CH225958A - Procédé pour la fusion électrique du verre et four pour sa mise en oeuvre. - Google Patents

Description

  Procédé pour la fusion électrique du verre et four pour sa mise en     #uvre.       Dans un four à bassin de verrerie bien  conduit, il a été reconnu     l'existence    d'un dé  placement de la masse du verre en fusion  consistant     en.    un courant ascendant dans la  région médiane du bassin, qui     s'épanouit    en  surface pour redescendre le long des parois,  courant d'origine     thermique,    de même prin  cipe que le     thermosiphon.    Ce courant joue un  grand rôle dans la qualité du verre obtenu,  en rejetant vers l'arrière le mélange     vitri-          fiable    en cours de fusion,

   en empêchant le  mélange du verre fin avec les     parties-incom-          plètement    fondues.  



  La présente invention comprend un pro  cédé pour la fusion électrique du verre, per  mettant de commander la circulation des ma  tières fondues dans un four, et     caractériséen     ce qu'on utilise l'action     électrodynamique    re  lative des courants de chauffage parallèles  polyphasés qui traversent le bain.  



  L'invention comprend encore un four pour  la mise en     oeuvre    de ce procédé. Il est carac-         térisé    par des électrodes d'amenée de courant  disposées parallèlement dans le bassin de fu  sion, par paires, les deux électrodes d'une  paire     étant    placées en regard l'une de l'autre  et recevant du courant déphasé par rapport  à la paire voisine, de manière à créer dans la  masse du verre l'action électrodynamique dé  sirée entre lesdits courants, les électrodes  étant     en:    outre montées mobiles dans la masse  du verre dans laquelle elles pénètrent à     une     certaine profondeur.  



  Le dessin     schématique    annexé représente,  à titre d'exemples, quelques formes     d'exécu-          tion    du four pour la mise en     oeuvre    du pro  cédé selon l'invention.  



       Fig.    1 est, en élévation, une     coupe    longi  tudinale du bassin de fusion d'un four ordi  naire suivant 1-1 de     fig.    2'.         Fig.    2 en est une vue     en:    plan.         Fig.    3 est une coupe     verticale    transversale       suivant:3-3    de fi-. 2.           Fig.    4 est une vue en plan montrant la  disposition des électrodes dans un bassin de  fusion d'une première forme d'exécution du  four selon     l'invention.     



       Fig.    5 et 6 sont des vues en plan mon  trant deux montages différents des con  nexions des électrodes, dans deux variante  du four.  



       Fig.    7 et 8 montrent la disposition du  conducteur de retour dans deux variantes du  four suivant l'invention.  



  On obtient au mieux l'effet de l'action  électrodynamique des courants     parallèles    sur  la matière vitrifiée du bain lorsque les élec  trodes sont disposées par paires en regard  l'une de l'autre, comme il est indiqué     fib.    4,  dans un bassin 2 recevant. en 25 le mélange  vitrifiable 26 et communiquant avec un bas  sin de travail 27 par un orifice 28.  



  Sur les côtés de ce bassin sont disposées  trois paires d'électrodes 3 à 8 recevant du  courant triphasé et     étant    connectées aux  bornes d'un transformateur 10 comme il est  indiqué plus loin.  



  Le courant passe par     conductibilité    dif  fuse dans     toute    la. masse du bain de verre et  l'échauffe par effet Joule direct.  



  En donnant aux électrodes une pénétra  tion suffisante, on se rend compte que les  lignes de courant sont. plus resserrées entre  les extrémités des électrodes que le long des  parois. Le dégagement de chaleur en résul  tant est donc plus grand dans la région mé  diane du bassin et le mouvement ascendant  d'origine thermique, dont il a déjà été parlé,  prend naissance en cet endroit.  



       Mais,    dans un four électrique, il y a. géné  ralement avantage à accélérer ce mouvement  du verre chaud, afin qu'il apporte par con  vection des calories dans la partie     oii    l'on  met les matières froides. En effet, si cet ap  port de calories est insuffisant, le verre     sous-          jacent    se refroidit à leur contact et,     devenant     moins conducteur, le courant électrique cesse  d'y passer et la fusion se ralentit.  



  Dans le bassin de fusion représenté, on  utilise les actions électrodynamiques pour  accélérer le mouvement du verre chaud, en    superposant leur action à l'action purement  thermique indiquée ci-dessus.  



  On sait, en effet, que deux courants pa  rallèles et de même sens s'attirent propor  tionnellement au produit de leurs intensités  et inversement proportionnellement à leur  distance. Ils se repoussent s'ils sont de sens  contraire.  



  Dans le cas du courant triphasé, si les  connexions des trois phases sont semblable  ment établies, les courants de deux phases  sont de même sens pendant     2/6    de période et  de sens contraire pendant     'l,;    de période, de  sorte que l'action répulsive est prépondérante  et que les masses de verre traversées par ces  courants se repoussent.  



  Cette     action    change évidemment. de sens  et devient attractive si les connexions de  l'une des phases sont inversées. De sorte     que,     si le     couplage    avec un transformateur ayant  six     bornes    de sortie d'enroulements est celui  montré     fig.    5, c'est-à-dire si les     électrodes     des trois phases sont: connectées directement  de façon identique, les courants entre les élec  trodes 5 et 8 de la phase 1 placée à, l'arrière  du basin et les électrodes 4 et 7 de la phase  11, placée au centre, se repoussent, mais le  verre entre les électrodes 5 et 8 étant plus  froid qu'entre les électrodes 4 et 7 est moins  mobile et repousse le verre chaud du milieu.

    Ce     couplage    ne présente pas d'intérêt et est       décrit    à titre indicatif.  



  Si, au contraire, on adopte le couplage  montré fi-. 6, en inversant la phase du mi  lieu, il y a     attraction    du verre à peu     près    im  mobile entre les électrodes 5 et 8 sur le verre  chaud du milieu entre les électrodes 4 et 7.  lequel vient. réchauffer l'arrière 19 du bassin  et activer la fusion. C'est le résultat cher  ché.  



  Ce couplage présente, en outre, l'avantage  de donner un équilibre satisfaisant des phases  avec des pénétrations à peu près égales  d'électrodes. De plus, entre phases, il n'y a  que la moitié de la tension et le courant     Ion-          gitudinal    le long des parois est moins fort, le  four fonctionnant en     hexaphasé.    C'est le cou  plage adopté généralement.      Un troisième couplage est possible, consis  tant à inverser     simultanément    la deuxième et  la troisième phase, c'est-à-dire la phase placée  au centre et celle placée à l'avant du bassin.  



  Ce couplage présente l'avantage d'une cir  culation vers l'arrière encore plus active, car  la phase milieu, repoussée alors par la troi  sième phase placée à l'avant, est soumise à  une action concordante,     attirée    par la pre  mière et repoussée par la troisième; mais il  faut donner aux électrodes des pénétrations  très inégales pour obtenir l'équilibre des  phases. Il peut être adopté dans certains cas.  



  D'autres actions électrodynamiques peu  vent être également utilisées: ce sont celles  créées par les conducteurs extérieurs au bas  sin de fusion, en appliquant les lois connues  de     l'électro-dynamique.     



  A titre d'exemple, si le retour de la  phase du milieu se fait en dessous du bassin,  on voit que son action répulsive chasse vers  le haut le verre plus     énergiquement    au milieu  du bassin, puisqu'en cet endroit le verre est  parcouru par des courants plus intenses. La  circulation est donc accélérée.  



  Cet effet peut être rendu encore plus  actif si ce conducteur de retour effectue une  ou plusieurs boucles 29 complètes autour du  bassin, comme indiqué     fig.    7.  



  Il peut, au contraire, être diminué en  shuntant     partiellement    le conducteur de re  tour par un shunt passant au-dessus du bas  sin.  



  Il peut finalement être inversé et uti  lisé pour freiner le mouvement du verre dans  le cas où il serait trop actif, comme indi  qué     fig.    8, une trop grande rapidité de cir  culation risquant, en effet, de nuire à la qua  lité du verre.  



  Cette utilisation de l'action électro  dynamique des courants parallèles est     égale-          ment    applicable dans le cas où le four serait  chauffé simultanément par l'électricité et par  le gaz ou le charbon ou le mazout.  



  Des explications qui précèdent, il résulte  que les formes d'exécution décrites du pro  cédé selon l'invention permettent d'obtenir les  avantages suivants:         1o    Le dégagement maximum de calories  se produit dans la région médiane de la masse  de verre, en un endroit où doit normalement  exister, pour assurer une bonne qualité de  verre, un courant ascendant de la matière en  fusion.  



  20 L'activité de circulation de     cette    ma  tière en fusion peut être accélérée ou freinée,  suivant le cas, en utilisant convenablement  l'action électrodynamique des courants, cette  action électrodynamique provenant soit de  l'action réciproque de deux phases, soit de  l'action sur elle-même du conducteur de re  tour de cette phase.  



       3o    L'emploi d'électrodes horizontales mo  biles permet le réglage électrique indépen  dant de chaque phase.  



  40 L'emploi d'électrodes horizontales mo  biles permet également de compenser l'usure  des électrodes en les enfonçant progressive  ment et donne la possibilité de marcher en  électrodes continues, c'est-à-dire d'ajouter en  élément neuf à une     électrode        usée    sans enle  ver la partie qui est à l'intérieur du four.  



  <B>50</B> En localisant le dégagement des calo  ries au milieu de la masse de verre, on       l'éloigne    des parois et on assure ainsi une  meilleur tenue des matériaux réfractaires.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS I. Procédé pour la fusion .électrique du verre, permettant de commander la circula tion des matières fondues dans un four de verrerie, caractérisé en ce que l'on utilise l'action électrodynamique relative des cou rants de chauffage parallèles polyphasés qui traversent le bain. II.

   Four pour la mise en ceuvre du pro cédé selon la revendication I, caractérisé par des électrodes d'amenée de courant disposées parallèlement dans le bassin de fusion, par paires, les deux électrodes d'une paire étant placées en regard l'une de l'autre et recevant du courant déphasé par rapport à la paire voi sine, de manière à créer dans la masse du verre l'action électrodynamique désirée entre lesdits courants, les électrodes étant en. outre montées mobiles dans la masse du verre dans laquelle elles pénètrent à une certaine pro fondeur. SOUS-REVENDICATIONS: 1.

   Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce qu'on associe à, l'action électro dynamique un déplacement du point chaud obtenu par le coulissement axial des électro des assurant le passage des courants de chauffage. ?. Procédé selon la revendication I et la sous-revendication 1, caractérisé en ce que le coulissement axial des électrodes est hori zontal. 3. Procédé selon la revendication I, ea- ract6risé en ce que la montée des matières les plus chaudes traversées par le courant le plus intense est réglée au moyen d'un champ électrodynamique agissant verticalement sur ledit courant. 4.

   Procédé selon la revendication I et la sous-revendication 3, caractérisé en ce due le champ électrodynamique agissant verticale ment est créé par le courant parcourant un conducteur de retour. 5. Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce qu'on connecte les électrodes des différentes phases de façon telle que la masse de verre froid de l'arrière du bassin attire à. elle la masse de verre chaud parcourue par le courant de la. phase centrale. 6. Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce qu'on connecte les électrodes des différentes phases de façon telle due la masse de verre centrale est simultanément attirée par le courant de la phase arrière et repous sée par le courant de la phase avant. 7.

   Four selon la revendication II, ali menté en courant triphasé, caractérisé en ce que le décalage des phases des paires d'élec trodes est celui d'un système hexaphasé. 8. Four selon la revendication II, carac térisé en ce que le fil de retour du courant sortant. d'au moins une paire d'électrodes passe sous le bain, sensiblement dans le plan vertical de la paire d'électrodes correspon dante. 9.

   Four selon la revendication Il, carac térisé en ce que le courant de circulation as cendant dans la. région centrale du bassin est accéléré au moyen du courant traversant. le conducteur de retour de la phase centrale qui est placé au-dessous du bassin. 10. Four selon la. revendication II et la sous-revendication 9, caractérisé en ce que l'action électrodynamique est augmentée par le fait que le conducteur de retour fait au moins un tour autour du bassin. 11.

   Four selon la revendication II, carac térisé en ce que le courant de circulation ascendant. dans la région centrale du basin peut être diminué par le fait que le conduc teur de retour est susceptible d'être shunté par un conducteur placé au-dessus du bassin. 1?.

   Four selon la revendication II, carac térisé en ce que les phases sont susceptibles d'être équilibrées par le fait que l'on peut modifier par coulissement la. pénétration des électrodes mobiles servant au passage du cou rant de chauffage. 13. Four selon la revendication Il, carac térisé en ce que les deux électrodes d'une paire sont réunies aux bornes entrée et sortie de l'enroulement d'une phase d'un transfor mateur triphasé.