CH237941A - Four électrique pour fusion du verre. - Google Patents

Description

  Four électrique pour fusion du verre.    La présente invention, due à MM.     Aldo          Ceretti    et     Valentino        Viquel,    a. pour objet un  four     électrique    pour     fusion    du     verre,        dans          lequel    le verre     lui-même        sert    (le     résistance     électrique.

   Selon     l'invention,        les    é     lectrod'es     alimentées en courant polyphasé, par exemple  courant     tri-    ou biphasé, sont     disposées    dans  le four de façon à créer pour le     verre    en       fusion    au     moins    un     canal    d'écoulement, par  exemple deux     canaux        d'écoulement        symé        tr-          ques,

      -dans     lequel    la température .est réglée et       distribuée    indépendamment -de l'intensité et  de la tension du     courant    d'alimentation.  



  Le réglage de la température dans     ledit     canal u dans les canaux ,symétriques     peut     être     réalisé    en     réduisant    ou en augmentant  la section libre de ces canaux; on fait     varier     ainsi l'intensité     (l#e    l'effet     Joule    dû au  passage du courant électrique à travers le  bain électriquement résistant.  



  Dans une forme d'exécution     particul.iérre,     le moyen pour réduire la section de passage  de ces canaux consiste à y plonger plus ou  moins profondément une vanne ou une pièce  de barrage qui, -du reste, peut aussi être em-    ployée dans le .seul but de     retenir    les écumes  et les autres impuretés flottant sur le     bain.     



  Lorsque le barrage n'a que     cette        fonction     et n'est pas     destiné    à augmenter la     tempéra-          ture    à l'endroit où il est plongé, on peut neu  traliser l'effet     Joule        que        provoquerait    la ré  duction de     section    du canal à     l'endroit    du  barrage en plaçant de part et d'autre du bar  rage lui-même deux électrodes de la même  phase.

   En     retirant        celle    de     ces        électrodes    qui  se     trouve    en amont<B>du</B> barrage, on     rétablit     l'effet Joule.  



  L'augmentation locale de .dégagement de  chaleur que l'on cherche à     obtenim    est     néces,          saire    pour     réaliser    une fusion homogène     .dies          ingrédients        solides        introduits        dans        leA        petits     puits de charge du four et aussi en vue d'affi  ner le bain de     verre.    La chaleur     nécessaire     est de préférence     concentrée    dans clés régions  du bain     aussi;

          éloignées    que possible de     celles     où plongent les électrodes, en vue de faire  servir le bain lui-même comme     résistance          électrique    chauffante.

       On    peut ainsi loger les       électrodes    d'ans une région du bain     présen-          tant    une section supérieure à     celle    -des     autres              régions,    ce     qui    entraîne pour     lesdites        éieetro-          des    un chauffage moins     intense.    On     assure     ainsi leur conservation de la manière la     plus     simple, quelle     que    soit leur     nature.     



  Dans une     forme    d'exécution préférée,  trois électrodes sont alimentées par une     dis-          tribution    triphasée, ces trois électrodes étant  sensiblement     équidistantes    et disposées sur le       pourtour        d'a    four, de façon à     réchauffer          électriquement        trois        canaux    distincts de verre  en fusion, joignant     symétriquement    les deux  puits de charge à un     avant-puits    de soutirage,  tout en formant un circuit triphasé     complet.     



  Dans une autre forme d'exécution, il est  prévu     .deux    circuits seulement, le four étant  alimenté     seulement    avec deux phases.  



  Bien entendu, le     réglage    peut comporter,  en outre,     l'action    sur les caractéristiques élec  triques     -de    la ligne d'alimentation, à l'exté  rieur du four.  



  Le     dessin    annexé représente, à. titre  d'exemples, quelques formes d'exécution du  four faisant l'objet de l'invention.  



  La     fig.    1 est une coupe horizontale d'une  première forme d'exécution     constituée    par un  four du     type        trianginlaire,        ,alimenté    par cou  rant     triphasé.    Sa     section    présente trois côtés  rectilignes raccordés par     trois    lignes. courbes,  et il est prévu des     moyens    pour faire varier  la section de passage dans les deux canaux       latéraux.     



  Les     fig.    2 à 4 se     rapportent    à une autre  forme .d'exécution, dans laquelle deux canaux  latéraux présentent aussi     urne    variation de  section, mais produite par     une    surélévation  de     leuir    fond. La.     fig.    2 est une élévation en  coupe suivant la droite     A-A"    de la<B>,</B>     fig.    3; la       fig.    3 est une coupe horizontale; la fi. 4  est le développement d'une coupe en élévation  suivant la ligne     A-A'-A"    de la     fig.    3.  



  Les     fig.    5, 6 et 7 se rapportent à une  troisième forme d'exécution dans     laquelle    la  variation de la     section        ,de    passage est obtenue  par     rétrécissement    transversal de deux  canaux     latéraux.    La     fig.    5 est une coupe en       élévation        suivant    la droite     B-B"    de     la:    fi<B><U>-.</U></B> 6,  laquelle est une coupe horizontale.

   La.     fig.    7    est le développement     d'une    coupe en élévation  suivant, la ligne     B-B'-B"    de la fi-. 6.  



  Les     fig.    8. 9 et 10 se rapportent à. une       quatrième    forme d'exécution dans laquelle la  modification de la     température    est réalisée  si par déplacement des électrodes. La  <B>ï</B>     -iiis,          fig.    8 est une coupe en élévation suivant la  droite     C-C"    de la fi-.<B>9;</B> la, fi-.<B>9</B> est une  section     horizontale;    la fi-. 10     est.    le dévelop  pement d'une coupe en élévation suivant la  ligne     C--C'-C"    de la fi-.<B>9.</B>  



  La     fig.    11. est l'élévation en coupe, la       fig.    12 la     vite    en plan d'une autre forme  d'exécution     constituée    par un four     reetangu-          laire    dont les électrodes     sont    alimentées par  une distribution     biphasée,    avec avant-puits de  soutirage     situéau    milieu d'un des longs côtés.  



  Les     fig.    13 et 14 se     rapportent;    à une  forme d'exécution comportant trois électrodes  alimentées en triphasé et deux canaux laté  raux parallèles. La fi-.<B>13)</B> est une élévation  en coupe suivant la ligne     E-E'-E"-E"'     de la     fig.    14. Cette     dernière    est. une coupe       horizontale.     



  La. fi-. 15 est l'élévation en coupe suivant  la. ligne     D-D    de la. fie. 16 d'une forme  d'exécution     constituée    par un four triphasé  dont     l'avant-puits    de     soutirafe    alimente di  rectement     trois,    filières à verre. La.     fig.    16  est une vue en     pla.ii    de ce four.  



  La fi-. 17     explique    le principe du fonc  tionnement d'un four muni d'un barrage  d'écumage et dans lequel l'augmentation  locale dé température est obtenue au moyen  d'un ressaut du fond.     tandis    que les électro  des plongent dans des puits à grande section,  où     la,        température,    par conséquent, est plus  basse, ce qui     assure    aux électrodes une meil  leure conservation.  



  Les     fig.    18 et. 19 représentent un barrage  mobile, creux, en vue de son refroidissement,  et qui peut être élevé ou abaissé pour modi  fier les sections de     passage    et par     suite    la  température dans ces dernières.  



  La fi-. 20 montre en élévation une élec  trode inclinée.     reposant    sur un siège appro  prié; le     passage        ménagé        pour    elle     sous    la  paroi du four est fermé par un bouchon      conique qui couvre et protège la région de  l'électrode exposée à être alternativement  baignée par le     verre    et mise à sec.  



  La     fig.    21 est     une    coupe     transversale        sui-          vaut    la ligne     X-X    de la     fig.    20.  



  La     fig.    22 représente en perspective le  bouchon fermant     le    passage de l'électrode.  Dans la première forme -d'exécution     me-          préoentée    en     fig.    1, 1, 2 et 3 désignent les       trois    côtés rectilignes de la     section.        -du    four;  ces côtés, au lieu de     ;se    couper à angles vifs,  :se raccordent par     -des    courbes 4, 5, 6.

   En 7  est     disposée    une électrode fige; 8 et 9 sont  d'eux     électrodes        mobiles    auxquelles on peut  faire prendre, par rapport à l'électrode fixe 7,  toutes les positions intermédiaires entre les       positions        rapprochées    8a, 9a et les positions       éloignées    8b, 9b, ce qui     permet    de faire  varier la température ,dans les     canaux    laté  raux 10     et    11     @dans    lesquels s'écoule le verre       fondu    à partir .des petits puits de charge  ment 12,

   13     situés    au voisinage de l'électrode  fixe 7 et     destinés    à     ,recevoir    les ingrédients  solides. Les canaux 10 et 11 se -dirigent vers       l'avant-puits    de soutirage 14 au voisinage  duquel se trouvent les deux électrodes     mo-          biles    8 et 9.     Ces    deux canaux sont     limités     par     les    parois 1 et 2 :du four et par les     côtés     15, 16 d'un corps creux     triangulaire    17 en       matière    réfractaire placé au centre du four.  



  Les canaux latéraux 10 et 11     sont.    égaux  entre eux et symétriques     pam    rapport au plan  médian du four. Leur section de passage est  sensiblement égale à     la,        section    du canal 19  dans lequel ,ils se réunissent et qui, au     tra-          vers    d'un barrage 18,     aboutit    à     1'avant-puits     de     scautirage    14. En 20 et 21 sont des vannes  de     baxTage    que l'on descend verticalement en  travers -des canaux latéraux 10 et 11.

   Elles       servent    non seulement à     écumer    la matière  vitreuse     fluüde,    mais encore à créer un. resser  rement de la section de passage     au-dessous     d'elles et à. provoquer ainsi une augmentation  locale de la température, en vue de l'homo  généisation et de l'affinage du verre     (fig.    1  et suivantes).  



       Pour    réduire la section     de    passage, on  peut recourir en outre à     des        surélévations       locales 22, 28 du fond du bassin, en des en  droits,     appropriés    des canaux latéraux, comme  c'est le     cas    dans la forme     d'exécution        des          fig.    3 et 4.     Ce    moyen peut     aussi    être employé  seul.  



  La     vamiati'on    dé     température    peut     encore     s'obtenir en ,disposant des     électrodes    supplé  mentaires 24,     2à        (fig.    4) de part -et     -d'autre     .des barrages 20, 21.

       Si'l'on        retire    l'électrode  24, il se     crée    dans     le    canal     une.        augmentation          locale    de     température,    c'est-à-dire     limitée    à  la région contiguë au barrage, du fait     que    le       oourant        électrique    cherche à atteindre l'élec  trode 25 en traversant l'étranglement 27.

    Bien entendu, les     -deux        électrodes    24, 25 sont       connectées    à la même phase.     Avec    la     position          des        électrodes        représentées    :sur la     fig.    4, on  a dans cette région     une    température     moindre     que si l'électrode 24 était enlevée.  



  Les     fig.    5, 6 et 7 montrent une     autre     façon     @de        provoquer    l'augmentation     locale    de       température.    Dans les canaux d'écoulement  10 -et 11 est     prévu    un étranglement de la  section à passage en 10a, 11a, par rappro  chement l'une de l'autre, d'une petite quantité       seulement,    des     -deux    parois apposées de       chaque    canal.

   20 et 21 sont, comme précé  demment,     des    vannes de     baiTage    descendues       verticalement    en travers des     canaux    et ser  vant à la fois à écumer le bain et à étrangler  la, section     @de    pais     age    .du verre. 17a est un  corps central     -creux    en     matière    réfractaire;  18a     est    un     barrage    qui sépare le canal     19a     de     l'avant-puits    de soutirage     14a.     



  La     fig.    7 montre     urne    variante dans la  disposition des     électrodes        supplémentaires;     une     électrode        supplémentaire    est placée au       voisinage        -do    chaque barrage 20, 21. On ob  tient une     variation    -de     tempéraîture    en: faisant       passer    l'électrode de la position 24a à lia po  sition     24'a    ou     vice    versa., comme déjà     men-          tionné.     



  Dans la forme     d'exécution    .des.     fig.    9 et  10, la     variation    de la     température    peut être  obtenue exclusivement au     moyen,des        barrages     20b et     211b,    et des     deux        électrodes        auxiliaires,     24b, 24'b,

   selon que     celles-ci    sont     placées    à  l'aval ou à l'amont des     barrages.         Dans la forme d'exécution des     fib.    11 et  12 le four est     constitué    par un bac rectan  gulaire     avec    électrodes 33, 33', alimentées en  biphasé; l'écartement des électrodes est cons  tant et la variation de la température peut  être obtenue simplement en faisant varier le  nombre des électrodes d'une polarité par       rapport    au nombre des électrodes d'une autre  polarité.  



  Les     fig.    13 et 14 montrent un four tri  phasé avec     deux    canaux latéraux parallèles  10e,     11e,    confluant dans un canal 18a. Le  fond de     e-haque    canal latéral présente une  surélévation., respectivement 41 et 4-9. Une  électrode 37 est placée à. l'extrémité d'un  corps médian (ou entretoise creuse) 38; 14e  est un avant-puits de     soutirage;    39 et 40     isont     des puits de chargement. 33, 33' sont .des       électrodes    -d'extrémité.

   Les surélévations 41  et 42 réduisent la     hauteur    du bain dans la       partie    médiane deus canaux; il en résulte une  augmentation     locale    correspondante de la.  température.  



  Les     fig.    15 et 16 montrent un four du  genre représenté dans les précédentes     figures.     alimentant à partir de     l'avant-puits    14f trois  filières 43, 44. 45. Ce four est pourvu de  moyens     permettant    de régler la.     température     indépendamment de l'intensité et de la ten  sion du courant d'alimentation, non repré  sentés sur le dessin, mais     analogues    à ceux  déjà décrits. De cette manière, le four peut  être monté directement sur une machine à  filer le verre. Alimenté d'une manière con  tinue en ingrédients solides, .il se prête ainsi  à. un     fonctionnement    continu soit comme four,  soit comme filière.  



  La     fig.    17 résume schématiquement. le  principe de la plupart des fours ci-dessus re  présenté:. Des électrodes 47, 48 plongent.       dans    des puits très     larges    49, 50 du bain de  verre; c'est là que règnent les température  les plus basses;

   un barrage 51     sert    à écumer  les impuretés surnageant sur le verre. et  éventuellement à accentuer la diminution de  la section du bain de verre déjà, assurée par  urne     surélévation    59 du fond. ceci en vue       d'augmenter    la température du     bain.       Les fi-. 18 et 19 montrent comment l'on  peut régler avec précision la position en hau  teur d'une vanne de     barrabe    creuse     51a,    au  moyen de     câble..    52, 53 pourvus     de    contre  poids     5-Y,    53' et avec. des commande; d'en  roulement 54, 55 sur poulies.  



  La     fig.    ?0 montre une disposition     très          avantageuse    d'une. électrode 54 qui plonge       obliquement    dans le bain. Elle repose sur un       siège        hémi-cylindrique        incliné        .57        (fig.        ?0     et 21) rapporté ou     forinè    directement. dans       l'épaisseur        du        bord    supérieur d'une paroi 58  du four.  



       I    n     bouchon        pyramidal    ou conique     .--)9    re  couvre     l'élect;ro:de    dans la zone exposée à être  baignée et mise à sec fréquemment. Il ferme  en outre     l'intervalle    formé entre un bord 61  de la paroi supérieure du four et le bord 58  de la. paroi inférieure. Au contraire de ce qui  arrive avec les électrodes     veirticales,    on peut  ainsi protéger     l'électrode    contre     l'action    cor  rosive des     ingrédients        ehimiclues    du bain.

         c'est-à-dire    du sulfate et de     l'oxvcle    de     so@-          dium.    ou d'autres fondants qui attaquent  davantage     l'électrode        dans    la. zone exposée à  être     alternativement    baigne et mise à sec.  



  On pourrait     aus#i    prévoir un four dont le  bassin est     foi-nié    de trois     canaux    égaux. dis  posés en     triancle,        1.e        communiquant    l'un avec.  l'autre que par leur extrémité, et séparés par  de hauts     barrages,    de façon     â    obtenir dans  chaque canal un circuit     monophasé,    indépen  dant par     rapport    au canal voisin, ces hauts       barrage:    étant     enea.drés        chacun    par deux  électrodes de même phase.

Claims (1)

1. REVENDICATION<B>-</B> Four électrique pour fusion du verre. dans lequel le verre lui-nième -ert d:-- résistance électrique. carztctérisé en ce due les élec trodes alimentées en courant polyphasé sont.

   disposées dans le four de manière à créer pour le verre en fu#Àon an moins lin cana d'écoulement dans lequel la température est réglée et distribttce indépendamment (le l'in tensité et de la tension du courant d'alimen tation. SOUS-REVENDICATIONS: 1. Four électrique selon la revendication, carractérisé par des canaux d'écoulement symétriques. 2.

   Four électrique .selon la sous-revendi- catian 1, caxactérmsé en ce que le réglage de la température dans les canaux ;symétriques s'obtient par -des moyens permettant de Té- gler la section de passage desdits canaux, ce qui fait varier ainsi l'intensité de l'effet Joule qui accompagne la passage du courant électrique à travers -le bain. 3.

   Four électrique selon la sous-revendi- cation 1, carractérisé en ce que la variation de la température s'obtient par variation de la position des électrodes. 4. Faur électrique selon la is-ous.-revendi- cation 3, caractérisé en ce que la variation de la température s'obtient en réglant la distance :séparant d'une électrode fixe deux électrodes déplaçables. 5.

   Four électrique selon la sous-revendi- cation 1, caractérisé ente que l'augmentation de température est localisée dans des .régions du bain aussi éloignées que possible des ré gions où plongent les électrodes. 6.

   Four électrique selon la revendication, caractérisé en ce que les électrodes, alimen tées en courant triphasé, .sont disposées sen siblement au sommet d'un triangle équilaté ral sur le pourtour du four de façon à cliauf- fer électriquement trois canaux égaux,dnspo- sés en triangle,

   dans lesquels le verre en fusion s'écoule à partir de -dieux puits de charge vers un puits de soutirage en formant ainsi un circuit triphasé complet.

   7. Four électrique selon la sous-revendi- cation 1; caractérilsé en ce que le four pré- sente, pour le verre en fusion, deux canaux de section uniforme et symétriques par rap port au plan médian, la température y étant réglée en réglant la dîstance de deux de ces électrodes d'une troi@skmie électrode fige. 8.

   Four électrique selon la sous-revendi- cation 2, caractérisé en ce que la variation. de la .section de passage -des canaux s'obtient au moyen de vannes de barrage susceptibles d'être descendues verticalement en travems 'des canaux. 9.

   Four électrique selon la sous-revencli- cation 8, caractérisé en ce que lesdites vannes de barrage !sont également utilisées pour ar- irêter les écumes et autres impuretés flottant sur le bain. 10. Four électrique selon la sous-reven- dication 1, caractérisé en ce que les canaux présentent, à un endroit de leur parcours, un rétrécissement transversal. 11.

   Four électrique selon la revendication, caractérisé en ce que le bassin du four est formé de trois canaux égaux disposés en triangle, ne communiquant l'un avec l'autre que par leur extrémité, et séparés par de hauts barrages, @de façon à obtenir dans chaque canal un circuit monophasé, indépen dant par rapport au canal voisin.

   12. Four électrique selon la sous-revendi- cation 11, caractérisé en ce que ces hauts barrages sont encadrés chacun par deux élec trodes de même phase. 13. Four électrique selon la revendication, caractérisé en ce que le bassin présente trois canaux disposés @approximativement suivant un triangle au centre duquel il n'y a pas de matière en fusion. 14.

   Four électrîque selon la sous-r4wen- dica.tion 12, caractérisé en ce que les hauts barrages sont réalisés à l'aide de corps creux. 15. Four électrique selon la sous-reven- dication 14, caractérisé en .ce que les corps creux sont refroidis. 16.

   Four électrique selon la sous-revendi- cation 14, caractérisé en ce que les corps creux sont déplaçables. 17. Four électrique selon la revendication, caractérisé en ce que le bassin comporte un seul canal de forme rectangulaire allongée. 18.

   Four électrique selon la revendication, caractérisé en ce que les électrodes sont pla- céesdans le four en position inclinée, la zone exposée à être aàern@ativement baignée et mise à sec étant protégée par un bouchon logé auttour de l'électrode dans le passage ménagé à celle-ci dans la paroi du fouet. 19.

   Four électrique selon la. sou.?-revendi- cation 18, caractérisé en ce que le bouchon forme sur l'électrode un siège qui complète un siège formé pour l'électrode dans l'Ppais- seur de la paroi -du four. 20.

   Four électrique selon la revendicatimi. caractérisé en ce que le corps du four pré- sente un compartinment dans lequel pont placées des filières pour filage immédiat de fils de verre.