BE832090Q - Tubes de refroidissement en metal pour un appareil de fabrication de filaments de verre - Google Patents

Description

  Tubes de refroidissement en métal pour un appareil de fabrication de filaments de verre.

  
Dans un appareil de fabrication de filaments de verre

  
dans lequel on utilise une chambre de verre fondu comportant plusieurs petits orifices dans sa base pour amorcer la formation des filaments par la décharge de fins courants de verre fondu hors de

  
cette chambre, on emploie habituellement des éléments de refroidissement pour contrôler la température et régler ainsi efficacement et avec précision la transition de la viscosité du verre fondu qui doit être rapidement élevée à partir de valeurs relativement faibles avec un état très fluide souhaité au fond de la chambre à proximité des orifices de décharge en vue de favoriser un écoulement efficace dans ces derniers, ainsi qu'une décharge complète et ininterrompue, pour atteindre des viscosités relativement plus élevées après la décharge par les orifices en vue d'assurer l'amincissement du courant de fluide en un filament de dimensions appropriées, tout en augmentant sa cohérence afin de minimiser les risques de rupture.

   On a appliqué, à la zone du courant de verre fluide, immédiatement à sa sortie de l'orifice, différents éléments de refroidissement qui, jusqu'à présent, étaient le plus souvent constitués de tubes véhiculant de l'eau ou un autre liquide réfrigérant et nécessairement réalisés en métaux nobles ou en métaux exotiques semblables très coûteux ou leurs alliages, de façon à supporter les conditions ambiantes très agressives de haute température, ainsi que les vapeurs corrosives présentes au voisinage

  
de ces tubes.

  
Parmi les matières couramment utilisées jusqu'à présent

  
à cet effet, on mentionnera le platine, l'or, l'argent, le palladium et analogues. Toutefois, le prix de revient de ces matières est trop élevé pour que l'on puisse envisager leur utilisation dans des opérations à l'échelle industrielle.

  
La présente invention concerne un élément de refroidissement très économique et hautement efficace destiné à être utilisé avec un appareil de fabrication de filaments de verre dans lequel des filaments de verre sont étirés à partir d'un courant fluide

  
de verre fondu déchargé par des orifices pratiqués dans la base d'une chambre de verre fondu, ainsi qu'un tube de refroidissement en un alliage métallique d'un faible prix de revient et particulièrement résistant aux conditions rigoureuses dans lesquelles il est utilisé. 

  
L'objet principal de la présente invention est de fournir des tubes métalliques et un élément de refroidissement plus pratiques destinés à être utilisés avec un appareil de fabrication de filaments de verre et qui sont à la fois d'un prix de revient relativement bas et d'une mise en service hautement efficace.

  
Dans les dessins annexés :
la figure 1 est une vue en perspective, partiellement en coupe, illustrant une chambre destinée à contenir du verre fondu, ainsi que les orifices de décharge pratiqués dans la base de cette chambre et les tubes de refroidissement prévus à proximité immédiate de ces orifices; et la figure 2 est une vue en plan par le sommet prise suivant la ligne 2-2 de la figure 1 dans le sens des flèches, cette vue illustrant le système de tubes de refroidissement, y compris

  
les collecteurs d'admission et de sortie.

  
En se référant aux dessins annexés, le chiffre de référence
10 désigne, d'une manière générale, un appareil de fabrication de filaments de verre pour l'étirage de fins courants de verre fondu

  
à partir d'orifices pratiqués dans la base d'une chambre de verre fondu, cet appareil comprenant une chambre de construction classique destinée à contenir du verre fondu 11 et dans la base de laquelle sont pratiqués plusieurs petits orifices 12. En dessous et

  
 <EMI ID=1.1> 

  
localisés plusieurs tubes de refroidissement creux 14 disposés pour s'étendre entre les filaments de verre sortant des petites orifices de décharge 12.

  
Comme le montre la figure 2, les tubes de refroidissement creux 14 sont, de préférence, assemblés en une relation de transmission de fluide avec un élément de distribution d'admission et de sortie de fluide de refroidissement commun, par exemple, un collecteur d'admission 15 muni d'un raccord 16 tel qu'une douille filetée, ainsi qu'un collecteur de sortie 17 également muni d'un raccord 18 tel qu'une douille filetée ou un autre élément approprié pour raccorder le système à une source d'eau de refroidissement ou d'un autre liquide réfrigérant et véhiculer ce dernier dans les tubes

  
de refroidissement 14 en vue d'assurer le transfert de chaleur.

  
On peut utiliser n'importe quel élément approprié pour raccorder

  
les tubes de refroidissement 14 aux collecteurs d'admission et de sortie 15 et 17 respectivement, par exemple, des raccords filetés, des raccords "union", etc. Cet assemblage composite constitué de collecteurs d'admission et de sortie communs facilite l'installation des tubes et permet de réduire le nombre de raccords, de

  
sorte qu'il n'est en aucun cas essentiel, mais constitue plutôt

  
un moyen très pratique. L'assemblage peut encore être simplifié si les tubes de refroidissement sont disposés d'une manière généralement parallèle l'un à l'autre comme le montrent les dessins, pour autant que cette disposition soit en concordance avec la configuration géométrique des orifices de décharge pratiqués dans la base

  
de la chambre de verre fondu et qui sont généralement disposés en rangées ou selon d'autres configurations géométriquement symétriques.

  
De même, afin d'accroître l'efficacité de l'élément de refroidissement, tout en réduisant au minimum l'espace occupé par

  
ce dernier, il est préférable d'aplatir les tubes selon une configuration généralement ovale comme indiqué en 19; de la sorte, on

  
peut non seulement alléger un système éventuellement encombré, mais également accroître au maximum la surface de refroidissement effective en un point intermédiaire du verre fondu sortant des orifices de décharge en alignant les tubes 14 à section ovale de telle sorte que leur dimension maximale soit parallèle au sens du courant de verre fondu déchargé par l'orifice comme le montrent les dessins.

  
Suivant la présente invention, des tubes de refroidissement plus pratiques et plus efficaces pour l'application et le système précités sont constitués d'un alliage comprenant, en pourcentage pondéral approximatif calculé sur un total de 100%, environ 71 à 81% de nickel, jusqu'à environ 1% de cobalt, environ 13 à 19% de chrome et environ 5 à 12% de fer, spécifiquement environ 76,5% de

  
 <EMI ID=2.1> 

  
appropriée pour la composition précitée est l'alliage vendu sous

  
la marque commerciale "INCONEL 600" par la "International Nickel Company" et qui, d'après une analyse approximative, a la composition suivante: 76% de nickel , y compris des traces de cobalt,
15,8% de chrome, 7,2% de fer, 0,2% de manganèse, 0,2% de silicium, 0,04% de carbone et 0,1% de cuivre.

  
Afin d'assurer une intégrité physique adéquate permettant de supporter les conditions agressives et rigoureuses rencontrées dans cette application en conformité avec le refroidissement le plus efficace par dissipation et échange de chaleur, les parois des tubes doivent avoir une épaisseur se situant dans l'intervalle d'environ 0,254 à environ 1,27 mm, de préférence, d'environ 0,635

  
à 0,889 mm pour obtenir un effet maximal équilibré.

  
Des tubes de refroidissement réalisés suivant la présente invention et mis en service avec un appareil de fabrication de verre spécifique résistent efficacement aux conditions ambiantes très agressives et rigoureuses régnant dans ce dernier, en particulier aux très hautes températures et aux vapeurs corrosives de la masse de verre fondu et ce, pendant de longues périodes de fabrication continue ou intermittente atteignant plusieurs mois. Hormis leur parfaite efficacité, une caractéristique des plus significatives des tubes utilisés dans la technique antérieure et constitués de

  
 <EMI ID=3.1> 

  
métaux nobles ou de métaux de type exotique/sont d'un prix de revient prohibitif; par exemple, les tubes en alliage de platine/ palladium coûtent environ 650 dollars pièce, les tubes de palladium, environ 112 dollars pièce et les tubes de molybdène, environ
25 dollars pièce, alors que les tubes ayant la composition de la présente invention ne coûtent qu'environ 1,50 dollar pièce et sont tout aussi efficaces. 

  
Les tubes en alliage de la présente invention sont également susceptibles de recevoir un traitement de chromisation consistant à mettre leur surface en contact avec une poudre d'aluminium et de chrome finement divisée, puis faire adhérer cette poudre à la surface de l'alliage par fusion en vue d'améliorer les propriétés de cette surface.

REVENDICATIONS

  
1. Appareil pour la fabrication de filaments de verre, caractérisé en ce qu'il comprend, en combinaison, une chambre destinée à contenir du verre fondu et comportant plusieurs petits orifices dans sa base pour en décharger de fins courants de verre fondu en vue de leur amincissement en filaments, plusieurs tubes de refroidissement creux localisés en dessous et à proximité de

  
la base de la chambre de verre fondu en étant disposés pour s'étendre entre les petits orifices de décharge pratiqués dans la base de la chambre de verre fondu, de façon à refroidir les filaments de verre étirés à partir de la chambre, ces tubes de refroidissement creux étant en relation de transmission de fluide avec une source de liquide réfrigérant et un élément de sortie pour ce dernier, tandis qu'ils ont des épaisseurs de parois se situant dans l'intervalle de 0,254 à 1,27 mm et sont réalisés en un alliage métallique comprenant, en pourcentage pondéral approximatif calculé

  
 <EMI ID=4.1> 

  
2. Appareil pour la fabrication de filaments de verre

Claims (1)

1. selon la revendication 1, caractérisé en ce que les tubes de refroidissement creux s'étendant entre les filaments de verre fondu sortant des petits orifices de décharge pratiqués dans la base de la chambre sont alignés généralement parallèlement l'un à l'autre.

   3. Appareil pour la fabrication de filaments de verre selon la revendication 2, caractérisé en ce que les tubes de refroi-dissement creux généralement parallèles s'étendant entre les petits orifices de décharge pratiqués dans la base de la chambre de verre fondu sont chacun en relation de transmission de fluide avec un collecteur d'admission de liquide réfrigérant et un collecteur de sortie de liquide réfrigérant localisés chacun latéralement par rapport aux orifices de décharge précités.

   4. Appareil pour la fabrication de filaments de verre selon la revendication 1, caractérisé en ce que les tubes de refroidissement creux sont réalisés en un alliage métallique comprenant, en pourcentage pondéral approximatif, 76,5% de nickel, 16% de chrome et 7,5% de fer.

   5. Appareil pour la fabrication de filaments de verre selon la revendication 4, caractérisé en ce que les tubes de refroidissement creux ont, dans leur sens longitudinal, une configuration ovale s'étendant entre les petits orifices de décharge pratiqués dans la base de la chambre de verre fondu, les longs côtés de cette configuration ovale étant généralement perpendiculaire à la base de cette chambre de verre fondu.

   6. Appareil pour la fabrication de filaments de verre selon la revendication 5, caractérisé en ce que les tubes de refroidissement creux ont une épaisseur de paroi se situant dans l'intervalle de 0,635 à 0,889 mm.

   7. Appareil pour la fabrication de filaments de verre selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une poudre de chrome et d'aluminium est liée par fusion aux surfaces des tubes en alliage métallique.