La mesure de la chute de tension à travers la cathode dans l’électrolyse pour la production d’aluminium primaire est une procédure de contrôle connue pour mesurer l’état des blocs cathodiques en graphite.
La mesure de la chute de tension de la cathode fournit des informations précieuses sur l’état de la cathode pendant le fonctionnement. La mesure précise de ce paramètre permet d’optimiser la tension de fonctionnement et d’organiser une surveillance continue des écarts par rapport au déroulement normal du processus, par exemple une élévation excessive du rebord sur les blocs cathodiques et la formation de boues. Le contrôle de la chute de tension de la cathode permet de comparer le comportement des différents types opérationnels de blocs cathodiques.
Jusqu’à présent, il n’existait pas de méthode unifiée pour la détermination de ce paramètre et chaque fonderie utilisait sa propre technologie de mesure. En général, une tige d’acier est immergée au fond du bain et reliée à un voltmètre. La deuxième borne du voltmètre est reliée à la cellule de la barre d’alimentation. Cette méthode est très peu pratique à mettre en œuvre. Elle a une faible précision et une mauvaise reproductibilité en raison de l’instabilité de la congélation de la cryolithe sur la barre d’acier et de sa fusion ultérieure au contact de l’aluminium en fusion.
Pour éliminer les inconvénients susmentionnés, Heraeus Electro-Nite a mis au point une sonde combinée C-V-Therm pour mesurer la température du bain Cryolite et la chute de tension de la cathode. Cette sonde comprend un thermocouple Pt-PtRh et une électrode externe constituée d’un mince fil de molybdène relié à l’une des bornes du thermocouple. Un fil de molybdène établit un contact électrique avec l’aluminium liquide, qui à son tour est en contact avec la cathode sans chute de tension significative. La capacité d’accumulation du fil de molybdène étant extrêmement faible, seule une petite quantité de Cryolite gèle sur le fil, celle-ci fondant rapidement au contact de l’aluminium en fusion.
