Stratégies de monitoring et de commande avancées des cellules Hall-Héroult utilisant les courants électriques individuels des anodes

Contexte. De nouvelles technologies fiables et moins coûteuses sont disponibles pour mesurer les courants électriques des anodes consommées par le procédé Hall-Héroult. Ces signaux permettraient le développement d’une nouvelle génération de systèmes de monitoring et de contrôle capable de détecter et diagnostiquer des conditions locales anormales dans les cuves et de les atténuer.

Objectif. Améliorer la détection et le diagnostic des événements anormaux dans les cellules Hall-Héroult (H-H) en utilisant les courants électriques mesurés sur les anodes individuelles (CEAI).

Méhodologie. Le projet nécessite de récupérer les signaux CEAI à partir d'un certain nombre de cellules H-H d’une usine d’Alcoa dans différentes conditions d’opération (normales et anormales). Deuxièmement, des algorithmes de traitement et d'analyse des signaux seront développés pour extraire les caractéristiques pertinentes des CEAI afin de détecter et de diagnostiquer les événements anormaux, tels que les effets d'anode à bas voltage, les incidents anodiques, les instabilités magnéto-hydrodynamiques, etc. La stratégie de monitoring sera évaluée à l’usine d'Alcoa selon des plans d’expériences. La manière d'utiliser les informations fournies par le système pour appliquer des actions correctives sera déterminée. L’étudiant(e) devra interagir avec le personnel d’Alcoa et possiblement effectuer des visites régulières en usine afin de récolter des données, de réaliser des expériences sur le procédé à l’échelle industrielle pour enrichir les bases de données, appliquer les résultats des travaux en usine et démontrer les bénéfices. L’usine d’Alcoa à Deschambault est située à 40 minutes du campus.

Début: Aussitôt que possible

Nous recherchons un excellent candidat à la maîtrise et un au doctorat pour le projet de R&D industrielle “Development of advanced monitoring and control schemes for the primary aluminum industry” financé conjointement par le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG) et la compagnie Alcoa Corporation, un des grands producteurs mondiaux d’aluminium de première fusion. La recherche sera réalisée principalement à l’Université Laval, mais certains travaux peuvent nécessiter des visites dans les usines d’Alcoa. L’Université Laval, via le Centre de recherche sur l’aluminium – REGAL, est un leader mondial en recherche académique portant sur la production de l’aluminium. Le REGAL-Laval est formé de 15 professeurs et d’environ 50 étudiants gradués. Le candidat sera intégré au groupe et profitera d’une infrastructure de recherche unique, dont une usine pilote de fabrication d’anodes de carbone.

Recherche étudiant ayant un profil génie des procédés et/ou spécialité en commande automatique, en optimisation des procédés industriels ou en chimiométrie appliquée aux procédés industriels.

Avoir maintenu une moyenne cumulative de B (ou équivalente) pour les 4 années du diplôme de baccalauréat et celui de master. Être autonome. Capacité à écrire, lire et parler le Français ou l’Anglais.

Les connaissances en analyse de données par méthodes statistiques, en commande, en programmation Matlab et celles de la production de l’aluminium sont des atouts recherchés.

Posséder un permis de conduire Canadien valide ou de l’obtenir durant la première année du projet.