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Système puissant de positionnement d'anode

Power Jacks Ltd a été impliquée dans le positionnement des anodes, depuis que le tout premier four commercial de fusion primaire de l'aluminium a été mis en place dans les années 1940.

Les vérins à vis constituent la méthode éprouvée et acceptée pour abaisser et positionner avec précision les anodes et les faisceaux d'anode pour la plupart des fours de fusion. Ils servent aussi à "soulever" les creusets de métal solidifié. La même méthode est utilisée pour les fours de fusion Søderberg et Prebaked Anode (anodes précuites), bien que les types et les configurations de vérin varient en fonction de la technologie. Les vérins à vis sont raccordés mécaniquement et, grâce à un ensemble de réducteurs et de moteurs d'entraînement électriques ou pneumatiques, les anodes sont positionnées par un système de commande électronique, contrôlant l'efficacité de la ligne des creusets.

La société a fourni de nombreux systèmes de vérinage (y compris des vérins, des Renvois d'angle coniques, des réducteurs de vitesse, des arbres, des accouplements, des moteurs électriques et pneumatiques) pour des fours de fusion dans le monde entier, y compris en Grande-Bretagne, aux USA, en Nouvelle Zélande, en Afrique du Sud et particulièrement à Dubaï où 5 des lignes de fusion utilisent des produits Power Jacks sur les cellules de réduction. Power Jacks estime que les investissements dans les équipements de vérinage pour les salles de creuset de fusion à Dubaï au cours des 25 dernières années sont d'environ 6 millions de £. Les rechanges annuelles nécessaires représentent moins de 1/10ème de 1 % de l'investissement, ce qui témoigne de la qualité et de la fiabilité de nos produits.

Contrairement à nos concurrents, nous sommes une société dont l'activité première et essentielle concerne les vérins à vis ; les vérins à vis ne sont pas simplement une activité marginale de notre société. C'est important, car nous pouvons consacrer toutes nos ressources à la conception et avons une expérience de 40 années pour la fabrication des systèmes de vérinage ; ainsi un four de fusion pourra fonctionner sans problème pendant au moins 30 ans. Plus de 60 % des produits que nous expédions, pour des applications très variées de positionnement industriel, sont personnalisés d'une manière ou d'une autre. Cette capacité de personnalisation et de conception est particulièrement importante dans le domaine des fours de fusion, car les vérins doivent être incorporés dans des cellules de réduction de type différent.

Pour le vérinage sur des fours de fusion d'aluminium, un vérin à vis standard est modifié pour l'adapter à l'environnement très sévère de fonctionnement. De grands engrenages en alliage de bronze spécial, des arbres à vis sans fin en acier allié traité thermiquement, et de grands roulements à rouleaux coniques assureront une longue durée de vie. La vis de levage est forgée spécialement pour incorporer l'extrémité chape afin d'augmenter la résistance, et des joints très robustes protègent les engrenages contre la poussière abrasive d'alumine. L'un des atouts de Power Jacks est que tous les vérins, toutes les Renvois d'angle coniques et tous les arbres sont fabriqués à l'intérieur de la société, ce qui raccourcit les délais de livraison.

Parmi les systèmes de vérinage fournis, il y a des vérins pour position fixe (utilisés largement dans la technologie Kaiser et dans des technologies semblables provenant de Alcoa) qui sont suffisamment robustes pour tolérer des contraintes latérales provoquées par la dilatation thermique. Si la contrainte latérale est très élevée, on utilise un vérin pivotant. Inventés par la société dans les années 1960 et utilisés largement pour les anodes précuites d'un bout à l'autre, ces vérins tolèrent un déplacement angulaire de 3 degrés de la vis de levage par rapport à la verticale. Pratiquement, tous les fours de fusion utilisent des vérins différents, bien que le principe soit le même.

Il est intéressant de noter que les systèmes de vérinage d'anode dans l'industrie de l'aluminium n'ont pas été développés de manière importante au cours des années en dépit des améliorations et des modifications concernant les fours de fusion Prebaked Anode (anodes précuites). Les intensités électriques ont considérablement augmenté depuis les premiers fours de fusion commerciaux, et la partie carbone a augmenté avec l'utilisation d'anodes plus grandes. Les systèmes types de levage de faisceau d'anode ont été conçus dans les années 1940, alors que les intensités électriques étaient d'environ 100 kA ; maintenant elles dépassent 300 kA. Peut-être y a-t-il une résistance compréhensible pour abandonner des méthodes éprouvées et testées. Cependant, de l'avis de Power Jacks, de nombreux fours de fusion, construits dans les années 60 et 70, devront remplacer leurs systèmes de positionnement d'anode au cours des prochaines années, car les nouvelles technologies offrent une précision de positionnement supérieure qui pourrait diminuer considérablement les coûts d'exploitation.

Dans les anodes précuites, l'interface anode-cathode doit, dans des conditions idéales, rester à un niveau constant lorsque la tension maintenue est la plus proche possible de la tension théorique imposée par la réaction électrochimique, et l'efficacité de Faraday est maximum. Si l'interface est trop élevée, l'effet joule provoque des pertes de chaleur plus importantes dans le bain. Si elle est trop courte, la même chose se produit à l'anode et à la tige, ainsi qu'à la cathode. Les systèmes classiques de vérinage peuvent périodiquement ajuster l'interface en abaissant les anodes. Cette fréquence avec des anodes précuites est généralement beaucoup plus faible que la fréquence avec des anodes d'alumine, ce qui provoque une modification de la résistance du bain et justifie un réglage. Ceci est particulièrement vrai dans le cas de la technologie d'alimentation ponctuelle aujourd'hui très répandue.

Le nouveau système de vérinage d'anode, développé par Power Jacks, permet une précision élevée de positionnement, la variation de la vitesse et des cycles continus, permettant de régler l'anode conjointement avec l'alimentation en alumine pour assurer une production toujours optimum. Power Jacks souhaite dialoguer avec des fondeurs voulant agir en partenariat pour tester les nouvelles technologies.

En plus des nouveaux systèmes, la société propose d'installer en rattrapage ou de réparer les vérins à vis existants sur place, quelqu'en soit l'origine. La nécessité de supprimer les temps d'arrêt de fonctionnement est reconnue par Power Jacks et la société coopérera avec les fondeurs pour proposer des réparations rapides et pour déterminer les besoins annuels en rechanges. Søderbergs pourrait profiter immédiatement d'une simple reconception de leur système de levage d'anode et de manchon, ce qui améliorerait immédiatement l'effet Faraday. Power Jacks s'est récemment engagée à participer au capital de VSFb, Mini-Smelter Inc, the Development Corporation, qui assurera la promotion des nouveaux fours de fusion et la conversion des fours existants pour Vertical Stud Soderberg.

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