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PERFECTIONNEMENTS A LA FABRICATION DU VERRE.
L'invention est relative aux fours pour la fabrication du verre et plus particulièrement aux fours qui sont conduits d'une manière continue ou semi-continue, c'est à dire de telle sorte que le verre affiné peut être soutiré de manière continue ou par intermittences à l'une des extrémités du four cependant que les matières vitrifia- bles sont chargées à l'autre extrémité. be verre a longtemps été produit, suivant les procédés connus, dans des fours où la fusion et l'affinage des matières vitrifiables sont obtenus par le chauffage de leur surface, par exemple à l'aide de flammes situées au-dessus de la surface de la masse des matières présentes. dans le four.
L'énergie calorifique ainsi produite est transmise à la masse de verre et à travers celle-ci par radiation et convection. La proportion de l'énergie calorifique produite et ainsi offectivement ; tranemise à la massa de verre dépend naturelle- ment, dans une grande mesure, de la température des produits de la combustion, De telsfours sont construits en matériaux réfractaires; leur capacité de production est évidemment limitée par les tempéra- tures maxima auxquelles les voûtas.et les parois réfractaires peu- vent être soumises sans subir une''détérioration trop rapide.
Il est bien connu que dans les fours de ce type chauffés au mazout ou au gaz, 85% environ de l'énergie calorifique totale pro- duite' est perdue par radiation et entrainement par la cheminée quand
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le four travaille à sa'capacité normale Oll, à une capacité supérieure. est également connu que la. capacité normale production c!/¯un four Il 1 < s 8[}},1(: lr-lt COilrJ.ll (l'L'L8 e 1 a, Ca)aCl Ge 11.0rT:1a G CU3 I)ruCI.llc G-O.!.., '..'-'" 'l'J i.i i utilisant un mode .de. chauffase par 'la surface est fonction de la .. .- ¯.
Y'='" .- , ce de: la masse de verra contenue dans le fouro Cette capacité ;'L?'ï. na- turellement (; tJ}'1(; portée a 1:afla valeur supérieure à la normale pour un four contenant L:l18 masse trai t80 - el.' t1l18 otlr:foJc \:3 . c1Ol'l"l1.ée en utilisant dos températures plus élevées, mais cette e.L!.J:I.Al-!..tatio11 de C[\I:,Ci. [',2 est obtenue é1JLL -- d/une c1i}:1i11t-tiorl rapide de Inefficacité de ¯¯a0..;¯'..'L¯;:.'a.
.!;:1 outre., L'21i tello [çtJJ.e}:1tatj¯01.1 de la capacité <1.e 7y^pfi,).C i.C.r':.: .'.?'.: four dOlJ-I"l;j cj¯-cl\7.881I[; ,8t 1.8CeSf3airar'1811t lirüjté8, cor:ll.:8 Oj 1': (i"t donné du type ,# c 1- - d <; ç z i , est iîOC ,A;3,:L.rC1.0.1t, limitée, CO;:r:'7 on l''a dit rGc.0ciJ;)};r"",;:;!:!"t, uar les s t, si;;;p ;µ : 1. t u#? e L1a:;:Lr:1a oui peuvent tr8 o <s,t ௠]J ¯ 1¯ ; = ,1. # .. : en ')ï'..-'! '¯.L?: LJ['J ¯¯> ifi <5 :.; #; :i=.l; invention a 110ta'"Ll(r(lt pour objet 1J11 l)POC ;1 e un nou- veau type de four pour 12. fabrication du verre, qui 1 erniet de rendre 11.\ capacité c-e production C41181C1Lr G,ÎD39fa'1C?'t1': plus souple: que celle des fours act1J.8.1].c:";:n1"t, connus.
.u-¯.lîVFe;=i,l0iî concerne un procédé suivant lequel la fabrication du verre Si, réalisée, de façon connue en soi, au. Moyen Cl'1J¯-l four a cuve dans lequel les matières premières sont introduites par l'internediaire d/a'u moins un avant corps accolé à la cuve et co;-#:'!w.'liq1-1éJfl1t avec elle, sur lequel les matières premières sont déversées, ce prooédo [1 , - .. ; ....µ .z Q m ... à. chauffer ces matières c1a11i.:J l'aVft11t. corps, 'sous leur; surface, au moyen de la chaleur développée dans le bain de verre de 1 bavant corps par le passade d'LU:1 courant électrique dans ce bain.
J)' Ll,ll't,P8 caractéristiques et avantages 8 de invention ressorti- r011t de la description qui suit et qui n'est donnée ql1¯' à titre :0,.' d:(r.!-
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::;;le non limitatif.
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jjans le dessin annexé où les mêmes références désignent '.' iar- ties DoD.lo1J."';s (l.aL'.!.) .les différentes vues, on a représenté:
a la 18ï-li. une vue de d-ossus schématique, partiellement en coupe et avec des )D,:L'ti,')u o..rrC,Gh0e8, montrant une forme de réalisation de 1 présente invention, la section étant effectuée pratiquement suivant la ligne 1-1 dé) la 'i:::;.2, a la i'i[:;. 2 une vue de côté analogue du dème four partiellement on coupe et avec des parties ""arrachées, la coupe étant effectuée para-
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tiquement suivant la ligne 2-2 de la fig.1, à la fig.3 une vue de détail' en coupe' prise pratiquement suivant la ligne 3-3 de' la fig.1, et à la fig.4 une vue en coupe, analogue à la fig.2 mais à plus petite échelle montrant un avant-corps modifié qui peutêtre utili- sé dans la forme de réalisation des figs 1, à 3,
La forme de réalisation de l'invention représentée dans les figs 1 à 3, à titre d'exemple, comprend une cuve 5 réalisée de toute manière convenable connue en matériaux réfractaires, ladite cuve comprenant une paroi constituant le fond 6, clos parois laté- rales 7, des parois d'extrémité..9 et 10 et un toit en forme de voûte 11a. L'intérieur de ladite cuve peut être, si on le désire, subdivisé dans le sens de la longueur en une chambre de fusion et d'affinage 11 et une chambre de travail 12, par une cloison 14 construite avec des blocs de matériau réfractaire. Gomme représen- té, la cloison s'étend sur la largeur entière de la cuve 5 et dé- passe seulement d'une petite quantité la surface de la masse fon- due 15 dont le niveau est maintenu pratiquement constant.
La cloi- son 14 est prévue avec un passage 16 qui est de préférence noyé et à travers lequel le verre affiné peut passer de la chambre 11 à la chambre 12.
Les matières vitrifiables 15a, communément appelées composé- tion,sont introduites dans la chambre 11 à travers un ou plusieurs avant-corps 17,18 et 19 prévus à l'extérieur du mur d'extrémité 9 et des parties des murs 7 proches du mur 9. Cahcun de ces avant- corps peut être ouvert au sommet et est 'de préférence on communi- cation continue avec la chambre Il par un passage 20 dans le mur 9 ou le mur 7 suivant 'le cas.
Les' extrémités supérieures des passages 20 sont do préférence au-dessus du niveau leplus élevé de la masse fondue 15 comme représenté dans la fig.2, mais -Lui ou tous lesdits pansages peuvent être complètement submergés, si on le désire.
Une combinaison nouvelle de moyens de chauffage estprévue pour la fusion et l'affinage desmatéraux introduitspar les avant- corps dans la chambre 11 grâce auxquels on peut faire varier rapi- dement et facilement la capacité de production du four dans des limites relativement étendues sans modifier en pratique l'effica-
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cite de l'opération et sans affecter de ?"é',Ç?iî appréciable -!-""> " Il"" ."'- ..-' eu nroduit final. bans la terne représentée la nasse fendue des s :' : ; ' . " 2 .=? riau:; 1''-' traités dans la cha:Pore Il est tout d'abord chauffée . ,i .. i z? une ou des séries de fichas -produites au-dessus de la surface par ;¯( :
, brûleurs '1 qui cuvant être do toute construction convenable bien connue c¯¯n'-;.3 1.! ..;z?a.±j¯r.,j¯j,> f¯;:;j fours pour la fabrication Ù.i,1 vorrr;...,- four et le:3ditr; brûleurs .-ont do prëfârence prévus dR façon (Il: =; )¯ ' m' '; ;à raticn soit ='à>t"L3sà<z avec une efficacité relativenent -éL8VÓ8 <y:"?.?2.,1 les brûleurs SI ou autres noyanG de chauffage de la. surface sont uti- lisés corne GHuls r.'oyans à <1- chauffase. i c;:a.n <1. 18 four est conduit do cette e : .><J. i;1 ù i> ;a , los x j;. a, -t, 1 à i? + premières sont cle préférenca a 1 iit, r .± 6-1. , à. 't, <# dans lavant-cor¯js 17) quoiqu/elles puissent # '1 r <a i iù .l: 7- o d.Li 1 E; .=; i: <".; ' " . : chao'LUi des autres avant-corps ou g 1 j ¯ial t a.n '# :i # i: t dans plusieurs.
Dans lre but de r3ndrRpossible # 1.'a.cli oizse::>.en.t du ta.u-x de 3: L'ro- ét"uctiol1 maxinsm sans diminuer pratiquaient Inefficacité dR :> 11. ' o ¯i é 1 a . tion e"i sans anir de lJG11i8rO d-éfavorable sur les i::a:.lô-i?àL;.u:.i= réfract..i- res d.ont le four est .;, e ò1, ;# .1 5- '1 Ljé ; les brûlours à ga, z o u, les autres noyens dE) liJa;u¯d:té>jj: dE) le), surfaco pouvant être utilisés d'unn j,i<J:iw-.=:fl.- le manicrn en o.ddition avec d-os :>:oye..is de .chauffage éloctriquo i=i?"<;r.; ;.. ui; q.L; s L ±Y 1. a..l temérature de la. L18,UU(-} (lA a v n i c s paut 6tre élAV8(') a.va..'.ta- 'eu.SM.-j.nt sans a.Liiii:#>;il;ei? la température des +la,i=..iey, cette derniers température llta,i'it linitén [VU point c18 vue pratique par les Matériaux réfraotairns 11.;J la voûte et des T111IrS du four.
Dans la forne T<.:.iii;>:1::>.-:ii- téo, 1- . > ;'-oyons '.le chauffage o s. i.qp i > 1 éifi. en 't i;, 1 1 e oonprennent des lectro- d-es dans les >J av .i. iù . l - c o T,i=i z ] . 8 et 19 au moyen desquelles on paut faire )a8GAr 'un courant électrique dans les matières vitrifia-blee jouant le ;> r Ù 1. de résistance électrique <a e .l anener ainsi ces matières z 1 . leur '1 ?i:1=? L3 ia 'ti;ir de fusion ou au-dessus. Dans les avant-corps s 1. '; , deun électrodes P. et 1. , ifi Él polarité opposée sont de préférence disposées l1ori:;;cntu,l'.;::Jmt e a la partie supérieure 6¯;= bain 15 dans, la zone ,:> j j , tuée µ-z 7," G,j¯a,t;Z.".FTîiÏ. au-dessous de la motte de matières prenières j¯j, ò n dr a . ueun électrodes 1:: ;± 2 a, et fl ?5 à sont respectivement disposées di- recte:\ent au-dessous d.es électrodes 23 et µ1 1 ù .
Les électrodes 33-22a peuvent être reliées à un :p61e de la source d'énergie électrique >14 et les électrodes 23-2Sa peuvent être reliées à l'autre pcie de la
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dite source à l'aide d'interrupteurs convenables 25. Les électrodes :3:3 et 23 constituent une sorte de grille qui retient los matières premières dans leur mouvement descendant.
Ceci permet, en prolongeant les parois latérales de l'avant-corps au-dessus du bain, d'avoir dans l'avant-corps une charge de matières d'une grande hauteur au- dessus du bain, cotte masse accumulée empêchant les pertes de chaleur par l'avant-corps. ,
Les électrodes dans les avant-corps 19 peuvent ôtre disposées Ci,3 la méme manière que dans les avant-corps 18 mais dans la forme .de réalisation représentée deux électrodes horizontales 26-26a disposées à l'aplomb l'une de l'autre s'étendant à travers les murslatéraux des dits avant-corps et sont reliésaé une extrémité de la source 24 ou d'une autre source convenable d'énergie électrique cependant que doux électrodes 27-27a,
à l'aplomb l'une de l'autre, sont disposées de manière analogue à une plus grande distance du mur du four 7 et sont reliées à l'autre extrémité de la dite source à l'aide d'inter- rupteurs 28 qui peuvent être ouverts ou fermés au gré de l'opérateur.
Les électrodes 26 et 27 placées à la partie supérieure du bain de verre sont ainsi disposées transversal ement au sens horizontalde passage des matières premières de l'avant-corpsvers la cuve et cons- tituent par suite un barrage particulièrement efficace relativement au passage des matières vitrifiables de l'avant-corps dans le four.
Les électrodes décrites ci-dessus sont constituées d'un maté- riau conducteur convenabletel que du carbone, par exemple, qui ne doit pas être attaqué d'une manière notable par les matières vitri- fiables fondues 15. Les dites électrodes ont, de préférence, une fai- ble surface en contact avec les dites matières, par rapport à la sec- tion transversale de la masse fondue située entre les électrodes aui coopèrent, de sorté que des zones de température plus élevée sont créées dans le voisinage immédiat des électrodes. Si les électrodes sont ainai convenablement choisies, il est possibled'élever la tem- pérature des matières dans les.avant-corps 18 et 19 à un degré tel que leur fusion soit obtenue rapidement.
On voit que les électrodes dans tous ou dans un, deux ou trois des avant-corps 18 et 19 peuvent 6tres mises en circuit en fermant les interrupteurs appropriés @5 et 28. Un interrupteur principal disposé dans le circuit près de la
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±2<à . -:;> z- ÔRi.=¯ -..: o Lj z. jjo 1"".'.-", .'. .t? el .t,;?:o source peut être 'prévu pour isoler SlY!11.1 G[l,[lOne.tlG LrQL"!.v\;;D los éleotrodes de la dite source. µj on 1 désire, dos moyens i ci c-hauffape supplé- #':i s> n .t av i i e sous la :?Ol""ll:G (1' électoc1As reliées a la source .04 peuvent élJU3Gi être -laces dans i 1 ' a,i; aij 1;
- c o . r;> - 17 avec l'une ou l'autre des (8X=
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dispositions représentées, ou .toute autre disposition convenable.
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i;i?a,i,# #1 les électrodes dans les av'ant-corps 18 et t 1 l , ne sont pas utili- sées, c'est à dire quand les inteciup.lei;rs 211 et S8 sont en position ouverte et que des matières premières ne sont pas introduites par lesdans la Î 1 'Llil courant très petit, s''il y en un, dits avant-corps/a partir (lesdits avant-corps vers la dite chambre.
D'autre part, la masse accumulée e d.a.n les aval1,t-cocps inactifs est .l i? .; lativonent froide et dans un état z?el.a,tiTJ-< men-1 solide, il.,a sorte nu/il ne fl à' produit pas de perte appréciable o ii chaleur travers ces avant- corps. Il doit éi' ai l l aii:.s être oonpris que des électrodes montées dif- ±é=Po:##:::>n'l et des électrodes non. coiuplètanent noyées d'ans la :.#a.;:;=>:> fon- due peuvent être employées au. lieu (le la fome référée qui 1 a, été re-
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présentée.
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Le chauffage clvAI0:)pé cla118 la 1:28.SGG de verre 15 par le .,>n,j;za# du courant électrique entre les électrodes qui j¯ c o o o é =m en.l s'ajoute au chauffage produits par les flamnes ou autres moyens de chauffa"e dans la chambra 11 de sorte que lesmatieres sont EOllCltl8G et affinées ...iig, 3'ao±>ïà.ejm<?i#,'1 carlO aucun efet nuisible ap'orécia'ble sur les uarois et voûta du four.
Le produit fini peut, par suiteetre soutiré :.lus ra'"i- Ô.8:":.::)llt at les riatieres vitrifiables peuvent donc être ihtrod.uites .', : - =- C(.1,CL8l10G plus élevée, Q,V..OlA11'l:,an.t ainsi la c a zJ ev l 1 t Ô d production du four sans modifier le volume ou i a, surface de ,n j ;1, masse fondue )ou:':¯;31: à la chaleur des flammes ou autre moyen de chauffage proncipal a.-ro- Y> 1 " t" . à.. -? "." . '# i' t: affine 6-fl la chambre Il s'écoule par le -oassape 1G de la j " '".r"Q 1 l'3 dans la chambre (le travail 13 où il se refroidit .j; 1 j . ¯ ; ..<j ; ' une température convenable, lJ8 VArr'o fini peut être soutiré ;'1 : mami'.m"e continue ou par intermittence pa.r un ou plusieurs orifices ?ù>9 du. mur 10 ue toute manisre convenable bien connue en pratique.
De préférence, les matières premières 15a sont introduites e.l le verre est soutiré d des vitesses pratiquement les marnes de sorte que le niveau de la masse fondue M demeure pratiquement constant. Toutefois le verre affiné peut, par moments, être soutiré à une vitesse plus grande que les ma- tières ne sont introduites pour satisfaire aux besoins
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de la production, par exemple pendant,le jour.
Dans la fig.4, on a représenté une partie du four, comme dé- crit ci-dessus, mais réalisant une forme modifiée d'avant-corps.
Comme représenté, le nouvel avant-corps 18' a ses parois 9' et 30 inclinées par rapport à la verticale de maniera que la section hori- zontale de levant-corps, notamment au-dessus de la surface du bain, aille en diminuant vers le bas. Si on le désire, les deux autres pa- rois (non représentées) de l'avant-corps 18' peuvent aussi conver- ,car vers la base du four ou leniveau supérieur de la masse de verre.
Les électrodes 31, 31a et 32, 32a peuvent être convenablement re- liées à une source d'énergie électrique de la manière précédemment décrite. Ce mode de réalisation particulier, qui peu% être appliqué à un ou tous les avant-corps de la fig.l, empêche la composition 15a de glisser vers le bas trop rapidement et évite ainsi de surchar- ger le four avec des matières premiéres. La disposition convergente des murs aide également à maintenir la composition dans la position représentée dans l'avant-corps de sorte qu'elle joue mieux son rôle d'isolant pour empêcher les pertes de chaleur par les avant-corps.
On peut également faire varier la forme de la surface des matières fondues dans l'avant-corps de manière à mieux s'adapter au type d'é-
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lectrodes' utilis.é.
On réalise ainsi un four adapté à la production continue ou se'- mi-continue du verre, dans lequel le chauffage par effet Joule pour la fusion des matières vitrifiables est utilisé d'une manière nou- velle comme addition au chauffage de la surface de la masse de verre fondu, réalisé par exemple par une flamme ou par d'autres moyens de chauffage appropriés, ce qui permet de faire varier effectivement le taux de producti6n d'un four donné sans affecter de manière appré- ciable l'efficacité de l'opération.
En outre, le nouveau four suivant l'invention a l'avantage d'être adapté pour produire de manière effi- once un verre de haute qualité au taux maximum désiré. Il est égale- ment adapté pour produire de manière continue et efficace un verre de qualité analogue, à un taux beaucoup plus bas, sans'qu'il soit nécessaire d'arrêter et de remettre en marche le four quand une fai- ble production-seulement est désirable.
En outre, l'invention donne la'possibilité de produire efficacement un verre de haute qualité à
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la vitesse désirée, avec la qualité de charbon la moins coûteuse qu' on puisse se procurer et qui est cependant capable de produire d'une manière efficace du verre de qualité analogue à une vitesse plus éleven, rendant ainsi inutile de construire et de mettre en route un nouveau four quand on désire seulement une faible augmentation de la produc-
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tion. tîl. l'énersie électrique utilisée pour augmenter la production est plus coûteuse que le combustible normalement utilisé pour la pro- diction courante, cette aL;jz=ieia.lat>j-on d.;
.=J1-1:r sera plus que compensée par le fait qu'un seul four est nécessaire. L'invention est telle qu' elle pout, aisément et sans grands frais, être adaptée aux fours exis-
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tants pour les rendre capables de s'ada)t8r aux variations de 1)rocluc- tion en fonction de la deuande du marché. Les fours suivant l'inven- -Lion sont d'une consbruotion simple et peu coûteuse et ils peuvent être conduits convenablenent par des.ouvriers relativement peu habi- les.
Quoiqu'on ait représenté et décriten détail seulement deux modes
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6. réalisation de invention, il doit être expressésent compris que l'invention n'est pas limitée à ceux-ci et que des modifications va- riées peuvent être apportées sans s'écarter ci(, l'esprit et du cadre
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de l'invention. rat exemple, on. peut faire varier le type et la disposition des électrodes dans chaque avant-corps de nerne que la position et 1[1, :::'or:.18 précises des divers avant-corps.
D'autres modifications variées dans le dessin et la disposition des parties représentées peu-
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vent aussi {.)Lr8 effectuées comme il est clair pour l'homme de nétier.
REVENDICATIONS.
------------------------------- 1 un procédé suivant lequel la fabrication du verre est réalisée
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de fa,;o11 connue en soi, au noyen d'un four à cuve, dans lequel les natièreu :t.Jr8j,ièlOS sont introduites par l'intermédiaire d'au Moins un avant-corps accolé a 1 0, cuve ot cOE1nuniquant avec elle, sur lonuoi les matières premiéressont déversée;, ce procédé étant caractérisé par le
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#¯ chauf'i'aG8 da ces ï,iCL'l;iC:ft3û dans l'avant-corps sous leur fJl#:f.'aCG, au moyen de la chaleur développée dans le bain de verre de l'avant-corps par le passade d'un courant électrique dans ce bain.