<EMI ID=1.1>
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sion et l'affinage efficaces du verre fonda dans un
four continu chauffé au moyen d'un combustible.
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tinus employés jusqu'à présent ont été très inefficaces
et que, même lorsqu'ils travaillaient dans les meilleur <EMI ID=4.1>
duit était de qualité inférieure ou déficiente.
C'est ainsi par exemple que, dans l'industrie du verre à vitres, on a considéré qu'un bassin fonction-
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qualité, c'est-à-dire de verre sensiblement exempt de grains de petites pierres, de nervures, de bulles, etc.. On pouvait rarement élever au-dessus de 25 % le pourcentage de verre de bonne qualité produit dans ces bassins et cela seulement dans le cas où l'on travaillait à une vitesse telle que le rendement de l'opération était grandement diminué.
L'une des raisons essentielles pour le fonctionnement inefficace des fours continus, dans le passé, avait pour cause l'absence d'un contrôle adéquat
des courants de convexion qui se produisaient dans le verre pendant les opérations de fusion et d'affinage. Cette absence de contrôle qui existait jusqu'à présent se manifestait par une distribution défectueuse des deux
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culation primaire., celle-ci se rapportant au mouvement de la surface du verre pour s'écarter du point le plus chaud vers la paroi arrière du four, et par l'expression "circulation secondaire", conformément à laquelle la surface du verre se déplace du point le plus chaud vers l'avant du four.
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sable, pour un travail efficace, que la circulation primaire s'étende sur une partie considérable du bassin parce qu'un trajet étendu pour cette circulation donne beaucoup plus de stabilité à l'opération que jusqu'à présent, ce qui donne amplement l'occasion d'une fusion <EMI ID=8.1>
gaz contenus dans chacune des parties du verre, avant qu'elles n'entrent dans la circulation secondaire, Ceci permettait également une meilleure homogénéisatio:
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Dans la fabrication du verre par le procédé continu, on doit se rappeler constamment certaines con' ditions essentielles. Il doit y avoir, dans la partie du four où se fait la fusion, un point dont la tempe" rature est suffisamment élevée pour transformer la chai ge rapidement et d'une façon efficace en verre. Cette température peut être différente pour diverses espèces
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dément à des températures plus élevées que celle que l'on choisit ordinairement comme température de fusion. Toutefois, la température de fusion que l'on choisit généralement est celle à laquelle le meilleur êquilibre est maintenu entre la vitesse de la fusion désirée et la destruction des matières réfractaires formant le bassin. Par exemple, pour certains types de verre à vitres, la meilleure température de fusion est de
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cette température est celle qui doit exister à l'endroit qui, dans ce qui suit, sera appelé "point chaud*,
Il est également indispensable qu'en un autre
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du verre s oit réduite oette température étant maintenue généralement (instante en ce point, qui est celui où
la fusion et l'affinage du verre sont sensiblement ache-
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tante audit pointa la température du verre, lorsqu'il est amené à l'appareil de façonnage ou d'étirage, est <EMI ID=14.1>
reil. Dans le cas du type de verre à vitres mentionné ci-dessus, cette deuxième température est de 1260[deg.] environ, au point où le verre quitte la partie du four où se fait l'affinage et passe dans le compartiment d'extraction à partir d'où le verre est façonné par un procédé connu quelconque. En ce point ou en un point correspondant d'un four différent, la température exacte ne varie pas seulement avec les caractéristiques du verre que l'on utilise mais il est clair quelle varie aussi un peu suivant l'usage que l�on veut faire du verre retiré de la chambre de recuit; mais, pour un travail déterminé quelconque et pour un verre détermi-
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de régler la température, tant en ce qui concerne le point chaud qu'en ce qui concerne le point froid, que la chaleur amenée dans l'extrémité du four où se fait
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la position relative du point chaud et du point froid Il est indispensable que le point froid reste à la
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positifs de chauffage et de refroidissement provoquent un déplacement du point chaud dans le sens longitudinal du bassin.
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:rament, il était nécessaire, pour maintenir le point froid à la température convenable, de maintenir le
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chaud vers le bas du four n'a pas amélioré les conditions de travail parce que le déplacement de ce point vers l'avant augmente automatiquement la température
du point froid. Les industriels ont cherché à vaincre cette difficulté en allongeant le four tout entier.
Ceci est le cas particulièrement dans l'industrie du verre à vitres où les bassins ont atteint des dimensions énormes, mais cet expédient s'est montré peu satisfaisant parce que l'augmentation des bassins dans leur ensemble entraînait, à son tour, l'augmentation de leur capacité et la ./nécessité d'utiliser plus de combustible tout
en modifiant peu ou pas du tout la position relative du
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trés très instables et sujets à des modifications très marquées et très nuisibles dans leur fonctionnement lorsqu'il se produisait de légères variations dans les
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maintenu assez près de la paroi arrière du compartiment de fusion parce qu'un déplacement notable quelconque
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culation secondaire et à provoquer le passage du verre insuffisamment fondu et insuffisamment affiné, à travers
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Le principal objet de la présente invention est un:-. dispositif et un procédé pour le fonctionnement des bassins pour la fusion continue du verre, bassins qui réalisent une distribution convenable, dans le gens longitudinal, de la circulation primaire et de la circulation secondaire, tout en maintenant sans changement les dimensions et la capacité des bassins et tout en obtenant une grande augmentation de la proportion du verre de première qualité produit.
En d'autres termes, le but visé implique l'utilisation d'un appareil dans lequel les courants de convexion existant dans le verre pendant sa fusion et son affinage sont réglés d'une façon convenable, ce qui permet d'augmenter considérablement la vitesse à laquelle fonctionne le four et la proportion de verre de première qualité produit.
D'une façon plus particulière, l'invention vise
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1er sans obstruction, à la fois vers l'avant et vers l'arrière du point chaud du four dans lequel on a prévu, en comparaison de ce qui se faisait avant, un trajet court pour la circulation secondaire et un trajet long
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en zones de circulation primaire et de circulation secondaire est exactement le contraire de ce qu'on faisait
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ditions dans les bassins existants a augmenté la production de verre de première qualité dans des proportions aussi élevées que 300 %,
De préférence, la demanderesse, pour obtenir le réglage désiré produit une séparation marquée et
/de la convexion déterminée. au dessus du. niveau du verre entre la chambre de fusion du bassin dans laquelle a lieu la circulation primaire, d'une part, et, d'autre part, la chambre de refroidissement dans laquelle se produit la circulation
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gler les gradients de température dans différentes zones des deux circulations, grâce à quoi non seulement on
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lise ces courants avec une économie appréciable de la chaleur appliquée aux fours.
D'une façon plus particulière, dans un four tel que celui qui fait l'objet de la présente invention, on prévoit une chambre de refroidissement communiquant avec une chambre de chauffage par un goulet relativement étroit, goulet qui, avec les moyens utilisés pour se" parer la chaleur et associés avec ledit goulet. facilite la détermination de l'emplacement du point chaud dans
le voisinage de l'extrémité antérieure de la zone de fusion, qui constitue une surface complémentaire de
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D'autres buts et d'autres objets de l'invention apparaîtront au c ours de la description suivante qui se rapporte au dessin annexé, dessin qui représente deux formes d'exécution différentes de bassins auxquels on a
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un succès marqué.
Sur ce dessin :
La figure 1 est une coupe horizontale d'un bassin relativement petit:, la coupe étant faite suivant 1-1 de la figure 3; La figure 2 est une coupe verticale suivant <EMI ID=32.1> La figure 3 est une coupe suivant 3"3 de la figure 1;
Les figures 4 et 5 s ont, respectivement, un plan et une coupe verticale indiquant schématiquement un trajet plus ou moins idéal d'une masse de verre fondu dans le bassin représente sur les figures 1, 2 et 3; <EMI ID=33.1> grand bassin pour la fabrication du verre à vitres, après modification par application de la présente invention audit bassin, les courants superficiels étant indiqués sur ladite coupe;
Les figures 7 et 8 sont des vues schématiques d'un four d'un des types utilisés jusqu'à présent dans
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néralement appliqué dans la fabrication de-/ les courants de convexion ayant été indiqués d'une façon analogue à celles des figures 4 et 5; La figure 9, enfin, est un graphique portant plusieurs courbes qui montrent les différents résultats obtenus par la prise de mesures relatives aux conditions <EMI ID=35.1>
re 6.
Si l'on se reporte plus particulièrement aux <EMI ID=36.1> destinée à façonner le verre. 13/ évident que le compartiment T peut communiquer avec une chambre d'étirage, telle que celle qui est indiquée sur la figure 6, si l'on doit utiliser le four pour la fabrication de verre à vitres plutôt que pour la fabrication de récipients, ou avec un bassin réservoir. Les chambres M et C sont séparées partielle-
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térieur à partir des cotés du bassin� lesdites parois étant reliées par des parois 13 qui délimitent un goulet N lequel, pour des raisons indiquées plus loin, a,
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a environ 15 à 20 % de la largeur de la chambre de fusion réalise les conditions les plus favorables, bien que l'on ait obtenu des résultats très satisfaisants, tels que ceux qui sont décrits ici, en donnant au goulet
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dessus du niveau du verre et peuvent porter des parois à jour 14 qui séparent les chambres M et C au point
de vue de la chaleur, dans la ; mesure,. voulue; .
Le but principal du prolongement,vers le haut, des parois 11, 12 et 13 ou l'application de la paroi
à jour 14 est d'exclure plus ou moins complètement de la chambre de refroidissement C les produits de combus-
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séparer les deux chambres et installer la paroi qui
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four comporte un foyer à régénérateur placé à l'une de ses extrémités et projetant une flamme en fer à cheval dans la chambre de fusion. De préférence, le mécanisme de chauffage est réglé de façon que la chaleur la plus intense soit développée sur la surface du verre immé�
diatement derrière les parois 11 et l'on considère qu'il est indispensable que le point où la température est la plus élevée soit situé, en avant de la paroi
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distance c emprise entre la paroi arrière de la chambre de fusion et la paroi 11. Conformément à l'invention,
le point chaud doit être placé à une distance suffisant te vers l'avant, par rapport à l'extrémité postérieure de la chambre de fusion, pour que 60 % au moins du verre soumis à l'action du feu se trouvent en arrière dudit point chaud et!) compte tenu de cette limitation, plus
le point chaud se rapproche du goulet,meilleurs sont
les résultats.
Pour obtenir les meilleurs résultats, il convient que la paroi postérieure 15 de la chambre de fusion
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parois de ladite chambre. A cet effet, on peut utiliser une paroi d'une épaisseur moindre en ce point ou on peut isoler d'autres parties de la chambre, comme on l'a montré en 16. Le fait qu'une quantité plus grande
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térieure, augmente l'activité dans le sens des composantes longitudinales de la circulation primaire,
Il est préférable, comme on le voit sur la figure 2, de surélever le fond 17 du bassin en un point qui se trouve à peu de distance en retrait du goulet parce que ceci contribue à déterminer et à maintenir le point chaud en un point voisin dudit goulet, par <EMI ID=45.1>
mais elle contribue à régler les courants de convexion, ce qui est désirable.
En raison de la grande surface de parois dans la chambre C (voir figure 1) et en raison du calcul et
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parois de cette chambre, on peut donner à cette demie*" re une longueur beaucoup moindre que ce qui serait nécessaire autrement pour un four qui ne présenterait pas les caractéristiques indiquées plus haut. Grâce à cette organisation. on peut obtenir une chute accentuée de température entre le point chaud D et le point froid
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pillage de combustible. Il résulte de l'emplacement
du point chaud dont il a été question plus haut et de la chute brusque de température entre le point chaud et le point froid, à l'extrémité antérieure de la chambre
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tion des gaz qu'elle renferme ait été éliminée.
Ceci est illustré par la figure 5 sur laquelle la circulation primaire est désignée par P, les flèches montrant la façon dont une moitié particulière de la
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raie, la matière s'élevant à différentes reprises à la surface du bain de verre, chaque fois à un endroit plus rapproché du point chaud, jusqu'à ce qu'elle passe fine.lement dans la circulation secondaire désignée par S.
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expulsés du verre semble être fonction du nombre de fois que le verre s'élève à la surface du bain etc dans le présent système!) on compte surtout sur une circulation qui amène chaque partie du verre à la surface on grand nombre de fois, huit à dix par exemple, plutôt que de compter, dans une large mesure, comme il était d'usage jusqu'à présent, sur l'élimination des bulles par leur
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ce dedensité entre lesdites bulles et le verre.
Après que le verre est entré dans la circu.. lation secondaire, il passe d*une façon répétée, dans les deux sens, à travers le goulet et la demanderesse a constaté que, lorsqu'on fait fonctionner un bassin conforme à l'invention à sa pleine production, il passe
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pendant le même espace de temps du bassin. En fait il semble que, dans des limites raisonnables, plus la différence entre le poids du verre passant par le goulet et celui du verre retiré du four est élevée meilleure est la qualité du verre. Les expériences de la demande** resse lui ont permis de constater que le verre passant vers l'avant par le goulet doit avoir au moins huit fois le poids de celui qui est retiré du four pendant la même période.
évidemment le schéma de la figure 5 est un
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impossible d'indiquer les trajets exacts, bien que la distribution de ces trajets, latéralement par rapport
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Par conséquent, outre le mouvement en spirale indiqué sur la figure 5, le verre et la charge circulent au
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circulation secondaire mais aussi mélangent le verre et le rendent homogène dans une très large mesure.
On obtient, en outre, un effet favorable par l'intensité et par l'extension de la circulation primaire .notamment le maintien, en arrière du goulet,
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charge qui flotte ers la paroi arrière, Bien qu'une ten dance analogue existe dans certains bassins déjà connus, les conditions dans ces fours étaient tellement instables
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sont pratiquement impossibles dans un four exécuté conformément à la présente invention. En outre dans les fours connus, le point chaud était souvent si près de la paroi arrière que, derrière lui, il n'y avait pas
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plètement fondues et affinées avant de s'écouler dans la circulation secondaire.
A�rès que le verre a passé dans la circulation secondaires il reflue, d'une façon répétée, par le goulet, vers les parois froides de la chambre de chauffe
et vers le point chaud, le verre venant progressivement
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de recuit T pour se rendre aux dispositifs d'alimenta. t.ion. Si, par hasard et malgré la circulation longue et active dans la zone primaire, du verre non homogène ou du verre qui n'a pas été affiné d'une façon convenable passe dans la circulation secondaire il a l'occasion de dégager ses gaz et de continuer à être affiné grâce à cette circulation secondaire. Comme cette circulation secondaire implique le passage répété du verre par un goulet étroit, cette circulation réalise une homogénéisation complète du verre ainsi que l'élimination finale et complète de tous les gaz qui ne sont pas réellement absorbés par le verre. L'étirage et la contraction du
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par le goulet, les accroissements et les abaissements rapides et répétés de la température du verre sont des agents importants pour l'affinage complet.
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organisation qui permet d* assurer une fusion complète et un affinage sensiblement complet au cours de la cir-
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sation complète au cours de la deuxième circulation, à une vitesse dépassant de beaucoup celle qui caractérisait ce travail comme on le faisait auparavant, non seulement on augmente, d'une façon considérable, la vitesse à laquelle le verre est produit mais on assure
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savec une économie appréciable de combustible.
Dans le bassin représenté sur la figure 1,
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bre T et agit dans cette chambre aussi bien que dans la chambre C, bien que cette extension de la circulation présente relativement peu d'importance, le verre étant complètement fondu et affiné et sa température étant
si basse que sa viscosité paralyse grandement ses mouvemonte. En diminuant le passage de la chambre C à la chambre T dans des proportions plus grandes que celles qui sont représentées sur le dessin, on peut obtenir une surface plus grande des parois et des effets de refroidissement plus considérables dans la chambre C.
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bres de refroidissement est indiquée sur la figure 6.
D'une façon générale l'invention, bien que son application la meilleure comporte l'utilisation d'un goulet', ne dépend pas nécessairement de l'existence d'un goulet. Toutefois les avantages de la présente invention
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lation secondaire active entre le point chaud et le point froid, la chute de température entre ces deux points étant suffisamment accentuée, on peut obtenir du verre excellent bien que l'on ne réalise pas néoessai� rement les conditions économiques que 1' on peut atteindre par l'utilisation de bassins présentant les caractérisa tiques décrites ci-dessus. L'utilisation d'un goulet
est particulièrement avantageuse en raison du fait qu'il
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avec la dépense de combustible la plus faible, tout en permettant une chute rapide de température entre le point
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calories entre ces deux points.
Conformément au mode d'exécution préféré de l'invention, on a prévu un endroit à passage restreint ou goulet entre la partie arrière (où se réalise la fusion) et une chambre voisine dont l'extrémité antérieu-
<EMI ID=69.1> goulet sont des facteurs importants pour la détermination et le maintien convenable de l'emplacement du
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long du four.
Des observations se rapportant à des modifications d'un four particulier ont démontré que, lors. qu'on maintenait la température de fusion déterminée de 1450[deg.] au point chaud et de 1260[deg.] au point froid,
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varier
en outre, que, si ce point chaud est situé relativement
près de la paroi postérieure du four, l'opération devient
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vée de verre de première qualité visée plus haut. De préférence, le goulet est situé à l'extrémité antérieure de ce qu'on peut appeler la sone de fusion, laquelle peut
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d'une façon générale, la "zone sous le feu". La demanderesse a constaté qu'il était très désirable de main-
tenir le point chaud en un endroit situé en avant de la
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que, plus ce point s'approche de l'extrémité antérieure de la chambre de fusion, meilleurs sont les résultats de l'opération,
Les expériences susvisées ont démontré que, pour situer le point chaud en avant de l'endroit qui se trouve à 60 % de la distance à partir de la paroi arrière de la chambre de fusion, le goulet ne devrait pas dépasser, d'une façon appréciable. 30 % de la largeur de la chambre de fusion et qu'une réduction du goulet de
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se trouve immédiatement à l'extrémité du goulet tournée du coté de la chambre de fusion. Une réduction plus pous-
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re. Toutefois, cette réduction plus poussée du goulet peut entraîner d'autres avantages qui seront décrits plus loin.
Il semble que la règle déterminée par ces expériences supplique, dans des limites raisonnables,
à des fours présentant des caractéristiques différentes, bien que des modifications des caractéristiques de rayon
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ment et peut-être des modifications de certaines carac� téristiques de la partie du four où se fait la fusion puissent modifier, entre certaines limites , la règle pour qu'elle puisse être appliquée, d'une façon &ppro� priée, à d'autres fours. Les expériences de la demanderesse ont toutefois démontré qu'on peut réaliser des avantages et des améliorations très marquée en ce qui concerne la fusion du verre lorsqu'on utilise un goulet réduit conformément à la règle indiquée plus haut et lors que la largeur dudit goulet est comprise entre 10 et 35% de la largeur de la partie du four où se fait la fusion, Il semble que les règles indiquées plus haut et basées sur les expériences susvisées ne se modifieront pas
pour des fours d'une autre construction de façon qu'elles sortent des limites qui viennent d'être indi� quées pour la largeur du goulet.
Le dessin montre, à l'échelle, deux fouis qu'on a utilisés avec succès. Ces fours se rapprochent,
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mes que de la moyenne, le four représenté sur les figuras
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par jour tandis que celui qui est représenté sur la figure 6 est exceptionnellement grand, sa production étant d'environ 175 tonnes par jour.
Les dimensions du bassin le plus petit sont : longueur à partir de la paroi arrière de la chambre
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0 m 46.
Les dimensions du bassin représenté sur la figure 6 sont: largeur 9 m 45; longueur à partir de la paroi arrière de la chambre de fusion jusqu'au goulet
23 m 47; longueur à partir du coté avant du premier <EMI ID=84.1>
Le graphique que constitue la figure 9 est fondé sur des expériences exécutées avec le bassin le plus grand et les résultats obtenus avec ledit bassin
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moins similaires faits en ce qui concerne le petit bassin. Pour l'établissent de ce graphique, la température au point froid désigné par A sur la figure 1
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sur les figures, En même temps, la température du point chaud a été maintenue constante à 1450[deg.], mais ce point était déplaçable et la quantité du déplacement de ce point vers l'arrière. à partir du côté du goulet tourna vers la chambre de fusion, est indiqué sur le graphique en pourcentage de la longueur de la chambre de fusion.
Il résulte dudit graphique que la largeur optima du goulet est comprise entre 15 et 20 % de la largeur de la chambre d.e fusion; cette largeur permet de maintenir la température du coté du goulet tourné vers la chambre de fusion à 1450[deg.] environ et maintient le point chaud directement à l'extrémité dudit goulet. Ainsi qu'on l'a dit plus haut, on peut faire varier la largeur du goulet entre 10 et 35 %, mais, lorsque la
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particulier se trouve normalement en arrière d'un point situé à 60 % de la largeur de la chambre de fusion. On peut régler, dans une faible mesure, l'emplacement du point chaud en réglant les conditions de combustion et rayonnement
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bustible si considérable que cette façon de procéder est impraticable industriellement.
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leur/du verre introduit **, on peut constater que la chaleur introduite dans la chambre de refroidissement par le goulet par suite du mouvement du verre s'approche de son maximum lorsque la largeur du races/est dienviron
25 % de la largeur de la chambre de fusion du bassin mais que, lorsque le goulet est élargi, la quantité de chaleur ainsi introduite s'abaisse. Ceci résulte du fait
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de fusion, l'écoulement du verre par le goulet diminue et ceci diminue également l'apport de chaleur sensible.
Bien que, dans ce qui précède, on ait décrit, avec des détails et d'une façon un peu particulière, les
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il est bien entendu qu'on peut y apporter différentes modifications sans qu'on s'écarte de l'esprit de ladite invention.
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par le fait qu'on provoque un courant superficiel ininterrompu de verre à partir d'une zone de verre fortement chauffée, maintenue entre les extrémités d'un four, le dit courant étant dirigé vers les parois du four, vers l'extrémité par où entre la charge, afin de maintenir la charge à ladite extrémité, sans l'intervention d'organes mécaniques.
2. Procédé de fabrication du verre conforme