OA16882A - Method and device for dispensing a fluidizable material and installation including said device. - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un procédé de distribution d'un matériau pulvérulent par un convoyeur principal (3) entre une zone d'alimentation (1) et une pluralité d'unités de réception (R1, R2, R3, R4, R5) disposées le long dudit convoyeur principal, ledit procédé comprenant: (a) le remplissage du convoyeur jusqu'à une unité de réception avale, (b) l'isolement de la zone d'alimentation, et (c) le convoyage du matériau pulvérulent d'au moins une partie du convoyeur principal vers au moins une unité de réception. L'invention concerne également un dispositif pour mettre en œuvre le procédé de distribution ainsi qu'une installation pour la production d'aluminium par électrolyse ignée comportant ledit dispositif pour alimenter une série de trémies de cuves de ladite installation. The invention relates to a method of distributing a powder material by a main conveyor (3) between a supply zone (1) and a plurality of receiving units (R1, R2, R3, R4, R5) arranged on the same. along said main conveyor, said method comprising: (a) filling the conveyor to a downstream receiving unit, (b) isolating the feed zone, and (c) conveying the pulverulent material to minus a part of the main conveyor to at least one receiving unit. The invention also relates to a device for implementing the distribution method as well as an installation for the production of aluminum by igneous electrolysis comprising said device for supplying a series of tank hoppers of said installation.
Description
L'invention concerne un procédé et un dispositif pour la distribution de matériaux possédant les caractéristiques de pulvérulents fluidisables, par un convoyeur principal entre une zone d'alimentation, par exemple une zone de stockage, et une pluralité d'unités de réception disposées le long dudit convoyeur principal.The invention relates to a method and a device for the distribution of materials having the characteristics of fluidizable powders, by a main conveyor between a supply zone, for example a storage zone, and a plurality of reception units arranged along of said main conveyor.
L'invention concerne en particulier un procédé et un dispositif pour le transport et l’alimentation de capacités-réserves en produit pulvérulent, par exemple de l'alumine, permettant d'alimenter, à partir d’une zone de stockage dudit matériau pulvérulent, un ensemble de conditionnement tel qu'une ensacheuse, ou un ensemble de production tel qu'une extrudeuse ou une série de trémies de cuves d'électrolyse ignée pour la production d'aluminium.The invention relates in particular to a method and a device for transporting and supplying powdered product reserves, for example alumina, making it possible to supply, from a storage zone of said pulverulent material, a packaging assembly such as a bagging machine, or a production assembly such as an extruder or a series of hoppers of igneous electrolysis cells for the production of aluminum.
Art antérieurPrior art
Le dispositif de transport de matériaux pulvérulents décrit dans le brevet européen EP 0 179 055 permet une alimentation en continu de matières solides pulvérulentes en phase hyperdense. Il sert notamment à alimenter en alumine, de façon régulière et continue, les trémies de stockage et de distribution situées dans la superstructure des cuves d'électrolyse. Ce dispositif comprend, entre la zone de stockage et la zone à alimenter, au moins un convoyeur horizontal constitué par un canal inférieur destiné à la circulation d'un gaz, un canal supérieur destiné à la circulation du matériau pulvérulent et du gaz, les deux canaux étant séparés par une paroi poreuse à travers laquelle ledit gaz peut passer. Le canal inférieur est alimenté en gaz par au moins une tubulure d'alimentation. Le matériau pulvérulent remplit complètement le canal supérieur du convoyeur et ce convoyeur est muni d'au moins une colonne d’équilibrage remplie partiellement de matériau pulvérulent, la hauteur de remplissage de la suspension solides/gaz équilibrant la pression du gaz.The device for transporting pulverulent materials described in European patent EP 0 179 055 allows a continuous supply of pulverulent solids in the hyperdense phase. It is used in particular to supply alumina, on a regular and continuous basis, to the storage and distribution hoppers located in the superstructure of the electrolytic cells. This device comprises, between the storage zone and the zone to be fed, at least one horizontal conveyor consisting of a lower channel intended for the circulation of a gas, an upper channel intended for the circulation of the pulverulent material and of the gas, both channels being separated by a porous wall through which said gas can pass. The lower channel is supplied with gas by at least one supply pipe. The pulverulent material completely fills the upper channel of the conveyor and this conveyor is provided with at least one balancing column partially filled with pulverulent material, the filling height of the solid / gas suspension balancing the gas pressure.
Pour permettre une alimentation en continu de matières solides pulvérulentes, ce dispositif nécessite une alimentation continue en gaz de fluidisation sur toute la longueur du convoyeur horizontal.To allow a continuous supply of powdery solids, this device requires a continuous supply of fluidizing gas over the entire length of the horizontal conveyor.
Il existe un besoin de réaliser un convoyage de matériau pulvérulent entre une zone d'alimentation et un ensemble d’unités de réception réparties le long d'un convoyeur principal en minimisant la quantité d'énergie consommée. Dans le cas d'un convoyeur pneumatique ou d’un convoyeur fluidisé cette énergie peut s’exprimer en termes de quantité de gaz utilisée pour transporter le matériau pulvérulent. Une solution pour réduire cette énergie consommée peut consister à réaliser un convoyage du matériau pulvérulent avec une alimentation discontinue en gaz.There is a need to achieve a conveying of pulverulent material between a feed zone and a set of receiving units distributed along a main conveyor while minimizing the amount of energy consumed. In the case of a pneumatic conveyor or a fluidized conveyor this energy can be expressed in terms of the amount of gas used to transport the pulverulent material. One solution for reducing this consumed energy may consist in carrying out a conveying of the pulverulent material with a discontinuous supply of gas.
La demande de brevet internationale WO 02/074670 décrit une méthode de distribution discontinue d'un matériau fluidisable entre un réservoir et des unités de réception, à l’aide d'un convoyeur fluidisé entre au moins deux niveaux hydrauliques par activation séparée d'éléments de fluidisation répartis le long dudit convoyeur. Plus précisément, la méthode de distribution permet d’alimenter successivement des unités de réception en commençant par les unités de réception disposées en amont par rapport au sens de convoyage du matériau fluidisable du réservoir vers l’extrémité opposée du convoyeur.International patent application WO 02/074670 describes a method of discontinuous distribution of a fluidizable material between a reservoir and reception units, using a fluidized conveyor between at least two hydraulic levels by separate activation of elements. fluidization distributed along said conveyor. More specifically, the distribution method allows the successive feeding of receiving units starting with the receiving units arranged upstream with respect to the direction of conveying the fluidizable material from the reservoir to the opposite end of the conveyor.
Un problème posé par la mise en œuvre de la méthode de distribution décrite dans la demande de brevet ci-dessus est qu’elle ne peut être utilisée efficacement que sur des convoyeurs présentant une certaine inclinaison entre au moins deux niveaux hydrauliques et/ou sur des convoyeurs présentant une longueur limitée.A problem posed by the implementation of the distribution method described in the above patent application is that it can only be used effectively on conveyors having a certain inclination between at least two hydraulic levels and / or on conveyors with limited length.
Exposé de l'inventionDisclosure of the invention
L’invention concerne un procédé de distribution d’un matériau pulvérulent par un convoyeur principal entre une zone d'alimentation et une pluralité d’unités de réception disposées le long dudit convoyeur principal, ladite pluralité d’unités de réception comprenant au moins une unité de réception avale ainsi qu’au moins une unité de réception amont disposée entre ladite zone d’alimentation et ladite unité de réception avale, ledit procédé étant caractérisé en ce qu’il comprend:The invention relates to a method of distributing a powder material by a main conveyor between a supply zone and a plurality of receiving units disposed along said main conveyor, said plurality of receiving units comprising at least one unit. downstream reception unit as well as at least one upstream reception unit arranged between said supply zone and said downstream reception unit, said method being characterized in that it comprises:
(a) le remplissage du convoyeur principal jusqu'à l’unité de réception avale, ou plus précisément jusqu’au point du convoyeur principal auquel l'unité de réception avale est connectée, (b) l’isolement de la zone d’alimentation après le remplissage du convoyeur principal, et (c) le convoyage du matériau pulvérulent d'au moins une partie du convoyeur principal vers au moins une unité de réception.(a) filling the main conveyor to the downstream receiving unit, or more precisely to the point on the main conveyor to which the downstream receiving unit is connected, (b) isolation of the feed area after filling the main conveyor, and (c) conveying the powder material from at least part of the main conveyor to at least one receiving unit.
Le procédé de l'invention est particuliérement adapté pour distribuer de l'alumine vers des cellules d'électrolyse Ignée pour la production d'aluminium. Dans cette application, l'alumine est transportée et solubilisée dans le bain électrolytique d'une cuve d'électrolyse pour être progressivement consommée pendant que se déroule l'électrolyse. L’alumine doit donc être remplacée au fur et à mesure de sa consommation, de telle manière que la concentration en alumine solubilisée soit maintenue à un niveau optimal, favorable au rendement maximal de la cellule d'électrolyse.The method of the invention is particularly suitable for delivering alumina to igneous electrolysis cells for the production of aluminum. In this application, the alumina is transported and dissolved in the electrolytic bath of an electrolytic cell to be progressively consumed while the electrolysis takes place. The alumina must therefore be replaced as it is consumed, so that the solubilized alumina concentration is maintained at an optimum level, favorable to the maximum efficiency of the electrolysis cell.
Lorsque le procédé est appliqué à la distribution d'alumine vers des cellules d'électrolyse ignée pour la production d'aluminium, les unités de réception sont généralement des trémies disposées au-dessus des cuves d'électrolyse souvent appelées trémies de cuves.When the process is applied to the distribution of alumina to igneous electrolysis cells for the production of aluminum, the receiving units are usually hoppers arranged above the electrolytic cells often called cell hoppers.
Après l'étape (a) de remplissage initial du convoyeur principal jusqu'à l'unité de réception avale, ledit convoyeur est rempli en matériau pulvérulent au niveau de l'unité de réception avale et de la au moins une unité de réception amont, c'est-à-dire au niveau de chaque unité de réception disposée en amont de ladite unité de réception avale. De cette façon, à la suite de ce remplissage Initial, il est possible d'alimenter l'unité de réception avale ainsi que toute unité de réception disposée en amont de ladite unité de réception avale.After step (a) of initial filling of the main conveyor up to the downstream reception unit, said conveyor is filled with powder material at the level of the downstream reception unit and the at least one upstream reception unit, that is to say at the level of each reception unit arranged upstream of said downstream reception unit. In this way, following this Initial filling, it is possible to supply the downstream reception unit as well as any reception unit disposed upstream of said downstream reception unit.
Avantageusement, lors du convoyage de l'étape (c), l'ensemble du matériau pulvérulent dans le convoyeur principal est convoyé vers toutes les unités de réception.Advantageously, during the conveying of step (c), all of the pulverulent material in the main conveyor is conveyed to all the receiving units.
Dans les méthodes de distribution discontinue de l'art antérieur, le remplissage du convoyeur principal se faisait, dans un premier temps, jusqu'à une première unité de réception amont, et dans un deuxième temps, jusqu'à une seconde unité de réception disposée en avale de ladite première unité de réception. Dans le cas où la pente de ce convoyeur principal de l'art antérieur était faible, la présence de matériau pulvérulent résiduel dans ce même convoyeur principal à la suite du premier remplissage jusqu'à l'unité de réception amont pouvait entraver le remplissage consécutif jusqu'à l'unité de réception avale. Ce risque était d'autant plus important que les unités de réception à alimenter s'étendaient sur de longues distances le long du convoyeur principal.In the discontinuous distribution methods of the prior art, the main conveyor was filled firstly up to a first upstream receiving unit, and secondly up to a second arranged receiving unit. downstream of said first receiving unit. In the case where the slope of this main conveyor of the prior art was low, the presence of residual pulverulent material in this same main conveyor following the first filling up to the upstream reception unit could hinder the subsequent filling up to 'to the downstream receiving unit. This risk was all the more important as the receiving units to be fed extended over long distances along the main conveyor.
Sans vouloir être lié à une quelconque théorie, l'efficacité du procédé de distribution selon l’invention pourrait être liée au fait que le remplissage initial du convoyeur principal se fait en une seule fois et sur toute sa longueur jusqu'à l'unité de réception la plus en avale ou jusqu'à la dernière unité de réception. De cette façon, le remplissage initial du convoyeur principal est réalisé grâce au déferlement d’une seule « vague » de matériau pulvérulent, avec une énergie suffisante et sans entrave dans les parties en amont du convoyeur principal.Without wishing to be linked to any theory, the efficiency of the distribution method according to the invention could be linked to the fact that the initial filling of the main conveyor is done in one go and over its entire length up to the unit of most downstream reception or until the last reception unit. In this way, the initial filling of the main conveyor is achieved by surging a single "wave" of powder material, with sufficient energy and unimpeded in the upstream parts of the main conveyor.
Le procédé de distribution selon l'invention peut être mis en œuvre avec un convoyeur principal qui peut être indifféremment horizontal ou incliné, quelque soit sa longueur.The distribution method according to the invention can be implemented with a main conveyor which can be either horizontal or inclined, whatever its length.
De préférence, le convoyeur principal est horizontal. De cette façon, les hauteurs du silo d'alimentation et de la charpente sont minimisées, ce qui entraine une réduction significative des coûts de construction.Preferably, the main conveyor is horizontal. In this way, the heights of the feed silo and the frame are minimized, resulting in a significant reduction in construction costs.
L'isolement de la zone d'alimentation après le remplissage du convoyeur principal comprend, de préférence, la fermeture d’une vanne d’isolement. Alternativement, ou de préférence en complément, dans le cas où le convoyeur principal est fluidisé, cet isolement peut être obtenu par la désactivation d'un élément de fluidisation du convoyeur principal disposé entre la zone d'alimentation et l'unité de réception disposée la plus en amont.Isolation of the feed area after filling the main conveyor preferably includes closing an isolation valve. Alternatively, or preferably in addition, in the case where the main conveyor is fluidized, this isolation can be obtained by deactivating a fluidization element of the main conveyor arranged between the supply zone and the reception unit placed there. more upstream.
Le procédé de distribution selon l’invention peut être mis en œuvre avec un convoyeur principal ayant une longueur pouvant aller jusqu'à quelques centaines de mètres.The distribution method according to the invention can be implemented with a main conveyor having a length of up to a few hundred meters.
Lorsque le convoyeur principal est rempli, la zone d'alimentation peut donc être isolée avant de convoyer le matériau pulvérulent du convoyeur principal dans n'importe quelle unité de réception. Le remplissage du convoyeur principal peut être détecté à l’aide d'un capteur disposé à l’extrémité de ce convoyeur.When the main conveyor is full, therefore, the feed zone can be isolated before conveying the powder material from the main conveyor to any receiving unit. The filling of the main conveyor can be detected by means of a sensor placed at the end of this conveyor.
Selon un mode de réalisation préféré, le convoyeur principal comprend des éléments de fluidisation ou couloirs d'air, ces éléments de fluidisation étant associés respectivement à des portions ou tronçons dudit convoyeur principal pour fluidiser le matériau pulvérulent dans chaque portion dudit convoyeur principal. Chaque élément de fluidisation peut être conçu pour fluidiser le matériau pulvérulent dans la portion du convoyeur principal auquel ledit élément de fluidisation est associé, indépendamment l'une de l'autre.According to a preferred embodiment, the main conveyor comprises fluidization elements or air passages, these fluidization elements being associated respectively with portions or sections of said main conveyor in order to fluidize the pulverulent material in each portion of said main conveyor. Each fluidization element may be designed to fluidize the powder material in the portion of the main conveyor with which said fluidization element is associated, independently of one another.
Ce mode de réalisation est adapté au transport de matériaux pulvérulents fluidisables. Par matériaux fluidisables, on entend définir tous les matériaux bien connus de l'homme de l'art se présentant sous une forme pulvérulente, les grains présentant une cohésion et une taille granulométrique telles que la vitesse de passage de Pair insufflé à travers la masse pulvérulente provoque, à vitesse faible, la décohésion des particules entre elles et la réduction des forces de frottement interne. De tels matériaux sont, par exemple, l'alumine sThis embodiment is suitable for transporting fluidizable pulverulent materials. The term “fluidizable materials” is intended to define all the materials well known to those skilled in the art which are in pulverulent form, the grains having a cohesion and a particle size such as the rate of passage of air blown through the pulverulent mass. causes, at low speed, the particles to loosen together and reduce internal friction forces. Such materials are, for example, alumina s
destinée à l'électrolyse ignée, les ciments, plâtres, la chaux vive ou éteinte, les cendres volantes, les poussières de charbon, les cristaux de sels tels que fluorure de calcium, sulfate de sodium, phosphate .... les granulats de matériaux plastiques, les produits alimentaires tels que lait en poudre, farine, etc....intended for igneous electrolysis, cements, plasters, quicklime or slaked lime, fly ash, coal dust, salt crystals such as calcium fluoride, sodium sulphate, phosphate ... aggregates of materials plastics, food products such as powdered milk, flour, etc.
Lorsque le matériau pulvérulent dans le convoyeur principal est fluidisé, il a tendance à se comporter comme un liquide. Ainsi, le remplissage (a) du convoyeur principal jusqu'à l’unité de réception avale se fait par transformation d’une énergie potentielle, correspondant à la hauteur du niveau de matériau pulvérulent dans la zone d'alimentation, en énergie cinétique de ce même matériau pulvérulent dans le convoyeur principal. Ainsi, il n’est pas nécessaire que le convoyeur principal présente une pente descendante pour le remplir jusqu'à son extrémité.When the powder material in the main conveyor is fluidized, it tends to behave like a liquid. Thus, the filling (a) of the main conveyor to the downstream receiving unit is done by transforming a potential energy, corresponding to the height of the level of pulverulent material in the feed zone, into kinetic energy of this same powder material in the main conveyor. Thus, the main conveyor does not have to have a downward slope to fill it to its end.
Lorsque le convoyeur principal comprend des éléments de fluidisation associés respectivement à des portions dudit convoyeur principal, l'isolement de la zone d'alimentation peut comprendre la désactivation d'au moins un élément de fluidisation disposé entre la zone d’alimentation et l'unité de réception amont, ou plus précisément entre la zone d'alimentation et le point du convoyeur principal auquel l'unité de réception amont est connectée.When the main conveyor comprises fluidization elements associated respectively with portions of said main conveyor, the isolation of the feed zone may include deactivation of at least one fluidization element disposed between the feed zone and the unit. upstream reception, or more precisely between the feed zone and the point of the main conveyor to which the upstream reception unit is connected.
Selon un mode de réalisation préféré, les unités de réception sont alimentées respectivement par des convoyeurs secondaires.According to a preferred embodiment, the receiving units are supplied respectively by secondary conveyors.
Selon un mode de réalisation, le convoyage de l’étape (c) est réalisé en même temps pour l’ensemble du matériau pulvérulent dans le convoyeur principal vers chaque unité de réception.According to one embodiment, the conveying of step (c) is carried out at the same time for all of the pulverulent material in the main conveyor to each receiving unit.
Selon un autre mode de réalisation, le convoyage (c) du matériau pulvérulent d’au moins une partie du convoyeur principal vers au moins une unité de réception comprend, dans n’importe quel ordre:According to another embodiment, the conveying (c) of the pulverulent material from at least part of the main conveyor to at least one receiving unit comprises, in any order:
(c1) le convoyage du matériau pulvérulent d'une partie avale du convoyeur principal vers ladite unité de réception avale, ladite partie avale du convoyeur principal s'étendant entre l’unité de réception amont et l’unité de réception avale, ou plus précisément entre les points du convoyeur principal auxquels l’unité de réception amont et l’unité de réception avale sont connectées, et (c2) le convoyage du matériau pulvérulent d’une partie amont du convoyeur principal vers l’unité de réception amont, ladite partie amont s’étendant jusqu’à l’unité de réception amont entre la zone d’alimentation et ladite unité de réception amont, ou plus précisément jusqu’au point du convoyeur principal auquel l’unité de réception amont est connectée entre la zone d’alimentation et ledit point.(c1) conveying the pulverulent material from a downstream part of the main conveyor to said downstream reception unit, said downstream part of the main conveyor extending between the upstream reception unit and the downstream reception unit, or more precisely between the points of the main conveyor to which the upstream receiving unit and the downstream receiving unit are connected, and (c2) conveying the pulverulent material from an upstream part of the main conveyor to the upstream receiving unit, said part upstream extending to the upstream receiving unit between the feed area and said upstream receiving unit, or more precisely to the point of the main conveyor to which the upstream receiving unit is connected between the area of power supply and said point.
Dans ce mode de réalisation, le convoyage (c2) du matériau pulvérulent vers l’unité de réception amont peut être réalisé sur la totalité de la partie amont du convoyeur principal s'étendant de la zone d'alimentation jusqu’à l’unité de réception amont, ou plus précisément de la zone d’alimentation jusqu’au point du convoyeur principal auquel l’unité de réception amont est connectée.In this embodiment, the conveying (c2) of the pulverulent material to the upstream receiving unit can be carried out over the entire upstream part of the main conveyor extending from the supply zone to the upstream receiving unit. upstream reception, or more precisely from the feed zone to the point on the main conveyor to which the upstream reception unit is connected.
Dans ce mode de réalisation, lorsque le convoyeur principal comprend des éléments de fluidisation associés respectivement à des portions dudit convoyeur principal,In this embodiment, when the main conveyor comprises fluidization elements associated respectively with portions of said main conveyor,
- le remplissage (a) du convoyeur principal jusqu'à l'unité de réception avale peut comprendre l’activation des éléments de fluidisation disposés entre la zone d’alimentation et l’unité de réception avale, ou plus précisément entre la zone d’alimentation et point du convoyeur principal auquel l’unité de réception avale est connectée,- the filling (a) of the main conveyor to the downstream reception unit can include the activation of the fluidization elements arranged between the supply zone and the downstream reception unit, or more precisely between the downstream reception zone feed and point of the main conveyor to which the downstream receiving unit is connected,
- le convoyage (c1) du matériau pulvérulent de la partie avale du convoyeur principal vers ladite unité de réception avale peut comprendre l’activation ou le maintien de l’activation d’au moins un élément de fluidisation associé à ladite partie avale, et- the conveying (c1) of the pulverulent material from the downstream part of the main conveyor to said downstream reception unit may include the activation or maintenance of the activation of at least one fluidization element associated with said downstream part, and
- le convoyage (c2) du matériau pulvérulent de la partie amont du convoyeur principal vers l'unité de réception amont peut comprendre l'activation d’au moins un élément de fluidisation associé à au moins une portion de ladite partie amont du convoyeur principal.- the conveying (c2) of the pulverulent material from the upstream part of the main conveyor to the upstream receiving unit may include the activation of at least one fluidization element associated with at least a portion of said upstream part of the main conveyor.
De plus, le convoyage (c1 ) ou le convoyage (c2) peut être suivi par la désactivation du au moins un élément de fluidisation associé à ladite partie avale, dans le cas du convoyage (ci), ou associé à au moins une portion de ladite partie amont, dans le cas du convoyage (c2).In addition, the conveying (c1) or the conveying (c2) can be followed by the deactivation of the at least one fluidization element associated with said downstream part, in the case of the conveying (ci), or associated with at least a portion of said upstream part, in the case of conveying (c2).
Dans ce mode de réalisation, lorsque les unités de réception sont alimentées respectivement par des convoyeurs secondaires,In this embodiment, when the receiving units are supplied respectively by secondary conveyors,
- le convoyage (c1) du matériau pulvérulent de la partie avale du convoyeur principal vers l'unité de réception avale peut comprendre, en outre, le convoyage dudit matériau pulvérulent à l'aide du convoyeur secondaire alimentant ladite unité de réception avale, et- the conveying (c1) of the pulverulent material from the downstream part of the main conveyor to the downstream reception unit may further comprise the conveying of said pulverulent material using the secondary conveyor supplying said downstream reception unit, and
- le convoyage (c2) du matériau pulvérulent de la partie amont du convoyeur principal vers l'unité de réception amont peut comprendre, en outre, le convoyage dudit matériau pulvérulent à l'aide du convoyeur secondaire alimentant ladite unité de réception amont.- The conveying (c2) of the pulverulent material from the upstream part of the main conveyor to the upstream receiving unit may further comprise the conveying of said pulverulent material using the secondary conveyor supplying said upstream reception unit.
Selon un mode de réalisation, le procédé permet la distribution du matériau pulvérulent 10 dans une série de N ensembles d'unités de réception comprenantAccording to one embodiment, the method allows the distribution of the pulverulent material 10 in a series of N sets of reception units comprising
- un premier ensemble d'au moins une unité de réception (R1) connectée à une première portion du convoyeur principal directement en aval par rapport à la zone d'alimentation et- a first set of at least one receiving unit (R1) connected to a first portion of the main conveyor directly downstream with respect to the feed zone and
- un dernier ensemble d'au moins une unité de réception (RN) connectée à une portion 15 d’extrémité dudit convoyeur principal disposée à une extrémité opposée dudit convoyeur principal par rapport à ladite zone d'alimentation, le remplissage (a) du convoyeur principal étant réalisé jusqu'à ladite portion d'extrémité.- a last set of at least one receiving unit (RN) connected to an end portion of said main conveyor arranged at an opposite end of said main conveyor with respect to said feed zone, the filling (a) of the conveyor main being carried up to said end portion.
De préférence, après le remplissage (a) du convoyeur principal et pour chaque ensemble d’au moins une unité de réception (Ri) connectée à une même portion du convoyeur 20 principal, chaque ensemble étant considéré consécutivement en commençant par le dernier ensemble (RN) jusqu'au premier ensemble (R1), ou inversement, ledit procédé comprend le convoyage (ci) du matériau pulvérulent de ladite portion dudit convoyeur principal vers les unités de réception (Ri) dudit ensemble considéré. Avantageusement, chaque ensemble est considéré consécutivement en commençant par le dernier 25 ensemble (RN) jusqu'au premier ensemble (R1).Preferably, after filling (a) of the main conveyor and for each set of at least one receiving unit (Ri) connected to the same portion of the main conveyor 20, each set being considered consecutively starting with the last set (RN ) up to the first set (R1), or vice versa, said method comprises conveying (ci) the pulverulent material from said portion of said main conveyor to the receiving units (Ri) of said set considered. Advantageously, each set is considered consecutively, starting with the last set (RN) up to the first set (R1).
De préférence, le convoyeur principal comprend au moins un élément de fluidisation associé respectivement à chaque portion dudit convoyeur principal pour fluidiser le matériau pulvérulent dans ladite portion du convoyeur principal, et en ce que le remplissage (a) du convoyeur principal jusqu'à la portion d'extrémité comprend l'activation des éléments de fluidisation associés à toutes les portions dudit convoyeur principal.Preferably, the main conveyor comprises at least one fluidizing element associated respectively with each portion of said main conveyor to fluidize the powder material in said portion of the main conveyor, and in that the filling (a) of the main conveyor up to the portion end comprises activating the fluidization elements associated with all portions of said main conveyor.
Selon un mode de réalisation particulier, chaque élément de fluidisation est conçu pour fluidiser le matériau pulvérulent dans la portion du convoyeur principal à laquelle ledit élément est associé Indépendamment des autres portions.According to a particular embodiment, each fluidization element is designed to fluidize the pulverulent material in the portion of the main conveyor with which said element is associated independently of the other portions.
De préférence, pour chaque ensemble d'au moins une unité de réception (Ri) connectée à une même portion du convoyeur principal, le convoyage (ci) du matériau pulvérulent de 5 ladite portion dudit convoyeur principal vers les unités de réception (Ri) dudit ensemble considéré comprend l'activation ou le maintien de l’activation du au moins un élément de fluidisation associé à ladite portion, ledit convoyage (ci) étant suivi par la désactivation dudit au moins un élément de fluidisation associé à ladite portion.Preferably, for each set of at least one receiving unit (Ri) connected to a same portion of the main conveyor, the conveying (ci) of the powder material from said portion of said main conveyor to the receiving units (Ri) of said main conveyor. the assembly considered comprises the activation or the maintenance of the activation of the at least one fluidization element associated with said portion, said conveying (ci) being followed by the deactivation of said at least one fluidization element associated with said portion.
De préférence, les unités de réception sont alimentées respectivement par des 10 convoyeurs secondaires, et pour chaque ensemble d'au moins une unité de réception (Ri) connectée à une même portion du convoyeur principal, le convoyage (ci) du matériau pulvérulent de ladite portion dudit convoyeur principal vers les unités de réception (Ri) dudit ensemble considéré comprend, en outre, le convoyage à l'aide du convoyeur secondaire alimentant la au moins une unité de réception (Ri) dudit ensemble considéré.Preferably, the receiving units are supplied respectively by secondary conveyors, and for each set of at least one receiving unit (Ri) connected to the same portion of the main conveyor, the conveying (ci) of the pulverulent material from said portion of said main conveyor to the receiving units (Ri) of said set considered further comprises conveying using the secondary conveyor supplying the at least one receiving unit (Ri) of said set considered.
L'invention concerne également un dispositif de distribution d'un matériau pulvérulent comprenant un convoyeur principal entre une zone d’alimentation et une pluralité d'unités de réception disposées le long dudit convoyeur principal, ladite pluralité d'unités de réception comprenant une unité de réception avale ainsi qu'au moins une unité de réception amont disposée entre ladite zone d’alimentation et ladite unité de réception 20 avale, ledit dispositif étant caractérisé en ce qu’il comprend des moyens d'isolement de la zone d’alimentation et des moyens de commande pour remplir le convoyeur principal jusqu'à l'unité de réception avale et pour convoyer le matériau pulvérulent d'au moins une partie du convoyeur principal vers au moins une unité de réception.The invention also relates to a device for distributing a pulverulent material comprising a main conveyor between a feed zone and a plurality of receiving units arranged along said main conveyor, said plurality of receiving units comprising a receiving unit. downstream reception as well as at least one upstream reception unit arranged between said supply zone and said downstream reception unit, said device being characterized in that it comprises means for isolating the supply zone and control means for filling the main conveyor to the downstream receiving unit and for conveying the pulverulent material from at least part of the main conveyor to at least one receiving unit.
De préférence, le convoyeur principal est sensiblement horizontal.Preferably, the main conveyor is substantially horizontal.
De préférence, le dispositif de distribution comprend des convoyeurs secondaires pour alimenter les unités de réception.Preferably, the distribution device comprises secondary conveyors to supply the reception units.
Selon un mode de réalisation préféré, le convoyeur principal comprend des éléments de fluidisation associés respectivement à des portions dudit convoyeur principal pour fluidiser le matériau pulvérulent dans chaque portion du convoyeur principal. Les éléments de fluidisation peuvent être conçus pour fluidiser le matériau pulvérulent dans chaque portion du convoyeur principal indépendamment l’une de l'autre. Dans ce dernier cas, chaque élément de fluidisation du convoyeur principal peut comporter une vanne d'alimentation en gaz de fluidisation pour activer ou désactiver la fluidisation du matériau pulvérulent dans la portion dudit convoyeur principal à laquelle ledit élément de fluidisation est associé.According to a preferred embodiment, the main conveyor comprises fluidization elements associated respectively with portions of said main conveyor to fluidize the pulverulent material in each portion of the main conveyor. Fluidizing elements can be designed to fluidize the powdery material in each portion of the main conveyor independently of each other. In the latter case, each fluidization element of the main conveyor may include a valve for supplying fluidization gas to activate or deactivate the fluidization of the pulverulent material in the portion of said main conveyor with which said fluidization element is associated.
Selon un mode de réalisation préféré, chaque convoyeur secondaire comprend au moins un élément de fluidisation ou couloir d'air pour fluidiser le matériau pulvérulent dans ledit convoyeur secondaire. Dans ce cas, chaque élément de fluidisation de chaque convoyeur secondaire peut comporter une vanne d'alimentation en gaz de fluidisation pour activer ou désactiver la fluidisation du matériau pulvérulent dans ledit convoyeur secondaire.According to a preferred embodiment, each secondary conveyor comprises at least one fluidization element or air passage for fluidizing the pulverulent material in said secondary conveyor. In this case, each fluidization element of each secondary conveyor can include a valve for supplying fluidization gas to activate or deactivate the fluidization of the pulverulent material in said secondary conveyor.
De préférence, le convoyeur principal comporte au moins une colonne de dégazage.Preferably, the main conveyor comprises at least one degassing column.
De préférence, le dispositif de distribution comporte au moins un capteur pour déterminer la hauteur du matériau pulvérulent dans au moins une portion du convoyeur principal, et en ce que les moyens de commande sont connectés au dit capteur pour commander ledit dispositif.Preferably, the distribution device comprises at least one sensor for determining the height of the pulverulent material in at least a portion of the main conveyor, and in that the control means are connected to said sensor for controlling said device.
L'invention concerne également une installation pour la production d’aluminium comprenant une série de trémies de cuves d’électrolyse ignée alimentées en alumine à partir d’une zone de stockage, ladite installation comportant un dispositif tel que décrit précédemment connecté entre ladite zone de stockage et lesdites trémies de cuves. De cette façon, le dispositif de distribution peut permettre d’alimenter plusieurs trémies de cuves connectées à différentes portions ou tronçon du convoyeur principal. Ainsi, chaque tronçon du convoyeur principal permet ainsi l’alimentation d’un ensemble de trémies d’une série de cuves implantées à proximité dudit tronçon. En fonction de l’agencement de l’installation, elle peut comprendre plusieurs dispositifs de distribution, c'est-à-dire plusieurs convoyeurs principaux.The invention also relates to an installation for the production of aluminum comprising a series of hoppers of igneous electrolysis cells supplied with alumina from a storage zone, said installation comprising a device as described above connected between said storage zone. storage and said tank hoppers. In this way, the distribution device can be used to feed several tank hoppers connected to different portions or sections of the main conveyor. Thus, each section of the main conveyor thus allows the feeding of a set of hoppers from a series of tanks located near said section. Depending on the layout of the installation, it may include several distribution devices, that is to say several main conveyors.
Description sommaire des dessinsBrief description of the drawings
L’invention est décrite dans ce qui suit à l’aide de figures illustrant, de manière non limitative, un mode de réalisation du dispositif et du procédé de l'invention.The invention is described in the following with the aid of figures illustrating, without limitation, an embodiment of the device and of the method of the invention.
La figure 1 est une vue schématique d'un dispositif de distribution adapté pour l'alimentation en alumine de cuves d’électrolyse ignée pour la production d’aluminium.Figure 1 is a schematic view of a distribution device suitable for supplying alumina to igneous electrolysis cells for the production of aluminum.
La figure 2 représente un exemple de commande des vannes d'alimentation en gaz de fluidisation du dispositif de distribution de la figure 1.FIG. 2 represents an example of control of the valves for supplying fluidization gas to the distribution device of FIG. 1.
La figure 3 est une vue schématique d'un dispositif de distribution selon un autre mode de réalisation, également adapté pour l'alimentation en alumine de cuves d'électrolyse ignée pour la production d’aluminium.Figure 3 is a schematic view of a distribution device according to another embodiment, also suitable for supplying alumina to igneous electrolysis cells for the production of aluminum.
La figure 4 représente un exemple de commande des vannes d'alimentation en gaz de 5 fluidisation du dispositif de distribution de la figure 3.FIG. 4 shows an example of the control of the fluidization gas supply valves of the distribution device of FIG. 3.
Description des modes de réalisationDescription of embodiments
Le dispositif de distribution représenté à la figure 1 permet de distribuer un matériau pulvérulent entre une zone d'alimentation dudit matériau, représentée sous la forme d'un réservoir de stockage 1, vers plusieurs ensembles d’unités de réception R1, R2, R3, R4, 10 R5 disposés le long d’un convoyeur principal 3 du type aérocanalisation. Le convoyeur principal est, quant à lui, subdivisé en plusieurs portion ou tronçon Pi, et chaque ensemble Ri d’unités de réception est connecté à une portion Pi du convoyeur principal 3.The distribution device shown in FIG. 1 makes it possible to distribute a pulverulent material between a supply zone of said material, represented in the form of a storage tank 1, to several sets of reception units R1, R2, R3, R4, 10 R5 arranged along a main conveyor 3 of the air-pipe type. The main conveyor is, for its part, subdivided into several portions or sections Pi, and each set Ri of receiving units is connected to a portion Pi of the main conveyor 3.
Dans le mode de réalisation représenté, le convoyeur principal 3 comporte une première portion P1 disposée directement en aval de la zone d'alimentation, des portions 15 intermédiaires P2, P3, P4, et une dernière portion P5 disposée à une extrémité opposée dudit convoyeur principal par rapport à ladite zone d'alimentation. Les ensembles d’unités de réception R1, R2, R3, R4, R5 sont respectivement connectés aux portions P1, P2, P3, P4, P5 du convoyeur principal 3.In the embodiment shown, the main conveyor 3 comprises a first portion P1 disposed directly downstream of the feed zone, intermediate portions P2, P3, P4, and a last portion P5 disposed at an opposite end of said main conveyor. relative to said feed zone. The sets of receiving units R1, R2, R3, R4, R5 are respectively connected to the portions P1, P2, P3, P4, P5 of the main conveyor 3.
Le dispositif de distribution présente également des convoyeurs secondaires 5 connectés 20 entre le convoyeur principal 3 et chacune des unités de réception. Pour simplifier la figureThe distribution device also has secondary conveyors 5 connected between the main conveyor 3 and each of the receiving units. To simplify the figure
1, seulement deux unités de réception ont été représentées pour chaque ensemble d’unités de réception R1, R2, R3, R4, R5. La présence d'un grand nombre d’unités de réception pour chaque ensemble a été représentée par des départs supplémentaires 6 de convoyeurs secondaires.1, only two receiving units have been shown for each set of receiving units R1, R2, R3, R4, R5. The presence of a large number of receiving units for each set was represented by additional departures 6 of secondary conveyors.
Le mode de réalisation du dispositif de l'invention représenté à la figure 1 est adapté à l’alimentation en alumine de cuves d'électrolyse ignée pour la production d'aluminium. Chaque tronçon P1, P2, P3, P4, P5 du convoyeur principal 3 permet ainsi l'alimentation d'un ensemble de trémies d'une série de cuves implantées à proximité dudit tronçon, lesdites trémies correspondant ainsi aux unités de réception des ensembles R1, R2, R3, 30 R4, R5.The embodiment of the device of the invention shown in Figure 1 is suitable for supplying alumina to igneous electrolysis cells for the production of aluminum. Each section P1, P2, P3, P4, P5 of the main conveyor 3 thus enables the supply of a set of hoppers from a series of tanks located near said section, said hoppers thus corresponding to the receiving units of the sets R1, R2, R3, R4, R5.
Le réservoir de stockage 1 contient du matériau pulvérulent en vrac sous pression atmosphérique ou en légère dépression par rapport à la pression atmosphérique. Ce réservoir permet de maintenir en charge l'une des extrémités du convoyeur principal 3, grâce à la colonne de matériau pulvérulent dans la canalisation verticale 7 entre la zone d’alimentation et ledit convoyeur principal 3. Une vanne d'isolement VO permet d’isoler le réservoir de stockage 1 du convoyeur principal 3.The storage tank 1 contains bulk powder material at atmospheric pressure or at a slight depression with respect to atmospheric pressure. This tank makes it possible to keep one of the ends of the main conveyor 3 in charge, thanks to the column of pulverulent material in the vertical pipe 7 between the supply zone and said main conveyor 3. An isolation valve VO makes it possible to isolate the storage tank 1 from the main conveyor 3.
Le convoyeur principal 3 comprend des éléments de fluidisation 11 associés respectivement à des portions P1, P2. P3. P4. P5 dudit convoyeur principal pour fluidiser le matériau pulvérulent dans chacune de ces portions. Les éléments de fluidisation 11 comportent un conduit d'alimentation 13 en gaz de fluidisation et une vanne d’alimentation, référencée VF, pour activer ou désactiver la fluidisation du matériau 10 pulvérulent dans l'ensemble du convoyeur principal 3.The main conveyor 3 comprises fluidization elements 11 associated respectively with portions P1, P2. P3. P4. P5 of said main conveyor to fluidize the pulverulent material in each of these portions. The fluidization elements 11 comprise a supply duct 13 with fluidizing gas and a supply valve, referenced VF, to activate or deactivate the fluidization of the pulverulent material 10 in the assembly of the main conveyor 3.
Lorsque les éléments de fluidisation 11 du convoyeur principal 3 sont activés, la colonne de matériau pulvérulent dans la canalisation verticale 7 confère au dit matériau une énergie potentielle. Après l'ouverture de la vanne d’isolement VO, cette énergie potentielle est transformée en énergie cinétique pendant le remplissage du convoyeur 15 principale 3.When the fluidization elements 11 of the main conveyor 3 are activated, the column of pulverulent material in the vertical pipe 7 gives said material a potential energy. After opening the isolation valve VO, this potential energy is transformed into kinetic energy during the filling of the main conveyor 3.
De la même façon, les convoyeurs secondaires 5 comprennent des éléments de fluidisation, qui n'ont pas été représentés, pour fluidiser le matériau pulvérulent dans lesdits convoyeurs secondaires. L’élément de fluidisation de chaque convoyeur secondaire 5 comporte également un conduit d'alimentation 15 en gaz de fluidisation. 20 Chaque conduit d'alimentation 15 est alimenté en gaz de fluidisation par une vanne d'alimentation unique VS permettant d'activer ou de désactiver la fluidisation du matériau pulvérulent dans l’ensemble des convoyeurs secondaires.Likewise, the secondary conveyors 5 include fluidizing elements, which have not been shown, for fluidizing the pulverulent material in said secondary conveyors. The fluidization element of each secondary conveyor 5 also comprises a supply conduit 15 for fluidization gas. Each supply duct 15 is supplied with fluidization gas by a single supply valve VS allowing to activate or deactivate the fluidization of the pulverulent material in all of the secondary conveyors.
Les éléments de fluidisation 11 n’ont pas été représentés sur la figure 1 de manière détaillée. Ces éléments de fluidisation comportent généralement une chambre 25 d’alimentation en gaz de fluidisation séparée d'un conduit de circulation du matériau pulvérulent par une paroi dotée d'orifices régulièrement réparties pour laisser passer le gaz de fluidisation dans ledit conduit de circulation. Ces éléments de fluidisation sont également appelés des couloirs d’air. Souvent, le convoyeur principal 3, ainsi que les convoyeurs secondaires 5, se composent d'une paroi poreuse séparant un canal inférieur 30 et un canal supérieur destiné à la circulation du matériau pulvérulent comme cela est décrit dans la demande de brevet français No. 0905372.The fluidization elements 11 have not been shown in Figure 1 in detail. These fluidization elements generally comprise a fluidization gas supply chamber 25 separated from a duct for circulating the pulverulent material by a wall provided with regularly distributed orifices to allow the fluidization gas to pass through said circulation duct. These fluidizing elements are also called air lanes. Often, the main conveyor 3, as well as the secondary conveyors 5, consist of a porous wall separating a lower channel 30 and an upper channel intended for the circulation of the pulverulent material as described in French patent application No. 0905372. .
Le gaz de fluidisation est généralement introduit dans le conduit de circulation du matériau pulvérulent pour faciliter l’écoulement dudit matériau dans ledit conduit. Par gaz de fluidisation, on entend généralement tout gaz utilisable dans les éléments de fluidisation 11 pour, dans certaines conditions, fluidiser le matériau pulvérulent dans le 5 conduit de circulation. Les conditions permettant de fluidiser le matériau pulvérulent peuvent être fonction, par exemple, du débit du gaz de fluidisation ou, plus précisément, de la vitesse du gaz de fluidisation à travers les orifices de la paroi séparant la chambre d'alimentation en gaz de fluidisation du conduit de circulation. Lorsque cette vitesse du gaz de fluidisation est supérieure à une vitesse minimum de fluidisation, le matériau 10 pulvérulent est dans un état fluidisé. En d'autres termes, on obtient une suspension de particules solides pulvérulentes dans une phase gazeuse présentant des propriétés d'écoulement d'un liquide. La fonction première des éléments de fluidisation est de faciliter le convoyage du matériau pulvérulent dans le convoyeur, mais pas forcément d'obtenir un lit fluidisé en tant que tel. Cette fonction des éléments de fluidisation ne se 15 limite donc pas à l’obtention d'un lit fluidisé dans le conduit de circulation du convoyeur ou dans une portion de convoyeur. De la même façon, toute référence à l'activation d’un élément de fluidisation sous entend l'établissement d'une alimentation en gaz de fluidisation dans ledit élément de fluidisation dans des conditions permettant ou non d'obtenir un lit fluidisé.Fluidization gas is generally introduced into the powdery material circulation conduit to facilitate the flow of said material in said conduit. By fluidization gas is generally meant any gas which can be used in the fluidization elements 11 for, under certain conditions, fluidizing the pulverulent material in the circulation duct. The conditions for fluidizing the pulverulent material may be a function, for example, of the flow rate of the fluidizing gas or, more precisely, of the speed of the fluidizing gas through the orifices in the wall separating the fluidizing gas supply chamber. of the circulation pipe. When this fluidization gas velocity is greater than a minimum fluidization velocity, the powdery material is in a fluidized state. In other words, a suspension of powdery solid particles in a gas phase is obtained, exhibiting the flow properties of a liquid. The primary function of the fluidization elements is to facilitate the conveying of the pulverulent material in the conveyor, but not necessarily to obtain a fluidized bed as such. This function of the fluidization elements is therefore not limited to obtaining a fluidized bed in the circulation duct of the conveyor or in a portion of the conveyor. Likewise, any reference to the activation of a fluidization element implies the establishment of a supply of fluidization gas to said fluidization element under conditions which may or may not produce a fluidized bed.
Le convoyeur principal 3 du dispositif de distribution représenté à la figure 1 comporte des colonnes de dégazage 17 permettant essentiellement d'évacuer le gaz de fluidisation.The main conveyor 3 of the distribution device shown in FIG. 1 comprises degassing columns 17 essentially making it possible to evacuate the fluidization gas.
Le dispositif de distribution comporte des moyens de commande 21 permettant l'ouverture ou la fermeture des vannes VO, VF et VS. Ces moyens de commande 21 sont connectés aux vannes VO, VF et VS par des lignes de commande 23, 25, 27, 33 représentées en 25 pointillés. Ces moyens de commande 21 permettent notamment de remplir le convoyeur principal 3 jusqu’à l’unité de réception avale ou, plus précisément, jusqu’à l’ensemble d'unités de réception avales R5 en commandant l’ouverture de la vanne VO et VF, lorsqu'un niveau haut dans ledit convoyeur principal est détecté par le capteur 31. Ces moyens de commandes 21 permettent également de convoyer le matériau pulvérulent de 30 l'ensemble du convoyeur principal 3 vers chacune des unités de réception en commandant l’ouverture de la vanne VS. De cette façon, tous les éléments de fluidisation 11 du convoyeur principal et de tous les convoyeurs secondaires 5 sont activés, ce qui permet le transfert du matériau pulvérulent vers les ensembles R1, R2, R3, R4, R5 d'unités de réception.The distribution device comprises control means 21 allowing the opening or closing of the valves VO, VF and VS. These control means 21 are connected to the valves VO, VF and VS by control lines 23, 25, 27, 33 shown in dotted lines. These control means 21 make it possible in particular to fill the main conveyor 3 up to the downstream reception unit or, more precisely, to the set of downstream reception units R5 by controlling the opening of the valve VO and VF, when a high level in said main conveyor is detected by the sensor 31. These control means 21 also make it possible to convey the pulverulent material from the assembly of the main conveyor 3 to each of the receiving units by controlling the opening. of the VS valve. In this way, all the fluidizing elements 11 of the main conveyor and all of the secondary conveyors 5 are activated, which allows the transfer of the pulverulent material to the sets R1, R2, R3, R4, R5 of receiving units.
Un mode de fonctionnement du dispositif de distribution représenté à la figure 1 est décrit ci-après à l'aide des graphes de commande de la vanne d'isolement VO des vannes d’alimentation VF et VS en gaz de fluidisation représentés à la figure 2.A mode of operation of the distribution device shown in FIG. 1 is described below using the control graphs of the isolation valve VO of the supply valves VF and VS in fluidization gas represented in FIG. 2 .
Au temps t1, la vanne VF est commandée dans sa position d’ouverture pour alimenter le 5 convoyeur principal 3 en gaz de fluidisation sur toute sa longueur.At time t1, the VF valve is driven into its open position to supply the main conveyor 3 with fluidizing gas over its entire length.
Au temps 12, la vanne d'isolement VO est commandée dans sa position d'ouverture. Du matériau pulvérulent peut donc être transféré entre le réservoir de stockage 1 et le convoyeur principal 3, via la canalisation verticale 7. La présence du gaz de fluidisation dans le convoyeur principal 3 permet l’écoulement du matériau pulvérulent jusqu'à la 10 portion d'extrémité P5. Le remplissage du convoyeur principal 3 se fait ainsi en une seule fois et sur toute sa longueur. En d’autres termes, ce remplissage se fait par le déferlement d'une seule vague de matériau pulvérulent. De cette façon, le convoyeur principal 3 se retrouve rempli de matériau pulvérulent dans sa portion P5 au niveau de l’ensemble R5 d'unités de réception avales, ainsi que dans ses portions P1, P2, P3, P4 aux niveaux des 15 ensembles R1, R2, R3, R4 d'unités de réception disposés en amont. De cette façon, à la suite de ce remplissage initial du convoyeur principal 3, il est possible d'alimenter toutes les unités de réception réparties le long de ce même convoyeur principal.At time 12, the isolation valve VO is commanded to its open position. Pulverulent material can therefore be transferred between the storage tank 1 and the main conveyor 3, via the vertical pipe 7. The presence of the fluidization gas in the main conveyor 3 allows the flow of the pulverulent material up to the portion d. 'end P5. The main conveyor 3 is thus filled in one go and over its entire length. In other words, this filling is done by the surge of a single wave of powdery material. In this way, the main conveyor 3 is found filled with pulverulent material in its portion P5 at the level of the assembly R5 of downstream reception units, as well as in its portions P1, P2, P3, P4 at the levels of the 15 assemblies R1 , R2, R3, R4 reception units arranged upstream. In this way, following this initial filling of the main conveyor 3, it is possible to feed all the receiving units distributed along this same main conveyor.
Au temps t3, la vanne d'isolement VO est commandée dans sa position de fermeture, dès qu’un niveau haut est détecté par le capteur 31. De cette façon, la zone d'alimentation est 20 isolée du convoyeur principal 3.At time t3, the isolation valve VO is commanded to its closed position, as soon as a high level is detected by the sensor 31. In this way, the feed zone is isolated from the main conveyor 3.
Au temps t4, la vanne VS d'alimentation en gaz de fluidisation est commandée dans sa position d'ouverture pour convoyer le matériau pulvérulent de l'ensemble du convoyeur principal 3 vers chaque ensemble R1, R2, R3, R4, R5 d'unités de réception.At time t4, the fluidizing gas supply valve VS is controlled in its open position to convey the pulverulent material from the assembly of the main conveyor 3 to each assembly R1, R2, R3, R4, R5 of units reception.
Au temps t5, les vannes VF et VS sont commandées dans leur position de fermeture, 25 dans l'attente de reprendre une autre séquence de distribution du matériau pulvérulent.At time t5, the valves VF and VS are controlled in their closed position, with the expectation of resuming another sequence of distribution of the pulverulent material.
Au temps t6. une autre séquence de distribution est initiée et se poursuit de la même façon que lors de la séquence entre t1 et t5.At time t6. another distribution sequence is initiated and continues in the same way as during the sequence between t1 and t5.
Le mode de fonctionnement décrit ci-dessus est tout à fait adapté au transport d'alumine entre une zone de stockage et un ensemble de trémies de cuves d'électrolyse ignée pour la production d'aluminium. Les durées de la séquence de distribution peuvent être adaptées en fonction de conditions opératoires de l’électrolyse, et en particulier en fonction de la vitesse de consommation de l’alumine dans les cuves d’électrolyse.The operating mode described above is quite suitable for transporting alumina between a storage zone and a set of hoppers of igneous electrolysis cells for the production of aluminum. The times of the distribution sequence can be adapted according to the operating conditions of the electrolysis, and in particular according to the rate of consumption of the alumina in the electrolysis cells.
Dans le cas du dispositif de distribution de la figure 1, les moyens de commandes 21 permettent de régler les durées de la séquence de distribution.In the case of the dispensing device of FIG. 1, the control means 21 make it possible to adjust the durations of the dispensing sequence.
En référence à la figure 3, le dispositif de distribution représenté permet également de distribuer un matériau pulvérulent entre une zone d'alimentation dudit matériau, représentée sous la forme d'un réservoir de stockage 1, vers plusieurs ensembles d'unités de réception R1, R2, R3, R4, R5 disposés le long d’un convoyeur principal 3. Comme pour le dispositif représenté à la figure 1, le convoyeur principal 3 est subdivisé en plusieurs portion Pi, et chaque ensemble Ri d'unités de réception est connecté à une portion Pi du convoyeur principal 3. Par rapport au dispositif de la figure 1, le dispositif de distribution de la figure 3 permet, en plus, de convoyer le matériau pulvérulent indépendamment entre chaque portion Pi et l'ensemble Ri d'unités de réception connecté à ladite portion.With reference to FIG. 3, the distribution device shown also makes it possible to distribute a pulverulent material between a supply zone of said material, represented in the form of a storage tank 1, to several sets of reception units R1, R2, R3, R4, R5 arranged along a main conveyor 3. As for the device shown in Figure 1, the main conveyor 3 is subdivided into several portions Pi, and each set Ri of receiving units is connected to a portion Pi of the main conveyor 3. Compared to the device of Figure 1, the distribution device of Figure 3 allows, in addition, to convey the pulverulent material independently between each portion Pi and the set Ri of receiving units connected to said portion.
Le dispositif de distribution représenté sur la figure 3 comprend une grande partie des éléments du dispositif de la figure 1. Ces éléments ont été représentés à la figure 3 avec les mêmes références numériques que celles utilisées à la figure 1. Ces éléments ont déjà été décrits en référence à la figure 1.The dispensing device shown in Figure 3 comprises a large part of the elements of the device of Figure 1. These elements have been shown in Figure 3 with the same numerical references as those used in Figure 1. These elements have already been described. with reference to figure 1.
Comme dans le mode de réalisation représenté à la figure 1, le convoyeur principal 3 de la figure 3 comprend des éléments de fluidisation 11 associés respectivement à des portions P1, P2, P3, P4, P5 dudit convoyeur principal pour fluidiser le matériau pulvérulent dans chacune de ces portions. De surcroît, dans le mode de réalisation représenté à la figure 3, les éléments de fluidisation 11 peuvent être activés indépendamment pour fluidiser le matériau pulvérulent dans chacune de ces portions, indépendamment l'une de l'autre. Pour cela, chaque élément de fluidisation 11 comporte une vanne d’alimentation, référencée V1, V2, V3, V4, V5, pour activer ou désactiver la fluidisation du matériau pulvérulent dans la portion du convoyeur principal 3 à laquelle ledit élément de fluidisation est associé.As in the embodiment shown in Figure 1, the main conveyor 3 of Figure 3 comprises fluidization elements 11 associated respectively with portions P1, P2, P3, P4, P5 of said main conveyor to fluidize the pulverulent material in each of these portions. Furthermore, in the embodiment shown in Figure 3, the fluidizing elements 11 can be activated independently to fluidize the powder material in each of these portions, independently of one another. For this, each fluidization element 11 comprises a supply valve, referenced V1, V2, V3, V4, V5, to activate or deactivate the fluidization of the pulverulent material in the portion of the main conveyor 3 with which said fluidization element is associated. .
Comme dans le mode de réalisation représenté à la figure 1, les convoyeurs secondaires de la figure 3 comprennent des éléments de fluidisation pour fluidiser le matériau pulvérulent dans lesdits convoyeurs secondaires, ces éléments de fluidisation étant connectés par des conduits d'alimentation 15 en gaz de fluidisation. En plus, dans le mode de réalisation représenté à la figure 3, les éléments de fluidisation des convoyeurs secondaires 5 de chaque ensemble R1, R2, R3, R4, R5 d'unités de réception comporte une vanne d'alimentation en gaz de fluidisation V6, V7, V8, V9, V10 pour activer ou désactiver la fluidisation du matériau pulvérulent dans les convoyeurs secondaires de ce même ensemble.As in the embodiment shown in Figure 1, the secondary conveyors of Figure 3 comprise fluidizing elements for fluidizing the pulverulent material in said secondary conveyors, these fluidizing elements being connected by gas supply conduits 15. fluidization. In addition, in the embodiment shown in Figure 3, the fluidization elements of the secondary conveyors 5 of each set R1, R2, R3, R4, R5 of receiving units comprises a valve for supplying fluidization gas V6 , V7, V8, V9, V10 to activate or deactivate the fluidization of the pulverulent material in the secondary conveyors of this same set.
Dans le mode de réalisation représenté à la figure 3, le dispositif de distribution comporte des moyens de commande 51 permettant l'ouverture ou la fermeture de chaque vanne V0 à V10, Indépendamment l'une de l'autre. Ces moyens de commande 51 sont connectés aux vannes V0 à V10 par des faisceaux 53, 55, 57 de lignes de commande représentés en pointillés. Ces moyens de commande 51 permettent notamment de remplir le convoyeur principal 3 jusqu'à l'unité de réception avale ou, plus précisément, jusqu’à l'ensemble d’unités de réception avales R5 en commandant l'ouverture des vannes V0 à V5. Ces moyens de commandes 51 permettent également de convoyer le matériau pulvérulent d'au moins une partie du convoyeur principal vers au moins une unité de réception. Par exemple, le matériau pulvérulent dans la portion P3 du convoyeur principal peut être convoyé dans les unités de réception R3 par une commande d'ouverture des vannes V3 et V8. De cette façon, les éléments de fluidisation 11 de la portion P3 du convoyeur principal et des convoyeurs secondaires 5 connectés entre ladite portion et les unités de réception R3 sont activés, ce qui facilite le transfert du matériau pulvérulent de ladite portion P3 vers l’ensemble d'unités de réception R3.In the embodiment shown in Figure 3, the dispensing device comprises control means 51 allowing the opening or closing of each valve V0 to V10, independently of one another. These control means 51 are connected to the valves V0 to V10 by harnesses 53, 55, 57 of control lines shown in dotted lines. These control means 51 make it possible in particular to fill the main conveyor 3 up to the downstream reception unit or, more precisely, to the set of downstream reception units R5 by controlling the opening of the valves V0 to V5. . These control means 51 also make it possible to convey the pulverulent material from at least part of the main conveyor to at least one reception unit. For example, the pulverulent material in the portion P3 of the main conveyor can be conveyed to the receiving units R3 by an opening command of the valves V3 and V8. In this way, the fluidization elements 11 of the portion P3 of the main conveyor and of the secondary conveyors 5 connected between said portion and the receiving units R3 are activated, which facilitates the transfer of the pulverulent material from said portion P3 to the assembly. of reception units R3.
Dans le mode de réalisation représenté à la figure 3, le dispositif de distribution comporte des capteurs 31 pour déterminer la hauteur du matériau pulvérulent dans chaque portion du convoyeur principal 3. Les moyens de commande 51 sont connectés à ces capteurs par un faisceau de lignes de commande 33 permettant la commande dudit dispositif.In the embodiment shown in FIG. 3, the distribution device comprises sensors 31 for determining the height of the pulverulent material in each portion of the main conveyor 3. The control means 51 are connected to these sensors by a bundle of lines of control 33 allowing control of said device.
Un mode de fonctionnement du dispositif de distribution représenté à la figure 3 est décrit ci-après à l’aide des graphes de commande de la vanne d’isolement V0 et des vannes d’alimentation V1 à V10 en gaz de fluidisation représentés à la figure 4.A mode of operation of the distribution device shown in FIG. 3 is described below with the aid of the control graphs of the isolation valve V0 and of the valves V1 to V10 for supplying fluidization gas represented in FIG. 4.
Au temps t1, les vannes V1 à V5 sont commandées dans leur position d'ouverture pour alimenter le convoyeur principal 3 en gaz de fluidisation sur toute sa longueur.At time t1, the valves V1 to V5 are controlled in their open position to supply the main conveyor 3 with fluidization gas over its entire length.
Au temps t2, la vanne d'isolement V0 est commandée dans sa position d'ouverture et le matériau pulvérulent peut donc être transféré entre le réservoir de stockage 1 et le convoyeur principal 3. Le remplissage du convoyeur principal 3 se fait de la même façon que pour le dispositif de la figure 1. A la suite de ce remplissage initial du convoyeur principal 3, il est ainsi possible d’alimenter toutes les unités de réception réparties le long de ce même convoyeur principal.At time t2, the isolation valve V0 is controlled in its open position and the pulverulent material can therefore be transferred between the storage tank 1 and the main conveyor 3. The filling of the main conveyor 3 is done in the same way. as for the device of FIG. 1. Following this initial filling of the main conveyor 3, it is thus possible to supply all the receiving units distributed along this same main conveyor.
Au temps t3, la vanne d’isolement V0 et les vannes V1 à V4 sont commandées dans leur position de fermeture, dès qu’un niveau haut dans est détecté par le capteur 31 de la portion P5. De cette façon, la zone d’alimentation est Isolée du convoyeur principal 3 et la fluidisation dans les portions P1, P2, P3, P4 dudit convoyeur est désactivée. Le maintien de la vanne V5 dans sa position d'ouverture et la commande d'ouverture de la vanne V10 d'alimentation en gaz de fluidisation vont permettre de convoyer le matériau pulvérulent de la portion P5 du convoyeur principal vers l'ensemble d’unités de réception R5.At time t3, the isolation valve V0 and the valves V1 to V4 are controlled in their closed position, as soon as a high level in is detected by the sensor 31 of the portion P5. In this way, the feed zone is isolated from the main conveyor 3 and the fluidization in the portions P1, P2, P3, P4 of said conveyor is deactivated. Maintaining valve V5 in its open position and controlling the opening of valve V10 for supplying fluidization gas will allow the pulverulent material to be conveyed from portion P5 of the main conveyor to the set of units. reception R5.
Au temps t4, après le convoyage du matériau pulvérulent de la portion P5 vers l’ensemble d’unités de réception R5, un niveau bas est détecté par le capteur 31 de la portion P5. Les vannes V5 et V10 sont alors commandées dans leur position de fermeture, ce qui permet de désactiver la fluidisation dans la portion P5 de convoyeur principal 3 et dans les convoyeurs secondaires connectés entre ladite portion P5 et l’ensemble d'unités de réception R5. En même temps, les vannes V4 et V9 d'alimentation en gaz de fluidisation sont commandées dans leur position d'ouverture pour convoyer le matériau pulvérulent de la portion P4 du convoyeur principal 3 vers l'ensemble d’unités de réception R4.At time t4, after conveying the pulverulent material from portion P5 to the set of receiving units R5, a low level is detected by sensor 31 of portion P5. The valves V5 and V10 are then controlled in their closed position, which makes it possible to deactivate the fluidization in the portion P5 of the main conveyor 3 and in the secondary conveyors connected between said portion P5 and the set of receiving units R5. At the same time, the fluidizing gas supply valves V4 and V9 are controlled in their open position to convey the powder material from the portion P4 of the main conveyor 3 to the set of receiving units R4.
Ce processus se poursuit de la même façon pour consécutivement convoyer le matériau pulvérulent dans chaque portion du convoyeur principal vers l'ensemble d'unités de réception connecté à ladite portion. Ainsi, au temps t5, les vannes V4 et V9 sont fermées, et les vannes V3 et V8 sont ouvertes pour convoyer le matériau pulvérulent de la portion P3 vers l'ensemble d’unités de réception R3. De la même façon, au temps t6, les vannes V3 et V8 sont fermées, et les vannes V2 et V7 sont ouvertes pour convoyer le matériau pulvérulent de la portion P2 vers l'ensemble d'unités de réception R2. De la même façon encore, au temps t7, les vannes V2 et V7 sont fermées, et les vannes V1 et V6 sont ouvertes pour convoyer le matériau pulvérulent de la portion P1 vers l’ensemble d’unités de réception R1.This process continues in the same way to consecutively convey the pulverulent material in each portion of the main conveyor to the set of receiving units connected to said portion. Thus, at time t5, valves V4 and V9 are closed, and valves V3 and V8 are opened to convey the powdery material from portion P3 to the set of receiving units R3. Likewise, at time t6, valves V3 and V8 are closed, and valves V2 and V7 are opened to convey the pulverulent material from portion P2 to the set of receiving units R2. Likewise again, at time t7, valves V2 and V7 are closed, and valves V1 and V6 are opened to convey the pulverulent material from portion P1 to the set of receiving units R1.
Au temps t8, les vannes V1 et V6 sont commandées dans leur position de fermeture. Les vannes V0 à V10 se retrouvent ainsi dans une position fermée dans l’attente de reprendre une autre séquence de distribution du matériau pulvérulent.At time t8, the valves V1 and V6 are controlled in their closed position. The valves V0 to V10 are thus left in a closed position while waiting to resume another sequence of dispensing the powder material.
Au temps t9, une autre séquence de distribution est initiée et se poursuit de la même façon que lors de la séquence entre t1 et t8.At time t9, another distribution sequence is initiated and continues in the same way as during the sequence between t1 and t8.
Le mode de fonctionnement décrit ci-dessus est tout à fait adapté au transport d'alumine entre une zone de stockage et un ensemble de trémies de cuves d'électrolyse ignée pour 5 la production d'aluminium. Les durées de la séquence de distribution peuvent être adaptées en fonction de conditions opératoires de l'électrolyse, et en particulier en fonction de la vitesse de consommation de l'alumine dans les cuves d’électrolyse.The mode of operation described above is very suitable for transporting alumina between a storage area and a set of igneous electrolysis cell hoppers for the production of aluminum. The times of the distribution sequence can be adapted according to the operating conditions of the electrolysis, and in particular according to the rate of consumption of the alumina in the electrolysis cells.
Dans le cas du dispositif de distribution de la figure 3, les moyens de commandes 51 permettent de régler les durées de la séquence de distribution et de commander les 10 vannes V0 à V10 en fonction de mesures de niveaux de matériau pulvérulent dans chaque portion du convoyeur principal 3.In the case of the distribution device of FIG. 3, the control means 51 make it possible to adjust the durations of the distribution sequence and to control the valves V0 to V10 as a function of measurements of the levels of pulverulent material in each portion of the conveyor. main 3.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR11/03012 | 2011-10-04 |
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| OA16882A true OA16882A (en) | 2016-01-18 |
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