DOMAINE TECHNIQUE

[0001] La présente technologie concerne les systèmes de revêtement pour cuve d’électrolyse, les cuves d’électrolyse munies de tels systèmes ainsi que les alumineries comprenant des cuves d’électrolyses munies de tels systèmes.

PRÉSENTATION DE L’ART ANTÉRIEUR

[0002] Communément, la production d’aluminium à l’échelle industrielle s’effectue en aluminerie, et ce par électrolyse à partir d’alumine selon le procédé de Hall-Héroult. La mise en œuvre de ce procédé requiert une cuve d’électrolyse comprenant un caisson typiquement construit d’acier et bordé d’un revêtement intérieur typiquement construit de matériaux réfractaires. Un fond de la cuve comprend un ensemble cathodique ayant une cathode formée d’au moins un bloc cathodique typiquement construit de matériau carboné, laquelle est parcourue par des conducteurs électriques de l’ensemble cathodique destinés à y collecter un courant d’électrolyse pour le conduire à des sorties cathodiques. Le dessus de l’ensemble cathodique et le revêtement définissent un creuset destiné à contenir un bain de cryolithe fondue, aussi appelé bain électrolytique, dans lequel l'alumine peut être dissoute pour donner forme à une nappe d’aluminium au fond du creuset, s’accumulant sur l’ensemble cathodique. La cuve d’électrolyse comprend également au moins un bloc anodique suspendu à un support anodique, tel qu’une tige et une traverse, le bloc anodique étant plongé partiellement dans le bain électrolytique, au- dessus des blocs cathodiques. Un conducteur électrique d’amont achemine le courant d’électrolyse jusqu'à l’ensemble anodique, soit depuis une source ou alors depuis une sortie cathodique d’une cuve d’électrolyse en amont, tel que requis pour que la réaction d’électrolyse puisse avoir lieu dans le bain en présence d’un bloc anodique adéquatement positionné et d’une température adéquate, entre autres conditions. En cours de réaction, le passage du courant électrolytique vers l’ensemble cathodique s’effectue depuis le bloc anodique, via le bain électrolytique et la nappe de métal. La cuve est souvent constituée et conduite de façon à entraîner la formation d’un talus de bain solidifié sur les parois latérales de la cuve. Le talus se forme généralement par un mécanisme de refroidissement. Tel que discuté ci-dessous, une formation homogène de talus le long des parois de la cuve est souhaitable.

[0003] La demande de brevet français no 14/01518 enseigne l’utilisation de blocs de parement interne en superposition à une couche externe du revêtement. Toutefois, même en présence de ces blocs de parement, la gestion de la température du bain électrolytique et de la formation du talus en vis-à-vis du métal demeure un enjeu.

[0004] La demande de brevet français no 98/05040 enseigne l’utilisation de moyens d’évacuation et de dissipation de la chaleur produite par la cuve d’électrolyse mis en place à l’extérieur du caisson, présentés sous forme de moyens de soufflage pouvant être dirigés sur le caisson généralement vers l’interface entre la nappe de métal et le bain d’électrolyte. Néanmoins, la gestion de la température depuis l’intérieur du creuset est aussi déterminante, notamment en ce qui a trait à la formation d’un talus réparti de manière adéquate tout autour du creuset. Notamment, une dissipation thermique trop importante peut induire une formation de talus excessive pouvant éventuellement interférer avec la descente des blocs anodiques. D’autre part, une dissipation thermique insuffisante peut induire une formation insuffisante de talus, exposant le revêtement latéral de la cuve à la nappe d’aluminium, laissant place à une usure prématurée des blocs de revêtement.. Une répartition déficiente du talus est donc préjudiciable au bon fonctionnement du procédé d’électrolyse, à la durée de vie de certaines composantes de la cuve, et par le fait même au rendement de la cuve.

RÉSUMÉ DE LA TECHNOLOGIE

[0005] Un des buts de la présente technologie vise à pallier les inconvénients susmentionnés. Pour ce faire, la présente technologie propose une cuve d’électrolyse comprenant un système de revêtement intérieur configuré pour permettre une gestion des transferts de chaleur depuis l’intérieur d’un creuset de la cuve jusqu’à l’extérieur d’un caisson de la cuve, favorisant une création homogène de talus à l’intérieur du creuset jouxtant une couche interne dudit système de revêtement intérieur.

[0006] Un second objectif d’au moins une réalisation de la technologie proposée est de répartir uniformément les pertes thermiques sur les parois latérales tout autour de la cellue d’électrolyse afin de stabiliser le bilan thermique de la cellule, ainsi que la formation d'un talus stable et uniforme qui assure une durée de vie élevée de la cellule.

[0007] Selon un aspect, la présente technologie a pour objet une cuve d’électrolyse comprenant un caisson comportant des parois latérales incluant une paire de parois longitudinales et une paire de parois transversales, une cathode à l’intérieur du caisson, et un revêtement latéral incluant une couche interne en périphérie de la cathode et une couche externe jouxtant les parois latérales du caisson en périphérie de la couche interne, le revêtement latéral s’étendant verticalement au-delà de la cathode, caractérisée en ce que la couche interne comprend des segments incluant un segment nominal et un segment conducteur disposés l’un à la suite de l’autre le long d’une paroi latérale des parois latérales du caisson; le segment nominal ayant une conductivité thermique nominale et le segment conducteur ayant une conductivité thermique supérieure à la conductivité thermique nominale, le segment conducteur jouxtant une zone de sollicitation thermique accrue de la cuve.

[0008] Selon un mode de réalisation, la paroi latérale est une paroi longitudinale amont de la paire de parois longitudinales située en amont de la cathode, le segment nominal s’étend depuis un centre longitudinal de la cathode vers une extrémité de la paroi longitudinale amont, et le segment conducteur s’étend depuis à proximité de l’extrémité de la paroi longitudinale amont vers le centre longitudinal.

[0009] Selon un mode de réalisation, le segment conducteur est situé dans une zone présentant un écoulement normal à ladite paroi latérale, ledit écoulement induit par un champ magnéto- hydrodynamique dans le contenu de la cuve.

[0010] Selon un mode de réalisation, le segment conducteur est un premier segment conducteur, une paroi longitudinale aval de la paire de parois longitudinales est située en aval de la cathode, et les segments incluent un deuxième segment conducteur s’étendant depuis le centre longitudinal de la cathode vers une extrémité de la paroi longitudinale aval, le deuxième segment conducteur ayant une conductivité thermique supérieure à la conductivité thermique nominale.

[0011] Selon un mode de réalisation, les segments incluent un segment isolant s’étendant le long de ladite paroi latérale, le segment isolant ayant une conductivité thermique inférieure à la conductivité thermique nominale.

[0012] Selon un mode de réalisation, le premier segment conducteur a une première conductivité thermique et le deuxième segment conducteur a une deuxième conductivité thermique inférieure à la première conductivité thermique.

[0013] Selon un mode de réalisation, les segments incluent un segment isolant s’étendant depuis à proximité de l’extrémité de la paroi longitudinale aval vers le centre longitudinal de la cathode, le segment isolant ayant une conductivité thermique inférieure à la conductivité thermique nominale. [0014] Selon un mode de réalisation, le premier segment conducteur et le deuxième segment conducteur sont axialement décalés relativement à un axe transversal de la cathode.

[0015] Selon un mode de réalisation, le segment isolant est construit d’un matériau de type anthracitique, semi-graphitique ou graphitique.

[0016] Selon un mode de réalisation, le segment nominal est un premier segment nominal, et les segments incluent un deuxième segment nominal disposé entre le deuxième segment conducteur et le segment isolant, le deuxième segment nominal ayant la conductivité thermique nominale.

[0017] Selon un mode de réalisation, les segments incluent un segment conducteur transversal s’étendant depuis un centre transversal de la cathode le long d’une paroi transversale de la paire de parois transversales et un segment nominal transversal situé à proximité d’une extrémité de la paroi transversale en aval du centre transversal, le segment nominal transversal ayant la conductivité thermique nominale et le segment conducteur transversal ayant une conductivité thermique supérieure à la conductivité thermique nominale.

[0018] Selon un mode de réalisation, le segment nominal transversal a la conductivité nominale et le segment conducteur transversal a la deuxième conductivité thermique.

[0019] Selon un mode de réalisation, le segment nominal est construit dans un matériau de type semi-graphitique, graphitique ou graphitisé, et le segment conducteur est construit dans un matériau de type graphitique, graphitisé ou sur-graphitisé.

[0020] Selon un autre aspect, la présente technologie a pour objet une aluminerie caractérisée en ce qu’elle comprend une cuve d’électrolyse ayant les caractéristiques précitées.

[0021] Selon un mode de réalisation, l’aluminerie comprend un moyen de refroidissement disposé à l’extérieur des parois latérales du caisson, caractérisée en ce que le moyen de refroidissement est agencé à la couche interne du revêtement latéral de sorte que le moyen de refroidissement ait une densité plus grande vis-à-vis une portion du caisson longeant le segment conducteur que vis-à-vis une portion du caisson longeant le segment nominal. BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES

[0022] D’autres avantages et caractéristiques de la présente technologie ressortiront de la description ci-après de plusieurs variantes d’exécution données à titre d’exemples non limitatifs, dont certaines en référence aux dessins annexés dans lesquels :

[0023] La Figure 1 est une vue schématique partielle d’une cuve d’électrolyse selon un mode de réalisation de l’invention ;

[0024] La Figure 2 est une vue en section horizontale de l’intérieur d’une cuve d’électrolyse selon un mode de réalisation de l’invention ;

[0025] La Figure 3 est une vue schématique partielle d’un creuset d’une cuve d’électrolyse selon un mode de réalisation de l’invention, et

[0026] La Figure 4 est une vue en section transversale partielle de l’intérieur d’une cuve d’électrolyse selon un mode de réalisation de l’invention.

DESCRIPTION DÉTAILLÉE

[0027] En référence aux Figures 1 et 2, la présente technologie concerne des équipements destinés à servir dans une aluminerie dans le cadre d’un processus de transformation métallurgique industrielle pour production d’aluminium à partir d'alumine selon le procédé d’électrolyse de Hall-Héroult. À cet effet, on prévoit une cuve 10 d’électrolyse selon un mode de réalisation de la technologie. La cuve 10 a un côté amont 10A, un côté aval 10B opposé au côté amont 10A s’étendant selon une orientation longitudinale de la cuve 10, et une paire de côtés de tête 10C opposés l’un à l’autre et s’étendant selon une orientation transversale de la cuve 10. La direction amont-avale s’oriente dans le sens du courant dans la série d’électrolyse. La cuve 10 comprend un caisson 20, classiquement fabriqué en acier et s’inscrivant dans un périmètre rectangulaire. Le caisson 20 est doté de parois latérales, dont une paire de parois longitudinales 22A, 22B et une paire de parois transversales 24G, 24D, ainsi que d’un fond 26 dont les surfaces intérieures sont munies d’un système de revêtement 30. Tel qu’illustré aux Figures 2 et 3, un ensemble cathodique 40 de la cuve 10 comporte une cathode constituée typiquement d’une multitude de blocs cathodiques 42 en matériau carboné, est supportée au-dessus du fond 26 du caisson 20. Les blocs cathodiques 42 s’étendent symétriquement depuis un centre longitudinal CL de l’ensemble cathodique et selon l’axe X de la cuve 10, et de part et d’autre d’un centre transversal CT de l’ensemble cathodique et selon l’axe Y de la cuve 10. Les blocs cathodiques 42 définissent ensemble une surface supérieure 44, ou dessus, de l’ensemble cathodique généralement parallèle au plan XY. Tel qu’illustré aux Figures 1 et 4, cette surface supérieure 44 représente un fond d’un creuset C destiné à contenir l’alumine et autres substances requises pour la mise en œuvre du procédé d’électrolyse. En dessous de la surface supérieure 44, chaque bloc cathodique est relié à un conducteur de sortie 12 électrique de la cuve 10 destiné à recevoir un courant I d’électrolyse depuis l’ensemble cathodique 40 pour le conduire hors de la cuve 10 selon l’axe Y, donc en aval de la cuve 10Dit autrement, le courant I d’électrolyse est acheminé depuis le centre transversal de la cathode vers le côté aval 10B de la cuve 10 à travers l’une des parois longitudinales 22A, 22B du caisson 20 étant désignée paroi aval 22B. L’une des parois longitudinales 22A, 22B disposée à l’opposé de la paroi aval 22B est donc désignée paroi amont 22A. D’autres configurations de conducteur électrique et d’orientations de cuve sont aussi possibles. .

[0028] Tel qu’illustré à la Figure 1 , sur le côté amont 10A de la cuve 10, une source ou alors un conducteur de sortie d’une autre cuve (non montrée) achemine le courant I d’électrolyse vers un conducteur de montée 14 électrique de la cuve 10. Le conducteur de montée 14 est relié électriquement à une série d’ensembles anodiques 50 de la cuve 10 situés au-dessus de l’ensemble cathodique 40. Chaque ensemble anodique 50 comprend au moins un bloc anodique 52 ayant un dessous définissant une portion d’une surface inférieure 54 des ensembles anodiques 50. Chaque bloc anodique 52 est supendu à un support anodique, tel qu’une tige 56 conductrice et une traverse. Il convient de noter que le conducteur de montée est disposé à distance du caisson 20, surplombant la paroi amont 22A, de sorte que le courant I puisse descendre selon l’axe Z dans la cuve 10 par l’entremise des ensembles anodiques 50. Pour ce faire, la cuve 10 comprend aussi une superstructure 60 s'étendant au-dessus du caisson 20. Cette superstructure 60 est notamment constituée d’au moins une poutre positionnée selon une direction longitudinale X de la cuve 10 et maintenue en position relativement au caisson 20, par exemple par le biais de pieds (non-montrés) disposés de part et d’autre de la cuve 10 au niveau de ses bords transversaux, aussi appelés têtes. Une ouverture O refermable par un système de capotage 70 de la cuve 10 s’étend longitudinalement au dessus du caisson 20 de chaque côté de la superstructure 60. Le système de capotage 70 est agencé au caisson 20 et à la superstructure 60 pour obturer chaque ouverture O de manière réversible, formant ainsi avec le caisson 20 une enceinte de confinement de la cuve 10. La superstructure 60 est agencée pour supporter d’autres composantes de la cuve 10, notamment les ensembles anodiques 50 par le biais d’un cadre anodique 62 attaché à la superstructure 60. Chaque tige 56 est reliée électriquement au conducteur de montée 14 électrique de la cuve 10 via le cadre 62, ce qui permet d’acheminer le courant I d’électrolyse jusqu’au bloc anodique 52 correspondant. Une partie mobile du cadre 62 permet de déplacer l’ensemble anodique 50 par rapport à la superstructure 60 dans une direction verticale Z de la cuve 10, à travers l’ouverture O, permettant ainsi de plonger le bloc anodique 52 dans le creuset C tout en contrôlant la position du bloc anodique 52 par rapport à la cathode et/ou une surface d’une nappe de métal se formant au fond du creuset C..

[0029] Selon l’exemple illustré aux Figures 3 et 4, une partie basse 32 du système de revêtement 30 ceinture une base de la cathode accueillant les conducteurs électriques 12 . Selon l’exemple illustré, la partie basse 32 s’étend verticalement jusqu’en deçà de la surface supérieure 44 de la cathode. Une partie haute 34 du système de revêtement 30 entoure la surface supérieure 44 de la cathode et s’étend verticalement depuis la partie basse 32 jusqu’au-delà de la surface supérieure 44. La partie haute 34 du système de revêtement 30 forme un pourtour du creuset C s’étendant verticalement depuis le fond du creuset C.

[0030] Le système de revêtement 30 sert à la fois à former les contours du creuset C et à protéger les parois latérales du caisson 20 par rapport au contenu du creuset C. Notamment, en référence aux figures 3 et 4, la partie haute 34 du système de revêtement 30 comporte une couche interne 80 située en périphérie de la cathode et une couche externe 90 jouxtant les parois latérales du caisson 20 en périphérie de la couche interne 80. Un espace en périphérie de la cathode et ceinturé par la couche interne 80 est colmaté par de la pâte de brasque 28. Les contours du creuset C sont donc formés par la surface supérieure 44 de la cathode, la pâte de brasque 28, la couche interne 80 du système de revêtement et le haut de la couche externe 90.

[0031] La couche externe 90 est typiquement constituée d’éléments composés de matériau réfractaire à base de carbure de silicium (SiC) ou autre composition thermiquement réfractaire. Dans le présent exemple, la couche externe 90 inclut un premier étage et un deuxième étage verticalement superposé au premier étage comprenant respectivement une série d’éléments 92, 94 apposés l’un à la suite de l’autre contre le caisson 20. Dans l’exemple, les éléments 92 sont des briques réfactaire et les éléments 94 sont des dalles de SiC. Il est à noter que selon certaines réalisations, les éléments 94 peuvent être omis. Également, d’autres matériaux isolants avec mica peuvent être ajoutés au besoin. Tel qu’illustré à la Figure 3, la couche interne 80 comprend une série de blocs 82 de parement internes apposés horizontalement l’un à la suite de l’autre contre la couche externe 90. Chacun des blocs 82 de parement interne a une double vocation. D’une part, chacun des blocs 82 contribue à protéger à la fois la portion de paroi 22A, 22B, 24G, 24D du caisson 20 et la portion de couche externe 90 situés vis-à-vis celui-ci de l’usure par l’aluminium et/ou l’électrolyte en fusion dans le creuset C. Chacun des blocs 82 de parement interne est construit en un matériau carboné. Les blocs 82 incluent des blocs 82 dits « nominaux », c’est-à-dire ayant une conductivité thermique nominale permettant un certain transfert de chaleur de référence (ou nominal) qui s’avère approprié pour plusieurs endroits du pourtour du creuset C.

[0032] Les inventeurs de la présente technologie ont fait la découverte qu’une cuve dont la couche interne 80 du système de revêtement 30 était exclusivement faite de blocs 82 nominaux ne répond pas parfaitement aux impératifs de transfert de chaleur spécifiques à certains endroits du pourtour du creuset C. En effet, des caractéristiques électromagnétiques propres à la cuve 10 induisent des effets thermiques localisés dans le creuset C pouvant, en présence de couche interne 80 typique, avoir une influence adverse sur la formation de talus T dans le creuset C. Le talus T, une formation incluant de l’électrolyte solidifié, se dépose sur le pourtour du creuset C dès lors que le contenu du creuset C, aux alentours de 970 °C en son centre, subit un refroidissement vers l’extérieur. Selon l’endroit sur le pourtour du creuset C, un bloc 82 nominal peut, de par ses caractéristiques intrinsèques, induire un transfert de chaleur adéquat, excessif, ou bien insuffisant. Un transfert de chaleur excessif peut mener à une formation excessive de talus T, laquelle peut éventuellement recouvrir la cathode et même interférer avec la descente d’un bloc anodique 52 dans le creuset C. Un transfert de chaleur insuffisant peut mener à une formation de talus T insuffisante, et même à une absence de talus T. Lorsqu’exposée au contenu du creuset C en absence de talus T, la couche interne 80 du système de revêtement 30 est asujettie à une dégradation prématurée par un phénomène s’apparentant à de l’érosion.

[0033] Ainsi donc, d’autre part, la série de blocs 82 de la couche interne 80 de la présente technologie a aussi pour vocation de réguler localement le transfert de chaleur depuis le creuset C vers la couche externe 90 et hors du caisson 20. Pour ce faire, la série horizontale de blocs 82 comprend plusieurs types de blocs 82 différenciés entre autres sur la base de leur conductivité thermique, et agencés horizontalement le long de la paroi de la cuve pour que leur conductivité thermique réponde à un besoin local en transfert de chaleur. Les blocs 82 incluent ainsi des blocs dits « spécifiques », de conductivité thermique permettant un transfert de chaleur autre que le transfert de chaleur de référence, disposés stratégiquement sur certaines longueurs de la couche interne 80 du système de revêtement 30 en alternance avec d’autres longueurs parcourues par des blocs 82 nominaux. Tel qu’il sera décrit plus bas, les blocs 82 spécifiques peuvent inclure, selon la réalisation, des blocs 82 conducteurs, à conductivité thermique plus élevée que celle des blocs 82 nominaux, et/ou des blocs 82 isolants à conductivité thermique moins élevée que celle des blocs 82 nominaux. Les blocs 82 peuvent être construits en l’un ou l’autre des types de matériaux suivants, énoncés en ordre de conductivité thermique croissante : anthracitique [~7W/m*K], semi-graphitique [~11 W/m*K], graphitique [~20/m*K], graphitisé [~110W/m*K], sur- graphitisé [~125W/m*K], Dans certaines implémentations basse puissance de la cuve 10, les blocs 82 isolants sont en matériau anthracitique, les blocs 82 nominaux sont en matériau semi- graphitique, et les blocs 82 conducteurs sont en matériau graphitique et/ou graphitisé, voire sur- graphitisé. Dans certaines implémentations haute puissance de la cuve 10, les blocs 82 isolants sont en matériau semi-graphitique, les blocs 82 nominaux sont en matériau graphitique, et les blocs 82 conducteurs sont en matériau graphitisé et/ou sur-graphitisé.

[0034] Les caractéristiques électromagnétiques de la cuve 10 influençant la formation de talus T seront maintenant résumées en référence à l’exemple des Figures 1 et 2. L’acheminement du courant I à travers la cuve 10, d’abord verticalement (selon l’axe Z) depuis les blocs anodiques 52 jusqu’aux blocs cathodiques 42 et ensuite horizontalement (selon l’axe Y) depuis les blocs cathodiques 42 jusqu’aux conducteurs de sortie 12, induit un champ magnéto-hydrodynamique dans le contenu du creuset C. Ce champ se manifeste par des tourbillons (ou champs de vélocité) V1 , V2, V3, V4 (Figure 2) observables à même la nappe de métal, entre autres à la hauteur de l’interface entre l’électrolyte en fusion avec la nappe de métal (aussi appelée interface bain- métal). La cuve 10 est généralement symétrique par rapport au centre longitudinal CL de la cathode et, similairement, les tourbillons V1 , V3, et V2, V4 sont respectivement des paires de tourbillons correspondants formés de manière généralement symétrique par rapport au centre longitudinal CL lorsque les entrées et sorties de courant dans la cuve sont bien équilibrées ainsi que l’environnement magnétique environnant la cuve. En pratique, il peut exister une différence entre les tourbillons et ces derniers ne sont pas toujours symétriquement agencés, notamment sur les cuves en bout de série. Généralement, les tourbillons V1 , V2 sont formés dans la moitié droite de la cuve 10 s’étendant selon X depuis le centre longitudinal CL, tandis que les tourbillons V3, V4 sont formés dans la moitié gauche de la cuve 10. Bien que la description qui suit portera principalement sur la moitié droite de la cuve 10 et sur les tourbillons V1 , V2 y étant formés, il est entendu que les caractéristiques de la moitié droite récitées s’appliquent, mutatis mutandis, à la moitié gauche de la cuve 10. Néanmoins, il est souligné qu’une différence de l’ordre d’environ 50% peut exister entre une dimension d’un élément situé dans la moitié droite et celle un élément symétrique correspondant situé dans la moitié gauche. Bien que la cuve 10 soit aussi généralement symétrique par rapport au centre transversal CT de la cathode, les tourbillons V1 , V2 ne sont pas répartis de manière symétriques par rapport au centre transversal CT. Il en découle que les tourbillons V1 , V2 puissent circuler aux abords du revêtement 30 avec plus ou moins d’intensité de part et d’autre du centre transversal CT (à deux positions selon l’axe Y) pour une même position selon l’axe X.

Dans l’exemple illustré à la Figure 2, le tourbillon V1 circule dans la moitié droite de la cuve 10 en sens horaire. Depuis à proximité d’une extrémité 22A’ de la paroi amont 22A, le tourbillon V1 fait pression sur la paroi amont 22A et longe la paroi amont 22A sur une certaine distance en se dirigeant vers le centre longitudinal CL, créant une première zone Z1 de sollicitation thermique accrue de la cuve 10. Toujours selon l’exemple de la Figure 2, le tourbillon V1 décroche ensuite de la paroi amont 22A à distance du centre longitudinal CL et bifurque vers la paroi aval 22B. Depuis à proximité du centre longitudinal CL, le tourbillon V1 fait pression sur la paroi aval 22B et longe la paroi aval 22B sur une certaine distance en se dirigeant vers une extrémité 22B’ de la paroi aval 22B, créant une deuxième zone Z2 de sollicitation thermique accrue. À distance de l’extrémité 22B’, le tourbillon V1 décroche de la paroi aval 22B avant d’aller rejoindre la paroi transversale 24D à distance d’extrémités 24D’ opposées de la paroi transversale 24D, créant une zone ZR de sollicitation thermique réduite à la jonction entre les parois aval 22B et transversale 24D. Le tourbillon V2 circule dans la zone ZR de sollicitation thermique réduite en sens antihoraire et à vitesse plus faible que le tourbillon V1 , longeant la paroi aval 22B à proximité de l’extrémité 22B’, induisant une faible pression sur la paroi aval 22B. Ensuite, le tourbillon V1 fait pression sur la paroi transversale 24D de part et d’autre du centre transversal CT et longe la paroi transversale 24D à distance des parois amont 22A et aval 22B, créant une troisième zone Z3 de sollicitation thermique accrue.

[0035] Toujours selon l’exemple de la Figure 2, les zones Z1 , Z2 voient un écoulement normal aux parois latérales et donc un flux thermique plus important qu’en nominal où l’écoulement est latéral. La zone Z3 peut montrer des contre-tourbillons qui facilitent la formation de talus et limitent les flux thermiques. La différence de flux thermique, et plus particulièrement les variations d’échanges thermiques entre le bain/métal et le talus, dans les divers zones Z1 , Z2, Z3 et ZR, peut être observée par la mesure de la répartition du talus autour de la cuve. Un équilibrage des flux thermiques dans les divers zones est donc souhaitable afin de ré-homogénéiser l’épaisseur du talus autour de la cuve 10. [0036] En référence à la Figure 2, afin de pallier les effets adverses de l’électromagnétisme de la cuve 10 sur la formation de talus T le long du pourtour du creuset C, la couche interne 80 du système de revêtement 30 est constituée de segments, c’est-à-dire de séries de blocs 82 soit nominaux (ou segments nominaux 84), soit conducteurs (ou segments conducteurs 86), ou soit isolants (ou segments isolants 88). Chacun des segments 84, 86, 88 hérite des propriétés des blocs 82 dont il est constitué, et peut donc être construit, selon la réalisation, en l’un ou l’autre des types de matériaux suivants, énoncés en ordre de conductivité thermique croissante: anthracitique, semi-graphitique, graphitique, graphitisé, ou sur-graphitisé. Ainsi, selon la réalisation, chaque segment nominal 84 est construit dans un matériau de type semi-graphitique, graphitique ou graphitisé, chaque segment conducteur 86 est construit dans un matériau de type graphitique, graphitisé ou sur-graphitisé, et chaque segment isolant 88 est construit dans un matériau anthracitique, semi-graphitique ou graphitique, de sorte que les segments conducteurs 86 ont une conductivité thermique plus élevée que les segments nominaux 84, alors que les segments isolants 88 ont une conductivité thermique moindre que les segments nominaux 84. Les segments 84, 86 et 88 sont apposés en alternance le long des parois latérales du caisson 20. Tout dépendant de la réalisation, les segments 84, 86 et 88 peuvent inclure plus d’un segment nominal 84, plus d’un segment conducteur 86 et/ou plus d’un segment isolant 88 le long d’une même paroi latérale. Dans l’exemple montré, le long de la paroi amont 22A, un premier segment nominal 84A s’étend depuis le centre longitudinal CL vers une extrémité 22A’ de la paroi amont 22A. Un premier segment conducteur 86A s’étend depuis à proximité de l’extrémité 22A’ vers le centre longitudinal CL. Le premier segment conducteur 86A jouxte la zone Z1 . Il est à noter que le premier segment nominal 84A est plus long que le premier segment conducteur 86A. Le premier segment conducteur 86A a une longueur équivalente entre 0 et 66% de la distance entre le centre longitudinal CL et l’extrémité 22k'. Sur l’exemple fourni, la longueur du premier segment conducteur 86A peut correspondre à une distance couverte par 2 à 8 blocs cathodiques 42 selon l’axe X, considérant que la cuve compte 12 blocs entre le centre longitudinal CL et l’extrémité 22k’.

[0037] Le long de la paroi aval 22B, un deuxième segment conducteur 86B s’étend depuis le centre longitudinal CL vers une extrémité 22B’ de la paroi aval 22B. Le deuxième segment conducteur 86B jouxte la zone Z2. On remarquera que le premier segment nominal 84A est plus grand que le deuxième segment conducteur 86B. Le deuxième segment conducteur 86B a une longueur équivalente entre 0 et 70 % de la distance entre le centre longitudinal CL et l’extrémité 22B’. Entre le deuxième segment conducteur 86B et l’extrémité 22B’, la couche interne 80 a une conductivité thermique égale ou moindre à la conductivité thermique nominale. Dans le cas présent, un segment isolant 88 s’étend depuis à proximité de l’extrémité 22B’ vers le centre longitudinal CL. Le segment isolant 88 jouxte la zone ZR. Le segment isolant 88 a une longueur équivalente entre 0 et 40 % de la distance entre le centre longitudinal CL et l’extrémité 22B’. Un deuxième segment nominal 84B est disposé entre le deuxième segment conducteur 86B et le segment isolant 88. Dans d’autres réalisations, le segment isolant 88 est omis, de sorte que le deuxième segment nominal 84B s’étend jusqu’à proximité de l’extrémité 22B’.

[0038] Le long de la paroi transversale 24D, un troisième segment conducteur 86C, ou segment conducteur transversal, s’étend depuis le centre transversal CT jusqu’à distance d’extrémités 24D’ opposées de la paroi transversale 24D. Le troisième segment conducteur 86C a une longueur équivalente entre 0 et 75 % de la longueur de la paroi transversale 24D. Une paire de troisièmes segments nominaux 84C, ou segments nominaux transverses, s’étendent de part et d’autre du troisième segment conducteur 86C jusqu’aux extrémités 24D’.

[0039] Dans cet exemple, les segments nominaux 84A, 84B, 84C sont en matériau graphitique. Le premier segment conducteur 86A est en matériau sur-graphitisé. Le deuxième segment conducteur 86B et le troisième segment conducteur 86C sont en matériau graphitisé. Le segment isolant 88 est en matériau semi-graphitique. Dans d’autres réalisations de la cuve 10, les segments nominaux 84A, 84B, 84C sont en matériau semi-graphitique. Le premier segment conducteur 86A est en matériau graphitisé. Le deuxième segment conducteur 86B et le troisième segment conducteur 86C sont en matériau graphitique. Le segment isolant 88 est en matériau anthracitique.

[0040] En référence à la Figure 4, de par leur nature et leur positionnement eu égard aux tourbillons V1 , V2, les segments de la couche interne 80 du système de revêtement 30 ont en commun de rendre possible un transfert de chaleur local adéquat pour la formation du talus T, de sorte que le talus T s’avérera globalement d’une dimension adéquate et homogène. On entend par dimension homogène une épaisseur de talus T étant sensiblement la même horizontalement (dans le plan XY) tout au long de la couche interne 80.

[0041] Dans certaines réalisations, la cuve peut être munie de moyens d’évacuation incluent des moyens de refroidissement de l’aluminerie 1 disposés hors de la cuve 10 et répartis autour du caisson 20. Les moyens de refroidissement peuvent inclure des ailettes. Les ailettes peuvent avantageusement être prévues pour avoir une densité plus importante le long des segments conducteurs 86A, 86B, 86C que le long des segments nominaux 84A, 84B, 84C. Dit autrement, un ratio de superficie d’ailettes par unité de longueur de segment conducteurs 86A, 86B, 86C est plus grand qu’un ratio de superficie d’ailettes par unité de longueur de segments nominaux 84A, 84B, 84C.

[0042] Les moyens de refroidissement peuvent inclure des moyens de soufflage adaptés pour diriger un jet d’air localisé. Les moyens de soufflage peuvent avantageusement être prévus pour qu’une densité de soufflage soit plus importante le long des segments conducteurs 86A, 86B, 86C que le long des segments nominaux 84A, 84B, 84C. Dit autrement, un ratio de débit d’air incident des moyens de soufflage par unité de longueur de segment conducteurs 86A, 86B, 86C est plus grand qu’un ratio de débit d’air incident des moyens de soufflage par unité de longueur de segments nominaux 84A, 84B, 84C. Les moyens de soufflage peuvent être situés vis-à-vis les segments conducteurs 86A, 86B, 86C ou orientés vers les segments conducteurs 86A, 86B, 86C et/ou au loin des segments nominaux 84A, 84B, 84C.

[0043] D’autres changements pourraient être implémentés par une personne moyennement versée dans l’art en vue du présent document, lesquels seraient aussi compris dans la portée de la présente technologie.