Contribution à l‛étude des perturbations électromagnétiques

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Contribution à l‛étude des
perturbations électromagnétiques
conduites :
Usine d ‘électrolyse
Aluminium Pechiney de Lannemezan

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Sommaire
3.1.1. Fonction........................................................................................................................................................................7
3.1.2. Gestion d‛énergie et pollution harmonique des lignes 63 kV...........................................................8
3.1.3. Propagation des harmoniques. Perturbations produites [8]..............................................................8
3.1.4. Le cas des redresseurs [13].............................................................................................................................9
4.2.1. Présentation des groupes transformateurs-redresseurs.................................................................13
4.2.2. Technique de personnalisation des groupes [1] ....................................................................................14
5.4.1. Transformateur : voir annexe 4 folio 2NSE3 ......................................................................................18
5.4.2. Courant primaire du transformateur ..........................................................................................................18

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1. PRESENTATION GENERALE
Usine de LANNEMEZAN :
1.1. Situation géographique :
L‛usine Aluminium Pechiney est située sur le plateau de Lannemezan au pied des Pyrénées sur l‛axe
Toulouse Bayonne.
1.2. Bref historique :
En 1936, la production d'aluminium était fortement concentrée dans les Alpes. A l‛époque, le climat
international laissait présager un conflit imminent. L'Etat décida alors de protéger cette industrie en
l'éloignant le plus possible des frontières allemandes.
Le site de Lannemezan sera donc choisi pour plusieurs raisons :
-Géopolitique
-Existence d'une usine chimique depuis 1914
-Importantes ressources en terrain inexploité es
-Ressources énergétiques hydrauliques proches
La production est portée jusqu‛à 11000 Tonnes/an en 1960 pour arriver à 45000 Tonnes/an en 1980.
Aujourd‛hui, l‛usine de Lannemezan produit :
-40000 Tonnes/an de plaques destinées, après laminage, au bâtiment, à l‛emballage et à des
articles de grande consommation.
-des barres conductrices utilisées dans d‛autres usines, notamment d‛électrolyse.
-5000 Tonnes/an de lingots T destinés à la refonte.
Pour une production de 40000 tonnes, l'usine de Lannemezan reçoit :
-90 000 t d'alumine de Gardanne et La Barasse
-12 000 t de produits fluorés de Salindres
-16 000 t de coke des Etats-Unis

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-5 000 t de brai de l'usine CDT chimie de Port Le Bouc.
2. LE PROCEDE DE FABRICATION
La production d‛aluminium se fait en deux étapes :
1. du minerai (bauxite), on extrait l'oxyde d'aluminium (alumine) à l'aide d'un procédé nommé
Bayer : le principe est basé sur la dissolution de l'alumine par la soude caustique pour la
transformer en aluminate de soude soluble. Cette opération est notamment réalisée dans deux
usines situées prés de Marseille. Elles expédient à Lannemezan, par trains complets, 100 000
tonnes d'alumine par an.
2. ensuite, on réduit cet oxyde en métal par l'action d'un courant continu de forte intensité (100
000 A). Cette opération est réalisée à Lannemezan. C'est le métallurgiste français Paul
Héroult qui en 1886 eut l'idée d'appliquer l'électrolyse à la fabrication de l'aluminium. L'astuce
d'Héroult, fut de travailler avec un mélange composé d'alumine (matériau isolant) et de
cryolithe (minerai naturel : fluorure double d'aluminium et de sodium). Ce mélange avait en
effet des caractéristiques électriques et thermiques permettant une mise en oeuvre réaliste,
c'est-à-dire une faible résistance électrique et des caractéristiques thermiques particulières
avec une température de fusion du mélange à 935 °C (température beaucoup plus basse que
celle de fusion de l'alumine à 2040 °C).
Cette opération a donc lieu à 960 °C dans une cellule d'électrolyse appelée cuve ou l'alumine est
dissoute dans un bain de cryolithe. Ce procédé donne lieu à un dégagement d'oxygène qui vient brûler
les anodes qu'il faut donc renouveler régulièrement. Un service spécialisé de l'usine fabrique le sous-
ensemble anodique.
L'aluminium liquide se dépose au fond de la cuve (cathode) d'où on l'extrait par aspiration dans une
poche de coulée étanche en acier garnie de briques réfractaires dans laquelle on réalise le vide partiel.
Ce métal est ensuite stocké dans des fours en fonderie. Il est ensuite solidifié sous forme de
plaques ou de lingots dans l'atelier de Fonderie.
On peut voir certains outillages utilisés pour la fabrication sur les photos qui suivent.

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CUVE :
SERIE DE 180 CUVES ALIMENTEES SOUS 800 V 100000 A :