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Rev. Metall.
Volume 108, Number 7-8, 2011
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Page(s) | 397 - 411 | |
DOI | https://doi.org/10.1051/metal/2011069 | |
Published online | 02 February 2012 |
Improvement and control of the normal fume flow rate in aluminium smelting factory
Amélioration et mise sous contrôle du débit normal des centres de captation d’une usine d’électrolyse d’aluminium
ENSP, Yaoundé Cameroon, École Nationale Supérieure Polytechnique, BP 8390, Yaoundé, Cameroon
e-mail: gmbobda@yahoo.fr
Received: 16 February 2011
Accepted: 8 November 2011
The collection efficiency is the major indicator for the evaluation of the pollution rate and the environmental performance of the aluminium electrolysis process. This efficiency is proportional to the flow rate of the released gases at the chimney. Since December 2009, the normal flow rate has being decreasing and fluctuating in the Alucam smelting factory. At the Analysis step of the DMAIC methodology, the fundamental causes of the variations and the decrease in the gas normal fume flow rate were identified in a previous study. We intend here to stabilize the flow rate, to Improve the efficiency and to put into place a reliable mechanism of Control in order to maintain target variables within Six Sigma limits. Therefore, we propose an appropriate model of the pipeline network which permits us to identify the causes of the process low capability by excluding the interpretation controversy of the relation between the stopping of pots and the decrease in the fume collection and treatment installation. Then, we choose to achieve the modulation of the suction fan to adapt to changes in system load, and the replacement of the fan impeller to reach the continuous regulation of the flow rate. Benefits cannot be over emphasized because the company may improve on its collection and treatment efficiency, hence an effective reduction of dangerous gaseous fluoride emissions.
Résumé
Le rendement de captage est l’un des principaux indicateurs de l’évaluation du taux de pollution de la rapidité et de la performance environnementale du système d’électrolyse d’aluminium. Il est proportionnel au débit des gaz rejetés à la cheminée. À l’usine d’électrolyse de la Compagnie Alucam, le débit normal décroît et fluctue depuis Décembre 2009. À l’étape d’Analyse de la méthodologie DMAIC, les causes primordiales des fluctuations et de la baisse du débit normal des gaz fluorés rejetés par les centres de captation avaient été déterminées dans une étude précédente. L’objectif présent est la stabilisation du débit, l’amélioration du rendement et la mise sur pied d’un dispositif de contrôle fiable fondé sur le maintien des variables de contrôle dans l’intervalle limite défini par l’outil Lean Six Sigma. Pour ce faire, on propose un modèle adéquat de la tuyauterie du réseau de circulation des gaz, qui permet d’identifier la cause principale de la faible capabilité du processus en relevant l’équivoque de la relation entre l’arrêt du fonctionnement des cuves électrolytiques et la fluctuation du débit normal des gaz à la cheminée. On retient ensuite la modulation du ventilateur principal pour une adaptation correcte à la variation des charges du système et l’installation d’un volet à aubage réglable pour un réglage continu du débit. Le gain est inestimable, vu l’importance pour l’entreprise de l’amélioration du rendement de captage et suite à une réduction effective du danger des émissions des gaz fluorés.
Key words: Control / environment / fluorinated gases / Lean Six Sigma / aluminium production
Mots clés : Contrôle / protection de l’environnement / gaz fluorés / Lean Six Sigma / production d’aluminium
© EDP Sciences 2012
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