IT9019919A1 - Perfezionamenti alle installazioni per trasferire vetro fuso da un forno ad un posto di formatura - Google Patents

Description

DESCRIZIONE DELL INVENZIONE

La presente invenzione è relativa ad una installazione per trasferire vetro fuso da un forno fino ad un posto di formatura di oggetti, in particolare di oggetti cavi in vetro.

Nell'industria del vetro sodocalcico, si distingualo attualmente due tipi di qualità: da una parte la qualità "flaconeria e bicchiereria" e, dall'altra parte, la qualità "bottiglieria".

Le esigenze di qualità del vetro per flaconeria e bicchiereria sono molto elevate,perchè i bacini di lavoro e i canali di trasferimento sano sempre equipaggiati con prodotti refrattari di alta qualità, normalmente prodotti alluminosi elettrofusi.Questi prodotti, a contatto del vetro, non generano che una quantità trascuràbile di inclusioni cristalline,vetrose e/o gassose.

Le esigenze di qualità del vetro per bottiglieria sono meno elevate, ed è possibile accettare dei difetti minori del tipo "piccole corde", "graffi", "bolle" e "pulci", la cui gravità è sovente attenuata dal colore scuro del vetro. Questi difetti sono il più delle volte in relazione con la qualità dei refrattari utilizzati per costituire il canale di trasferimento conducente il vetro dal forno all'installazione di formatura.

Nella tecnica corrente attuale, si utilizzano dei refrattari agglomerati silico alluminosi o mullitici, il cui costo è, evidentemente, inferiore a quello dei prodotti alluminosi elettrofusi. A fronte dell’aumento delle caratteristiche della produttività dei forni, la resistenza alla corrosione dei refrattari realizzati finora ha tendenza a diventare insufficiente, e d'altra parte, è evidente che un miglioramento della qualità è sempre auspicabile, a condizione che essa non si traduca in un aumento troppo grande del prezzo di costo. Per questa ragione, attualmente si ha tendenza a sostituire i refrattari agglomerati silico-alluminosi o mullitici con dei refrattari del tipo "AZS", vale a dire allumina-zircone-sìlìce, agglomerati o elettrofusi.

Questi prodotti hanno una migliore resistenza alla corrosione rispetto ai refrattari correntemente utilizzati, ma si forma a contatto del vetro una fase "allumina-zircone" fortemente viscosa, la cui velocità di diffusione e di dissoluzione nel vetro diviene quasi nulla nella parte a valle dell installazione di trasferimento dove regnano temperatura inferiori a 1250°C. Questa fase, molto debole in volume, tende a colare per densità e convezione dalle pareti del canale di trasferimento, fino al fondo di questo e a progredire verso il o i fori di distribuzione.

Dopo un certo tempo di utilizzazione, una vena della fase "allumina-zircone" raggiunge i fori di distribuzione, ciò che si traduce, sull'articolo finito, in un difetto che è ccmunemente chiamato "graffi di gatto". E un insieme di corde vetrose molto fini parallele, situate nella superficie esterna del vetro e la cui sezione non supera i 10-20 micron. Generalmente questi difetti non sono visibili se non quando l'oggetto è sottoposto ad una illuminazione intensa.

L'aumento del livello di qualità di certi articoli di bottiglieria non permette tuttavia più di accettare questo "difetto" e saio stati proposti,o seno stati attuati, diversi mezzi per eliminarlo. Tra i mezzi realizzati, si possono citare i "gorgogliatori" disposti all'entrata del canale di trasferimento; si tratta di un dispositivo che inietta delle bolle di gas nella parte inferiore della colata di vetro, ciò che genera una corrente verticale ascendente del vetro. Questi gorgogliatori non possono essere installati che alla parte a monte del canale,o anche nel forno stesso; in effetti, la viscosità del vetro nella parte a valle condurrebbe alla presenza di bolle nel prodotto ottenuto.Degli altri mezzi sono costituiti da agitatori meccanici, o da rotori girevoli,che possono essere situati nella parte a valle del canale,o nella vaschetta di distribuzione,questi agitatori e rotori permettono di disperdere, scollare o stirare la vena di allumina-zircone,riducendo così i difetti che ne risultano ad un'entità in cui essi non siano più fastidiosi. L'installazione di questi dispositivi,che lavorano in condizioni difficili, e in un mezzo molto viscoso,è tuttavia delicata.D'altra parte,essi sono, evidentemente, assai costosi.

Si conosce, infine, da US-A-3127262 un procedimento e un'apparecchiatura per raffinare il vetro che si caratterizzano per l'inpiego di una soglia o barriera disposta sul fendo del canale di trasferimento del vetro, proprio davanti alla vaschetta dove è previsto il foro di distribuzione del vetro fuso, in combinazione con dei tubi didrenaggio laterali previsti sia sulla soglia stessa, sia nelle pareti laterali della vaschetta nell <1>iirmediata vicinanza della soglia e pressappoco al livello della sonnità della soglia. Secondo il brevetto citato la soglia ha per scopo di fare risalire lo strato di vetro inferiore viscoso, pesante e inpuro, che viene eliminato mediante i tubi di drenaggio laterali. La soglia o barriera utilizzata non ha quindi la funzione di trattenere delle impurità pesanti, ma soltanto di deviare la corrente di vetro pesante e inpura che cola, verso l'alto ed in direzione dei tubi di drenaggio laterali. Questa disposizione non è stata tuttavia, per quanto è a conoscenza della richiedente, sviluppata in pratica, senza dubbio a causa di una mediocre efficacia.

Lo scopo della presente invenzione è di fornire un'installazione di trasferimento del vetro fuso da un forno fino ad un posto di formatura di oggetti in vetro, che permette un'eliminazione efficace dei difetti del tipo "graffi di gatto" e che sia di un costo basso e di una messa in opera senplice ed economica.

Più particolarmente , l'invenzione ccncem e un'installazione per trasferire del vetro fuso da un forno fino ad un posto di formatura di oggetti, tale installazione comprendendo un canale collegato ad una delle sue estremità al detto forno e, alla sua altra estremità, ad una vaschetta comportante almeno un foro di distribuzione diretto sostanzialmente verticalmente a partire dal fondo della vaschetta e destinato a alimentare una massa di vetro fuso o goccioloni di vetro fuso, al posto della formatura, e una soglia presentante una parete sostanzialmente verticale sulla sua faccia a monte,prevista sul fondo del canale a monte della vaschetta,caratterizzata dal fatto che:

- la detta soglia è utilizzata senza tubi di drenaggio laterali previsti sulla soglia o nelle pareti laterali della vaschetta, presenta sulla sua faccia a valle una parete sostanzialmente verticale, occupa tutta la larghezza del canale e presenta uno spessore di circa da 4 a 10 am e un'altezza tale da lasciare passare al di sopra di essa una vena di vetro da 8 a 10 cm circa di spessore,e

dal fatto che 1'installazione comprende,inoltre,

- un tubo di drenaggio riscaldabile nel forno, detto drenaggio essendo previsto a monte della soglia e praticamente affiancato a quest ultima.

Il canale può essere di qualsiasi tipo noto,vale a dire un canale orizzontale, ad inclinazione ascendente o ad inclinazione discendente.

In modo sorprendente, si è constatato che la soglia dell installazione secondo l'invenzione trattiene la fase "allumina-zircone" viscosa e impedisce che questa venga a contaminare gli articoli in vetro prodotti. Evidentemente la fase visoosa tende ad accumularsi a monte della soglia e, dopo un certo tenpo, essa rischierebbe di passare al di sopra di questa, ma questo fenomeno è molto lento.La soglia prevista nella presente installazione permette, di conseguenza, un funzionamento corretto, tra due operazioni di drenaggio,durante un intervallo di tenpo notevole.

Questo risultato è sorprendente tenuto conto degli insegnamenti del brevetto U.S.A. 3127262 precitato, secondo cui una soglia provoca una deviazione della vena di vetro inpuro. Questa differenza di risultato si può spiegare per diverse ragioni.

Una prima ragione è l'assenza di drenaggi laterali.

Una seconda ragione è legata all'evoluzione della misura del canale di trasferimento.

All'epoca del deposito (1960) del brevetto U.S.A.3127262, i canali di trasferimento erano relativamente stretti (da 40 a 65 cm di larghezza)per un'altezza di vetro fuso dell'ordine da 15 a 23 cm [vedi Handbook of Glass Manufacture, capitolo 10,pagina 331, di F.v. Tooley, Ogden Publishing Company, (1933)]mentre essi seno attualmente molto più larghi, dell'ordine da 60 a 120 cm, per un'altezza del vetro fuso inalterata (15-23 cm) [vedi il libro "Glass Making Today",pagina 199, di P.J. Doyle,Portcullis, (1979)]. Così quindi,per delle ragioni termiche, il rapporto larghezza del canale/altezza del vetro nel canale è passato da un valore dell'ordine di 3 o meno ad un valore superiore 5, da cui risulterà un regime di efflusso differente.

Questo allargamento combinato all'assenza di drenaggi laterali spiega,verosimilmente, la differenza di risultato osservata.

Secondo una modalità interessante, si prevede che la soglia presenti ugualmente sulla sua faccia a valle una parete sostanzialmente verticale.In questo caso, se la fase viscosa trattenuta dietro la soglia viene a oltrepassare il livello di questa e ad essere trascinata verso velile,sembra che essa tenda a non raggiungere il fondo del canale che progressivamente, e, se la soglia si trova ad una distanza sufficientemente piccola dal o dai fori di distribuzione,essa raggiunge questi fori prima di aver raggiunto il fendo, aiutata in ciò dall'effetto di trascinamento delle apparecchiature quali camicie, rotori,punzoni, abitualmente previsti nei fori o in vicinanza di essi. L'eterogeneità dovuta alla fase viscosa si trova allora inclusa nella massa del prodotto finito anziché trovarsi in superficie,e non è quindi praticamente più rilevabile.

Inoltre, al fine di poter eliminare periodicamente la fase viscosa strisciante che si accumula a monte della soglia, l'installazione comprende un drenaggio otturabile nel fondo del canale,proprio a mente della sogJia, che è sufficiente riscaldare e aprire ogni tanto per eliminare detta fase viscosa. Il riscaldamento del tubo di drenaggio durante una operazione di drenaggio,che ha per scopo di far fondere il vetro che si è solidificato nel tubo di drenaggio tra due operazioni di drenaggio, può essere realizzato semplicemente con l'aiuto di un qualsiasi mezzo correntemente utilizzato a tale scopo.Vantaggiosamente, tuttavia, secondo un modo di realizzazione preferito dell'invenzione, il riscaldamento è realizzato per mezzo di un dispositivo riscaldante elettrico. Ben inteso,gli elementi riscaldanti, che sono sottoposti a contatto del vetro fuso e/o della fase viscosa, devono essere realizzati in un metallo refrattario appropriato,per esempio in platino, capaci di resistere alla corrosione e a tenperature elevate.

Il tubo di drenaggio deve essere posizionato a monte della soglia in una posizione praticamente affiancata a questa. Per "praticamente affiancata", si intende che la distanza tra la base della soglia e il bordo

più vicino del tubo di drenaggio non superi al massimo 5 an.

Secondo un modo di realizzazione preferito, la soglia costituisce con la vaschetta un pezzo refrattario in corpo unico. In effetti, il foro o i fori di distribuzione della vaschetta è una parte soggetta ad un'usura relativamente grande che deve essere sostituita periodicamente. Se la soglia è in pezzo unico con la vaschetta, è quindi possibile approfittare delle sostituzione necessarie della vaschetta per sostituire allo stesso tenpo la soglia la cui usura, benché più lenta, non è tuttavia trascurabile. Un pezzo che forma la vaschetta ed è provvisto di una soglia non è praticamente più complicato da fabbricare di una vaschetta di tipo classico, e il suo prezzo di costo non è sostanzialmente più elevato. Il fatto di associare una barriera alla vaschetta permette di montare un sistema antigraffi su un canale di trasferimento ("feeder") che non era inizialmente previsto per ciò, il drenaggio potendo, dal canto suo, essere forato dall'esterno.

La presente invenzione viene ora esposta in modo più dettagliato ccn l'aiuto di eserpi pratici, aiutandosi ccn i disegni, tra i quali:

La Figura 1 è una vista dal di sopra, molto schematica, di un <1>installazione sprovvista del dispositivo oppanentesì all'avanzamento della fase viscosa.

La Figura 2 è ima vista in sezione della stessa installazione.

La Figura 3 è una vista in sezione schematica di un dispositivo analogo a quello della Figura 2, ma provvisto di mezzi conformi all 'invenzione.

La Figura 4 è una vista in sezione di una vaschetta di distribuzione provvista di una soglia alla sua entrata, il tutto formando un pezzo in corpo unico.

L'installazione illustrata nelle Figure 1 e 2 conprende un forno di fusione del vetro 1,di tipo classico,non rappresentato in Figura 1, ad quale fa seguito un canale 2 (che nel caso illustrato è orizzontale ma potrebbe essere ad inclinazione discendente o ascendente) meglio conosciuto dalla gente del settore con il nenie inglese di "feeder". Nella Figura 2 si è rappresentato un collegamento tra il forno le un canale 2 che comporta una chicane 3, con una soglia comportante una parte verticale 4. Questa soglia non deve essere confusa con quella della presente invenzione; in effetti, essa è situata a monte del condotto,e di conseguenza sarebbe canpletamente inadatta ad arrestare i prodotti che si formerebbero per contatto della colata di vetro fuso con il refrattario formante detto canale.

L'estremità del Canade 2,che è all'opposto del forno 1,costituisce ciò che viene chiamato in gergo "vaschetta d avan-corpo" 5.Nelle Figure 1, 2 e 3 si sono rappresentati due fori 6, 7 di formazione di goccioloni di vetro fuso 8, 9. Questi fori 6, 7 sono, nella rappresentazione indicata, situati l'uno dietro l'altro nel senso di spostamento del flusso di vetro fuso,ed essi sboccano tutti e due nella parte centrale della vaschetta d*avan-corpo (l'installazione della presente invenzione potrebbe,ben inteso,conportare un numero di fori differente, per esenpio uno o tre). Si è rappresentato in 10 la fase viscosa a base di allumina e zircone,che si forma a contatto del vetro fuso e del refrattario del canale,e che si tratta di eliminare. A scopo di chiarezza, si è considerevolmente aumentato lo spessore e l'importanza di questa fase, il cui volume,come è stato detto più in alto,è in effetti estremamente ristretto.

Come mostrano chiaramente le Figure,è soprattutto il gocciolone di vetro fuso 8 formato nel foro 7 situato più a mente rispetto al flusso della corrente che riceve detta fase viscosa che si incorpora alla sua superficie esterna,e può quindi dare origine a dei prodotti presentanti i "graffi di gatto" di cui si è parlato più sopra. E'tuttavia chiaro che, secondo la disposizione dei fori nella vaschetta d'avan-corpo, l'una o l tro o più dei gocciolini di vetro fuso possono essere affetti da questi difetti.

La Figura 3 mostra un canale cane quello delle Figure 1 e 2, ma modificato secondo l invenzione per l'aggiunta di una soglia 11, con parete a monte verticale e di un tubo di drenaggio 12,affiancato alla soglia, destinato ad evacuare l'eccesso della fase viscosa. Sulla stessa Figura, le frecce 10a rappresentano la traiettoria della fase viscosa a valle della soglia 11, nel caso in cui questa fase viscosa venga a passare al di sopra della soglia a causa di un drenaggio insufficiente o per qualsiasi altra causa. Si vede che, in questo caso, la soglia 11 essendo sufficientemente avvicinata al foro 6, la fase vetrosa lo raggiunge prima di aver raggiunto il fondo, e si va quindi a tremare annegata nella massa del gocciolone di vetro fuso 8,anziché spostarsi sulla sua superficie esterna.

Al tubo di drenaggio 12 nel fondo è associato un dispositivo riscaldante elettrico 13 di un tipo correntemente utilizzato a tale scopo. Il tubo di drenaggio può essere otturato mediante un tappo 14. Quando si.vuole effettuare un drenaggio della fase viscosa, si mette in azione il dispositivo di riscaldamento 13,poi si libera il tappo 14 per permettere l'eliminazione della fase viscosa che si è accumulata sul fondo del canale dall'operazione di drenaggio precedente.

La Figura 4 mostra un pezzo concepito specialmente per la messa in opera dell'invenzione che combina la vaschetta d'avan-corpo e la soglia. Questo pezzo in carpo unico, che costituisce contemporaneamente la vaschetta 5 e la soglia 11, si dispone all'estremità del canale 2.Lo si può facilmente fabbricare per colata in uno stanpo di materiale refrattario preventivamente fuso.

Quando questo pezzo è usurato,per esenpio per allargamento o deformazione dei bordi del foro del gocciolale di vetro fuso 6, lo si toglie per sostituirlo.

La vaschetta d'avan-corpo rappresentata nella Figura 4 non comporta che un foro di formazione di gocciolone di vetro fuso,ma ben inteso è possibile prevedere una vaschetta analoga provvista di un numero maggiore di tali fori.

Claims (3)

1. RIVENDICAZIONI 1. Installazione per trasferire vetro fuso da un forno (1) fino ad un posto di formatura di oggetti, detta installazione comprendendo un canale (2) collegato ad una sua estremità al detto forno e, alila sua altra estremità, ad una vaschetta (5) comportante almeno un foro (6, 7) di distribuzione diretto sostanzialmente verticalmente a partire dal fondo della vaschetta e destinato ad alimentare una massa di vetro fuso o gocciolone di vetro fuso (8) al posto di formatura,e una soglia (11) presentante una parete sostanzialmente verticale sulla sua faccia a monte, prevista sul fondo del canale a monte della vaschetta, caratterizzata dal fatto che: - detta soglia è utilizzata senza tubi di drenaggio laterali previsti sulla soglia o nelle pareti laterali della vaschetta, presenta sulla sua faccia a valle una parete sostanzialmente verticale, occupa tutta la larghezza del canale e presenta uno spessore di circa da 4 a 10 cm e un'altezza tale da lasciare passare al di sopra di essa una vena di vetro da 8 a 10 cm circa di spessore, e dal fatto che l'installazione comprende, inoltre, - un tubo di drenaggio riscaldabile (12) nel fondo,detto drenaggio essendo previsto a monte della soglia e praticamente affiancato a quest'ultima.
2. 2. Installazione secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che la soglia forma con la vaschetta un pezzo refrattario in corpo unico.
3. 3. Installazione secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che la soglia-vaschetta in corpo unico è formata di un materiale refrattario fuso,colato e stampato.