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.