BE637108A - - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Procédé et dispositif pour la formation d'une couche de carbone sur la surface de pièces réfractaires . 



     La   présente invention a pour objet un procédé et un dispositif pour la formation d'une couche de carbone sur la urface de pièces réfractaires, particulièrement sur la face exposée à la chaleur et en contact avec le verre fondu. 



   On sait que le verre fondu mouille et adhère à la plupart des matériaux réfractaires connus à des températures élevées,par exemple supérieures à 600 C dans le cas des verres sodo-calciques habituellement utilisés. Dans la gamme des tem- 

 <Desc/Clms Page number 2> 

   postures   très élevées, telles que les températures nécessaires à l'élaboration du verre fonduCet incenvénient est peu   impor-   tant parce que le verre est   assez   fluide et   s'écoule   donc assez facilement sur les rêfractaires. Par contre, aux températures plus basses, par exemple aux températures de travail du verre, ce dernier adhère fortement aux réfractaires, ce qui est souvent un   inconvénient   majeur.

   On constate en outre que le verre arrache ou dissout des particules de matières réfractaires, lesquelles ap- paraissent dans les deux cas sous la forme de défauts dans le pro- duit fini. 



   Le carbone pur présente des propriétés intéressantes dans le domaine de la verrerie. Il est très réfractaire et le verre n'y adhère pas et ne dissout pas.On a donc proposé d'utiliser cette matière pour la constitution de briques, de pièces ou de pla- cages réfractaires qui sont en contact avec le verre se trouvant à la température de travail, Toutefois, le carbone est très oxyda- ble à l'air aux températures envisagées, de sorte qu'il faut le main- tenir en atmosphère non oxydante. En outre, le carbone contient souvent des impuretés sous forme de grains ayant une composition analogue à celle des autres matières réfractaires et présentant les mêmes inconvénients. On a bien proposé d'utiliser du carbo- ne très pur, mais cette matière est coûteuse. Enfin, le carbone   s 'use   assez vite parce qu'il est peu dur.

   Il est bien possible de remplacer les pièces de carbone usées mais on conçoit que cette opération soit assez difficile.et coûteuse. 



   Le procédé suivant l'invention élimine tous ces in-   convénients.   Conformément à ce procédé, on fait diffuser à   tra-   vers une pièce réfractaire, en direction de la surface de con- tact avec le verre en fusion, une matière carbonifère suscepti- ble de   se décomposer   et de déposer sur la surface de la pièce du carbone élémentaire constituant uhe couche de carbone qui se   re-   

 <Desc/Clms Page number 3> 

 nouvelle au fur et à mesure de sa   consommation      On   diffuse avantageusement à travers une pièce réfrac- taire un hydrocarbure saturé ou non saturé, susceptible de   subir   à la surface de la pièce une décomposition thermique   lisant   du carbone) tel que l'acétylène, le butane, le propane,

   l'éthyléne,   l'essence,   le gasoil ou le re roséne, On peut cependant aussi diffu- ser à travers une pièce réfractaire un tel hydrocarbure et un gaz contenant de l'oxygène tel que l'air, de manière à produire à la surface de la pièce une combustion incomplète libérant du   oarbo-   ne et des gaz réducteurs. Ces derniers constituent un matelas ga- zeux réduisant la friction entre le ruban de verre et la pièce réfractaire et   empêchant   la perte en carbone par oxydation,   Grâce   à ce procédé, on forme de façon continue une cou- che de oarbone d'un degré de pureté très élevé à laquelle le verre n'adhère absolument pas.

   Ce procédé trou\e son application dasn les nombreux cas où on désire faire avancer du verre à l'état plasti- que au contact d'une surface et éviter que celle-ci n'exerce une action de freinage sur la   propression   du verre ou n'endommage ce dernier. Par exemple, dans les procédés do fabrication du verre en feuille utilisant la propriété du verre de flotter sur un bain de métal fondu, on est généralement obligé de limiter la largeur de la feuille à une dimension inférieure à la largeur du pain pour éviter l'adhérence des bords de la feuille aux parois du comparti- ment, Une partie du bain reste alors découverte et exposée à   l'oxv-   dation, Le procédé suivant l'invention, appliqué à ces parois, per- met d'utiliser la surface entière du bain métallique qui, ainsi couvert, ne craint plus l'oxydation.

   Ce procédé trouve, entre au. très,une application intéressante aux seuils habituellement garnis      d'une couche de carbone et sur lesquels on fait glisser un ruban de verre plastique. 



   Le dispositif pour l'exécution du procédé comporte une 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 pièce réfractaire dont au moins la partie voisine de la surface en contact avec le verre est poreuse, ainsi que des moyens pour injecter dans la partie poreuse une matière carbonifère* La par- tie poreuse peut être constituée de matière réfractaire couran- te ou de fibres incombustibles, par exemple de l'amiante, agglo-   mirées   par un liant réfractaire.La nature ot le   degré   de poro- sité de cette partie de la pièce sont évidemment choisis en fonc- tion de la   matière   carbonifère utilisée.

   Celle-ci peut se présen   ter à   température ordinaire sous forme solide, liquide ou gazeuse 
La matière injectée et diffusée à travers la masse ré- fractaire atteint la face chaude de la pièce où, gr!ce à la cha- leur rencontrée, elle subit soit une décomposition thermique,soit une combustion incomplète, libérant le carbone en forme d'une cou- che d'une grande pureté qui garnit la face de la pièce. Une par- tie de la couche formée peut se perdre, par exemple par usure, mais elle se reforme continuellement grâce à l'arrivée incessan- te de matière.

   Le phénomène de formation de la couche est d'ail- leurs autorégulateurs! en effet, aux endroits où la couche de car- bone s'amincit le plus, il y a un appel de matière carbonifère puisque la résistance au passade de celle-ci est réduite, Par con- séquent, la régénération de la couche est oralement plus rapide, 
Le dispositif comporte au moins un tube d'injection qui est métallique de préférence et noyé dans la   masna     réfrao-   taire;son orifice de sortie est situé dans la partie voisine de la surface en contact avec le   'erre,   l'autre extrémité étant rac- cordée à la source de fluide sous pression convenable pour en as- surer la diffusion jusqu'à la dite surface.

   Dans le cas de for- mation de la couche de carbone par combustion incomplète, le dispositif comporte en outre au moins un tube semblable pour l'in- troduction au gaz contenant de l'oxygée, à moins que l'on pré 

 <Desc/Clms Page number 5> 

   fera   mélanger ce dernier à la matière carbonifère gazéifiée au moyen d'un   injectëur   d'air disposé devant la pièce réfractaire. 



   Pour favoriser une répartition uniforme de la matière carbonique dans la manse poreuse, on ménage avantageusement à l'intérieur de celle-ci au moins un espace creux qui offre à cette matière une plus grande surface de pénétration. Des évidements peuvent notamment être pratiqués autour de l'orifice dé sortie de chaque tube, mais on peut aussi donner à la pièce réfractaire la forme d'un caisson, dont la paroi en contact avec le verre est poreuse et les autres parais en matière réfractaire dense ou en métal, la matière carbonifère et le cas échéant le gaz com- burant étant Introduits par un tube pénétrant jusque dans l'es- pace   oraux,   
Dans certaines constructions, par exemple dans le cas où une feuille de verre   franchit   la crête d'une paroi)il est préférable de disposer une rampe   d'injection,

     noyée dans la masse poreuse formant la   crête,   au voisinage de sa surface en contact avec le verre. les orifices de la rampe étant orientés vers cette dernières 
Lorsque la zone constituant la face située vers l'ex-   teneur   est formée de matière dense et   compacte!   des fuites de ma- tière carbonifère no sont en général pas a   craindre,   sinon il est avantageux de   revêtir   cette face d'une enveloppe imperméable, en métal par exemple* 
Le de sin annexé montre à titre d'exemple   plusieurs .   formes d'exécution de   l'invention.   



   La figure 1 est une coupe verticale d'un-compartiment dont les parois comportent des pièces conformes à l'invention. la figure 2 est. une vue de détail d'une pièce de paroi* 
La   fleure   3 montre une variante d'exécution de la pièce de la figure 2, 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 La figure 4 est uhe coupe a travers une pièce en forme 
 EMI6.1 
 de Óa:1r:loh. 



  La fleure 5 montre eh coupe lonr:1tudinale un Qompart1 ment équipé d'un seuil dontormo à l'invention. 



   La figure 6 est une coupe suivant la ligne VI-VI de la   figure   5. 
 EMI6.2 
 



  Les figures 1 et 2 montrent une application de l'inven"' tion à un dispositif de fabrication de verre en feuille dans le- quel la feuille 1 à l'état plastique se déplacé sur un bain de métal fondu 2 contenu dans uh compartiment 3 dont les parois com- portent des blocs réfractaires 4 et 5. Les blocs 4 sont des pièces 
 EMI6.3 
 rëfraotairs normales, denses et compactas, tandis que les bloos 5 situés au niveau de la feuille de verre dont constituas de ma- tière   réfractaire   poreuse. Des tubes horizontaux 6 sont   noyas   dans des pièces de manière que leur extrémité 7 soit située dans un plan 7' au voisinage do la face 8 orientée vers l'intérieur du compartiment   #,   leur extrémité 9 étant raccordée hors du bloc 
 EMI6.4 
 à une source) non représentée, de entière carbonifère. 



  Apres avoir traversé la masse réfractaire, le fluide 
 EMI6.5 
 injecté atteint la fce 8 où* sous l'effet de la chaleur qui y rèrne, il se décompose en abandonnant du carbone qui forme sur la   face 8   une couche 10.   Oh   améliore   avantageusement   la dispersion du fluide en ménageant autour de l'orifice de sortie 7 un évi- 
 EMI6.6 
 dément 11 (fiCt3) s 'étendant palallhlement à la face 8.

   Afin de prévenir toute fuite indésirable du fluide, il est utile do dis* poser sur la face extérieure O. du bloc un revêtement 12 (fi5t3)$ métallique par exemple, mais on obtient le môme résultat on for- mant la partie arrière du bloc eh matière réfractaire dense et , compacteimperméable au fluide* 
 EMI6.7 
 La rieure 4 représente en variante un bloc formé par un caisson 13 dont les parois 14 et 15 non en contact avec le 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 verre sont constituées de métal ou de matière réfractaire dense, La paroi 16 en contact avec le verre et formée de matière réfrac- taire poreuse est scellée sur les parois 14 par un joint étanche 17 en ciment réfractaire. La matière carbonifère est introduite à l'intérieur du   caisson   13 par un tube 18, encastré dans la   paroi   arrière !5. 



   Lorsque le dépôt de carbone est obtenu par   combustion   incomplète d'une matière carbonifère, on peut dédoubler les tu- bes 6 (fig.2) et utiliser un des tubes d'une paire de tubes pour l'injection du gaz comburant, l'autre servant à l'injection   d   la matière carbonifère. On peut cependant prévoir dans un dispositif suivant la   firure   4 un second tube   18'   par   lequelyon   introduit le gaz comburant   dans le     caisson   13 où il se mélange avec la matière carbonifère ayant de pénétrer dans la paroi poreuse 16. 



   Enfin, les figures 5 et 6 donnent un exemple d'appli0 cation de   l'invention   au   peuil   de sortie situé à l'extrémité d'un   @   terminale 19   d'un   tel compartiment comporte généralement un seuil 20 garni d'une couche de   carbone   21 sur laquelle la feuille 1 glis- se vers le compartiment de   repuisson.   Suivant l'invention, le seuil 20 est constitué   en   matière réfractaire poreuse semblable, par exemple, à celle utilisée pour les blocs de parois 5 des fi- gures 1   et 2.   Une rampe 22, noyée dans la masse réfractaire et disposée longitudinalement au voisinage de la face supérieure du seuil, comporte des ouvertures 23 dirigées vers cette face.

   l'exkl- trémité libre 9 du tube à   l'extérieur   du seuil étant reliée à la source de matière carbonifère pour améliorer la répartition de celle-ci, il peut; être a antagexu de relierà cette source cha- cune des extrémités de la rampe, Comme dans l'exemple précèdent, la décomposition de la matière carbonifère sur la face chaude produit la formation d'une   couche   de carbone 21, sur laquelle 

 <Desc/Clms Page number 8> 

 la feuille de verre glisse aisément. 



   Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux formes d'exécution qui ont été décrites et représentées à titre d'exem-   ple, et   on ne sortirait pas de son cadre en y apportant des modifi- cations.

Claims (1)

1. .REVENDICATIONS 1,-, Procédé pour la formation d'une couche de carbone sur la surface 0'une pièce réfractaire en contact avec du Verre en fusion, caractérisa en ce qu'on fait diffuser à travers la pièce, en direction* la surface de contact avec le verre fondu, une matière carbonifère susceptible de se décomposer et de dé poser sur la surface de la pièce, du carbone élémentaire consti- tuant une couché de carbone qui se renou elle au fur et à mesure de sa consommation.

   2.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on diffuse à travers une pièce réfractaire un hydrocar- bure saturé ou non saturé, susceptible de subir à la surface de 1 pièce une décomposition thermique libérant du carbone., 3,- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on diffuse à travers une pièce réfractaire un hydrocarbure saturé ou non saturé et un gaz oxydant tel que l'air) de manière ' à produireà la surface de la pièce une combustion incomplète libé rant du carbone et des gaz réducteurs.

   4,- Dispositif pour l'exécution du procédé suivant une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une pièce réfractaire dont au moins la partie voisine de la surface en contact avec le verre est poreuse, ainsi que des moyens pour injecter dans la partie poreuse une matière carboni- fère.

   5.- Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé in ce que la partie poreuse est constituée de matières réfractaires normales..

   6.Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la partie poreuse est constituée de fibres incombustibles <Desc/Clms Page number 10> agglomérées par un liant réfractaire.

   7.- Dispositif suivant la revendication 6, caractérisa en ce que la partie poreuse comporte des fibres d'amiante, 8.- Dispositif suivant une ou plusieurs revendications 4 à 7. caractérisé en ce qu'il comporte au moins un tube noyé dans la masse réfractaire, dont l'orifice de sortie est situé dans la partie oisine de la surface en contact avec le verre, et dont l'autre extrémité est raccordée à la source de matière carbo- nifère.

   9.- Dispositif suivant une ou plusieurs des revendica- tions 4 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un tube noyé dans la masse réfractaire, dont l'orifice de sortie est situé dans la partie voisine de la surface on contact avec le verre et dont l'autre extrémité est raccordése à une source d'oxygène ou d'un gaz en contenant.

   10.- Dispositif suivant une ou plusieurs revendications 4 à 9f caractérise en ce quo la pièce réfractaire est creuse.

   11.- Dispositif suivant la revendication 10, caractérise en ce qu'il comporte un avidement pratique autour de l'orifice de sertie de chaque tube.

   12.- Dispositif suivant la revendication 10, caracté- risa en cequ'il comporte un caisson dont la paroi en contact avec le verre est en matière poreuse.

   13.- Dispositif suivant la revendication 12, caractérisé en ce que les parois du caisson non en contact avec le verre sont en matière réfractaire compacte.

   14.- Dispositif suivant la revendication 12, caracté- risé en ce que les parois du caisson non en contact avec le verre sont en métal réfractaire.

   15.-. Dispositif suivant une ou plusieurs des revendica- <Desc/Clms Page number 11> 4 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte une rampe alimente de matière carbonifère} noye dans la masse poreuse au voisinage de la surface en contact avec le verre, ses orifices de sortie étant dirigés vers la dite surface.

   16.- Dispositif suivant une ou plusieurs revendication* 4 à 15, caractérisa en ce qu'au moins une partie des parois non en contact avec le verre comporte un revêtement imperméable à la ma- tière carbonifère injectée.

   17.- Procède pour la formation d'une couche de carbone sur la surface d'une pièce réfractaire, en substance comme décrit ci-dessus.

   18.- Dispositif pour la formation d'une couche de car- bone sur la surface d'une pièce réfractaire, en substance comme décrit ci-dessus et représenté au dessin annexé,