Rendement. Le rendement serait d'environ
avec des électrodes en charbon et jusque 0,82 avec des électrodes en fer.
996. Perte par volatilisation. On ne perd ainsi par 24 heures que 0,05 de la masse en fusion.
297. Pureté du métal obtenu. L'aluminium obtenu ne contiendrait que 0,2 à 0,5 p. c. de fer. Une aussi faible proportion de métal étranger ne saurait avoir un mauvais effet sur la qualité de l'aluminium ; pour les usages ordinaires, le fer communique à l'aluminium de la raideur.
298. Résultats des trois années d'expériences. Des essais en grand exécutés à Greil, durant trois années, avec des intensités différentes, mais une surface de cathode proportionnée à l'intensité, ont donné les résultats suivants :
Durée des expériences 7 à 20 heures.
Intensité du courant 89 à 1330 ampèrea.
Différence de potentiels aux électrodes 4 à 6 voits. Voici à cet égard quelques chiffres d'expériences :
Nature Durée Intensité Date de la de . du
cathode rexpèrience courant
Dlff. de
potentiels
aux électr.
Poids du métal déposé calculé
Coefficient
de rendement
7 Mai 1887 fcharbon
89 arap
200 gr. 363 gr.
27 Janv.1888 id.
23 Juil. 188^ id.
5 Dec. 1889 fer
20Janv.l890 id.
Dates
Nombre
jours
Heures de marche d'arrêt
Nombre
de cuves
Poids du métal déposé
1888 Novembre
140 kilog.
1889 JuiUet-Aoùt
1890 Février-Mars
Ces chiffres montrent bien la régularité de la marche et permettent de se faire une idée de la durée des creusets- Toltamètres.
Poids total de métal déposé pendant t expérience :
^00 à 3600 grammes.
Poids de métal fabriqué durant les trois années ;
Années Aluminium pur Aluminium allié
1887 500 kilog. 200 kilog.
299. Consommation d'énergie. Voici le relevé d'une expérience conduite avec tous les soins requis et qui peut, d'après M. Minet, être considérée comme représentant la marche normale :
Données d*un bain à la date du 11 Février 1890
(CUVE EN Dérivation).
Durée d'une coulée 7 heures.
Nombre de coulées 3 •»
Durée totale de la marche 21 »»
Poids du métal produit par coulée (moyenne). . 1750 grammes.
Poids total 5250
Différence de potentiels . . * ... s = S^'oits j5.
Intensité z = 1500 ampères.
Force contre-électromotrice d ts 2 volts.
Résistance de Félectrolyte p=^0ohm,D025
Température i — lOOO^.
Donnée de quatre bains établis en tension.
Nombre de cuves 4 .
Poids total du métal produit en 21 heures . . . 21000 gramme». Poids théorique du métal en fonction de la quantité
d'électricité 41580 »•
Rendement industriel 0,505
De ces données on déduit :
5,75X1500 Puissance traversant chaque cuve : „ = llch.-v.,5.
Energie totale dépensée durant l'opération : 11,5X21 r=s241ch.-h.,5.
Poids de métal obtenu par cheval-heure : ôTTt^^^^^*»'
Energie électrique laissée dans le bain pour libérer 1 kiiog. d*alu
minium : ^r-z- = 46 chevaux heures. [Voir §§ 255 et 256].
Données d*un bain à la date du 10 Décembre 1890
(cuve-cathode en fonte recouverte intérieurement de charbon).
Densité du courant au pôle positif . . 0*ïnp-,75 négatif . . 0a»«P-,50 Température 920<». Durée de lexpérience 22 h.
Intensité . . . . - . 1500 amp.
Quantité d'électricité. 330 amp. h.
Poids théorique . . 11220gr.
Poids obtenu . . . 6500 gr.
Rendement .... 0,58 Force électro motrice
minima .... 2 volts.
Résist. de l'électrolyte Oohm,ooi7
Différence de potentiels aux électrodes . . 4^ ,55
Energie électrique en chevaux-vapeur . . 9^ ,27
Quantité d'énergie dépensée en chev.-h"". 204 ch.-h.
Poids de métal par chev.-h.-él. dépensé dans le bain. 31gr-,9 Energie dépensée dans le bain par kil. d'aluminium. 31c»»-h.,3
300. Application. Proposons-nous d'installer un atelier MINET CAPABLE DE FABRIQUER PAR 24 HELTIES 100 kilog.
d'aluminium.
Force motrice. La consommation d'énergie électrique étant
46 X 100=4600 chevaux-heures paf kllog., elle sera fournie par
un moteur de
en admettant, vu la grande intensité, une perte de 0,35 dans la transmission et la dynamo.
Matières premières. D'après les derniers résultats qui nous sont communiqués par M. Minet, on consomme, pour produire 1 kiiog. d'aluminium :
2 kilog d'alumine hydratée à 0^'^-,35 0,70
1 kilog. de cryolithe 0,75
1 kilog. d'oxyfluorure d'aluminium 0,6&
Total 2^,10
Goût de rinstallation.
Machine à vapeur de 300 chevaux avec générateurs . fr, 120 000 00
Deux dynamos « 36 000 UO
Broyeur, pulvérisateur. mélangeur, presse hydraulique,
atelier d'ajustage *■ 10 000 00
Fours • 4 000 00
Divers * . . »♦ 20 ÛOO 00
Bâtiments - îô 000 00
Terrain • ]0 000 00
Fonds de roulement . . . , . . . ^ 100 000 00
Total fr. 325 000 00
Dépenses journalières.
Matières premières . . . . . . fr. 210 00
Electrodes - 100 00
Chauffage des bains, une tonne de charbon . . * " IH 00
Main-d'œuvre * 50 00
€harbon de chaufferie, 15 tonnes â 15 fr. , , . . ^ 225 00
Matières de consommation ..,,... ^ 5 00
Réparations, y compris les balais et segmeûts . . . *» 50 00
Entretien de l'usine . • 15 00
Ingénieur-directeur et contre-maître . . , . . ♦* 40 00
Intérêt . ' . ». 54 gO
Amortissement . . . * 35 ÇKI
Divers et imprévus . * 30 00
Total fr. 8;)3 10
Priûo de revient. L'aluminium Jsolé ressortirait ainsi à -environ 8^''-30 le kilogramme.
Rema7^ques. Le chiffre qui vient trètre déterminé est un maximum. En effet :
i. Les prix côtés pour les minei-iis <levront baisser, grâce au développement de cette industrie nouvelle.
2. Avec plusieurs bains placés en tension, on pourra compter sur la perte normale de 0,20 dans la transmission ; le moteur sera ramené à 240 chev.
3. L'emploi de la cuve-cathode non dérivée, avec laquelle on consomme par kilog. de métal 3i ^a&v.-h, au lieu de 46 [§ 299] abaisserait ce chiffre à 165.
Il est vrai que le métal serait moins pur (3 p. c. d'impuretés
environ), mais il se prêterait encore bien au martelage. D'ailleurs, en employant un minerai exempt de silice, on pourrait ainsi obtenir de l'aluminium à i p. c. d'impuretés seulement, dont 0,6 à 0,8 p. c. de fer.
4. M. Minet espère pouvoir marcher avec une force électromotrice de 4 volts seulement, pour laquelle le sel marin ne serait plus décomposé ; le rendement serait alors porté à 0,70* dans le cas de la cuve en dérivation.
5. Quand les choses sont disposées pour que l'aluminium se combine avec le métal de la cuve en donnant directement un alliage, le déchet, attribué à la formation d'un sous-fluorure par la combinaison du fluorure avec l'aluminium naissant, est presque totalement supprimé et laisse un rendement à peu près théorique.
6. Enfin, la substitution des forces naturelles aux moteursà vapeur permettrait encore une économie appréciable. On peut donc espérer pouvoir obtenir prochainement l'aluminium à 6 fr. le kilog. par l'électrolyse des sels fondus [Voir aussi § 319].
Les résultats qui ont servi de base à cette étude ont été obtenus à Greil, à l'usine de MM. Bernard frères, qui ont installé une nouvelle fonderie à Saint-Michel (Savoie).