PERFECTIONNEMENTS AUX FOURS A BASSIN DE VERRERIE.
Dans la pratique actuelle de l'industrie verrière. on donne, en général, aux bassins des fours continus de fusion du verre, une.profondeur assez grande pour que la température de la sole n'atteigne pas une valeur trop élevée et pour que la corrosion inévitable des matériaux réfractaires de cette sole par le verre ne soit pas trop prononcée., ce qui ne manquerait pas d'altérer notablement, et parfois même considérablement la qualité du verre produit.
La profondeur des bassins dépasse. le plus souvent, un mètre lorsqu^on fabrique du verre clair devant présenter de sérieuses garanties d'homogénéité comme c'est le cas pour le verre à glaces, le verre à vitres, etc...
Il s'ensuit que la capacité de ces bassins est très grande ce qui entraîne., évidemment. l'obligation de maintenir en permanence un tonnage énorme de verre à haute température comparativement au tonnage du verre
<EMI ID=1.1>
tale 'du bain dans la zone chauffée qui détermine pratiquement le volume de production.
Il en résulte une déperdition importante de chaleur par les parois du bassin et, par conséquent.. une consommation élevée de calories
<EMI ID=2.1>
mentation de la quantité de combustible brûlée l'obtention d'un verre de bonne qualité et l'économie de matériaux réfractaires.
D'autre part" une grande profondeur des bassins a comme résultat inévitable des écarts importants de température entre la surface et le fond du bain de verre.\) écarts qui favorisent la'formation., dans ce bain, de courants de convection. Il est bien certain que ces courants augmentent les pertes calorifiques et qu'ils accélèrent la destruction, par corrosion et érosion, des parois des bassins.
On a, il est vrai, soutenu de divers côtés que ces courants de
<EMI ID=3.1>
même permis de dire que les courants de convection apportent à la fabrication beaucoup plus de déboires que d'avantages réels; en somme, la trop grande profondeur des fours à bassins est, en grande partie, la cause de leur
mauvais rendement thermique sans qu'on puisse mettre en regard de cet inconvénient d'autre avantage certain qu'une usure peu prononcée de la sole.
La présente invention a pour objet des perfectionnements apportés à la construction des bassins des fours continus de fusion du verre, perfectionnements permettant de réduire leur profondeur sans augmenter l'usure de la sole, et en atténuant l'activité de la convection au sein du verre, et esse]
<EMI ID=4.1>
vers le haut, dans-le bain. le rayonnement calorifique qui atteint la sole et qui provient de tout ce qui, au-dessus du bain, rayonne vers elle, (flamme, resistors, superstructure du four, etc..) et, aussi, du bain de verre luimême. ce résultat étant obtenu en plaçant sur la surface interne de la sole, une matière douée d'un pouvoir réflecteur élevé pour le rayonnement considéré dont la majeure partie de l'énergie est formée de radiations infrarouges de courte longueur d'onde.
L'invention a également pour objet l'application, à la sole,
d'un bassin de four continu pour la fusion du verre, de moyens, ou écrans, propres à renvoyer dans le bain- l'énergie rayonnée à partir du haut et
qui atteint la surface interne de la sole, et plus particulièrement, d'une matière telle que celle spécifiée ci-dessus, cette matière possédant, en outre, la propriété de n'être que faiblement attaquée par le verre en contact avec elle et de ne pas altérer de manière sensible, la qualité du verre, même à faible dose.
L'invention a encore pour objet, à titre de produits industriels nouveaux, tant les fours continus de fusion du verre comportant les perfectionnements susvisés, que les dispositifs destinés à être placés sur la sole (et éventuellement sur les parois latérales) des bassins de ces fours pour renvoyer dans le bain le rayonnement calorifique qui atteint la sole (et les parois latérales). L'invention permet d'obtenir les résultats suivants:
1[deg.]) la surface interne de la sole est à température moins éle-
<EMI ID=5.1>
2[deg.]) on récupère dans le bain une certaine quantité d'énergie calorifique;
3[deg.]) l'écart de température entre la surface et le fond du bain est réduit,
L'ensemble des propriétés que doit posséder la matière utilisée pour recouvrir la sole est offert par certains métaux ou par des matériaux complexes qui en contiennent une forte proportion tels que ceux résultant de l'association à haute température d'un composé réfractaire (oxyde, carbure, nitrure, etc..) et d'un métal.
En général, la matière en question est utilisée sous faible épaisseur, elle est, soit à l'état solide, soit à l'état liquide.
A l'état solide, elle se présente soit sous forme de feuille, soit sous forme de carreaux qu'on pose sur la sole, soit encore sous forme d'un revêtement adhérent accroché sur la surface des matériaux de sole proprement dits.
<EMI ID=6.1>
plates posées les unes à côté des autres sur la sole ou, plus simplement, à l'intérieur d'alvéoles peu profonds creusés dans les matériaux de sole. Les bords de ces cuvettes ou alvéoles sont de faible largeur; comme ils sont en contact avec le verre* on peut les refroidir artificiellement pour les protéger contre la corrosion.
Parmi les matériaux pouvant être utilisés avec succès sous forme de feuille., on peut citer; le platine, le molybdène. le titane et le fer. Le fer commercial de haute pureté, tel que le fer électrolytique ou
<EMI ID=7.1>
attention, car il n'est que faiblement attaqué par le verre aux températures élevées et il est d'un prix relativement bas.
Au lieu d'utiliser les métaux à l'état solide, sous forme de feuilles posées sur la sole, on peut revêtir la surface interne des matériaux dont est faite cette dernière d9une couche métallique obtenue en pulvérisant le métal en fusion au moyen du pistolet Schoop.
Parmi les métaux utilisés à l'état liquide, l'étain mérite une mention particulière parce qu'il ne se dissout que difficilement dans le verre et qu'il n'a pratiquement aucun pouvoir colorant.
Parmi les matériaux complexes contenant une forte proportion de métal, on peut citer les frittes alumine-fer et carbure de titane-fer.
On sait que les parois latérales des bassins sont fortement attaquées par le verre dans les zones à haute température. Cette attaque est due principalement au fait que ces parois reçoivent et absorbent une part importante de l'énergie rayonnée dans leur direction par les corps incandescents situés au-dessus du bain. Conformément à une autre caractéristique de la présente invention. on assure également la protection des parois latérales des bassins au moyen d'écrans solides, de même nature que ceux cités précédemment, écrans appliqués contre lesdites parois ou accrochés sur leur face interne
et qui renvoient par conséquent. dans le bain le rayonnement qui les atteint.
Ces écrans latéraux reposent verticalement sur l'écran de la sole mais, afin d'éviter qu'ils ne soient trop attaqués par le verre, on
ne fait arriver leur bord supérieur qu'à une certaine distance au-dessous de la surface du bain.
On conçoit aisément qu'un bassin de faible profondeur garni sur la sole et sur les parois latérales de revêtements réfléchissants tels que ceux mentionnés plus haut aura., pour une même capacité de fusion, des pertes calorifiques notablement inférieures à celles d'un bassin de grande profondeur à sole et parois ordinaires.
Un tel bassin peu profond procure, en outre, l'avantage suivant: les courants de convection y sont fortement atténués et grâce au fait que l'on évite de forts gradients dans la distribution longitudinale de la température, les causes de liquition sont à peu près totalement éliminées;
il s'ensuit que le verre produit est remarquablement homogène.
<EMI ID=8.1>
schématique, à titre d'illustration seulement et sans aucun caractère limitatif de sa portée, divers modes de réalisation de l'invention.
Sur les diverses figures., V désigne le bain de verre (dont la
<EMI ID=9.1> mée de blocs réfractaires 4 (ou 9).
La fig. 1 est une coupe transversale du bassin d'un four continu pour la fusion du verre auquel a été appliquée l'invention dans un premier
mode de réalisation de celle-ci; sur la sole 3 est placée la feuille de métal 5 qui renvoie dans le bain V le rayonnement qui l'atteint.
La fig. 2 représente en perspective, à plus grande échelle,
un bloc de sole 4 sur l'une des faces duquel a été rapportée une couche 6
de métal (fer pur par exemple') au moyen du pistolet métalliseur Schoop.
C'est cette face qui participe à la formation de la surface interne de la
sole 3 et qui se trouve, par conséquent, en contact avec la partie infé-
<EMI ID=10.1>
Les fig. 3, 4 et 5 sont des coupes semblables à celle de la fige 1 et montrent des-variantes de réalisation de l'invention:
<EMI ID=11.1>
tes 7 contenant de l'étain fondu 8 sont placées, les unes à côté des au-
tres, sur la sole 3 du bassin. Ces cuvettes sont faites en un matériau très
résistant à l'attaque du verre, par exemple en sillimanite à structure dense
résultant d'une cuisson à température élevée.
Dans la pratique de la fig. 4, la couche 8' de métal fondu
qui renvoie le rayonnement est logée dans de petites cuvettes formées sur
la face supérieure de blocs réfractaires spéciaux 9. Les joints 10 de
ces blocs sont refroidis par ventilation ou au moyen d'un système de tubes
(non figurés) parcourus par un courant d'eau, de manière que la corrosion
des bords 11 des cuvettes soit rendue négligeable.
Dans la variante de la fig. 5, la sole 3 et les parois latérales 2 du bassin peu profond comportent des revêtements 5 et 12, respectivement, renvoyant dans le bain le rayonnement qu'ils reçoivent. Les revêtements 12 des parois latérales 2 s'arrêtent à une certaine distance
du niveau 1 du bain de verre V.
<EMI ID=12.1>
dont la sole 3 est recouverte dans la zone de haute température, d'une feuille réfléchissante 5, les parois latérales étant protégées contre le rayonnement par les feuilles 12. La. motte de mélange vitrifiable est figurée en
13 et les brûleurs sont schématiquement représentés en 14.
Il est bien entendu que les détails de réalisation décrits
et figurés ne l'ont été qu'à titre d'illustration et qu'on pourrait les
modifier de diverses manières ou remplacer certains éléments par des
éléments équivalents sans que l'économie de l'invention s'en trouve, pour
cela, altérée.