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Prédiction de l'efficacité de courant du procédé Hall-Héroult

Dassylva-Raymond Véronique. (2009). Prédiction de l'efficacité de courant du procédé Hall-Héroult. Mémoire de maîtrise, Université du Québec à Chicoutimi.

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Résumé

Le procédé Hall-Héroult, permettant la production de l'aluminium par electrolyse, est très énergivore et polluant. Le rendement de production de ce procédé se nomme efficacité de courant et est défini comme étant le rapport entre la production de métal réelle et théorique, obtenue par la loi de Faraday. La compagnie Process Performance Technologies a développé un projet dans le but d'augmenter l'efficacité de courant du procédé Hall-Héroult. Ce projet est divisé en deux volets distincts, soit la mise au point d'un système de contrôle ainsi que le développement d'un système d'analyse statistique incluant un modèle mathématique de prédiction d'efficacité de courant.

Le travail de recherche de cette maîtrise, mené en collaboration avec la compagnie P.P.T., porte essentiellement sur le modèle mathématique de prédiction d'efficacité de courant. L'objectif principal était de valider et d'améliorer le modèle utilisée par P.P.T.. Pour ce faire, une large recherche bibliographique a été effectuée afin de comparer les équations du modèle P.P.T. à celles présentes dans la littérature. D'autre part, une banque de relations empiriques concernant les propriétés de l'électrolyte, tirées de la littérature, a été remise à la compagnie afin de permettre à l'utilisateur du système de choisir les équations les plus appropriées au type de bain qu'il utilise.

Une étude approfondie, portant sur un des paramètres importants du modèle, l'épaisseur de la gelée, a aussi été effectuée. L'analyse de plusieurs modèles globaux à résistances thermiques a permis de mieux comprendre l'influence du coefficient de transfert de chaleur bain-gelée sur l'épaisseur de la couche de gelée. De plus, diverses modélisations numériques, réalisées à l'aide d'un logiciel commercial d'éléments finis, ont été effectuées afin d'étudier le comportement de la gelée et aussi dans le but d'obtenir une équation généralisée reliant les pertes de chaleur et l'épaisseur de la gelée.

Type de document:Thèse ou mémoire de l'UQAC (Mémoire de maîtrise)
Date:2009
Lieu de publication:Chicoutimi
Programme d'étude:Maîtrise en ingénierie
Nombre de pages:180
ISBN:9781412315906
Identifiant unique:10.1522/030115871
Sujets:Sciences naturelles et génie > Génie > Génie mécanique
Département, module, service et unité de recherche:Départements et modules > Département des sciences appliquées > Programmes d'études de cycles supérieurs en ingénierie
Directeur(s), Co-directeur(s) et responsable(s):Kiss, Laszlo
Holdner, Donald
Mots-clés:Aluminium--Électrométallurgie, Procédé Hall et Héroult, Courants électriques, Aluminum--Electrometallurgy, Hall Heroult process, Electric currents, SYSTEME, CONTROLE, ANALYSE, STATISTIQUE, MODELE, MATHEMATIQUE, BAIN, GELEE
Déposé le:01 janv. 2009 12:34
Dernière modification:20 sept. 2011 15:33
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