et de particules de carbone, d'alumine et de composés fluorés. Ces fumées sont collec-t~e~ par un circuit dit "primaire" constitué par une jupe, conduit ouvert vers le bas~ fixée à la gaine de l'anode, et qui court tout le long de cette gai~e. A au moin~ l'une des extr~m tés de la cuve, les fumées captées par cette Jupe sont envoyées dans un ou deux brûleurs constitués par un tube vertical percé de trous d'arrivée d'air, o~ les particules charbonneuses sont br~ulées en même temps que l'oxyde de carbone. Après combustion, les fum~es sont aspir~es dans un circuit de traitement.
Au cours de l'électrolyse, le bain fondu dégage des fumées fluorées entra~nant des partioules d'alumine. ~orsque la cuve se po-larise, un violent dé~agement de produits fluorés~ entraiinant de l'alumine en poudre, vient s'a~outer ~ ces fum~es. Il n'a pas été pos-sible, ~us~u'à présent~ de soutirer dans le o~rcu~t prima~re la to-talité de ces ~umée~ dégagée~ par l'~leotroly~e, de sorte ~u'uno partie non négligeable se d6gage dans l'atmosp~are de l'atelier~ en-tra~nant la nécessité d'épurer cette dernière avant de la rejetex au dehors. Comme cet air, de volume tras important~ est à tr~s faible te~eur en éléments nocifs~ cette épuration nécessite des installa -tions ~olumineuse~ et co~teu~es~ tout en re5tant impar~aite. ~e plus, ; l'atmo~phère de l'atelier rend le travail pénible.
- Dans le cas des cuves à anodes precuites multiples, il e~t connu de capter les gaz émis lors de l'électrolyse en pr~voyan~ des capots r~couvrant la cuve; on recueille, sous le capotage, u~ volume - d~air relativement faible mais fortement chargé de produits ~ocifs~
'

- 2 - ~
lOSS424 dont l'epuration est aisce. Il n'a pas éte possible jusqu'à present, d'utiliser de tels dispositifs sur les cuves à anode Soederberg en raison de l'importance des suies et goudrons qui proviennent de la cokéfaction de l'anode et se déposent dans les canalisations de transport des fumees vers les stations d'epuration, et les bouchent.
D'autre part, la géométrie des ano_des precuites multiples, avec leurs tiges de suspension, diffère trop de celle d'une anode Soeder-berg pour qu'une simple adaptation du capotage prevu pour les pre-mieres soit possible. Le système anodique constitue par un ensemble d'anodes precuites n'évolue pas, en dehors de son oxydation au con-tact du bain d'electrolyse, alors qu'une anode Soederberg, dont la cuisson est, comme il a ete explique, efEectuee durant le processus d'electrolyse, est le siège de phenomenes complexes. Il est neces-saire de conserver la repartition des temperatures dans la masse carbonee. On a donc ete oblige de laisser à decouvert la surface du bain recouverte de sa croûte et d'une couche d'alumine,et de laisser la partie des fumees non captee par le circuit primaire se degager dans l'atmosphere de l'atelier,quitte a proceder,dans un circuit de captation en toiture,a l'epuration de la totalite de cette atmoshphe-re, avec les inconvenients exposes ci-dessus.
L'objet de l'invention est un procede et un appareillage pour le captage des fumees produites lors de la fabrication de l'alu-minium dans une cuve d'électrolyse ignée à anode continue,qui obvie a ces inconvenients.
Selon la presente invention,il est pr~vu un procede pour le captage des fumees produites lors de la fabrication de l'aluminium dans une cuve d'electrolyse formee par un caisson metallique paral-lèllepipedique avec deux grands côtes et deux petits côtes,la cuve etant munie d'une anode continue constituee par une masse carbonee -entouree d'une gaine et plongee dans un bain d'electrolyse contenudans le caisson ferme a sa partie inférieure par une cathode, la gaine etant munie, a son extremite inferieure,d'une jupe constituant un circuit primaire de captage des gaz et poussieres emis durant .

l'electrolyse,caracterisc en ce que l'on ferme la surface du bain d'électrolyse, d'une part sur chacun des deux grands côtés de la cuve,par un panneau longitudinal mobile dont on applique le bord supérieur de façon étanche contre la gaine de l'anode, en réservant entre son bord inférieur et le caisson une arrivée d'air, d'autre part, sur chacun des petits côtés, dits"têtes" de la cuve,par un capotage fixe fermé lateralement de facon étanche par les deux panneaux longitudinaux,et l'on aspire,sous l'un au moins des capots fixes,les gaz de capot,c'est-à-dire les gaz et poussieres emis a la surface du bain d'électrolyse et non captees par le circuit primaire ainsi que l'air penetrant le long du bord inferieur du panneau.
Selon la presente invention, il est aussi prevu un appa-reillage pour le captage des fumees produites lors de la fabrication .
de l'aluminium dans une cuve d'electrolyse formee par un caisson metallique parall~llepipedique avec deux grands côtes et deux petits côtés, la cuve étant munie d'une anode continue constituée par une ~ masse carbonée entourée d'une gaine et plongée dans un bain d'élec-: trolyse contenue dans le caisson fermé a sa partie inférieure par : une cathode, cet appareillage comprenant un capotage et étant carac-térisé en ce que ce dernier comprend, d'une part sur chacun des deux grands côtés de la cuve, un panneau longitudinal mobile recouvrant la surface du bain d'électrolyse entre la gaine de l'anode et le caisson, ce panneau étant muni sur son côté haut d'un joint d'etan-chéité alors que son côté bas est disposé à une faible distance du bord du caisson de facon a permettre une legere entrée d'air, d'autre part une partie fixe montée sur chacune des deux petits côtés de la cuve, dits "tetes" de cuve et dont la fermeture laté-rale est assurée, avec interposition des joints d'étanchéité, par les panneaux longitudinaux, l'espace delimite au-dessus des têtes de la cuve par les parties fixes du capotage et les panneaux longi-tudinaux ~tant relie par une tuyauterie a une installation de trai-tement des gaz de capot.
~ - 4 . .
10554~4 L'invention ainsi définie est ex~liquée a partir d'un exemple illustré par les ~igures jointes.
I,es figures 1 et 2 sont des croquis permettant de faire comprendre le principe de l'inventiorl; la figure 1 est une coupe de la cuve par un plan vertical transversal, la figure 2 une coupe d'une tête de cuve par un plan vertical longitudinal.
Les figures 3 a 13 repéprésentent un exemple de réalisa-tion industrielle.
La figure 3 est une élévation latérale partiellement coupée; la figure 4 est, pour sa partie de gauche, une coupe par un plan vertical transversal, et poursa partie de droite, une élé-vation vue~
:
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au côt~ tête de cuve.
~ a figure 5 est une co~pe simplifiée, illustrant les mou-vements du panneau.
~ es figures 6 et 7 sont respectivement une élévation late-rale et une vue en plan de la bielle de guidage avec contrepoids, les figures 8 et 9 représentent~ de même9 la bielle de guidage sans .
,, contrepoids.
~es fi~ures 10 et 11 représe~tent~ toujours comme précédem-ment, une bielle motrice coudée~
~es figures 12 et 13 repré~entent les deux cir¢uits de col-lecte sur une tête de cuve~afin d'expliciter la partie de gauche de la figure 3.
Sur ces figures, les mêmes éléments sont représentés par les mêmes repares, .
Une cuve d'électrolyse ~'alumine à anode continue~ dite Soederberg, comprend un caisson (1) dont le fond (2) est conducteur et constitue la cathode. ~'anode est constituée par une masse carbo-. i née (3) contenue dans une gaine (4) ouverte ~ur ses deux bases hori-zontales. Dans la masse carbonée sont plantés des goujons (5). Cha-~ 20 cun de ces derniers est serr~ par une pince (6) contre une barre (7) i conductrice de courant électrigue. Ces barres, en général~ au nombre -~ de deux~ sont disposées longitudinalement au-de~sus de la ¢uve et serve~t ~ la ~ois ~ l'alimentation éleotrique et ~ la suspension m~-i canique de l'anode. Elles sont su~1pendues à une superstruoture (8), un moteur (9) permettant de les d~placer en tran~lation verticale afin de faire descendre~ da~s la ~aine (4)~ la masse carbonée (3) au fur et ~ mesure de la combustion de sa partie i~férieure. ~e caisson (1) contient un bain d'électrolyse (10) dont la température~ comprise entre 950 et 1050~C, assure la cuisson de la masse carbonéeO Au con-~o tact des parois latérales froide5 du caisson~ le bain d'électrolyse se fige, constituant un talu~ isolant (11) qui forme calorifuge. ~a surface du bain est elle-même fig~e et constitue une cro~te tr~s .. .. .
:- ~ . . ~ .

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dure, que l'on maintient con~tamment recouverte d'alumine. ~'alimen-tation du bain d',~lectrolyse en alumlnine ~'opare en bri,~3ant la croute7 ce qui provoque la c~ute d,~ns le bain d'une partie de l'alu-mine qui la recouvre, pui~ en r~tablissant cétte couYerture d'alumi-- ne.
A la partie inférieure de la gaine est fixé un circuit de collecte de 301, OU circuit primaire, comprenant une ,~upe continue -, (12) qui en fait le tour. Cette jupe oolleote les produits de com-bustion de l'ano,~e. Sur l'une au moins des têtes de ouve, cette jupe débouche sur un br~leur (13) qui se pré~ente sous la forme d'un tube pourvu de perforations (14) d'arrivée d'air~ et qui assure la combustion de poussières charbonneuses et des gaz combu~tible,~ ré-coltés par la jupe. ~es gaz br~lés sont aspirés dans un tube de col-, lecte (15).
J
~, D'autres poussiares et d'autres pro~uits gazeux sont émi,spar la surface du bain dlélectrolyse; ils se mélan~ent normalement , à l'air ambiant.
On a essayé de capter ces derniers produits en recouvrant ¦ia surface de la cuve par un capot, en tran,~posant les solutions~; 20 adoptées d~ns le cas des cuves à a nodes préc,uites. Pour les raison~
exposée~ plu~ haut, ces tentatives se sont sold~es par des éohecs.
Selon l'invention~ on rali9e un capotage ne recouvrant que la partle p4riph~rigue de la cuve~ situ~is ,sntre la 8~ine anodi-~' que (4) et le caisson (1). ~a partie ,3up~rieure de l',snode~ oùsont impl~nt~s le9 goujons (5)~ reste ,~ ir libre. Tout le c~po-.
tage e,st lié à la gaine (~) et la suit d~n9 ses d~placements.
I ae capotage oomprend~ d'une part~ 3ur les c8tés long~ de la cuve~ deux p~nneau~ longitudinaux mobiles (16) pouvant s'escamo~
ter en (16'~, au-dessus de l'anode (3-4)~ afin de permettre l'ex- ;~
~0 ploitatio~ de la cuve, d~autre part, sur le~ têtes de ~uve, des parties fixes (17) dont ia fermeture lat~rale ~tanche est assur,~e ,~
par le panneau (16).

~ e dlspositif de collecte des gaz compre~d~ outre le cir-cuit primaire (12) ~ (15) déj~ d~critS un circuit de gaz de capot, dlt circuit secondaire, comportant un collecteur (18) disposé à la partie haute de la gaine ~4), et qui r~cupare les gaz de capot, c'est-à-dire le~ gaz et poussières émis ~ la surface du bai~. A cet ef~et, le collecteur (18) est muni de perforations dan~ sa partie inférieuxe. Il communique avec l'espace délimité, au-dessus des tête~
de cuve, par le capotage ~ixe (17) et les panneaux (16).
~es gaz et poussiares collecté9, d'une part par le circuit primaire, d'autre part par le circuit 9econdaire, sont airigés ver~
des i~stallations d'épuration et de récup~ration sépar~es~ o~ il3 sont traités de façon optimale~ leur conce~tration étant élevée.
- Il convient d'observer que les gaz de capot constituent le ¦-ga$ comburant du br~leur du circuit primaire, ce gui augmente encore la conoentration de~ gaz br~lés.
- Il est important que le panneau (16) réa~ise une fermeture étanche selon son grand c8t~ haut et selon ses côtés latéraux; il . .
est donc muni~ sur ses c8tés~ d'un ~oint d'étanc~éité (19). Par con-tre~ sur son grand côté bas~ il doit laisser pén~trer une certaine qua~tité d'air afin de permettre l'aspiration des gaz de capot; ce ;
c8té n'est dona muni d'aucun joint, et di9posé à une faible distance du bord du caisson (1) de façon ~ permettre cette entrée d'air.
Ayant expliqué le prinoipe de l'apparcillage~ on d~orlt~
dan3 ae qui suit, un exemple de r~alisation indu~trielle.
~ a ¢uve Soederberg présente, sur chacun de se~ c8tés long~ j ;~ .. i ; un espace libre compris entre la gaine (4) de l'anode et le ¢aisson~ I . .
(1) de la cuve. Chacun de ces espaces est reccuvert par un panneau ',! longitudinal mobile (16), muni ext~rieurement d'un profil raidisseur (20~ de section rectangulaire.
0 A chaque extrémité de so~ bords bas, le panneau (16) est articulé sur une bielle de guidage (21) re~pectivement ~22). Chacune de ces bielles peut pivoter, ~~son autre extrémit~ ~utour dlu~ axe ., . . . . - , . . . . . . . . .
-....... .. ~ . .

(23) res~ectivement ~2~) solidaire de la gaine anodique (4). L'une (21) de ce~ bielles de guidage e~t munie d'un contrepoids. ~25~ le~
; biel~.es ~ contrepoids relatives au~ deux panneaux (16) ~tant située~
dtun meme côté de l'anode. I~ m~cani~me de commande des panneaux fi-gure sur l'autre c8té de l'anode~ c'est-à-dire ~ur la tête de cuve : dépourvue de contrèpoids.
Du c8t~ de cette de~ni~re tête de cuve, le panneau (16) est articulé, ~ une extr~mité du profil raidisseur (20), en (26)~ ~ur une manivelle (27) elle-même articulée, par un axe (28)~ ~ur une ,.
bielle motrice coudée (29) dont l'extr~mité libre peut pivoter au-tour d'u~ axe (30) ~olidaire de la gaine anodique (4) et ~itué dan~
le plan axial longitudinal (31) de cette derniare. Sur cette bielle : est e~ outre artioulé, en (32), 1'organe mobile (33) d'un vérin dont l'organe fixe (34) est articulé ~ur un axe (35) ~olida~re de la su-perstructure (8) de la ouve.
La bielle de guidage (21) qui e~t munie du contrepoids (25) ;
'~ est fixée par ~oudage à un raidi~eur tubulaire (36j de grande ri-1 gidit~; l'autre bielle (22) est fixée à ce raidisseur par l'intermé~
t diaire d'une articul.ation (37). Ce raidi~seur (36) porte de~ arti¢u-; 20 lations (38) fixée~ d'autre part au panneau (16). Chaque bielle peut .1 porter une poulie de guidage (39) re~pectivement (40). :~
~1 ~a bielle motrioe ooudée (29) ¢omprend deux él~ment~ (41) i .
et (42) soudés l'un à l'autr~ de ~aqon ~ ~ormer un en~emble ooud~.
On remarque que les bielles m~trioes relatives au~ deux panneaux sont située~ dans le ~8me plan vertieal~ l'une ~e terminant par une douil-l le unique (43)~ l'autre par deu2 douille~ plate~ (44) encadrant (43).
. ~'a~e (30) e~t monté ~ux une plaque 9upport (45) ~olidaire de la gai-ne (4).
e panneau (16) e~t muni~ sux son grand c8té haut et ses deux c8tés lat~raux~ d'un ~oint d'~tanchéité (19). Sux son grand c~t~ inféxieur est, par contre~ pré~u un ~eu de quel~ues millima- ~.
tre~, permettant l'aspiration ~7air. ~e panneau est fortement nervt~
_ 8 -. ~.. .. . . .

ré~ afin de con~tituer un ensemble rigide et indéformable. Il e~t à remarquer que les c8t~s lat~raux d~ pa~neau (16) portent d0s élé-ments latérau~ (46) destin~es ~ venir ~u contact des parties fixe~
(17) du capotage, montées sur les têtes de cu~e. Ce sont ces élé-mentc ~46) qui portent la partie latérale du joint (19).
Sur les figures, le panneau et ses acces~oires~ loxsqu'ils sont représentés en position haute, portent des rep~res affectés du signe "prime"; ainsi le panneau qui porte~ e~ position basse~ le re-père (16) devient en position haute (16~ organe mobile du vérin porte, sorti, le repare (33)~ il devient, rentré (33')~ la position rentrée entrainant la position haute du panneau.
Te3 partie~ ~ixes (17) du capotage~ montées sur les têtes de cuve~ comprennent chacune un élément vertical extérieur trè~ soli- ;
de (47) et un él~ment supérieur horizontal (48) extérieur~ doublé
d'un élément horizontal inférieur (49). Entre ces deux éléments se trouve un espace libre qui constitue une partie du collecteur (18) de~ gaz émis par la surface du bain. Ce collecteur comporte~ ~ sa partie inférieure, deo perforations (50) permettant l'a~piration des gaz et particules solides. Tous ces él~ents sont ~olidaire~ de la gaine~ et c'est sur l'élément extérieur vertical (47) que sont ~i~és les axe3 (23), (24) et (30) autour desquels pl~ote~t leo bielles mo-trices (29? et les bielles de guidage (21)-(22) des pa~eaux (16).
Ces parties fixes sont fermée~ latéralement par la partie latérale des panneaux (16); l'él~ment verti¢al (47) est~ d~autre part~ prolon-gé par l'élément latéral (46) du panneau (l6).
- Entre la gaine (4)de l'anode et li'él~ment vertical (47) du capotage de tête~ est placé le circult de collecte primaire. Ce dernier comprend la ~upe (lZ) fixée ~ la partie i~f~rieure de la gai-ne (4). Sur la partie de cette jupe (12) qui corre~pond ~ une tete de cuve est fix~e une tubulure (51) ~ laquelle e~t fi~é le br~leur (13) alimenté en ga~ comburant par de~ pexIoration~ (14) . Ce br~leur e~t ~urmonté dqlm tube (15) de collecte des gaz br~lés~qui comprend ._ g _ , ~ ' : ' -lOSS4Z4 tube ~rtical (52) traversant les ~l~ments horizontaux (48) et (49) du capotage fi~e de tête,.et qui co~muni~ue, ~ traver3 un cou-de (5~) a~ec un lanterneau (~4).
~es gaz de capot sont con~inés sous le capotage mobile (16) et ~ous le capotage fixe (17). Ces gaz sont a~pir~s ~ travers - un collecteur horizontal (55) constitu~ par un tube de section carree fixé à la partie supérieUre de la gaine (4) de l~anode, et muni de perforations ~50). ~e tube communique avec l~espace (563 compris entre les eléme~ts horizontau~ (48) et (49) d~ capotage fixe -.' 10 de t8te. Cet espace (56) communique~ par un tube verti¢al (57) et - un coude (58), avec l'espace annulaire (59) situé entre le lanter-neau (54) et un lanterneau (60) ~ui lui est coaxial ext~rieur~ ~e - lanterneau (54) et l'espace annulaire collecteur (59) aboutissent ~ :
.~ un appareillage de puri~ication de l~air et de récupération de l~a-lumine et des produits fluoré3~ contenus dans les gaz et les parti-cules recueilli3.
Il est à remarquer que chaque panneau forme, avec ~on pro-~il raidisseur (20) et son raidisseur tubulaire (~6)~ et aussi gr~- -ce ~ ses nombreuses nervures (61)~ un en~emble d~une très grande ri-gidité~ ce qui permet de n~utiliser, pour chacun de~ pa~neaux~ gu~
.1 une seule bielle motrice (29) et un seul vérin (33-34). Il est bién entendu possible de pr~voir, à la seconde e2trémit~ de chacun des ~ panneaux (16)~ u~e seconde b~elle motrice (29) et~ si on le dé~ire~
1 un sec~nd vérin (33-34)~ oe ~ui permet une commande s~métri~ue des ~anneaux-De même, si les parties fixes (17) du capotage, G~est~
~ dire ltéléme~t vortical (47) et les ~léments horizontaux (48)- (49) r existent obligatoirement sur les deux t~tes de cuve~ le dispositif de colleote primaire et le dispositif dè collecte secondaire peuvent ~tre pr~vus, soit sur l~une ~eulement des tetes, soit sur les deux têtes. ~es tubes verticaux (54) et (60) sont communs ~ la tête ar-riare d~une cuve et ~ la tête-ava~t de la cuve voisine9ainsi qulil .. -- ~ .
~, . . ~ . . -.. . . .. .

r~sulte des figures 12 et 13.
~ eQ panneaux (16) s'escamotent en (16') par ~ction du vérin (33-~4). Ce mouvement ~'op~re, le panneau demeurant constam-ment contre l'anode et la superstructure, de sorte que lr~espace li-bre entre cuve, nécessaire aux engins de service, n'en est pas r~-duit. De plus~ le panneau ne risque pas de heurter le personnel.
~nfin~ lorsque le panneau est en position haute~ l'e~pace situé au-dessus du bain d'électrolyse~ le long des grands cotés de la cuve, est totalement dégagé~ de sorte que le piguage et l'slimentation s'opèrent sans précautions particuliares. Sur les têtes de cuYe, 11 llespace libre situé à l'arri~re du tube (13) et au-dessous de l'élé- I
ment (48) est suffisant pour permettre l'introduction d~'un marteau 1 - -piqueur et du bec du dispositif de déversement d'alumine des machi- i~
nes automatique~ de service.
~a cuve capotée permet la séparation complate des fonction~
captati~n~ assurée par le circuit de colle¢te primaire et par le circuit de collecte se¢ondaire~ et ventilation de l'ateiier. ~'air aapire ~OU9 le capot~ soit par e~emple 1000 litres par seconde~ se s¢inde en deux parties di~tinctes; 200 litre~ par se¢onde pour le circuit prrmaire~ c'e~t-~-dire le br~leur~ et 800 litres par seconde qui sont a~piré~ 80U~ le capot par le cirouit secondaire. A titre de comparai~on, la solution classique de la cuve non ¢apotée, déversant dans l'atmo~phère de l~atelier les gaz et particules ~mis à la surfa-ce du bain aveo captatio~ en toiture~ ~écessite entre 15 ot 20 m3 par ~e¢onde et par ouv~. ~e rendement ~e captage du circuit primaire s'am~liore notablement~ car l'air comburant est pris sous le capot et contient donc lui-m~me une certaine quantité de fluor; le re~de~
ment de captage prima~re est ain9i augment~ ce qui est t~a~ impor-tant pour le rende~ent global de captation. ~'épuration des gaz émis sou9 le capot, dont la concentration est 10 ~ 20 fois plus forte qu'avec les cuves classiques non capotées et une captation en toitu-re~ est beaucoup plus facile, plus efficace et moin~ co~teuse. A ti-,. , ............................... ~ . ~ , , :
. ~ ... . . - , . . : ..

tre d'exemple, un atelier a exig~ 33 laveurs de 70 m~ par seconde en toiture; aprè~ capotage des cu~es~ le m~me atelier ne de~ande plus que 7 laveur~ de 15 m3 par seconde, et le~ rendements d'épura-tion sont fortement am~liorés.
~a ventilation d'un atelier comprenant des cuves capotée~
peut être ~tudiée en vue des meilleures conditions de travail~ sans a~oir ~ tenir compte des contraintes entra~nées par la néces~ité du lavage de l'air de l'atslier, qui s'impo~nt dan~ le cas des cuves - non capotée~. ~e capotage apporte de plus les a~a~tages ~ui~ants:
- tirage sup~rieur de~ lanter~aux en aspiration naturelle;
~ teneur en oxyde de carbone bien inférieure;
- protection contre le rayonnement par le capotage des cu-~eR voisines;
- température ambiante inf~rieure de 6 ~ 7CC;
- ~nvesti~sement pour 19épuration des gaz réduits de 25%, ! , ; prix du capotage compris;
- réduction de moitié de la consommation ~!~nergie due au lavage, - meiIleure épurat~on de l'air re~eté ~ l'ext~rieurj et~ .
par conséquent~ réduction de la pollution.
., .
'invention s'applique aux cuves d'électrolyse ignée de 19alumine utilisant une anode continue.
.~ ' , ;
.
.. .. .. .
!
.

Claims (9)

Les réalisations de l'invention au sujet desquelles un droit exclusif de propriété ou de privilège est revendiqué,sont définies comme il suit:

1. Un procédé pour le captage des fumées produites lors de la fabrication de l'aluminium dans une cuve d'électrolyse formée par un caisson métallique parallèllépipèdique avec deux grands côtés et deux petits côtés, munie d'une anode continue constituée par une masse carbonée entourée d'une gaine et plongée dans un bain d'électrolyse contenu dans ledit caisson fermé à sa partie infé-rieure par une cathode, la gaine étant munie, à son extrémité infé-rieure,d'une jupe constituant un circuit primaire de captage des gaz et poussières émis durant l'électrolyse, caractérisé en ce que l'on ferme la surface du bain d'électrolyse, d'une part sur chacun des deux grands côtés de la cuve, par un panneau longitudinal mobile dont on applique le bord supérieur de façon étanche contre la gaine de l'anode, en réservant entre son bord inférieur et le caisson une arrivée d'air, d'autre part, sur chacun des petits côtés, dits "têtes" de la cuve, par un capotage fixe ferme latéralement de façon étanche par les deux panneaux longitudinaux, et l'on aspire, sous l'un au moins des capots fixes, les gaz de capot, c'est-à-dire les gaz et les poussières émis à la surface du bain d'électrolyse et non captées par le circuit primaire, ainsi que l'air pénétrant le long du bord inférieur du panneau.

2. Un procédé selon la revendication 1 dans lequel on brûle les gaz et poussières captées par le circuit primaire, carac-térisé en ce que les gaz de capot constituent le gaz comburant dans cette combustion.

3. Un appareillage pour le captage des fumées produites lors de la fabrication de l'aluminium dans une cuve d'électrolyse formée par un caisson métallique parallèllépipèdique avec deux grands côtés et deux petits côtés, la cuve étant munie d'une anode continue constituée par une masse carbonée entourée d'une gaine et plongée dans un bain d'électrolyse contenu dans ledit caisson fermé à sa partie inférieure par une cathode, cet appa-reillage comprenant un capotage et étant caractérisé en ce que ce dernier comprend, d'une part sur chacun des deux grands côtés de la cuve, un panneau longitudinal mobile recouvrant la surface du bain d'électrolyse entre la gaine de l'anode et le caisson, ce panneau étant muni sur son côté haut d'un joint d'étanchéité alors que son côté bas est disposé à une faible distance du bord du caisson de façon à permettre une légère entrée d'air, d'autre part une partie fixe montée sur chacune des deux petits côtés de la cuve, dits "têtes" de cuve et dont la fermeture latérale est assu-rée, avec interposition des joints d'étanchéité, par les panneaux longitudinaux, l'espace délimité au-dessus des têtes de la cuve par les parties fixes du capotage et les panneaux longitudinaux étant relié par une tuyauterie à une installation de traitement des gaz de capot.

4. Un appareillage selon la revendication 3, caracté-risé en ce que la gaine est munie, à sa partie supérieure, d'un collecteur de fumées contre lequel s'appuie le joint d'étanchéité
dont est muni le côté haut du panneau.

5. Un appareillage selon la revendication 3, destiné à
équiper une cuve à anode continue dont la gaine est munie, à sa base, d'une jupe continue en faisant le tour, cette jupe debou-chant, sur l'une au moins des têtes de cuve, sur un brûleur cons-titué par un tube pourvu de perforations, cet ensemble constituant un circuit de collecte au sol dit circuit primaire, appareillage caractérisé en ce que l'espace délimité au-dessus des têtes de la cuve par le capotage fixe et les panneaux contient le tube perfore et en ce que ce dernier est relié à une installation de traitement des gaz du circuit de sol distincte de celle des gaz de capot.

6. Un appareillage selon la revendication 3,caractérisé
en ce que le panneau mobile est articulé, d'une part à chaque ex-trémité de son bord bas, sur une bielle de guidage, chacune de ces bielles pouvant pivoter autour d'un axe solidaire de la gaine ano-dique, l'une de ces bielles étant munie d'un contrepoids, d'autre part, sur chacun de ses côtés latéraux, sur une manivelle elle-même articulée, par un axe, sur une bielle motrice coudée dont l'extrémité libre peut pivoter autour d'un axe solidaire de la gaine anodique et situé dans le plan axial longitudinal de cette dernière, cette bielle étant attaquée par un vérin.

7. Un appareillage selon la revendication 6, caractéri-sé en ce que la bielle de guidage munie du contrepoids est fixée à un raidisseur, l'autre bielle étant fixée à ce raidisseur par une articulation, ce raidisseur portant en outre les articulations fixées d'autre part au panneau.

8. Un appareillage selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que le panneau porte un profil raidisseur à
chaque extrémité duquel est articulée une manivelle sur laquelle est articulée la bielle motrice coudée.

9. Un appareillage selon la revendication 3, caractérisé
en ce que chacun des panneaux porte, à chacun de ses bords latéraux, un élément latéral prolongeant, en position basse du panneau, l'é-lément vertical du capotage fixe, l'élément latéral étant muni, à
son contact avec l'élément vertical, d'un joint d'étanchéité.