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Patent 2935676 Summary

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Claims and Abstract availability

Any discrepancies in the text and image of the Claims and Abstract are due to differing posting times. Text of the Claims and Abstract are posted:

  • At the time the application is open to public inspection;
  • At the time of issue of the patent (grant).
(12) Patent: (11) CA 2935676
(54) English Title: CUVE D'ELECTROLYSE COMPORTANT UN ENSEMBLE ANODIQUE CONTENU DANS UNE ENCEINTE DE CONFINEMENT
(54) French Title: ELECTROLYSIS TANK COMPRISING AN ANODE ASSEMBLY CONTAINED IN A CONTAINMENT ENCLOSURE
Status: Granted and Issued
Bibliographic Data
(51) International Patent Classification (IPC):
  • C25C 3/10 (2006.01)
  • C25C 3/16 (2006.01)
(72) Inventors :
  • MARTIN, OLIVIER (France)
  • DUVAL, CHRISTIAN (France)
  • RENAUDIER, STEEVE (France)
  • BARDET, BENOIT (France)
(73) Owners :
  • RIO TINTO ALCAN INTERNATIONAL LIMITED
(71) Applicants :
  • RIO TINTO ALCAN INTERNATIONAL LIMITED (Canada)
(74) Agent: NORTON ROSE FULBRIGHT CANADA LLP/S.E.N.C.R.L., S.R.L.
(74) Associate agent:
(45) Issued: 2023-03-28
(86) PCT Filing Date: 2015-01-23
(87) Open to Public Inspection: 2015-07-30
Examination requested: 2019-12-20
Availability of licence: N/A
Dedicated to the Public: N/A
(25) Language of filing: French

Patent Cooperation Treaty (PCT): Yes
(86) PCT Filing Number: PCT/IB2015/000072
(87) International Publication Number: WO 2015110904
(85) National Entry: 2016-06-29

(30) Application Priority Data:
Application No. Country/Territory Date
1400169 (France) 2014-01-27

Abstracts

English Abstract

This tank (1) comprises a housing (2) delimiting an opening through which an anode block (10) is intended to be moved, said anode block (10) being suspended from an anode support (8) forming, with said anode block, an anode assembly that is movable relative to the housing (2), and a containment enclosure (22) delimiting a closed volume above said opening intended to contain the gases generated during the production of aluminium, the anode support (8) being connected to an electrical conductor (26) so as to feed an electrolysis current to the anode block (10), the anode assembly being contained, in its entirety, in the containment enclosure (22), and the electrical connection between the movable electrical conductor (26) and the anode support (8) being made inside the containment enclosure (22).


French Abstract

Cette cuve (1) comprend un caisson (2) délimitant une ouverture au travers de laquelle est destiné à être déplacé un bloc anodique (10), ledit bloc anodique (10) étant suspendu à un support (8) anodique formant avec ledit bloc anodique un ensemble anodique mobile par rapport au caisson (2), et une enceinte (22) de confinement délimitant un volume fermé au-dessus de ladite ouverture destiné au confinement des gaz générés au cours de la production d'aluminium, le support (8) anodique étant connecté à un conducteur (26) électrique pour amener un courant d'électrolyse jusqu'au bloc anodique (10), l'ensemble anodique est intégralement contenu dans l'enceinte (22) de confinement, et en ce que la connexion électrique entre le conducteur (26) électrique mobile et le support (8) anodique est réalisée à l'intérieur de l'enceinte (22) de confinement.

Claims

Note: Claims are shown in the official language in which they were submitted.


19
REVENDICATIONS
1. Cuve (1) d'électrolyse, destinée à la production d'aluminium par
électrolyse,
comprenant un caisson (2) comportant un revêtement (4) intérieur délimitant
une ouverture
au travers de laquelle est destiné à être déplacé au moins un bloc anodique
(10), ledit bloc
anodique (10) étant suspendu à un support (8) anodique formant avec ledit bloc
anodique
un ensemble anodique mobile par rapport au caisson (2), ledit ensemble
anodique mobile
destiné à être enlevé et remplacé périodiquement, et une enceinte (22) de
confinement
délimitant un volume fermé au-dessus de ladite ouverture destiné au
confinement des gaz
générés au cours de la production d'aluminium, le support (8) anodique étant
connecté à
un conducteur (26) électrique mobile qui n'est pas configuré à être enlevé et
remplacé
périodiquement avec l'ensemble anodique, ledit conducteur (26) électrique
mobile amenant
un courant d'électrolyse jusqu'audit au moins un bloc anodique (10) pendant le
déplacement du bloc anodique (10), caractérisée en ce que l'ensemble anodique
est
intégralement contenu dans l'enceinte (22) de confinement, et en ce que la
connexion
électrique entre le conducteur (26) électrique mobile et le support (8)
anodique est réalisée
à l'intérieur de l'enceinte (22) de confinement, et caractérisée en ce que le
conducteur (26)
électrique s'étend dans l'enceinte de confinement (22) en dehors d'un volume
défini par le
dessus du bloc anodique (10) lors du déplacement du bloc anodique (10) à
travers
l'ouverture.
2. Cuve (1) d'électrolyse selon la revendication 1, caractérisée en ce que
l'enceinte (22)
de confinement comprend une portion (220) supérieure formant couvercle, ladite
portion
(220) supérieure étant amovible pour permettre une extraction de l'ensemble
anodique.
3. Cuve (1) d'électrolyse selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce
que le
conducteur (26) électrique est mobile, et en ce que l'enceinte (22) de
confinement comporte
une portion (230) fixe qui présente une fenêtre (232) en travers de laquelle
s'étend le
conducteur (26) électrique mobile, le conducteur (26) électrique mobile
comprenant une
première portion (262) s'étendant à l'extérieur de l'enceinte (22) de
confinement et une
deuxième portion (260) s'étendant à l'intérieur de l'enceinte (22) de
confinement et à
laquelle est connecté électriquement le support (8) anodique.
4. Cuve (1) d'électrolyse selon la revendication 3, caractérisée en ce que la
cuve (1)
d'électrolyse comprend des moyens d'étanchéité pour empêcher des gaz générés
au cours
de la réaction d'électrolyse de sortir de l'enceinte (22) de confinement via
la fenêtre (232)
traversée par le conducteur (26) électrique mobile.
Date Reçue/Date Received 2022-05-05

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5. Cuve (1) d'électrolyse selon la revendication 4, caractérisée en ce que le
conducteur
(26) électrique mobile traverse la portion (230) fixe de l'enceinte (22) de
confinement de
façon sensiblement verticale, et les moyens d'étanchéité comprennent un joint
(32)
d'étanchéité dynamique entourant le conducteur (26) électrique mobile.
6. Cuve (1) d'électrolyse selon la revendication 5, caractérisée en ce que le
conducteur
(26) électrique mobile traverse une partie horizontale de la portion (230)
fixe.
7. Cuve (1) d'électrolyse selon la revendication 5 ou 6, caractérisée en ce
que le
conducteur (26) électrique mobile comporte, entre la deuxième portion (260) et
la première
portion (262), une portion (261) d'étanchéité rectiligne et de section
constante.
8. Cuve (1) d'électrolyse selon la revendication 6, caractérisée en ce que le
conducteur
(26) électrique mobile traverse la portion (230) fixe de l'enceinte (22) de
confinement de
façon sensiblement horizontale, et les moyens d'étanchéité comprennent un
organe (34)
d'étanchéité configuré pour obturer complétement la fenêtre (232) de la
portion (230) fixe,
quelle que soit la position du conducteur (26) électrique mobile à travers la
fenêtre (232).
9. Cuve (1) d'électrolyse selon la revendication 8, caractérisée en ce que
l'organe (34)
d'étanchéité entoure le conducteur (26) électrique mobile et est monté
solidaire du
conducteur (26) électrique mobile.
10. Cuve (1) d'électrolyse selon la revendication 9, caractérisée en ce que
l'organe (34)
d'étanchéité correspond à une plaque métallique s'étendant dans un plan
sensiblement
parallèle à la portion (230) fixe traversée.
11. Cuve (1) d'électrolyse selon la revendication 9 ou 10, caractérisée en ce
qu'un organe
de compensation est agencé entre l'organe (34) d'étanchéité et le conducteur
(26)
électrique mobile.
12. Cuve (1) d'électrolyse selon l'une quelconque des revendications 9 à 11,
caractérisée
en ce que la cuve (1) d'électrolyse comprend des moyens de guidage en
translation de
l'organe (34) d'étanchéité, les moyens de guidage comprenant deux cadres (40)
sensiblement rectangulaires fixés contre la portion (230) fixe de l'enceinte
(22) de
confinement de façon à entourer la fenêtre (232) de la portion (230) fixe et
agencés l'un par
rapport à l'autre pour délimiter entre eux un espace à l'intérieur duquel est
destiné à
coulisser l'organe (34) d'étanchéité, la cuve (1) d'électrolyse comprenant en
outre des
moyens de compensation de dilatation interposés entre les deux cadres (40).
Date Reçue/Date Received 2022-05-05

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13. Cuve (1) d'électrolyse selon l'une quelconque des revendications 1 à 12,
caractérisée
en ce que le conducteur (26) électrique est un conducteur électrique rigide
non déformable.
14. Cuve (1) d'électrolyse selon l'une quelconque des revendications 1 à 13,
caractérisée
en ce que l'ensemble anodique est supporté par le conducteur (26) électrique
et déplacé
par l'intermédiaire du conducteur (26) électrique.
15. Cuve (1) d'électrolyse selon la revendication 14, caractérisée en ce que
la cuve (1)
d'électrolyse comprend des moyens de déplacement destinés à déplacer le
conducteur (26)
électrique en translation sensiblement verticale, les moyens de déplacement
étant agencés
intégralement à l'extérieur de l'enceinte (22) de confinement.
16. Cuve (1) d'électrolyse selon la revendication 15, caractérisée en ce que
les moyens de
déplacement sont un vérin (42) associé spécifiquement au conducteur (26)
électrique
servant de support à l'ensemble anodique.
17. Cuve (1) d'électrolyse selon l'une quelconque des revendications 1 à 16,
caractérisée
en ce que le conducteur électrique ne s'étend pas au droit au-dessus dudit
ensemble
anodique.
18. Cuve (1) d'électrolyse selon la revendication 17, caractérisée en ce que
le conducteur
(26) électrique est agencé sous le support (8) anodique de l'ensemble
anodique.
19. Cuve (1) d'électrolyse selon l'une quelconque des revendications 3 à 18,
caractérisée
en ce que la portion (220) supérieure de l'enceinte (22) de confinement repose
sur la portion
(230) fixe de l'enceinte (22) de confinement.
20. Cuve (1) d'électrolyse selon la revendication 19, caractérisée en ce que
la portion (230)
fixe délimite une ouverture rectangulaire sensiblement horizontale et la
portion (220)
supérieure repose sensiblement horizontalement sur la portion (230) fixe.
21. Cuve (1) d'électrolyse selon la revendication 19 ou 20, caractérisée en ce
que la portion
(220) supérieure comprend une pluralité de capots (222) adjacents sensiblement
longitudinaux et parallèles entre eux, s'étendant selon une direction
sensiblement
transversale de la cuve (1) d'électrolyse, entre deux bords longitudinaux
opposés de la cuve
(1) d'électrolyse.
22. Cuve (1) d'électrolyse selon l'une quelconque des revendications 19 à 21,
caractérisée
en ce que la portion (230) fixe de l'enceinte (22) de confinement comprend une
partie
Date Reçue/Date Received 2022-05-05

22
verticale s'étendant sensiblement verticalement autour et au-dessus de
l'ouverture
délimitée par le caisson (2) et le revêtement intérieur (4).
23. Cuve (1) d'électrolyse selon l'une quelconque des revendications 1 à 22,
caractérisée
en ce que la cuve (1) d'électrolyse comprend des moyens de fixation du support
anodique
sur le conducteur (26) électrique, les moyens de fixation étant intégralement
contenus à
l'intérieur de l'enceinte (22) de confinement.
24. Cuve (1) d'électrolyse selon l'une quelconque des revendications 1 à 23,
caractérisée
en ce que la cuve (1) d'électrolyse comprend plusieurs ensembles anodiques et,
pour
chaque ensemble anodique, au moins un conducteur (26) électrique connecté
électriquement au support (8) anodique.
25. Cuve (1) d'électrolyse selon l'une quelconque des revendications 1 à 24,
caractérisée
en ce que le support (8) anodique comprend une barre (80) s'étendant de façon
sensiblement horizontale entre deux bords longitudinaux opposés de la cuve (1)
d'électrolyse.
26. Cuve (1) d'électrolyse selon la revendication 25, caractérisée en ce que
chacune des
extrémités opposés de la barre (80) est connectée électriquement à un
conducteur (26)
électrique.
27. Cuve (1) d'électrolyse selon la revendication 26, caractérisée en ce que
chacune des
extrémités opposées de la barre (80) est supportée par le conducteur (26)
électrique et
déplacée par l'intermédiaire de ce conducteur (26) électrique.
28. Cuve (1) d'électrolyse selon l'une quelconque des revendications 1 à 27,
caractérisée
en ce que le conducteur (26) électrique mobile présente une portion à section
polygonale.
29. Aluminerie comprenant au moins une cuve (1) d'électrolyse selon l'une
quelconque
des revendications 1 à 28.
Date Reçue/Date Received 2022-05-05

Description

Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.


CA 02935676 2016-06-29
WO 2015/110904 PCT/IB2015/000072
1
CUVE D'ELECTROLYSE COMPORTANT UN ENSEMBLE ANODIQUE CONTENU
DANS UNE ENCEINTE DE CONFINEMENT
La présente invention concerne une cuve d'électrolyse, destinée à la
production
d'aluminium par électrolyse, et une aluminerie comprenant cette cuve
d'électrolyse.
Il est connu de produire l'aluminium industriellement à partir d'alumine par
électrolyse
selon le procédé de Hall-Héroult. A cet effet, on prévoit une cuve
d'électrolyse
comprenant classiquement un caisson en acier à l'intérieur duquel est agencé
un
revêtement en matériaux réfractaires, une cathode en matériau carboné,
traversée par
des conducteurs cathodiques destinés à collecter le courant d'électrolyse à la
cathode
pour le conduire jusqu'à des sorties cathodiques traversant le fond ou les
côtés du
caisson, des conducteurs d'acheminement s'étendant sensiblement
horizontalement
jusqu'à la cuve suivante depuis les sorties cathodiques, un bain
électrolytique dans lequel
est dissout l'alumine, au moins un ensemble anodique comportant une tige
anodique
sensiblement verticale et au moins un bloc anodique suspendu à la tige
anodique et
plongé dans ce bain électrolytique, un cadre anodique auquel est suspendu
l'ensemble
anodique par l'intermédiaire de la tige anodique sensiblement verticale et
mobile avec le
cadre anodique par rapport au caisson et à la cathode, et des conducteurs de
montée
flexibles du courant d'électrolyse, s'étendant de bas en haut, reliés aux
conducteurs
d'acheminement de la cuve d'électrolyse précédente pour acheminer le courant
.. d'électrolyse depuis les sorties cathodiques jusqu'au cadre anodique et à
l'ensemble
anodique et l'anode de la cuve suivante. Les anodes sont plus particulièrement
de type
anodes précuites avec des blocs anodiques carbonés précuits, c'est-à-dire
cuits avant
introduction dans la cuve d'électrolyse.
Au cours de la réaction d'électrolyse sont produits des gaz, notamment du
dioxyde de
carbone qui se dégage à l'anode et du fluorure d'hydrogène (HF) s'échappant du
bain
électrolytique. Pour contenir les gaz ainsi produits, un capotage recouvre
traditionnellement l'ouverture délimitée par le caisson. Ces gaz peuvent alors
être
régulièrement collectés, par exemple en vue de leur traitement et de leur
valorisation
ultérieure.
Cependant, les tiges anodiques traversent le capotage. Des moyens d'étanchéité
dynamiques sont généralement prévus pour éviter que les gaz fuient à travers
la jonction
prévue entre le capotage et les tiges anodiques. Par moyens d'étanchéité
dynamique, on
entend des moyens d'étanchéité qui assurent le confinement des gaz lors du
déplacement des tiges anodiques. Un tel moyen d'étanchéité dynamique est
notamment
connu du document W02004/035872 au nom d'Aluminium Pechiney. Toutefois, lors
d'un

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WO 2015/110904 PCT/IB2015/000072
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changement d'anode, la manipulation des tiges anodiques, qui font partie de
l'ensemble
anodique, peut occasionner des dommages aux moyens d'étanchéité dynamiques
avec
lesquels elles coopèrent. Or, des moyens d'étanchéité endommagés peuvent
affecter
l'étanchéité du capotage, si bien que les gaz générés pendant la réaction
d'électrolyse ne
peuvent pas être collectés en totalité, ou que le débit d'aspiration des gaz
doit être
surdimensionné.
Par ailleurs, il est connu du document US3575827 au nom de Johnson de disposer
des
cuves d'électrolyse transversalement par rapport à la longueur de la file
qu'elles forment,
ces cuves d'électrolyse comprenant un ensemble anodique avec une plaque
horizontale à
laquelle est suspendue une anode. Cette configuration permet avantageusement
d'extraire les anodes consommées par le haut de la cuve. En outre, ce document
prévoit
l'utilisation de feuilles d'acier flexibles et électriquement isolantes pour
éviter la fuite de
gaz générés au cours de la réaction d'électrolyse. Ces feuilles sont
intercalées entre les
bords d'un caisson et la plaque horizontale soutenant l'anode.
Cependant, les feuilles flexibles s'écrasent lorsque la plaque horizontale
soutenant
l'anode est translatée vers le bas afin de déplacer l'anode dans le bain
électrolytique au
fur et à mesure de sa consommation. Cet écrasement génère des contraintes sur
les
feuilles flexibles réalisant l'étanchéité, ces contraintes étant susceptibles
d'affecter à
terme l'étanchéité. Par ailleurs, cette étanchéité est d'autant plus difficile
à réaliser que,
pour une cuve de grande productivité et donc de grande longueur comportant une
pluralité d'ensembles anodiques, la différence d'altitude entre deux ensembles
anodiques
inhérente au procédé utilisant des anodes précuites rend cette étanchéité par
feuille
flexible difficile à mettre en uvre. En outre, la manipulation des ensembles
anodiques au
moment des changements d'anode peut occasionner des dommages aux feuilles
flexibles
réalisant l'étanchéité
On retiendra donc que les cuves d'électrolyse de l'état de la technique
comprennent des
ensembles anodiques qui interagissent avec le capotage, notamment au moment
d'un
changement d'anode, si bien que l'étanchéité du capotage aux gaz générés au
cours de
la réaction d'électrolyse peut en être affectée.
Aussi, la présente invention vise à pallier tout ou partie de ces
inconvénients en proposant
une cuve d'électrolyse offrant une étanchéité améliorée aux gaz générés
pendant la
réaction d'électrolyse, ainsi qu'une aluminerie comprenant cette cuve
d'électrolyse.
A cet effet, la présente invention a pour objet une cuve d'électrolyse,
destinée à la
production d'aluminium par électrolyse, comprenant un caisson comportant un
revêtement
intérieur délimitant une ouverture au travers de laquelle est destiné à être
déplacé au

3
moins un bloc anodique, ledit bloc anodique étant suspendu à un support
anodique
formant avec ledit bloc anodique un ensemble anodique mobile par rapport au
caisson, et
une enceinte de confinement délimitant un volume fermé au-dessus de ladite
ouverture
destiné au confinement des gaz générés au cours de la production d'aluminium,
le
support anodique étant connecté à un conducteur électrique pour amener un
courant
d'électrolyse jusqu'audit au moins un bloc anodique;
caractérisée en ce que l'ensemble anodique est intégralement contenu dans
l'enceinte de
confinement, et en ce que la connexion électrique entre le conducteur
électrique mobile et
le support anodique est réalisée à l'intérieur de l'enceinte de confinement.
/o Ainsi, le maintien de l'intégrité des éléments formant l'enceinte de
confinement et donc le
confinement des gaz générés en cours de réaction d'électrolyse sont
indépendants de
toute manipulation ou déplacement de l'ensemble anodique, si bien que la cuve
d'électrolyse selon l'invention offre une étanchéité améliorée.
L'ensemble anodique est à distance de l'enceinte de confinement et n'interagit
pas avec
celle-ci, ce qui diffère des cuves d'électrolyse de l'état de la technique.
Selon un mode de réalisation, le conducteur électrique s'étend dans l'enceinte
de
confinement en dehors d'un volume défini par le dessus du bloc anodique lors
du
déplacement du bloc anodique à travers l'ouverture.
Autrement dit, le conducteur électrique mobile ne s'étend pas au-dessus des
blocs
anodiques, dans un volume obtenu par translation verticale d'une surface
projetée des
blocs anodiques dans un plan horizontal.
Ainsi, la connexion électrique entre le conducteur électrique mobile et le
support anodique
est réalisée nécessairement sur un côté de la cuve d'électrolyse, mais pas au-
dessus des
blocs anodiques, ni avantageusement au-dessus de l'ouverture délimitée par le
caisson et
le revêtement intérieur. Le conducteur électrique mobile ne gêne donc pas une
extraction
verticale des blocs anodiques.
La cuve d'électrolyse est destinée à être agencée transversalement par rapport
à la
longueur d'une file de cuves d'électrolyse à laquelle elle appartient.
Un autre objet de l'invention est une cuve (1) d'électrolyse, destinée à la
production
d'aluminium par électrolyse, comprenant un caisson (2) comportant un
revêtement (4)
intérieur délimitant une ouverture au travers de laquelle est destiné à être
déplacé au
moins un bloc anodique (10), ledit bloc anodique (10) étant suspendu à un
support (8)
anodique formant avec ledit bloc anodique un ensemble anodique mobile par
rapport au
caisson (2), ledit ensemble anodique mobile destiné à être enlevé et remplacé
Date Reçue/Date Received 2021-07-09

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périodiquement, et une enceinte (22) de confinement délimitant un volume fermé
au-
dessus de ladite ouverture destiné au confinement des gaz générés au cours de
la
production d'aluminium, le support (8) anodique étant connecté à un conducteur
(26)
électrique mobile qui n'est pas configuré à être enlevé et remplacé
périodiquement avec
l'ensemble anodique, ledit conducteur (26) électrique mobile amenant un
courant
d'électrolyse jusqu'audit au moins un bloc anodique (10) pendant le
déplacement du bloc
anodique (10), caractérisée en ce que l'ensemble anodique est intégralement
contenu
dans l'enceinte (22) de confinement, et en ce que la connexion électrique
entre le
conducteur (26) électrique mobile et le support (8) anodique est réalisée à
l'intérieur de
l'enceinte (22) de confinement.
Selon un mode de réalisation, l'enceinte de confinement comprend une portion
supérieure
formant couvercle, ladite portion supérieure étant amovible pour permettre une
extraction
de l'ensemble anodique. Une telle portion supérieure amovible permet de
réaliser des
opérations de maintenance sur la cuve en fonctionnement, notamment un
changement
/5 d'ensemble anodique, sans devoir arrêter la cuve ou démonter des
équipements
nécessaires au fonctionnement de la cuve tels que des dispositifs d'aspiration
des gaz ou
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des dispositifs d'alimentation en matière première. La cuve d'électrolyse
selon l'invention
offre la possibilité de changer des anodes par le haut de la cuve, sans
qu'aucun
équipement de la cuve ne fasse obstacle à la course verticale du changement
d'anode, ce
qui permet de réaliser des gains structurels importants.
Selon un mode de réalisation, le conducteur électrique est mobile et
l'enceinte de
confinement comporte une portion fixe qui présente une fenêtre en travers de
laquelle
s'étend le conducteur électrique mobile, le conducteur électrique mobile
comprenant une
première portion s'étendant à l'extérieur de l'enceinte de confinement et une
deuxième
portion s'étendant à l'intérieur de l'enceinte de confinement et à laquelle
est connecté
électriquement le support anodique.
Autrement dit, le conducteur électrique mobile qui est mobile, notamment en
translation
verticale, traverse la portion fixe de l'enceinte de confinement.
Ainsi, lors d'un changement d'anode, il n'y a pas lieu de manipuler le
conducteur
électrique mobile puisque celui-ci traverse la portion fixe de l'enceinte de
confinement et
non la portion supérieure amovible qui, elle, est manipulée pour changer une
anode. Il en
résulte une étanchéité simplifiée et fiable au niveau de la fenêtre traversée
par le
conducteur électrique mobile.
De manière avantageuse, la cuve d'électrolyse comprend des moyens d'étanchéité
pour
empêcher des gaz générés au cours de la réaction d'électrolyse de sortir de
l'enceinte de
confinement via la fenêtre traversée par le conducteur électrique mobile.
Ainsi, l'étanchéité est améliorée.
Selon un mode de réalisation, le conducteur électrique mobile traverse la
portion fixe de
l'enceinte de confinement de façon sensiblement verticale, et les moyens
d'étanchéité
comprennent un joint d'étanchéité dynamique entourant le conducteur électrique
mobile.
Ainsi, le joint d'étanchéité reste avantageusement immobile, sur la portion
fixe de
l'enceinte de confinement, tandis que le conducteur électrique mobile se
translate
verticalement à l'intérieur de ce joint d'étanchéité, préférentiellement
annulaire. Cette
solution présente l'avantage d'être économique. Un tel joint d'étanchéité
n'est pas exposé
aux chocs dus aux changements d'anodes, ce qui diffère des cuves d'électrolyse
de l'état
de la technique.
La partie de la portion fixe de l'enceinte de confinement traversée
verticalement par le
conducteur électrique mobile est une partie horizontale qui s'étend
sensiblement
horizontalement. La première portion du conducteur électrique mobile
s'étendant à
l'extérieur de l'enceinte de confinement est disposée en dessous de la partie
de la portion

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fixe de l'enceinte de confinement traversée verticalement par le conducteur
électrique
mobile, tandis que la deuxième portion du conducteur électrique mobile
s'étendant à
l'intérieur de l'enceinte de confinement est disposée en dessus. En d'autres
termes, le
conducteur électrique mobile traverse la portion fixe du bas vers le haut
depuis sa
5 première portion extérieure jusqu'à sa deuxième portion à l'intérieur de
l'enceinte de
confinement. La longueur du circuit électrique d'électrolyse est alors
minimisée.
Le conducteur électrique mobile comporte avantageusement, entre la deuxième
portion et
la première portion, une portion d'étanchéité destinée à coopérer avec le
joint d'étanchéité
qui est rectiligne et de section constante. L'étanchéité et la facilité de
conception du joint
d'étanchéité dynamique sont alors améliorées lorsqu'une telle portion
d'étanchéité
coulisse au travers du joint d'étanchéité dynamique l'entourant.
Selon un mode de réalisation, le conducteur électrique mobile traverse la
portion fixe de
l'enceinte de confinement de façon sensiblement horizontale, et les moyens
d'étanchéité
comprennent un organe d'étanchéité configuré pour obturer complètement la
fenêtre de la
portion fixe, quelle que soit la position du conducteur électrique mobile à
travers la
fenêtre.
Ainsi, l'étanchéité est assurée en dépit du mouvement, de préférence en
translation
verticale, du conducteur électrique mobile.
Avantageusement, l'organe d'étanchéité entoure le conducteur électrique mobile
et est
monté solidaire du conducteur électrique mobile.
Ainsi, l'organe d'étanchéité est mobile concomitamment au conducteur
électrique mobile.
Cette solution permet d'obtenir une étanchéité plus performante qu'avec un
organe
d'étanchéité qui serait fixe et devrait s'adapter au déplacement du conducteur
électrique
mobile.
Selon un mode de réalisation, l'organe d'étanchéité correspond à une plaque
métallique
s'étendant dans un plan sensiblement parallèle à la portion fixe traversée.
L'utilisation d'une plaque métallique présente l'avantage d'un coût contenu
tout en
permettant de résister, sans baisse de performance en termes d'étanchéité, aux
fortes
températures générées par la cuve d'électrolyse en fonctionnement, pouvant
atteindre
plusieurs centaines de degrés Celsius à l'intérieur de la cuve d'électrolyse.
Avantageusement, un organe de compensation est agencé entre l'organe
d'étanchéité et
le conducteur électrique mobile.
Cet organe de compensation permet la dilatation du conducteur électrique
mobile et/ou de
la plaque compte-tenu de la chaleur générée par la cuve d'électrolyse en
fonctionnement

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tout en comblant un éventuel jeu entre le conducteur électrique mobile et la
plaque
métallique, ce qui contribue à l'étanchéité de l'enceinte de confinement.
Selon un mode de réalisation, la cuve d'électrolyse comprend des moyens de
guidage en
translation de l'organe d'étanchéité, les moyens de guidage comprenant deux
cadres
sensiblement rectangulaires fixés contre la portion fixe de l'enceinte de
confinement de
façon à entourer la fenêtre de la portion fixe et agencés l'un par rapport à
l'autre pour
délimiter entre eux un espace à l'intérieur duquel est destiné à coulisser
l'Organe
d'étanchéité, la cuve d'électrolyse comprenant en outre des moyens de
compensation de
dilatation interposés entre les deux cadres.
fo Ainsi, cette solution offre un guidage efficace et économique de la
plaque métallique, et
permet de préserver l'étanchéité en dépit des fortes températures générées par
la cuve
d'électrolyse en fonctionnement, grâce à l'utilisation des moyens de
compensation de
dilatation, comme des joints souples ou des brosses, permettant d'absorber les
variations
dimensionnelles des cadres et/ou de la plaque métallique en préservant
l'étanchéité.
De manière avantageuse, le conducteur électrique est un conducteur électrique
rigide non
déformable. Le conducteur électrique mobile n'est pas flexible et ne peut pas
se déformer
de sorte que la coopération entre le conducteur électrique mobile et les
moyens
d'étanchéité est facilitée.
Selon un mode de réalisation, l'ensemble anodique est supporté par la deuxième
portion
du conducteur électrique et déplacé par l'intermédiaire du conducteur
électrique.
Ainsi, la cuve d'électrolyse peut être avantageusement exempte d'un dispositif
de support
de l'ensemble anodique autre que le ou les conducteurs électriques mobiles, un
tel
dispositif étant susceptible d'affecter l'étanchéité de l'enceinte de
confinement par
exemple s'il traverse cette enceinte de confinement.
De manière avantageuse, la cuve d'électrolyse comprend des moyens de
déplacement
destinés à déplacer le conducteur électrique en translation sensiblement
verticale, les
moyens de déplacement étant agencés intégralement à l'extérieur de l'enceinte
de
confinement.
Le mouvement appliqué par les moyens de déplacement au conducteur électrique
mobile
est alors transmis indirectement au support anodique via le conducteur
électrique mobile
rigide non déformable.
Avantageusement, le conducteur électrique mobile est fixé aux moyens de
déplacement à
l'extérieur de l'enceinte de confinement.
Cette configuration offre simultanément l'avantage de limiter l'exposition des
moyens de

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déplacement aux fortes températures et aux gaz générés par la cuve
d'électrolyse en
fonctionnement avec des coûts contenus, tout en permettant de déplacer,
indirectement,
l'ensemble anodique, via le conducteur électrique mobile le supportant.
L'utilisation de
moyens de déplacement entraînant directement l'ensemble anodique en traversant
l'enceinte de confinement, affectant l'étanchéité de l'enceinte de
confinement, peut donc
être évité. Selon un mode de réalisation, les moyens de déplacement sont un
vérin
associé spécifiquement au conducteur électrique mobile servant de support à
l'ensemble
anodique.
Le conducteur électrique mobile assure trois fonctions dans ses interactions
avec
.. l'ensemble anodique. Il connecte électriquement l'ensemble anodique aux
conducteurs
électriques disposés à l'extérieur de l'enceinte de confinement, le supporte
et l'entraîne en
déplacement.
Le conducteur électrique mobile peut être un conducteur électrique monobloc ou
composite avec par exemple une structure acier plutôt dédiée au support de
l'ensemble
anodique et à la transmission du déplacement, et une structure cuivre ou
aluminium plutôt
dédiée à la conduction électrique.
Avantageusement, le conducteur électrique ne s'étend pas au droit au-dessus
dudit
ensemble anodique, plus particulièrement desdits support anodique et bloc
anodique.
Autrement dit, le conducteur électrique mobile s'étend en dehors d'un volume
obtenu au-
.. dessus de l'ensemble anodique par translation verticale d'une surface
projetée de
l'ensemble anodique dans un plan horizontal.
Ainsi, le conducteur électrique mobile est hors de la trajectoire verticale
dudit ensemble
anodique lors de son retrait, si bien qu'aucune manipulation du conducteur
électrique
mobile n'est nécessaire lors d'un changement d'anode. Cela permet aussi de
prévenir
tout risque d'affecter l'étanchéité de l'enceinte de confinement.
Avantageusement, le conducteur électrique est agencé sous le support anodique
de
l'ensemble anodique.
Ainsi, le support anodique peut reposer par gravité sur le conducteur
électrique mobile, si
bien que ce dernier ne fait pas obstacle à un retrait verticalement par le
haut de
l'ensemble anodique, par exemple en vue d'un changement d'anode.
Aucune manipulation du conducteur électrique mobile n'est nécessaire lors
d'une
opération d'extraction de l'ensemble anodique, ce qui prévient avantageusement
tout
risque d'affecter l'étanchéité de l'enceinte de confinement. Seul un
repositionnement
vertical du conducteur électrique mobile est effectué par les moyens de
déplacement pour
pouvoir accueillir une anode neuve dont la hauteur de carbone est beaucoup
plus

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importante qu'une anode usée.
Selon un mode de réalisation, la portion supérieure de l'enceinte de
confinement repose
sur la portion fixe de l'enceinte de confinement.
La portion fixe délimite une ouverture rectangulaire sensiblement horizontale
et la portion
supérieure repose sensiblement horizontalement sur la portion fixe.
Avantageusement, la cuve d'électrolyse comprend des moyens d'étanchéité
intercalés
entre la portion supérieure et la portion fixe.
Cela contribue à améliorer l'étanchéité de l'enceinte de confinement au niveau
de la
jonction entre la portion supérieure amovible et la portion fixe latérale qui
correspond à
une partie sensible de l'enceinte de confinement.
Selon un mode de réalisation, la cuve d'électrolyse comprend des moyens de
compression destinés à maintenir la portion supérieure plaquée contre la
portion fixe.
Ainsi, les moyens de compression permettent de maintenir la portion supérieure
au
contact de la portion fixe, pour améliorer l'étanchéité de l'enceinte de
confinement au
niveau de sa jonction entre la portion supérieure amovible et la portion fixe
latérale.
Ce mode de réalisation est d'autant plus avantageux que des moyens
d'étanchéité sont
intercalés entre la portion supérieure et la portion fixe.
Selon un mode de réalisation, la portion supérieure comprend une pluralité de
capots
adjacents sensiblement longitudinaux et parallèles entre eux, s'étendant selon
une
direction sensiblement transversale de la cuve d'électrolyse, entre deux bords
longitudinaux opposés de la cuve d'électrolyse.
Selon un mode de réalisation, la cuve d'électrolyse comprend des moyens de
fixation du
support anodique sur le conducteur électrique, les moyens de fixation étant
intégralement
contenus à l'intérieur de l'enceinte de confinement.
Cela améliore la connexion électrique entre le support anodique et le
conducteur
électrique correspondant.
Les moyens de fixation peuvent comprendre deux filetages complémentaires dont
la
coopération permet la fixation du support anodique et du conducteur électrique
mobile par
simple vissage.
Les moyens de fixation peuvent comprendre un connecteur à vis réalisant une
compression du support anodique contre le conducteur électrique mobile.
Selon un mode de réalisation, la cuve d'électrolyse comprend plusieurs
ensembles
anodiques et, pour chaque ensemble anodique, au moins un conducteur électrique

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connecté électriquement au support anodique.
Selon un mode de réalisation, le support anodique comprend une barre qui
s'étend de
façon sensiblement horizontale entre deux bords longitudinaux opposés de la
cuve
d'électrolyse.
Selon un mode de réalisation, chacune des extrémités opposées de la barre est
connectée électriquement à un conducteur électrique.
Selon un mode de réalisation, chacune des extrémités opposées de la barre est
supportée par la deuxième portion d'un conducteur électrique et déplacée par
l'intermédiaire de ce conducteur électrique.
.. Selon un mode de réalisation, la portion supérieure de l'enceinte de
confinement est
conçue pour permettre d'extraire l'ensemble anodique par translation verticale
ascendante de l'ensemble anodique et d'introduire l'ensemble anodique par
translation
verticale descendante de l'ensemble anodique.
Selon un mode de réalisation, la portion fixe de l'enceinte de confinement
comprend une
.. partie verticale s'étendant sensiblement verticalement autour et au-dessus
de l'ouverture
délimitée par le caisson et le revêtement intérieur. Cette partie verticale
forme un volume
intérieur permettant le déplacement de l'ensemble anodique dans l'enceinte de
confinement pour le fonctionnement de la cuve d'électrolyse. Selon un mode de
réalisation, le conducteur électrique mobile présente une portion à section
polygonale.
Ainsi, une rotation du conducteur électrique mobile autour de l'axe dans
lequel il s'étend,
relativement aux moyens d'étanchéité, est empêchée.
Selon un autre aspect de la présente invention, celle-ci concerne une
aluminerie
comprenant au moins une cuve d'électrolyse ayant les caractéristiques
précitées.
L'aluminerie peut comprendre une pluralité de cuves d'électrolyse, parmi
lesquelles ladite
au moins une cuve d'électrolyse, formant une file, les cuves d'électrolyse
étant agencées
transversalement par rapport à la longueur de la file qu'elles forment.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront
clairement de
la description détaillée ci-après d'un mode de réalisation de l'invention,
donné à titre
d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels :
- La figure 1 est une vue en coupe verticale, dans un plan transversal de
la cuve
d'électrolyse, d'une cuve d'électrolyse selon un mode de réalisation de
l'invention,
- La
figure 2 est une vue en coupe verticale, dans un plan transversal de la cuve
d'électrolyse, d'une cuve d'électrolyse selon un mode de réalisation de
l'invention,

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- La figure 3 est une vue en coupe verticale, dans un plan transversal
de la cuve
d'électrolyse, d'une cuve d'électrolyse selon un mode de réalisation de
l'invention,
- La figure 4 est une vue de côté d'une partie d'une cuve d'électrolyse
selon un mode
de réalisation de l'invention, dans un plan longitudinal de la cuve
d'électrolyse,
5 - Les figures 5 et 6 sont des vues de côté d'une partie d'une cuve
d'électrolyse selon
un mode de réalisation de l'invention, dans un plan longitudinal de la cuve
d'électrolyse, selon deux positions distinctes,
- La figure 7 est une vue en coupe selon la ligne I ¨ I de la figure 5,
- La figure 8 est une vue en coupe selon la ligne II ¨ Il de la figure
5,
10 - La figure 9 est une vue en coupe selon un plan sensiblement
horizontal d'un détail de
la figure 3,
- La figure 10 est une vue en coupe verticale, dans un plan transversal
de la cuve
d'électrolyse, d'une cuve d'électrolyse selon un mode de réalisation de
l'invention,
- La figure 11 est une vue en coupe verticale, dans un plan
longitudinal de la cuve
d'électrolyse, d'une cuve d'électrolyse selon un mode de réalisation de
l'invention.
La figure 1 montre une cuve 1 d'électrolyse selon un mode de réalisation de
l'invention.
La cuve 1 d'électrolyse est destinée à la production d'aluminium par
électrolyse.
On précise que la description est réalisée par rapport à un référentiel
cartésien lié à une
cuve d'électrolyse, l'axe X étant orienté dans une direction transversale de
la cuve
d'électrolyse, l'axe Y étant orienté dans une direction longitudinale de la
cuve
d'électrolyse, et l'axe Z étant orienté dans une direction verticale de la
cuve d'électrolyse.
Les orientations, directions, plans et déplacements longitudinaux,
transversaux, verticaux
sont ainsi définis par rapport à ce référentiel.
La cuve 1 d'électrolyse est destinée à être agencée transversalement par
rapport à la
longueur d'une file de cuves d'électrolyse à laquelle elle appartient. Ainsi,
elle s'étend en
longueur selon la direction longitudinale Y tandis que la file de cuves
d'électrolyse s'étend
en longueur selon la direction transversale X.
Comme on peut le voir sur les figures 1 à 3, la cuve 1 d'électrolyse comprend
un caisson
2, qui peut être métallique, par exemple en acier, et un revêtement 4
intérieur,
typiquement en matériaux réfractaires. Le caisson 2 est ici muni de berceaux 6
de
renforts. Le caisson 2 et son revêtement intérieur 4 délimite une ouverture en
travers de
laquelle sont destinés à s'étendre une pluralité d'ensembles anodiques. Ces
ensembles
anodiques comprennent un support 8 anodique et au moins un bloc anodique 10 ou

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anode, supporté par le support 8 anodique. Le support anodique comprend par
exemple
une barre 80 de support, qui peut s'étendre de façon sensiblement horizontale
entre deux
bords longitudinaux opposés de la cuve d'électrolyse et des rondins 81. Le
bloc anodique
est plus particulièrement accroché au support 8 anodique au moyen des rondins
81
5 scellés à l'aide de fonte dans des trous prévus à cet effet dans le bloc
anodique 10.
L'anode ou bloc anodique 10 est notamment en matériau carboné, et plus
particulièrement de type précuite. Elle est destinée en fonctionnement à être
plongée
dans un bain 12 électrolytique et à y être consommée. Les ensembles anodiques
sont
destinés à être enlevés et remplacés périodiquement lorsque les anodes 10 sont
usées.
10 Du fait de la consommation des blocs anodiques 10 au fur et à mesure de
la réaction
d'électrolyse, la cuve 1 d'électrolyse comprend des moyens de déplacement des
ensembles anodiques, permettant de translater les ensembles anodiques de façon
sensiblement verticale uniquement. Ces moyens de déplacement seront décrits
plus en
détails ci-après.
La cuve 1 d'électrolyse comprend des conducteurs 14 électriques flexibles qui
peuvent
s'étendre de part et d'autre de la cuve 1 d'électrolyse, comme cela est
visible notamment
sur la figure 3, au niveau des deux bords longitudinaux de la cuve 1
d'électrolyse.
Selon l'exemple de la figure 10, les conducteurs 14 électriques flexibles
peuvent s'étendre
d'un unique côté de la cuve 1 d'électrolyse, au niveau d'un des deux bords
longitudinaux
de la cuve 1 d'électrolyse, également de bas en haut.
Les conducteurs 14 électriques flexibles sont destinés à conduire le courant
d'électrolyse
vers les blocs anodiques 10, depuis des conducteurs électriques d'acheminement
(non
représentés) d'une cuve d'électrolyse précédente dans la file compte-tenu du
sens de
circulation global du courant d'électrolyse, tout en accompagnant et en
s'adaptant par leur
flexibilité au déplacement en translation verticale des ensembles anodiques.
En d'autres
termes, le conducteur 14 électrique flexible a deux extrémités qui peuvent se
déplacer
relativement l'une par rapport à l'autre de façon verticale tout en assurant
une connexion
électrique permanente. Les conducteurs 14 électriques flexibles peuvent
correspondre à
une superposition de feuilles souples électriquement conductrices.
La cuve 1 d'électrolyse comprend par ailleurs une cathode 16, éventuellement
formée de
plusieurs blocs cathodiques en matériau carboné, et traversée par des
conducteurs 18
cathodiques destinés à collecter le courant d'électrolyse pour le conduire
vers des sorties
20 cathodiques traversant le caisson 2 et reliées à des conducteurs
d'acheminement (non
représentés) conduisant à leur tour le courant d'électrolyse jusqu'aux
conducteurs 14
électriques flexibles d'une cuve d'électrolyse suivante de la file.

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Les conducteurs 18 cathodiques, les sorties 20 cathodiques et les conducteurs
d'acheminement peuvent correspondre à des barres métalliques, par exemple en
aluminium, cuivre ou acier.
La cuve 1 d'électrolyse comprend une enceinte 22 de confinement destinée au
confinement des gaz générés au cours de la réaction d'électrolyse. Cette
enceinte de
confinement délimite un volume fermé au-dessus de l'ouverture dans le caisson
et le
revêtement intérieur, au travers de laquelle est destiné à être déplacé un
ensemble
anodique. Cette enceinte 22 de confinement peut se confondre au moins en
partie avec le
caisson et une superstructure de la cuve 1 d'électrolyse. L'enceinte 22 de
confinement
comprend une portion 220 supérieure mobile formant couvercle, disposée au-
dessus
d'une portion 230 fixe.
La portion 230 fixe comprend plus particulièrement le caisson 2 et une paroi
231
sensiblement verticale s'étendant autour de l'ouverture au-dessus du caisson
2. La paroi
231 sensiblement verticale prend par exemple appui sur des bords supérieurs du
caisson
2. La portion 230 fixe est avantageusement rigide, la paroi 231 étant immobile
par rapport
au caisson 2.
La portion 220 supérieure est amovible pour permettre une extraction des
ensembles
anodiques en les tractant de façon sensiblement verticale par le haut au-
dessus de la
cuve 1 d'électrolyse, comme cela est illustré sur la figure 11. La portion 230
fixe forme un
volume intérieur permettant d'extraire l'ensemble anodique par translation
verticale
ascendante de l'ensemble anodique et d'introduire l'ensemble anodique par
translation
verticale descendante de l'ensemble anodique. Un déplacement exclusivement
vertical
des ensembles anodiques au-dessus de l'ouverture ne rencontre aucun obstacle.
On notera que les ensembles anodiques sont intégralement contenus dans
l'enceinte 22
de confinement.
La cuve 1 d'électrolyse comprend aussi des conducteurs 26 électriques mobiles,
destinés
à conduire le courant d'électrolyse jusqu'au support 8 anodique, depuis les
conducteurs
14 électriques flexibles. Les conducteurs 26 électriques mobiles comprennent
une
deuxième portion 260 disposée à l'intérieur de l'enceinte 22 de confinement
qui est
connectée électriquement à l'ensemble anodique, notamment au support 8
anodique, et
plus particulièrement à une extrémité de la barre 80 de support.
Les conducteurs 26 électriques mobiles comprennent aussi une première portion
262
disposée à l'extérieur de l'enceinte 22 de confinement qui est reliée
électriquement aux
conducteurs 14 électriques flexibles.

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Les conducteurs 26 électriques mobiles sont avantageusement des conducteurs
électriques rigides, non déformables. Les conducteurs 26 électriques mobiles
peuvent
correspondre, par exemple, à une barre de support métallique, notamment en
acier,
cuivre, aluminium ou composite acier/cuivre.
Le ou les conducteurs 26 électriques mobiles s'étendent à l'extérieur du
caisson 2, sans
s'étendre au droit de l'ouverture délimitée par le caisson 2 et son revêtement
4 intérieur,
au-dessus de cette dernière, de sorte que la connexion électrique entre le ou
les
conducteurs 26 électriques mobiles et le support 8 anodique correspondant est
réalisée
nécessairement à un côté de la cuve 1 d'électrolyse, mais pas au-dessus de
l'ouverture
délimitée par le caisson 2. Ainsi, comme cela est visible sur la figure 10,
aucun obstacle
ne gêne l'extraction des blocs anodiques 10 au-dessus de la cuve 1
d'électrolyse.
Ainsi, les conducteurs 26 électriques mobiles permettent d'acheminer le
courant
d'électrolyse depuis l'extérieur de l'enceinte 22 de confinement jusqu'à
l'ensemble
anodique contenu intégralement dans l'enceinte 22 de confinement.
Les conducteurs 26 électriques mobiles sont mobiles concomitamment à
l'ensemble
anodique. Ainsi, ils sont destinés à être translatés sensiblement
verticalement au fur et à
mesure de la consommation des anodes 10.
Les conducteurs 14 électriques flexibles sont agencés à l'extérieur de
l'enceinte 22 de
confinement. Chaque conducteur 14 électrique flexible est connecté
électriquement à un
conducteur 26 électrique mobile et s'adapte au déplacement de ce conducteur 26
électrique mobile et de l'ensemble anodique associé.
La deuxième portion 260 des conducteurs 26 électriques mobiles s'étend à
l'intérieur de
l'enceinte 22 de confinement, de sorte que la connexion électrique avec le
support 8
anodique soit réalisée à l'intérieur de l'enceinte 22 de confinement.
Ainsi, selon l'invention, l'ensemble anodique est exempt de toute interaction
avec
l'enceinte 22 de confinement, si bien que cette enceinte 22 de confinement ne
risque pas
d'être affectée soit par le remplacement de l'ensemble anodique soit par le
déplacement
de l'ensemble anodique vers le bas au fur et à mesure de la consommation de
son ou ses
blocs anodiques 10.
Comme cela est représenté sur les figures 1 à 10, la portion 230 fixe de
l'enceinte 22 de
confinement présente une fenêtre 232 en travers de laquelle s'étend l'un des
conducteurs
26 électriques mobiles qui se déplace verticalement. La première portion 262
du
conducteur 26 électrique mobile s'étend à l'extérieur de l'enceinte 22 de
confinement,
tandis que sa deuxième portion 260 s'étend à l'intérieur de l'enceinte 22 de
confinement.

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Autrement dit, le conducteur 26 électrique mobile traverse la portion 230 fixe
de l'enceinte
22 de confinement.
La cuve 1 d'électrolyse comprend alors de façon avantageuse des moyens
d'étanchéité
pour empêcher que les gaz générés au cours de la réaction d'électrolyse
sortent de
l'enceinte 22 de confinement via la fenêtre 232 traversée par le conducteur 26
électrique
mobile.
Selon les exemples des figures 1, 3, 9 et 10, les conducteurs 26 électriques
mobiles
traversent la portion 230 fixe de l'enceinte 22 de confinement, et plus
particulièrement la
fenêtre 232, de façon sensiblement verticale et se déplacent verticalement en
translation.
La partie de la portion 230 fixe de l'enceinte de confinement traversée
verticalement par le
conducteur 26 électrique mobile est une partie horizontale qui s'étend
sensiblement
horizontalement. Cette partie horizontale de l'enceinte 22 de confinement peut
être par
exemple un replat sur les bords supérieurs du caisson 2 ou d'une paroi
horizontale
rapportée sur les bords supérieurs du caisson 2. La première portion 262 du
conducteur
électrique mobile s'étendant à l'extérieur de l'enceinte de confinement est
disposée en
dessous de la partie de la portion 230 fixe de l'enceinte 22 de confinement
traversée
verticalement par le conducteur 26 électrique mobile, tandis que la deuxième
portion 260
du conducteur 26 électrique mobile s'étendant à l'intérieur de l'enceinte 22
de
confinement est disposée en dessus. En d'autres termes, le conducteur 26
électrique
mobile traverse la portion fixe du bas vers le haut depuis sa première portion
262
extérieure jusqu'à sa deuxième portion 260 à l'intérieur de l'enceinte de
confinement. La
longueur du circuit électrique d'électrolyse est alors minimisée.
Les moyens d'étanchéité comprennent ici un joint 32 d'étanchéité dynamique
entourant le
conducteur 14 électrique se déplaçant en translation verticale.
Ce joint 32 d'étanchéité dynamique annulaire peut par exemple être constitué
de lamelles
métalliques, de brosses ou en un matériau flexible ou élastique résistant à la
température
et aux gaz. Par ailleurs, ces joints 32 présenteront un vieillissement très
faibles car non
exposés aux chocs.
Le conducteur 26 électrique mobile comporte entre la deuxième portion 260 et
la première
portion 262 une portion d'étanchéité 261 destinée à coopérer avec le joint
d'étanchéité 32.
Cette portion d'étanchéité est avantageusement rectiligne et de section
constante, de
sorte à améliorer l'étanchéité et faciliter la conception du joint
d'étanchéité dynamique.
Selon l'exemple des figures 2 et 4 à 8, les conducteurs 26 électriques mobiles
traversent
la portion 230 fixe de l'enceinte 22 de confinement, et plus particulièrement
la fenêtre 232,
de façon sensiblement horizontale et se déplacent verticalement en
translation. La fenêtre

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232 est plus particulièrement formée dans une partie ou paroi 231 sensiblement
de la
portion 230 fixe.
Les moyens d'étanchéité comprennent alors un organe 34 d'étanchéité configuré
pour
obturer complètement la fenêtre 232 de la portion fixe, quelle que soit la
position du
5 conducteur 26 électrique mobile à travers la fenêtre 232.
En effet, les conducteurs 26 électriques mobiles sont mobiles, avec l'ensemble
anodique,
entre une première position, ou position haute (figure 5), correspondant
notamment à une
position dans laquelle l'ensemble anodique comprend un bloc anodique 10 neuf,
et une
deuxième position, ou position basse (figure 6), correspondant notamment à une
position
10 dans laquelle le bloc anodique 10 est usé et doit être remplacé. L'écart
entre ces deux
positions définit un débattement vertical d du conducteur 26 électrique mobile
devant être
permis par la fenêtre 232 et les moyens d'étanchéité.
Comme cela est illustré sur la figure 5, l'organe 34 d'étanchéité entoure le
conducteur 26
électrique mobile auquel il est associé. De plus, l'organe 34 d'étanchéité est
monté
15 solidaire de ce conducteur 26 électrique mobile. Ainsi, l'organe 34
d'étanchéité peut par
exemple comprendre deux parties entre lesquelles est destiné à être intercalé
le
conducteur 26 électrique mobile, et des moyens de fixation, comme des vis 36,
pour fixer
les deux parties l'une à l'autre.
Comme cela est illustré sur les figures 4 à 8, l'organe 34 d'étanchéité peut
correspondre à
une plaque métallique s'étendant dans un plan sensiblement parallèle au plan
dans lequel
s'étend la portion 230 fixe adjacente.
Toujours selon l'exemple des figures 4 à 8, un organe 38 de compensation peut
être
agencé entre la plaque métallique et le conducteur 26 électrique mobile
qu'elle entoure.
La cuve 1 d'électrolyse peut de plus comprendre des moyens de guidage en
translation
de cette plaque métallique. Les moyens de guidage comprennent par exemple deux
cadres 40 sensiblement rectangulaires, fixés contre la portion 230 fixe de
l'enceinte 22 de
confinement de façon à entourer la fenêtre 232, par exemple par
l'intermédiaire de vis 41,
et agencés l'un par rapport à l'autre pour délimiter entre eux un espace à
l'intérieur duquel
est destinée à coulisser la plaque métallique. La cuve 1 d'électrolyse peut
aussi
comprendre des moyens de compensation de dilatation interposés entre les deux
cadres,
comme un joint souple permettant d'être suffisamment comprimé pour mettre en
contact
l'organe 34 d'étanchéité et les cadres 40, et ce pour assurer l'étanchéité
tout en
permettant le glissement entre l'organe 34 d'étanchéité et les cadres 40.
Comme cela est visible sur les figures 5 à 8 et sur la figure 9, le conducteur
26 électrique
mobile peut présenter une portion à section polygonale, par exemple une
section carrée

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ou rectangulaire, notamment au passage de l'enceinte de confinement, si bien
qu'une
rotation du conducteur 26 électrique mobile autour de l'axe dans lequel il
s'étend,
relativement aux moyens d'étanchéité, est empêchée.
On notera que l'ensemble anodique peut être intégralement supporté au niveau
de
chacune des extrémités de la barre 80 de support par la deuxième portion 260
du ou des
conducteurs 26 électriques mobiles, si bien qu'aucun dispositif de support
annexe
susceptible d'interagir avec l'enceinte 22 de confinement n'est nécessaire.
Les conducteurs 26 électriques mobiles assurent ainsi à la fois une fonction
de connexion
électrique avec l'ensemble anodique et de support mécanique de l'ensemble
anodique
.. assurant le déplacement de l'ensemble anodique.
La cuve 1 d'électrolyse peut comprendre plusieurs conducteurs 26 électriques
mobiles
connectés électriquement au même support 8 anodique, les deuxièmes portions
260 de
ces conducteurs 26 électriques mobiles supportant l'ensemble anodique. Par
exemple,
comme cela est illustré sur la figure 1, 2 ou 3, la cuve 1 d'électrolyse peut
comprendre,
pour chaque support 8 anodique, deux conducteurs 26 électriques mobiles,
agencés l'un
et l'autre au niveau de deux côtés opposés de la cuve 1 d'électrolyse. On
notera que
chaque support 8 anodique peut comprendre une extrémité 82 amont connectée
électriquement et supportée par la deuxième portion 260 d'un conducteur 26
électrique
mobile amont, et une extrémité 83 aval connectée électriquement et supportée
par un
conducteur 26 électrique mobile aval.
On précise que amont / aval sont définis par rapport au sens de circulation
global du
courant d'électrolyse dans la file de cuves d'électrolyse.
Selon l'exemple de la figure 10, la cuve 1 d'électrolyse comprend, pour chaque
support 8
anodique, un seul conducteur 26 électrique mobile, agencé au niveau de l'un
des deux
côtés de la cuve 1 d'électrolyse. Le cas échéant, c'est l'extrémité 82 amont
qui est
avantageusement connectée électriquement et supportée par le conducteur 26
électrique
mobile, afin de minimiser la longueur globale du circuit de conducteur
d'électrolyse.
Comme cela a été précisé précédemment, le ou les conducteurs 26 électriques
mobiles
sont mobiles avec l'ensemble anodique auquel ils sont électriquement
connectés.
.. Par ailleurs, il a également été précisé que les conducteurs 26 électriques
mobiles
peuvent avantageusement intégralement supporter mécaniquement l'ensemble
anodique
auquel ils sont électriquement connectés.
Pour déplacer l'ensemble anodique, la cuve 1 d'électrolyse peut comprendre des
moyens
de déplacement qui sont avantageusement agencés pour déplacer le ou les
conducteurs

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26 électriques mobiles, selon un mouvement de translation verticale.
Cette configuration, qui consiste à déplacer l'ensemble anodique non pas
directement
mais via le ou les conducteurs 26 électriques mobiles, permet d'agencer les
moyens de
déplacement à l'extérieur de l'enceinte 22 de confinement, ce qui limite les
interactions
potentielles avec l'enceinte 22 de confinement tout en limitant l'exposition
des moyens de
déplacement aux fortes températures et aux gaz générés par la cuve 1
d'électrolyse en
fonctionnement. Par exemple, comme cela est illustré sur la figure 3, les
moyens de
déplacement comprennent un vérin 42 distinct par conducteur 26 électrique
mobile, dont
une extrémité mobile est rattachée à la première portion 262 d'un des
conducteurs 26
io électriques mobiles supportant l'ensemble anodique. Une partie fixe du
vérin 42 peut être
rattachée à un élément fixe, par exemple à la portion 230 fixe de l'enceinte
22 de
confinement, notamment au caisson 2 ou à la paroi 231. Chaque conducteur 26
électrique
mobile est mis en mouvement par des moyens de déplacement distinct et plus
particulièrement un vérin 42 distinct. Les moyens de déplacement des
différents
ensembles anodiques sont donc distincts.
Selon l'exemple de la figure 10, montrant une cuve 1 d'électrolyse avec des
conducteurs
26 électriques mobiles agencés d'un unique côté de la cuve 1 d'électrolyse,
les moyens
de déplacement peuvent comprendre, de ce côté de la cuve 1 d'électrolyse et de
façon
similaire, un vérin 42 dont une extrémité est rattachée à la portion 230 fixe
de l'enceinte
22 de confinement, tandis que l'extrémité du vérin 42 est rattachée à la
première portion
262 du conducteur 26 électrique mobile correspondant supportant l'ensemble
anodique.
De l'autre côté de la cuve 1 d'électrolyse, c'est-à-dire celui exempt de
conducteur 26
électrique mobile, les moyens de déplacement peuvent comprendre un vérin 43 et
un
support 45 mobile déporté, guidé verticalement et supportant l'ensemble
anodique. Des
moyens d'étanchéité similaires à ceux précédemment décrits peuvent être prévus
autour
du support 45.
On remarquera que la deuxième portion 260 de chaque conducteur 26 électrique
mobile
peut être agencée sous le support 8 anodique de l'ensemble anodique, de sorte
que
celle-ci puisse reposer par gravité sur la deuxième portion 260 des
conducteurs 26
électriques mobiles.
En outre, le ou les conducteurs 26 électriques mobiles peuvent s'étendre sous
le support
8 anodique de l'ensemble anodique sans s'étendre au-dessus et au droit de
l'ensemble
anodique correspondant.
Cela permet un remplacement d'ensemble anodique sans que les conducteurs 26
électriques mobiles fassent obstacle à ce remplacement, donc par un
déplacement simple

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de levage de l'ensemble anodique et sans manipulation des conducteurs 26
électriques
mobiles qui pourrait être préjudiciable à l'étanchéité de l'enceinte 22 de
confinement.
Pour améliorer l'étanchéité de l'enceinte 22 de confinement, plus
particulièrement au
niveau de la jonction entre la portion 220 supérieure amovible et la portion
230 fixe
latérale, il peut être prévu que la cuve 1 d'électrolyse comprenne des moyens
d'étanchéité intercalés entre la portion 220 supérieure et la portion 230 fixe
sur laquelle la
portion 220 supérieure repose au moins en partie. Les moyens d'étanchéité
peuvent
comprendre un joint 44 d'étanchéité statique intercalé entre la portion 220
supérieure et la
portion 230 fixe.
Par ailleurs, la cuve 1 d'électrolyse peut comprendre des moyens de
compression,
comme un système à vis, destinés à maintenir la portion 220 supérieure plaquée
contre la
portion 230 fixe.
Comme on peut le voir sur les figures 4 et 11, la portion 220 supérieure peut
comprendre
une pluralité de capots 222 adjacents sensiblement longitudinaux et parallèles
entre eux,
s'étendant selon une direction X sensiblement transversale de la cuve 1
d'électrolyse,
entre deux bords longitudinaux opposés de la cuve 1 d'électrolyse.
Les moyens de support correspondent par exemple à des poutres 46 s'étendant
selon la
direction X sensiblement transversale de la cuve 1 d'électrolyse. Ces poutres
46 peuvent
faire partie de la superstructure.
Elles permettent d'éviter un gauchissement des capots 222 qui pourrait
affecter
l'étanchéité de l'enceinte 22 de confinement.
On notera que les poutres 46 peuvent également supporter des dispositifs
annexes
comme des dispositifs de piquage et d'alimentation.
L'invention concerne aussi une aluminerie comprenant au moins une cuve 1
d'électrolyse
selon l'invention.
Les cuves d'électrolyse de cette aluminerie forment une file, et sont agencées
transversalement par rapport à la longueur de cette file.
Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation
décrit ci-dessus,
ce mode de réalisation n'ayant été donné qu'à titre d'exemple. Des
modifications sont
possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou
par la
substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de
protection de
l'invention.

Representative Drawing
A single figure which represents the drawing illustrating the invention.
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Description Date
Inactive: Grant downloaded 2023-03-28
Inactive: Grant downloaded 2023-03-28
Inactive: Grant downloaded 2023-03-28
Letter Sent 2023-03-28
Grant by Issuance 2023-03-28
Inactive: Cover page published 2023-03-27
Pre-grant 2023-01-25
Inactive: Final fee received 2023-01-25
Notice of Allowance is Issued 2022-11-04
Letter Sent 2022-11-04
Inactive: Approved for allowance (AFA) 2022-08-22
Inactive: Q2 passed 2022-08-22
Amendment Received - Response to Examiner's Requisition 2022-05-05
Amendment Received - Voluntary Amendment 2022-05-05
Examiner's Report 2022-03-31
Inactive: Report - No QC 2022-03-30
Amendment Received - Response to Examiner's Requisition 2022-01-19
Amendment Received - Voluntary Amendment 2022-01-19
Examiner's Report 2021-09-27
Inactive: Report - QC passed 2021-09-17
Amendment Received - Response to Examiner's Requisition 2021-07-09
Amendment Received - Voluntary Amendment 2021-07-09
Examiner's Report 2021-03-23
Inactive: Report - No QC 2021-03-17
Common Representative Appointed 2020-11-07
Letter Sent 2020-01-15
Amendment Received - Voluntary Amendment 2019-12-20
Request for Examination Requirements Determined Compliant 2019-12-20
All Requirements for Examination Determined Compliant 2019-12-20
Request for Examination Received 2019-12-20
Common Representative Appointed 2019-10-30
Common Representative Appointed 2019-10-30
Letter Sent 2016-11-04
Inactive: Single transfer 2016-11-01
Inactive: Cover page published 2016-07-26
Inactive: First IPC assigned 2016-07-13
Inactive: Notice - National entry - No RFE 2016-07-13
Inactive: IPC assigned 2016-07-13
Inactive: IPC assigned 2016-07-13
Application Received - PCT 2016-07-13
National Entry Requirements Determined Compliant 2016-06-29
Application Published (Open to Public Inspection) 2015-07-30

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  • additional fee to reverse deemed expiry.

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Basic national fee - standard 2016-06-29
Registration of a document 2016-11-01
MF (application, 2nd anniv.) - standard 02 2017-01-23 2017-01-05
MF (application, 3rd anniv.) - standard 03 2018-01-23 2018-01-03
MF (application, 4th anniv.) - standard 04 2019-01-23 2019-01-03
Request for exam. (CIPO ISR) – standard 2020-01-23 2019-12-20
MF (application, 5th anniv.) - standard 05 2020-01-23 2019-12-23
MF (application, 6th anniv.) - standard 06 2021-01-25 2020-12-21
MF (application, 7th anniv.) - standard 07 2022-01-24 2021-12-29
MF (application, 8th anniv.) - standard 08 2023-01-23 2022-12-22
Final fee - standard 2023-01-25
MF (patent, 9th anniv.) - standard 2024-01-23 2023-12-19
Owners on Record

Note: Records showing the ownership history in alphabetical order.

Current Owners on Record
RIO TINTO ALCAN INTERNATIONAL LIMITED
Past Owners on Record
BENOIT BARDET
CHRISTIAN DUVAL
OLIVIER MARTIN
STEEVE RENAUDIER
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Document
Description 
Date
(yyyy-mm-dd) 
Number of pages   Size of Image (KB) 
Cover Page 2016-07-26 1 52
Description 2016-06-29 18 1,069
Representative drawing 2016-06-29 1 19
Drawings 2016-06-29 5 127
Claims 2016-06-29 4 200
Abstract 2016-06-29 2 95
Description 2021-07-09 19 1,123
Claims 2021-07-09 4 196
Claims 2022-05-05 4 194
Cover Page 2023-03-08 1 54
Representative drawing 2023-03-08 1 18
Notice of National Entry 2016-07-13 1 195
Reminder of maintenance fee due 2016-09-26 1 114
Courtesy - Certificate of registration (related document(s)) 2016-11-04 1 101
Reminder - Request for Examination 2019-09-24 1 117
Courtesy - Acknowledgement of Request for Examination 2020-01-15 1 433
Commissioner's Notice - Application Found Allowable 2022-11-04 1 580
Electronic Grant Certificate 2023-03-28 1 2,527
National entry request 2016-06-29 4 180
International search report 2016-06-29 4 221
Declaration 2016-06-29 4 163
Request for examination / Amendment / response to report 2019-12-20 2 115
Examiner requisition 2021-03-23 4 236
Amendment / response to report 2021-07-09 20 1,160
Examiner requisition 2021-09-27 3 183
Amendment / response to report 2022-01-19 6 302
Examiner requisition 2022-03-31 4 248
Amendment / response to report 2022-05-05 15 808
Final fee 2023-01-25 5 170