CH239902A - Procédé pour la fabrication électrique d'un produit vitreux, et dispositif pour la réalisation de ce procédé. - Google Patents

Description

  Procédé pour la fabrication électrique     d'un    produit     -vitreux,    et dispositif pour  la réalisation de ce procédé.    La     présente        invention    comprend un     pro-          o6dé    pour la     fabrication.        -électrique    d'un pro  duit     vitreux,        notamment        @dhz    verre,     ainsi    qu'un       dispositif    pour la     réalisMion        @de    ce procédé.

    On     conhait    des     procédés        .discontinus,        notam-          ment    pour la fabrication, du     verre,    qui consis  tent à charger dans un récipient les matières  à     vitrifier,        et    :

  à     faire    subir à     ces        matières    les       différents        stades        successifs    -de     l'élaboration     du verre,     c'est-,à,dre    la     fusion,    l'affinage et,       finalement,    la mise     ià        bonne        température    ,du  verre.  



  Pour réaliser     ces        ,différentes    opérations, on  a utilisé le     chauffage        électrique    par effet       Joule.    Ce mode de chauffage a l'avantage de       permettre    d'obtenir;

       au        sein        @de    la masse     @de     verre ou d'un autre     produit        vitreux,        @de    très  hautes températures     qui,    de plus, par leur       localisation,        donnent    lieu à -des courants -de  convection     importants        prodüisant    un     brassage          é'n'ergique    -de la     Mataïére.            Toutefois,

          -dans        l'application        d'un    tel pro  cédé, on se     heurta    à des difficultés     qui        pro-          vienneM,des    conditions     particulières    du     traite-          ment        ,discontinu.     



  En effet, dans ce procédé, on :doit     noter          que,    d'une     part,    le récipient est, eu     principe;     vide au début de     l'opération    et que,     d'àutre          part,        les    matières qu'on y     introduit    sont des       matières    à basse     température.        Ce        procéd"e    pré- ;

         sente    donc la     pertiï-aularité    que, pendant la  fusion, et     principalement    au     idébut    de     celle-ci,     la matière contenue dans le récipient est peu  ou pas     conductrice    du courant électrique et,  qu'en outre,     elle    présente un niveau variable. ;

    Ce     niveau    s'élève en effet au fur et à mesure  que l'on opère les enfournements successifs  des     matières.    premières, et .la     surface        -de    con  tact -des -électrodes, avec le verre fondu est,  par     suite,        susceptible        elle-même,de    varier.  



       L'emploi,du        :chauffage        électrique    par     effet          .roule        implique    donc     certaines        sujétions    dans      le .cas ,de la     fabrieation    du verre ou d'un autre  produit     vitreux    suivant le procédé     discontinu.     



       Le    procédé que comprend l'invention évite  ces .difficultés tout en     procurant    les avantages       propres    au chauffage du verre par le     passage     ,de courant     électrique        dans:    sa masse.  



  Ce procédé, pour     la.    fabrication     électrique     d'un produit vitreux par effet .roule, est ca  ractérisé en ce qu'on utilise des électrodes  amovibles que l'on     introduit    dans la. masse  après. la     fusion    .des matières premières pour  porter cette masse aux     températures    élevées       nécessaires    à l'affinage. La fusion des     ma-          tières    premières     peut    être     effectuée    par exem  ple par le chauffage au gaz.  



  Le     chauffage    au gaz a pour objet de  chauffer le verre     jusqu'à.    une température       d'environ    1200 ,     tandis    que .le chauffage     élec-          trique    par effet Joule, qui n'est établi qu'au  moment où la fusion est réalisée, porte le       verre    aux     températuresi        supérieures    à 1200   pour son affinage.  



  Grâce à .cette mise en     couvre        particulière     du     procédé,    selon laquelle on associe, dans le       cadre,des        -opérationst    ,de la     fabrication    discon  tinue -du     verre,    le     chauffage    par effet Joule  dans la masse à un chauffage, par des     moyens     tels que le gaz,     extérieurs    à Bette masse, on       obtient    les     avantages    suivants:

    <B>1.0</B> Le début de la     fusion    est     facile.    Dans  les     dispositifs    à pots     @du        typ-e    connu,     .chauffé     par effet Joule, -on doit en effet avoir recours,  pour le     début,de    la fusion des matières.

   pre  mières, à des opérations .supplémentaires ou  compliquées telles que l'enfournement préala  ble d'une     certaine    quantité de verre chaud  liquide ou l'addition aux matières     vitrifiables     de poudres .conductrices, de manière que, mal  gré     l'absence    de     conductibilité    des matières       vitrifiables,    un     certain    .courant électrique  puisse passer -d'une électrode à     l'autre.    Dans  ladite mise en     couvre    du procédé suivant l'in  -vention, au contraire, la fusion des matières       premières    est     réalisée    en dehors de,

   tout pas  sage .de courant, par l'effet seul     du,chauffage     extérieur à la. masse.  



  20     L'obtention    des températures relative  ment     basses:,        c'est-à-dire        jusqu'à    1200  envi-    roi, est facile à     réaliser    par     simple    chauffage  au gaz, alors que l'obtention des températures  élevées est moins aisée et en général moins       avantageuse    au point de vue économique par  le chauffage au gaz que par effet Joule     dans     la. masse.  



  <B>30</B> Pendant la période de la, fusion où le,  niveau des matières dans le pot va en aug  mentant à mesure que se succèdent les enfour  nementsdans celui-ci, il est possible de     n'avoir     aucune électrode, soit à l'intérieur du réci  pient, soit même à l'extérieur de celui-ci dans ,  l'enceinte du four qui     entoure    le récipient.

   Il  n'y a donc pas lieu de se préoccuper de la  protection de la     s-urface    des électrodes     vis-à-          vis    de l'atmosphère du four ou vis-à-vis des  matières non     encore    vitrifiées,     ce    qui est  avantageux, car     cette    protection nécessiterait  des précautions     particulières    du fait précisé  ment que, pendant     cette    période     initiale    de la  fusion, le     niveau    du     verre    varie et que, par  suite,

   les     portions    de chaque électrode qui  doivent être en contact avec le verre ou qui  émergent du bain sont     susceptibles    de se mo  difier constamment.  



  40     De    même le fait de ne pas utiliser le  chauffage par effet Joule pendant     eette    même  période permet d'éviter     l'attaque    éventuelle  que subiraient les électrodes de la. part des  gaz dégagés au cours de la fusion, notam  ment lorsque les électrodes sont. en graphite  et qu'elles seraient, par suite, sensibles à l'ac  tion du C02     dégagé    par les     carbonates.     



       70    En     permettant    d'écarter de l'intérieur  du pot, notamment du dessus, et par consé  quent d'éloigner de ce récipient pendant toute  la     durée    des     enfournements,        les    électrodes et  leur amenée de courant, ladite mise en     eeuvre     du procédé selon     l'invention    procure     l'avan-          tabe    de     permettre    d'accéder facilement au  pot et, par conséquent, d'opérer d'une ma  nière commode la série des enfournements.

   ,  60 Enfin, pour la mise en     température     elle-même, qui est l'opération thermique  finale à réaliser dans le pot et qui consiste à  amener à une     température        relativement    peu  élevée (1200  par exemple ou souvent moins) ,  et à réaliser     cette    température de la     manière         la plus uniforme possible     dans    tout l'en  semble du pot, il peut y avoir avantage à sup  primer l'action du chauffage électrique,     d'une          part,        parce    que la température à     obtenir    est  peu élevée,

       -d'autre        part,        parce    que cette     tem-          pérature    est     réalisée,d"une    manière plus uni  forme par     un    chauffage extérieur au pot, que  par le     chauffage        électrique    au moyen     @d'élec-          trodes        placées    dans la masse.  



  7e     L@éloignemënt        des        électrodes    et de leurs       dispositifs    annexes par rapport au récipient  peut en tout     cas    être appliqué avec avantage  dès la     fin    de la mise en     température-.        Cette     disposition     permet,        en    effet, -de     manipuler          facilement    le pot puisque celui-ci se trouve  débarrassé     @de    tous ses organes -de chauffage       électrique    et peut     commo,

  dément    être. s     orti    du  four, versé au-dessus d'un appareil     d'utilisa-          tion,    etc., sans avoir     ,de        précautions    à prendre  pour- conserver, pendant     toutes    ces     opérations,     les     électrodes    hors     idu        contact        @de,        l'atmosphère.     



  En résumé, ladite     mise    en     oeuvre    du pro  cédé que comprend     l'invention    procure -de  nombreux avantages tout en     permettant    de  bénéficier, pour     l'affinage    du     verre    ou     autre     produit vitreux qui est     l'opérathon        essentielle,          de        1e    haute     température    -et     des    effets     ,de    bras  sage qui peuvent     être    réalisés:

   en     amenant    le  courant     -électrique    dans da masse de     verre    au  moyen d'électrodes     immergées    d'ans     celle-ci.     On sait, en effet;

       que    l'on peut, par ce moyen,       réaliser    au     sein    même de la .masse     de        verre,     des zones où     la,demsité        ,de        ,co#urant    électrique  est     très,        forte,    ce qui,     d'une    part, crée un       chauffage        intense    et, d'autre     part,    grâce à la  localisation de     ces        pointes    de     température,

       provoque la     formation        db    courants de convec  tion qui     mettent    le verre     -en.    mouvement,  l'amènent au     voisinage    ,de da     srurface    libre -du  bain et facilitent le     départ    ides     bulles        ga-          zeuses,        c'est-à-dire        l'affinage    du     verre.     



  Le     cdessin    annexé     illustre,    à     titre    d'exem  ples, deux formes d'exécution du dispositif  que     comprend    l'invention, permettant deux  mises     en        aeuvre    du procédé que comprend  aussi l'invention.

   '  La     fig.    1 est une coupe verticale d'une       première    forme d'exécution -du dispositif         constituée    par un four     permettant    l'exécution  du procédé et     représentant    le four     pendant    la       période    de     -chargement.     



  La     fig.    2     est    .la même coupe correspondant  à la période d'affinage ,du     verre.     



  Les     fig.    3 et 4 sont     relatives.    à     une    secondé  forme d'exécution     @du        Zispositif        .constituée        par     un four, ces     figures        correspondanit        respective-          ment        aux        mêmes        phases        -die        travail    que les       fig.    1 et 2.  



  Dans     ces        figures,    1     diésibgne    une     enceinte          dans    laquelle se     trouve    placé un récipient 2  où     s'effectue        l'élaboration    du verre;

   l'enceinte  1 est     limitée    par une paroi .3     convenablement     calorifugée et à     ,l'intérieur    de     laquelle        -un     chauffage à     gaz,        représenté        s!ehématiquement          par,des    brûleurs 4, maintient la     température     à environ 1200'     pour    le cas du verre ordi  naire.  



  Les     électrodes    sont figurées en 5; elles       affectent    da forme de barres     verticales        en          fig.    1 et 2.  



  Dans les     fig.    1 et 3, qui iront relatives à  la période -de     chargement    ou -de     fusion,        les          électroides        sont        maintenues    hors     @du    récipient.

    Dans le cas,     @de        ia        fig.    1,     elles    sont mainte  nues à     l'aplomb        vertical    du récipient;     dans    le  cas de la     fig.    3, elles     sont        éloignées    latérale  ment.  



       Dans    les     fig.    2 et 4, qui sont     relatives    à  la     période        @d''affina@ge,    des     électrodes    sont en  contact avec     le        verre;        dans    le cas de la     fig.    2;

    ce     résultat    est     obtenu    en     idescen@dant    les élec  trodes     verticalement:        Dansi    le     .cas;        de    la     fig.    4,  elles sont     introduites,    grâce à     ,1a        forme    coudée  que     présente        l'amenée        @clé    courant électrique,  et     de        support        @de    l'électrode,

   protégé par des  chemises en     réfractaire    6, permet ide     tenir    les       électrodes,    ou     leur    prolongement, isolées de       l'atmosphère    -du four. L'étanchéité !de ce     -dis-          positif    de protection 6 est     obtenue    par le fait  que le     pied    de da     ,gaine        pénètre        ,dans,    la     masse        S     de verre fondu.  



  La forme     d'exécution    des     fig.    3 et 4 se  prête     particulièrement        bien    au     traitement    de  récipient du     type        couvert.    On     notera,    à ce  sujet, que les:

       électrodes    peuvent     "être    intro  duites par     l'ouverture        même    qui     sert    à l'en-           fournement    des     matière,si    premières ou au       eueîllage,    -du fait que les moyens     @de    chauf  fage     électrique    ne sont mis en place qu'après  les opérations de     -chargement    et sont enlevés  éventuellement quand cet     affinage    est ter  miné,

   laissant .ainsi toute     liberté    pour accéder  au verre par l'ouverture 7 pour le chargement  et pour le     cueillage-.     



  Dans le cas des     fig.    3 .et 4, l'électrode peut  être animée d'un mouvement assurant le bras  sage du verre.  



       Ires    moyens de chauffage associés au  chauffage électrique par effet     Joule    pour  raient être aussi bien un chauffage,- au gaz,  comme     décrit,    qu'un     autre    moyen de     ehauf-          fag;e    extérieur à la. masse, tel qu'un chauf  fage électrique par résistances chauffantes.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS: I. Procédé pour la fabrication électrique d'un produit vitreux par effet Joule, caracté risé en ce qu'on utilise des électrodes a.m@ovi- bles que l'on introduit dans, la .masse après la fusion -des matières premières pour porter cette masse aux températures élevées néces saires à l'affinage. II.

   Dispositif pour ,la réalisation du pro cédé selon la revendication 1, caractérisé par un récipient destiné à recevoir la. .matière à traiter, et par des électrodes amovibles agen- cées de façon à pouvoir être introduites dans ce récipient et retirées de celui-ci.

   SOUS-REVENDICATIONS: 1. Dispositif selon la. revendication II, ca ractérisé par le fait que les électrodes amovi bles sont introduites et retirées verticalement dans et hors du récipient contenant la matière à traiter.

   ?. Dispositif .selon la revendication II, dont le récipient est du type couvert, caracté- risé par le fait que les électrodes amovibles, sont introduites et retirées latéralement dans et hors du récipient grâce à la forme coudée donnée aux organes d'amenée de@ courant. 3. Dispositif selon la revendication II, caractérisé par le fait que les électrodes peu vent être animées d'un mouvement assurant le brassage .du produit.