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"PERFECTIONNEMENTS AUX PAROIS POUR FOURS A FONDRE IE VERRE"
La présente invention est relative aux parois pour fours à fondre le verre et plus particulièrement aux fonds de ces fours. Elle a pour but de réaliser une construction de paroi qui puisse être complètement isolée.
Les matériaux à grand pouvoir isolant ne sont généralement pas résistants au verre fondu et se détériorent rapidement lorsqu'ils sont mis en contact avec lui. Pour cette raison, il est essentiel que ces matériaux soient soustraits au contact du , verre fondu très corrosif, lorsqu'ils sont employés dans les fours à verre.
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La Demanderesse a constaté qu'on peut construire une paroi de four complètement isolée avec ces matières isolantes et que le four peut être utilisé avec une économie de combustible considérable, par un agencement et un choix convenables des matériaux qui entrent dans la constitution de la paroi.
A cet effet, l'invention concerne un procédé d'éta- blissement d'un fond isolé pour four à fondre le verre consistant à établir une couche de matière granulaire sur le support du fond de four, à placer sur cette couche un lit de blocs réfractaires résistant au verre et susceptibles de produire une matière vitreuse lorsqu'ils sont chauffés, à remplir les espaces entre les blocs en y forçant une matière granulaire réfractaire de composition et de consistance telles qu'elle vienne en contact intime avec les faces latérales des dits blocs et réagisse avec la phase vitreuse de ces derniers lorsqu'ils sont chauffés, et à chauffer le fond du four'pour produire cette réaction et pour souder les dits blocs et la matière réfractaire en un ensemble pratiquement monolithe.
L'invention concerne aussi, à titre de nouveau produit industriel, une paroi de fond de four établie selon ce procédé .
On a déjà proposé de remplir et de sceller les joints entre plusieurs blocs réfractaires formant le fond d'un four, ou cuve à verre, en introduisant dans ces joints une matière à grains libres susceptible de fondre aux températures plus élevées que celle utilisée pour chauffer la cuve, les dits grains libres étant aussi placés sous les dits blocs et la nature granulaire étant conservée jusqu'à ce que la fusion se produise, après quoi la matière granulaire est soudée en une masse solide à la fois dans les joints et sous les blocs.
De préférence, on réalise une paroi en trois parties : une couche faite de blocs en contact avec le verre et prati-
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quement imperméable, les joints entre les blocs étant remplis avec une matière qui réagit avec eux, lorsque le four est chauffé, pour former une construction monolithe ; une seconde couche sur laquelle repose la première et qui comprend une matière à grains libres de nature telle qutelle reste sous cette forme pendant le chauffage du four et constitue ainsi un support roulant pour la première couche mais qui est susceptible, lorsqu'elle est en contact avec le verre fondu à la température du four, de réagir avec le verre pour former une masse ou structure imperméable au verre;
un lit de briques isolantes qui ne résistent pas nécessairement à l'action du verre fondu et sur lequel peut être établie la couche de matière granulaire.
Dans la construction décrite, on s'est proposé d'empêcher tout contact entre le verre et les briques isolantes, d'abord en établissant la couche interne de blocs et de matière de remplissage formant une structure en principe monolithe, puis en disposant la matière granulaire qui agira pour remédier aux fuites qui pourraient résulter de craquelures dans les blocs ou d'autres causes.
En établissant la couche interne en contact avec le verre de la paroi, il est nécessaire d'employer des blocs qui, non seulement résistent au verre fondu, mais sont aussi d'une nature telle qu'ils ne diminuent pas sensiblement de volume sous l'application continue de la chaleur du four. De préférence, ces blocs sont d'une composition telle qu'ils cèdent une certaine partie de leur matière vitreuse à la matière de remplissage lorsque le four est chauffé. Cette matière vitreuse, réagissant avec la matière de remplissage, produit le développement des cristaux de liaison à la jonction entre la matière de remplissage et les blocs de façon qu'ils se prennent ensemble en structure monolithe.
Comme remplissage pour l'espace entre les blocs, la
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Demanderesse préfère préparer un coulis ou mortier de matière granulaire réfractaire auquel sont ajoutés: de petites quantités d'argile et des défloculants appropriés. La matière granulaire réfractaire est de préférence utilisée avec des dimensions de grains choisies pour permettre de couler dans les espaces entre les blocs, la plus grande quantité possible de matières solides.
La matière réfractaire de remplissage doit présenter peu de retrait, ou n'en pas présenter du tout, lorsqu'elle est chauffée et doit être susceptible de réagir avec la matière vitreuse des blocs de façon que la matière de ces' blocs et la matière de remplissage puissent se prendre ensemble en une structure monolithe. Un coulis ou mortier convenable peut être préparé avec :
33 parties en poids de corindon en lamelles de dimensions telles qu'elles traversent un tamis de 8 mailles mais ne traversent pas un tamis de 14 mailles.
27 parties en poids de corindon en lamelles de dimensions telles qu'elles traversent un tamis de 24 mailles mais ne traversent pas un tamis de 30 mailles.
31 parties en poids de corindon en lamelles de dimensions telles qu'elles traversent un tamis de 100 mailles.
4 parties d'argile en boules-Tennessee 5.
5 parties de kaolin Edgar.
15 % de silicate de sodium.
15 % de carbonate de sodium.
10 % d'eau ou moins.
Un autre coulis approprié peut être préparé en substituant au corindon en lamelles du mélange précédent, des grains de mullite fondus électriquement.
La couche de grains libres sur laquelle les blocs sont posés peut être composée d'une matière convenablement brûlée du genre silico-alumineux et contenant de préférence des proportions relativement grandes d'alumine, savoir 30 à 9 5 parties.
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Une matière gramlaire. qui donne d'excellents résultats peut être constituée de :
58 parties en poids de bauxite blanche de Géorgie,
25 parties en poids d'alumine monohydratée blanche,
11 parties en poids d'argile connue sous la dénomination G-1 et fournie par la Savannah Clay Co, de Savannah en Géorgie,
6 parties en poids de feldspath du commerce, comme ingrédients de départ. Ces matières sont broyées jusqu'à une finesse impalpable dans un broyeur à boulets.Filles sont rassemblas en une masse plastique par le gâchage usuel bien connu et l'étirage sous pression en forme de pains pour être convenablement manipulées et séchées. Lorsqu'ils sont secs, ces pains sont introduits dans un four où ils sont calcinés à une température de plus de 1530 degrés 0.
On les laisse alors re-. froidir et ils sont broyés en grains de 6 millimètres, ou plus petits.
Pour préparer la paroi de fond du four, on pose d'abord sur un support approprié, des briques isolantes ou autre matériau isolant et, sur ce lit de briques, on étale une couche de préférence de 5 centimètres ou plus, de matière granulaire sur laquelle on place un lit de blocs résistant au verre, par exemple les blocs de mullite fondue électriquement mentionnés cidessus. On prépare un mortier de la matière de remplissage qu'on introduit dans les joints entre les blocs. Comme la base sur laquelle est coulé le mortier comprend la matière granulaire, celle-ci absorbe une certaine partie de l'eau du mortier et permet d'effectuer plusieurs coulées successives.
La Demanderesse préfère le mortier coulé pour remplir les joints car elle a remarqué qu'il assure un contact plus intime entre les blocs et la matière de remplissage qui facilite le scellement des joints et la formation de la matière de remplissage et des blocs en une
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construction pratiquement monolithe. Toutefois, la présente invention n'est pas nécessairement limitée à la coulée du mortier et la matière de remplissage peut être amenée en contact avec les blocs par bourrage ou par tout autre procédé connu. '
Le dessin annexé représente à titre d'exemple seulement une forme de mise en oeuvre de l'invention.
La figure 1 montre en vue perspective une partie du fond d'un four à fondre le verre selon l'invention.
La figure 2 est une coupe verticale suivant la ligne 2-2 de la figure 1.
Sur un support de fond approprié 10, est placé un lit de briques isolantes 11 sur lequel est étalée une couche de matière silico-alumineuse 12. Des blocs 13 résistant à l'action du verre, en mullite fondue électriquement ou matière similaire, sont posés sur la matière granulaire. Ces blocs peuvent, si on le désire, présenter de la dépouille vers le bas, comme indiqué en 14, et peuvent être uniformément espacés les uns des autres. P ar cette disposition, les joints entre les blocs peuvent s'élargir vers le fond du four ce qui a tendance à faciliter la coulée du mortier. Des coulées successives de la matière de remplissage sont effectuées pour remplir complètement les joints entre les blocs.
Lorsqu'on chauffe le four avant l'introduction du verre qu'on doit y fondre, la matière de remplissage 16 réagit avec le verre des blocs et cette réaction provoque un développement interne de cristaux et transforme les blocs et la matière de remplissage en une couche imperméable au verre et pratiquement monolithe. S'il se produit un défaut quelconque dans le scellement complet des joints dans la couche en contact avec le verre, ou s'il apparaît des fentes ou craquelures à travers lesquelles le verre peut pénétrer, ce verre vient en contact avec la coucha de matière granulaire 12 et réagit avec cette dernière pour sceller les fuites et empêcher le verre
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fondu de passer et d'attaquer la matière isolante, ou de s'étaler sous les blocs 13.
La matière de remplissage et son procédé d'application peuvent être modifiés pourvu que cette matière soit maintenue en contact intime avec les blocs et soit susceptible de se transformer par réaction avec les blocs, sous l'effet de la chaleur du four.
La couche de matière granulaire 12 est par elle-même un bon isolant et son épaisseur peut varier selon les besoins.
Des quantités additionnelles de cette matière peuvent être substituées aux blocs isolants 11. De même, la composition de la matière granulaire peut varier pourvu que cette matière puisse constituer le support de roulement et être susceptible de réagir avec le verre pour empêcher les '.fuites.
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