<Desc/Clms Page number 1>
EMI1.1
THE GENERAL ELECTRIC COMPANY LIMITED, résidant à LONDRES.
FOUR ELECTRIQUE DE FUSION DU VERRE.
La présente invention concerne les fours électriques de fusion du verre habituellement dénommés fours à bassin, comprenant une chambre pouvant contenir les matières premières du verre pendant la fusion, et pourvus de deux ou plusieurs ouvertures pratiquées dans les parois de la chambre, par où sont introduites les électrodes'd'immersion. L'invention concerne aussi un procédé de fabrication du verre, utilisant un four du type décrit.
Par électrode d'immersion, on entend une électrode du type suscep- tible d'être introduite par une ouverture de la paroi dans le four de façon que, lorsque le four est en service, une partie de l'électrode soit immergée dans le verre en fusion à l'intérieur de la chambre du four et une autre par- tie reste dans l'ouverture de façon à passer à l'extérieur du four.
Cette invention concerne les fours dont les électrodes ne sont pas fixées en permanence en position de travail, mais peuvent être introduites et retirées suivant les besoins, et l'invention a pour but de procurer une disposition facilitant l'introduction et le retrait des électrodes, pendant que le four est rempli de verre fondu.
Suivant l'invention, dans un four électrique de fusion du verre du type décrit, les ouvertures pratiquées dans les parois de la chambre pour l'introduction des électrodes, sont inclinées de haut en bas depuis la sur- face extérieure vers la surface intérieure de la paroi, l'extrémité extérieu- re ou supérieure de chaque ouverture se trouvant à hauteur ou environ à hau- teur du niveau de'la surface du verre fondu quand le four est en plein fonc- tionnement normal, et l'angle d'inclinaison de chaque ouverture étant tel que l'axe longitudinal de l'ouverture, prolongé vers le bas, intersecte le fond de la chambre du four.
<Desc/Clms Page number 2>
De préférence,le four conforme à l'invention comprend des élec- trodes d'immersion d'une longueur telle, et les ouvertures sont inclinées de façon telle que les extrémités des électrodes plongées en fonctionnement dans le bain du four atteignent presque le fond de la chambre du four, tan- dis que les extrémités des électrodes situées d'un coté de la chambre du four sont notablement espacées des extrémités des électrodes situées de l'au- tre côté de la chambre du four.
Pour fabriquer du verre dans un four conforme à l'invention;on remplit d'abord la chambre de verre fondu mais pas entièrement liquide, ou bien on fond partiellement les matières premières à l'aide d'une flamme de gaz, et on introduit ensuite les électrodes. Quoique le verre soit fondu dans la chambre avant l'introduction des électrodes, le verre se trouvant dans l'extrémité extérieure de chaque ouverture est solidifé et ceci jusqu'à un niveau inférieur à celui de la surface du verre fondu dans la chambre,à cau- se du refroidissement par'l'air atmosphérique. Quand il faut introduire une électrode par l'ouverture, on fait d'abord fondre le verre solidifié, par exemple au moyen d'un chalumeau, et on introduit ensuite rapidement l'élec- trode.
De préférence, le niveau supérieur du verre dans la chambre, quand le four est en plein fonctionnement normal, est approximativement le meme que le niveau des bords inférieurs des extrémités extérieures des'ouvertures, ou un peu au-dessus;le verre ne doit pas atteindre un niveau tel, par rap- port aux extrémités extérieures des ouvertures, que la pression du verre fon- du soit suffisante pour qu'une grande quantité de verre sorte par les ouver- tures quand on retire les électrodes.
Une électrode d'immersion est habituellement pourvue d'une chemise de refroidissement par eau entourant une partie de l'électrode extérieure au four, en position de travail, et aussi une partie de l'électrode prise dans l'ouverture, de façon que l'eau de refroidissement circulant dans la chemise solidifie le verre dans la partie supérieure de l'ouverture, après insertion de l'électrode. Quand l'électrode est retirée, avec sa chemise de refroidis- sement, le verre fondu reprend sa place dans l'ouverture, mais il se resoli- difie rapidement au contact de l'air atmosphérique; s'il le faut, le refroi- dissement du verre peut être accéléré par un jet d'eau froide dirigé sur le verre dans l'extrémité extérieure de l'ouverture..
La forme des ouvertures est déterminée, dans chaque four, par la forme des électrodes à introduire. Les électrodes d'immersion peuvent avoir différentes formes, et les parties plongées dans le verre fondu, en fonction- nement, sont habituellement en molybdène, tungstène ou graphite. Les fûts des électrodes qui sont refroidis à "l'eau et sont de ce fait, entourés de verre solidifié dans les ouvertures, peuvent être en acier résistant à la chaleur. Une forme d'électrode qui s'est avérée convenir pour un four con- forme à la présenté invention, est celle décrite dans le brevet de même date de la Demanderesse, intitulé "Perfectionnements aux électrodes de fours", qui est composée de plusieurs tiges en molybdène ou tungstène.
Quand des électrodes de ce type sont utilisées dans le four, les ouvertures inclinées des parois du four ont une section transversale rectangulaire et constituent des fentes ayant exactement la largeur nécessaire p'our le passage du bloc qui fait partie de l'électrode.
En outre de ce qu'elles facilitent l'introduction et le retrait des électrodes, les ouvertures inclinées du four de l'invention offrent en- core l'avantage de donner aux électrodes une position inclinée par laquelle la superficie des électrodes présentée au verre dans le sens du courant cir- culant entre une paire d'électrodes est plus grande que dans le'cas de mêmes électrodes disposées horizontalement à travers la paroi du four, comme c'é- tait ordinairement le cas jusqu'ici. Ainsi', pour un courant donné par unité de surface d'électrode, davantage de courant peut traverser le verre fondu sans effet nocif pour l'électrode.
<Desc/Clms Page number 3>
Une forme de four électrique de fusion du verre conforme à l'in- vention est représentée schématiquement au dessin annexé, qui montre une coupe transversale du four, et sera décrite ci-après à titre d'exemple,
Comme le dessin le montre, une paire d'ouvertures 1,2 inclinées par rapport aux parois verticales 3 du four d'un angle convenable compris entre 45 et 60 et déterminé par la hauteur de verre et la longueur des électrodes employées, sont pratiquées face à face dans les côtés du four,
Le niveau de la surface'de verre fondu à l'intérieur de la chambre 4 du four en plein fonctionnement, est indiqué en 5.
Une électrode d'immersion 6 en molybdène avec un fût en acier 7 refroidi à l'eau est représentée, en posi- tion de fonctionnement, dans l'ouverture 1; quand l'électrode est en place et refroidie à l'eau, le verre dans l'ouverture est solidifié environ au ni- veau 8 indiqué. Le niveau auquel le verre retombe approximativement quand l'électrode est retirée, est indiqué en'9 dans l'ouverture 2, le verre soli- difié étant indiqué en pointillé, en 10, dans les deux ouvertures. Un four conforme à cet exemple de l'invention comporte huit ouvertures, trois dans chaque paroi latérale et une dans chaque paroi d'extrémité, ces ouvertures se présentant sous la forme de fentes rectangulaires pouvant laisser passer des électrodes constituées par un bloc rectangulaire de molybdène portant plusieurs tiges de molybdène.
Les huit ouvertures ne sont généralement pas toutes pourvues d'électrodes simultanément, le nombre d'électrodes utilisées dépendant des connexions du circuit d'alimentation en courant. Des ouvertures supplémentaires sont pratiquées dans les parois du four pour le chargement du four et le retrait du verre fondu..
A la mise en marche du four, le verre ou les matières premières dans la chambre sont d'abord chauffées par une flamme de gaz, le gaz entrant dans le four par une paroi d'extrémité et sortant par la voûte du four à l'autre extrémité,les électrodes 6 étant introduites quand le verre est fon- du, comme précité, et la fusion du verre continuant par l'action conjointe de la flamme de gaz et de la chaleur produite par le passage du courant élec- trique entre les électrodes dans le verre.
REVENDICATIONS .
1. Four électrique de fusion du verre du type décrit, caractérisé en ce que les ouvertures pratiquées dans les parois de la chambre pour l'in- troduction des électrodes sont inclinées de haut'en bas depuis la surface extérieure vers la surface intérieure des parois, l'extrémité extérieure ou supérieure de chaque ouverture se trouvant au niveau ou presqu'au niveau dé la surface du verre fondu quand le four est en plein fonctionnement normal, et l'angle d'inclinaison de chaque ouverture est tel que le prolongement de l'axe longitudinal de celle-ci intersecte le fond de la chambre du four.
<Desc / Clms Page number 1>
EMI1.1
THE GENERAL ELECTRIC COMPANY LIMITED, residing in LONDON.
ELECTRIC GLASS FUSION OVEN.
The present invention relates to electric glass melting furnaces usually called tank furnaces, comprising a chamber capable of containing the raw materials of the glass during the melting, and provided with two or more openings made in the walls of the chamber, through which are introduced the immersion electrodes. The invention also relates to a method for manufacturing glass, using an oven of the type described.
By immersion electrode is meant an electrode of the type capable of being introduced through an opening in the wall into the furnace so that, when the furnace is in service, part of the electrode is immersed in the glass. molten inside the furnace chamber and another part remains in the opening so as to pass outside the furnace.
This invention relates to ovens whose electrodes are not permanently fixed in the working position, but can be inserted and withdrawn as required, and the invention aims to provide an arrangement facilitating the insertion and removal of the electrodes, while the oven is filled with molten glass.
According to the invention, in an electric glass melting furnace of the type described, the openings made in the walls of the chamber for the introduction of the electrodes, are inclined from top to bottom from the outer surface towards the inner surface of the chamber. the wall, the outer or upper end of each opening being at or about the height of the level of the surface of the molten glass when the furnace is in full normal operation, and the angle of inclination of each opening being such that the longitudinal axis of the opening, extended downwards, intersects the bottom of the oven chamber.
<Desc / Clms Page number 2>
Preferably, the furnace according to the invention comprises immersion electrodes of such a length, and the openings are inclined such that the ends of the electrodes immersed in operation in the bath of the furnace almost reach the bottom of the furnace. the furnace chamber, while the ends of the electrodes located on one side of the furnace chamber are significantly spaced from the ends of the electrodes located on the other side of the furnace chamber.
To manufacture glass in a furnace according to the invention; the chamber is first filled with molten glass but not entirely liquid, or else the raw materials are partially melted using a gas flame, and introduced then the electrodes. Although the glass is melted in the chamber before the introduction of the electrodes, the glass in the outer end of each opening is solidified and this to a level lower than that of the surface of the molten glass in the chamber, at causes cooling by atmospheric air. When it is necessary to introduce an electrode through the opening, the solidified glass is first melted, for example by means of a torch, and then the electrode is rapidly introduced.
Preferably, the upper level of the glass in the chamber, when the furnace is in full normal operation, is approximately the same as the level of the lower edges of the outer ends of the openings, or a little above; the glass should not reach a level such, with respect to the outer ends of the openings, that the pressure of the molten glass is sufficient for a large quantity of glass to come out of the openings when the electrodes are removed.
An immersion electrode is usually provided with a water cooling jacket surrounding a part of the electrode outside the furnace, in the working position, and also a part of the electrode taken in the opening, so that the The cooling water circulating in the jacket solidifies the glass in the upper part of the opening, after insertion of the electrode. When the electrode is withdrawn, with its cooling jacket, the molten glass resumes its place in the opening, but it resolves rapidly on contact with atmospheric air; If necessary, the cooling of the glass can be accelerated by a jet of cold water directed at the glass in the outer end of the opening.
The shape of the openings is determined, in each oven, by the shape of the electrodes to be introduced. The immersion electrodes can have different shapes, and the parts immersed in the molten glass, in operation, are usually made of molybdenum, tungsten or graphite. The barrels of the electrodes which are cooled with water and are therefore surrounded by solidified glass in the openings, may be of heat resistant steel. One form of electrode which has been found to be suitable for a conical furnace. - Form of the present invention, is that described in the patent of the same date of the Applicant, entitled "Improvements to oven electrodes", which is composed of several molybdenum or tungsten rods.
When electrodes of this type are used in the furnace, the inclined openings in the walls of the furnace have a rectangular cross section and constitute slits having exactly the width necessary for the passage of the block which forms part of the electrode.
In addition to facilitating the introduction and removal of the electrodes, the inclined openings of the furnace of the invention still offer the advantage of giving the electrodes an inclined position whereby the surface area of the electrodes presented to the glass in. the direction of current flowing between a pair of electrodes is greater than in the case of the same electrodes disposed horizontally through the wall of the furnace, as has usually been the case heretofore. Thus, for a given current per unit of electrode area, more current can flow through the molten glass without harmful effect to the electrode.
<Desc / Clms Page number 3>
One form of electric glass melting furnace according to the invention is shown schematically in the accompanying drawing, which shows a cross section of the furnace, and will be described below by way of example,
As the drawing shows, a pair of openings 1,2 inclined relative to the vertical walls 3 of the furnace at a suitable angle of between 45 and 60 and determined by the height of the glass and the length of the electrodes used, are made opposite face to face in the sides of the oven,
The level of the molten glass surface inside the chamber 4 of the furnace in full operation is indicated in 5.
A molybdenum immersion electrode 6 with a water-cooled steel barrel 7 is shown, in the operating position, in opening 1; when the electrode is in place and cooled with water, the glass in the opening solidifies to approximately the level 8 shown. The level to which the glass drops approximately when the electrode is withdrawn is indicated at 9 in opening 2, solidified glass being indicated in dotted lines at 10 in both openings. A furnace in accordance with this example of the invention has eight openings, three in each side wall and one in each end wall, these openings being in the form of rectangular slots capable of allowing electrodes formed by a rectangular block of molybdenum to pass. bearing several molybdenum rods.
The eight openings are generally not all provided with electrodes simultaneously, the number of electrodes used depending on the connections of the current supply circuit. Additional openings are made in the walls of the furnace for loading the furnace and removing molten glass.
When the furnace is switched on, the glass or raw materials in the chamber are first heated by a gas flame, the gas entering the furnace through an end wall and exiting through the roof of the furnace to the other end, the electrodes 6 being introduced when the glass is melted, as mentioned above, and the melting of the glass continuing by the joint action of the gas flame and the heat produced by the passage of the electric current between them. electrodes in the glass.
CLAIMS.
1. Electric glass melting furnace of the type described, characterized in that the openings made in the walls of the chamber for the introduction of the electrodes are inclined from top to bottom from the outer surface towards the inner surface of the walls. , the outer or upper end of each opening being at or nearly level with the surface of the molten glass when the furnace is in full normal operation, and the angle of inclination of each opening is such that the extension of the longitudinal axis thereof intersects the bottom of the furnace chamber.