Four à bassin destiné à la fabrication continue du verre ou des matières vitreuses. La présente, invention :concerne la fabri- cation continue du verre ou des ma t iè res vitreuses.
On sait que dans cette fabri cation on fait. usage d'un four horizontal, du type dit. à bassin, en forme -de eanal, dans lequel la matière à traiter est chauffée à une extrémité et chemine ensuite vers l'autre extrÉmité, qui est:
l'extrémité d'où le verre est extrait. en traversant des zones de tem- hératur < p-s différentes oii le verre successive- iw#nt:
s'élabore, s'affine et s'homogénéise à, la température relativement basse qui con- vii#nt à son utilisation. L'existence de ces différence, dë températures au. ,sein d'une mi-nie niaae de verre horizontale a pour con- @:
(jii(lnce de donner lieu à. des e.ourants de vc#i#re lioi^izontaux, d'une zone à l'autre, ayant tendance à uniformiser les températures dans l'eiii#n ibl@ du bain.
C'est ainsi qu'il tend à produire un courant de verre à la surface di# haiii à. partir de la zone de fusion et. d'af finage qui est la. plus chaude, vers la zone d.'bamo;énéisation . et de travail qui. est la plus froide, tandis qu'un courant en sens in- verse a. tendance à s'établir à la partie infé- ri,@urP du bain.
Pour s'opposer à ces courants dits de convection, qui sont. préjudi.Giables au main tien df#s différences de températures néces- :uirt, ;
i la fabrication, il est. connu d'établir entre lc-s zones des barrages qui réduisent la, ,#i#ct!ion de passabc du verre d'une zone à l'autre. L'objet.
de la présente invention est un four à bassin destiné à la fabrication conti nue du verre ou des matières vitreuses, com portant, d'une part, une zone de fusion et d'affinage et, d'autre part, une zone d'homo généisation et de travail, caractérisé en ce qu'il comporte un orifice de passage entre les deux dites zones, cet orifice, qui commande le passage des matières d'une zone à l'autre, ayant la forme d'une fente distante à la fois du fond et du bord supérieur du bassin et s'étendant pratiquement sur toute la. largeur de ce dernier.
La titulaire a constaté qu'un tel orifice constitue un moyen qui permet, par rapport aux :différents moyens déjà connus pour com mander ledit passage, de réduire les dimen- siions de la zone d'homogénéisation et de tra vail et d'obtenir une économie importante d'énergie pour l'ensemble de la fabrication, tout en conservant au verre obtenu les mêmes qualités.
Un tel résultat peut s'expliquer par le fait que la, zone d'homogénéisation est alimentée sur toute sa largeur en supprimant par con séquent les angles morts auxquels donnent lieu les orifices -de passage du type connu appelés spouts qui, comme on le sait, n'in téressent qu'une partie de la largeur du bas sin.
De tels angles morts sont susceptibles, en effet, de donner naissance à du verre froid que le .coura.nt débouchant du compartiment de fusion peut entraîner et dont. le mélange avec le verre de ce courant ne peut être ho- mogène en température qu'après un séjour prolongé dans le compartiment d'homogénéi sation, ce qui oblige à donner à ce dernier de grandes dimensions.
Par ailleurs, dans une forme d'exécution particulière -du four selon l'invention, dans laquelle le verre passe sous forme d'une nappe de faible hauteur, à un niveau con tenu entre le fond et le bord supérieur du bassin et suivant une zone pratiquement ho rizontale, on a l'avantage de prélever le verre suivant un isotherme, c'est-à-dire dans un état homogène et à une température intermé diaire .entre la température du fond et la température de la surface du bain.
Cette température lintermédisire pouvant être rela tivement voisine,de la température de travail, cela -dispense de la nécessité de refroidir le verre dans le compartiment d'homogénéisa tion et de travail et permet ainei de diminuer les dimensions de -ce compartiment. D'autre part. l'isotherme peut être choisi dans une zone qui n'est pas troublée par le mouvement de convection de surface ou de fond, c'est- à=dire dans une zone qui rie sera pas tourbil lonnante.
Pour prélever du verre homogène, la fente ne sera -pas forcément rectangulaire, mais elle pourra présenter, par exemple, dans ses extrémités une inflexion vers le haut ou vers le bas, ceci dépendra de la forme que possède la zone à température constante. De même, la forme de la fente pourra être mo difiée si, pour une fabrication particulière, il est. intéressant d'avoir du verre à des tem pératures différentes entre le centre et les extrémités.
Un autre avantage que présentent les for mes d'exécution du four selon l'invention ré- ,qide dans le fait que, pour, un même débit. de verre qui doit passer d'une, zone à l'autre soit par l'écoulement dtï à l'extraction du verre fini, soit par l'effet des courants de verre ou courants de convection dus aux dif férences de température qui existent. entre les deux zones, on pourra avoir recours à une ouverture de plus grande section droite que dans le cas de l'orifice connu, ou spout, dont.
la largeur est inférieure à celle du bassin.
En effet, les mouvements dit verre d'une zone à l'autre, dus aux effets de convection ont, comme on le sait, pour origine les varia tions de pression que présente le verre dans chaque zone, dans le sens vertical, et sont dus aux écarts qui se manifestent entre le taux de ces variations de pression dans unc@ zone par rapport au taux -des variations dans l'autre, de part et d'autre du plan vertical séparant les deux zones. On conçoit que ces mouvements soient.. par conséquent, très for tement influencés par les dimensions de l'ou verture lorsqu'il s'agit des dimensions en hauteur et beaucoup moins lorsqu'il s'agit des dimensions en largeur.
Grâce au fait que, dans le four selon l':in- vention, l'orifice possède une grande largeur, il est possible d'obtenir une section de pas sage importante, tout en ayant relativement pour .cette section une faible hauteur et, par conséquent, un passage de verre dû aux cou rants de convection ne dépassant pas ce que l'on désire obtenir. A cette grande section et au débit réalisé correspondent, pour le mou vement du verre dans l'ouverture, des vites ses relativement faibles avec lesquelles le risque d'usure des réfractaires du barrage ci d'altération du verre qui en résulte se trou vent relativement réduits.
Dans une forme d'exécution préférée, le four a la forme d'un canal de même largeur depuis l'extrémité d'enfournement. .des ma tières à traiter jusqu'à l'extrémité d'extrac- t.ion du verre. Mais on peut. aussi prévoir des formes d'exécution constituées par un four n'ayant pas la même largeur dans toute soie étendue et, notamment, une largeur diffé rente d'une zone à l'autre.
Le dessin représente, à. titre d'exemples. deux formes .d'exécution du four faisant l'ob jet de l'invention, l'une étant constituée par un four de largeur constante depuis l'entrée des matières jusqu'à leur sortie, l'autre par un four présentant un élargissement dans la zone de travail. La. fig. 1. représente une coupe en plan dl(- la première forme .d'exécution.
La fig. ? est une coupe suivant II-II dr la fi',.<B>1.</B>
1'a. fig. 3 est une coupe transversale sui- vant 11I-IIl: de la fig. 1, et la fi,,,. 4 est une coupe en plan (le la se- voirde forme d'exécution.
Dans le four des fig. 1 à 3, les parois (lu ba,#sii.n sont représentées en 1, le verre en ?, l'orifice d'enfournement des matières vitri- fiables en 3, la zone de fusion et. d'affinage ir 4, la zone .d'homogénéisation et de travail en :), et. l'orif?ice d'extraction du verre fini ;-1i 6. La zone de fusion et d'affinage 4 est.
s(-parée de la zone d'homogénéisation et de travail 5 par une banquette de sole 7 et par un barrage plongeant. 8 situé au-dessus de cette banquette et ménageant, entre lui et cr-tte banquette, une fente 9 s'étendant pra tiquement sur toute la largeur du bassin. Cette fente constitue un orifice de passage au travers duquel le verre, prélevé sur le bain rie la zone 4 selon isotherme correspondant à cette fente, passe dans la zone 5.
Le verre produit au moyen de ce four peut servir à. la fabrication continue de fr-uilles de verre;
on a représenté en poin tillés sur les fig. 1 et 2 le pied d'une feuille 11ï dont la largeur est de préférence choisie rgale à celle du bassin de manière à. ce que lr-mouvements du verre entre le barrage 8 et l'orifice d'extraction 6 intéressent. de fa r;
on identique le bain de verre suivant toute sa largeur, ce qui contribue à assurer l'ho- n togénéité transversale (le la feuille de verre. hk-n entendu, ces avantages seraient conser ves si, au lieu d'une feuille antique 10, on Mirait simultanément plusieurs feuilles dont lr-s pieds occuperaient dans leur ensemble l'c#inplacement du pied de la feuille 10.
Vins la fig. 4, où les signes de références rlr-@ fi--ares précédentes sont .conservés pour rY4gner les mêmes parties du four, celui-lci :'r,largit dans la partie 5a. de la zone de tra vail.
On bénéficie encore, dans ce cas, pour l'homogénéisation, du fait. que le verre est pri#lr@vé dans la zone 4 suivant une isotherme et s'écoule suivant une nappe intléressant toute la largeur de la zone d'homogénéisa- t.ion 5.
On peut noter à, ce sujet que les parties rentrantes 11 qui résultent de cet élargisse ment présentent par elles-mêmes peu d'incon- vénients. En effet, si ces parties rentrantes sont. utilisées comme places d'extraction, elles ne constituent pas des angles morts. Dans le cas contraire, ces parties rentrantes const:1- tuent dans -une certaine mesure des angles morts mais présentent peu d'inconvénients du fait que le courant de verre qui sort de la. zone à pour entrer dans la zone 5a passe librement, sans diminution de section, à une très faible vitesse peu apte à donner lieu à des remous avec le verre des parties ren trantes.
La titulaire a. obtenu de bons résultats avec une forme d'exécution dans laquelle une banquette .de sole d'une hauteur de l'or dre de 30 centimètres est associée. avec un barrage plongeant d'une hauteur de l'ordre de 50 centimètres ménageant entre eux une fente libre d'une hauteur de l'ordre de 20 cen- timèt#s. D'une manière générale, la. titu laire a observé que la. hauteur de cette fente peut. être comprise entre 10 et 30 centimètres.
Dans les formes d'exécution précédem ment décrites, la fente a- une forme rectan- gulaire dont les grands côtés sont. parallèles à la. sole du four. On peut cependant prévoir d'autres formes d'exécution dans lesquelles les grands côtés de la, fente de passage ont une forme courbe, la distance de ces côtés par rapport à la sole s'élevant à mesure qu'ils se rapprochent. des faces latérales du four.
Cette forme particulière de la fente de pas sage du verre peut,, en effet, dans certains cas, être celle qui correspond mieux à la forme des nappes tisothermes qu'une forme rectiligne.