BE446903A

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Publication number: BE446903A
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Description

Procédé et four pour la fusion ou le traitement du verre par chauffage électrique.

On sait que la résistivité électrique du verre diminue au fur et a mesure que la température augmente. Aux températures de fusion et d'affinage du verre (1260 à 1400 C) l'énergie élec- trique qui le traverse se transforme par effet Joule au sein de la matière et developpe la chaleur nécessaire pour entretenir le fusion. Cette propriété du verre a déjà été utilisée dans des fours électriques ou la masse de verre, ou de ses constituants, forme la resistance parcourue par le courant. Dans ces fours le courant est amené par ds électrodes qui plongent dans le verre en fusion, l'opération etant amorcée par un moyen de chauffage auxiliaire ou par un remplissage initial de verre en fusion.

Les fours de verrerie de ce type n'ont cependant pas don- né de très bons résultats en pratique. On constate en effet que

la surface du bain tend à se refroidir et à se solidifier, le verre se refroidissant au voisinage de la, surface par le rayonnement de sa chaleur vers la voûte, ainsi que par l'introduction et le contact des matières premières enfournées. Le déséquilibre de tem- pérature ainsi créé tend à s'accentuer du fait que la zone supé- rieure du bain, plus froide, devient moins conductrice que la zone inférieure, de sorte que le courant électrique se localise au fond du four.

La présente invention a pour but de remédier à ce grave inconvénient et de rendre homogène la température du bain de fu- sion. A cet effet deux moyens sont prévus suivant 1-'invention et peuvent être employés soit séparément soit, de préférence, en combinaison, l'un consistant à créer dans le bain une turbulen- ce ou agitation électromagnétique et l'autre à diriger les ma- tières premières dans le four de manière à éviter le refroidis- sement de la surface du bain.

On sait qu'il est possible de créer une turbulence dans une masse de sel en fusion, par l'action électromagnétique du flux engendré par le courant circulant entre des électrodes suffisam- ment rapprochées. Ce phénomène est utilisé dans des fours destinés au traitement thermique des aciers dans des bains salins, notam- ment des bains de chlorure de baryum, de certains nitrates et de borates, mais on ignorait la possibilité de créer un phénomène semblable dans un bain de verre en fusion. La présente invention repose sur la découverte de cette possibilité et consiste dans Inapplication de la. turbulence électromagnétique en vue de créer dans le bain une circulation assez rapide pour produire l'homogé- nêisation de la température au sein du verre.

Cette circulation, créée dans les fours de fusion et d'af finage du verre permet d'y entretenir un renouvellement constant de la surface du bain de verre dont la fluidite est ainsi main- tenue au degré voulu. Produite dans des bains de verre destiné à

l'étirage, au laminage ou d'une manière générale à un façonnage quelconque elle assure, par l'homogénéisation de la température qui en résulte., une amélioration notable des conditions de trai- tement.

Suivant une autre caractéristique de l'invention, on évi- te l'action nuisible des matières premières à la surface du bain en introduisant ces matières daris la partie la plus chaude du four c'est-à-dire à la partie inférieure du bain. Cette introduction peut se faire par la simple action de la pesanteur, en appli- quant le principe des vases communiquants, ou bien à l'aide de moyens mécaniques, par exemple d'une vis sans fin ou d'un pis- ton.

Les dessins annexes représentent schématiquement quelques exemples d'application de l'invention.

Fig. 1 montre en coupe verticale un four de verrerie établi suivant la présente invention.

Fig. 2 montre un four suivant l'invention avec intro- duction des matières par le bas.

Figs. 3 et 4 montrent des variantes de ce four.

Dans le four représenté sur la fig.l, le courant élec- trique est amené par les électrodes 1 qui plongent-dans le verre en fusion 2. Les électrodes 1 sont placées assez près l'une de l'au tre pour que se produise, sous Inaction du flux engendré par le courant, une turbulence se traduisant par une circulation telle que celle indiquée par les flèches 3.

La composition à fondre est introduite par l'orifice 4 au fur et à mesure des besoins. Grâce à la circulation produite, le refroidissement résultant de l'introduction des matières pre- mières à la surface est combattu par l'arrivée de verre très chaud venant de la partie inférieure du four, de sorte que le durcisse- ment superficiel du verre est évité.

Des conditions plus favorables encore sont réalisées

lorsque l'on introduit les matières premières non plus par le dessus, mais par le bas comme indiqué sur les figs. 2, 3 et 4, c'est-à-dire dans :La partie du bain qui, normalement, est la plus chaude et convient le mieux pour céder des calories à la composi- tion à fondre, sans que la température à la surface soit notable- ment affectée. Dans l'exemple de la fig. 2, l'alimentation est assurée par le chargement dans un avant-corps 5 communiquant par un passage incline avec le fond du four, d'une colonne de compo- sition dont le poids provoque la descente et l'introduction des matières dans le bain.

Suivent les figs. 3 et 4 la composition chargée dans une trémie 6, est introduite respectivement par une vis sans fin 7 ou par un piston 8, d'autres dispositifs équi- valents pouvant évidemment être adoptés.

Dans 1' exemple de la fig.3, les électrodes sont placées à la distance habituelle convenant pour assurer le passage du courant dans le verre fondu, sans donner de turbulence, l'ali- mentation par le bas étant, dans ce cas, le seul moyen employé en vue d'obtenir l'égalisation des températures entre les par- ties supérieure et inférieure du bain.

Dans les fours de fusion et d'affinage, il y a toute- fois généralement avantage, comme indiqué sur Les figs. 2 et 4, à combiner la production de la turbulence et l'alimentation par le bas, parce que les effets de ces deux moyens ne s'additionnent pas simplement, mais ils exercent entre eux une action réciproque produisant un mélange plus homogène et plus complet. Il est évité, notamment, que la turbulence se localise dans les zones inférieures du bain, ce qui pourraitse produire en rai son de l'accroissement de la viscosité du verre au voisinage de la. surface, lorsque l'on procède de la manière habituelle à l'introduction continue des ma- tières premières à la surface, qui accentue le refroidissement à cet endroit.

Cet inconvénient n'est plus à craindre lorsque les matières sont admises au sein de la masse, la composition subis-

sant, aussitôt après fusion, l'action du brassage électromagnétique qui assure sa répartition dans les conditions les plus propres à maintenir l'uniformité de la température dans l'ensemble du bain.

La production de la turbulence est applicable, suivent l'invention, non seulement à la fusion et à l'affinage du verre, mais à tout four, bassin ou récipient pour le traitement du verre en fusion, là où. un réchauffage ou bien l'homogénéisation de la température est désirable, par exemple en vue de l'étirage, du laminage ou d'un façonnage quelconque du verre.

Fig. 5 représente, dans cet ordre d'idées, la disposi- tion d'une paire d'électrodes 1 génératrices de turbulence, au voi- sinage de l'Endroit où a lieu l'étirage de la feuille de verre 9 dans une installation d'étirage, afin d'homogénéiser la température du verre à cet endroit. Des électrodes semblables pourraient être placées de même, par exemple dans l'avant-creuset d'un four de go- beleterie ou en tout endroit approprié d'un four de verrerie ou de glacerie.

Bien qu'on n'ait figure sur les dessins qu'un seul couple d'électrodes génératrices de turbulence on peut, suivant l'invention, employer plusieurs couples d'électrodes contribuant à une même opération, par exemple quatre couples pour la fusion et quatre pour l'affinage, à condition de les espacer suffisamment ou de les placer de manière que leurs effets ne se contrarient pas.

Dans les divers cas, les électrodes génératrices de tur- bulence peuvent servir à réaliser simultanément la fusion et l'homogénéisation de la température, ou bien elles peuvent être employées conjointement avec tout dispositif de chauffage ap- proprié, par l'électricité ou par combustion.

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims

REVENDICATIONS EMI5.1 --------------------------- 1.- Procédé pour la fusion ou le traitement du verre par chauffage à l'aide du courant électrique, caractérisé en ce ,-que l'on crée au moyen d'électrodes plongées dans le bain de verre <Desc/Clms Page number 6> fondu une agitation ou turbulence électromagnétique du verre en vue d'homogénéiser la température dans les différentes parties du bain.

2.- Procédé pour la fusion ou le traitement du verre par chauffage à 1--'aide du courant électrique, caractérisé en ce que la composition à fondre est introduite dans le bain de verre par la partie inférieure de celui-ci.

3.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la composition à fondre est introduite dans le bain par la partie inférieure de celui-ci, de manière à favoriser sa ré- partition dans le bain par L'action de l'agitation électro-ma- gn éti qu e.

4. - Procédé suivant la revendication 2 ou 3, caracté- risé en ce que la composition a fondre est introduite dans le bain p.ar l'action de la pesanteur suivant le principe des vases communi qu ant s.

5.- Procédé suivant la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que la composition à fondre est introduite dans le bain par un refoulement mécanique.

6. - Procédé suivant la revendication 1, caractéri sé en ce que les électrodes produisant la turbulence servent également à maintenir la température de fusion du verre.

7 . - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les électrodes produisant la turbulence sont employées conjointement avec un autre dispositif de chauffage.

8.- Four pour la fabrication ou le traitement du verre, chauffé à l'aide du courant électrique, caractérisé en ce qu'il est muni d'électrodes convenant à la production d'une turbulence ou agitation électromagnétique au sein du verre.

9. - Four pour la fabrication ou le traitement du verre, chauffé à l'aide du courant électrique., caractérisé pa.r un disposi- tif de-alimentation amenant la composition à fondre au fond du bain.

10.- Four caractérisé par la disposition d'électrodes <Desc/Clms Page number 7> génératrices de turbulence et de moyens pour amener la composition à fondre au fond du bain.

11.- Four suivant la revendication 9 ou 10, caractérisé par un avant corps pou r le chargement de la composition, communi- quant par un passage incliné avec le fond du four.

12.- Four suivant la revendication 9 ou 10, caractérisé p.ar un dispositif de refoulement mécanique, à l'aide d'une vis sans fin, d'un piston ou d'un organe analogue, pour introduire la compo sition au fond du bain.

13.- Four suivant la revendication 8, caractérisé en ce que des électrodes génératrices de turbulence sont placées sur le trajet du verre vers les appareils d'étirage, de laminage ou d'autre traitement mécanique du verre.

14.- Procédé pour la fusion ou le traitement du verre par chauffage à l'aide du courant électrique et homogénéisation de la température dans le bain, en substance comme ci-dessus décrit.

15.- Four pour la fabri cation ou le traitement du verre muni de moyens pour l'homogénéisation de la température dans le bain, en substance comme ci-dessus décrit avec référence au dessin annexé.