WO2012137161A1 - Four de verre, notamment pour verre clair ou ultra-clair, avec recirculations secondaires laterales - Google Patents

Four de verre, notamment pour verre clair ou ultra-clair, avec recirculations secondaires laterales Download PDF

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coolers
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Wolf Stefan Kuhn
Samir Tabloul
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Fives Stein SA
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    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
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    • C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
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    • C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
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    • C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
    • C03B5/235—Heating the glass

Definitions

  • the invention relates to a recirculating double-belt glass furnace for heating, melting and refining vitrifying materials, the kind of which include:
  • the invention relates more particularly, but not exclusively, to a furnace for clear or ultra-clear glass.
  • FIG. 1 of the accompanying drawings there can be seen a conventional float glass furnace with an inlet E for the raw materials, a superstructure R equipped with burners G, a tank M whose sole S supports a bath N of molten glass on which a mat T of raw materials floats from the inlet, and an outlet Y.
  • the evolution of the temperature of the hot face of the vault T VO ite, of the superstructure R, according to the length of the furnace is plotted on the ordinate in FIG. 1 and is represented by the curve 1 whose maximum is in the central zone I of the furnace.
  • Two liquid glass recirculation loops B1, B2 are formed in the bath between a central zone I of the hotter oven and respectively the inlet E and the outlet Y at a lower temperature.
  • the recirculation in the primary loop B1 is carried out in opposite clockwise direction: the surface glass flows from the zone I to the inlet E, goes down to the floor and returns to the bottom of the bath towards the central zone I to go up to the surface.
  • Recirculation in the secondary loop B2 takes place in the opposite direction, that is to say in the clockwise direction.
  • the shortest main flow path corresponding to the lowest residence time, which is critical for the quality of the glass removed from the furnace, is schematized by the dashed curve 2 according to which the glass, near the entrance, moves in the vicinity of the sole S, then rises in a more or less sinuous course 3 between the two recirculation loops to then move on a trajectory 4 at the vicinity of the upper level of the bath towards the outlet Y.
  • At the ascent 3 corresponds a central resurgence zone RC between the two loops B1, B2 and their resurgence zones R1 and R2.
  • the reversal point of the flow of the glass on the surface of the bath marks the surface separation of the resurgences R1 and RC.
  • the distance between the furnace inlet and this turning point defines the length C shown in FIG. 1, representative of the extent of the loop B1. It can be determined experimentally or by numerical simulation.
  • the quality of refining of the glass is determined by the initial part of the trajectory 4. In this initial part, the glass is kept at a temperature higher than the refining temperature (around 1450 ° C. for soda-lime glass) during a certain amount of time.
  • the residence time in the initial part of the trajectory 4 is therefore decisive for the quality of the glass produced.
  • This residence time is given by the length L of the zone at a temperature above about 1450 ° C for the soda-lime glass and by the speed of the flow of the glass. This speed of flow of the glass is related to the firing obtained at the exit of the furnace and the intensity of the recirculation B2.
  • corset 5a a strangulation of the width of the furnaces called corset 5a has been provided for a number of years in float glass furnaces.
  • corset 5a can be used, in addition, a dam 5b cooled with water which further slows the recirculation.
  • this recirculation loop is essential to create the resurgence zone in the middle of the furnace interacting with the first loop.
  • the cooling in the corset and the working basin ensures the operation of the secondary loop by reducing the temperature of the glass.
  • the flow of the glass on the surface is represented by horizontal horizontal arrows 6a, 6b, 6c, 6d, 6e, 6f terminating on a continuous line 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f.
  • the length of the arrows 6a-6f is representative of the flow velocity.
  • the position of the continuous lines 10a-10f is representative of the flow direction of the glass: the glass flows from the end of the arrows 6a-6f not in contact with the continuous line 10a -1 Of towards the other end in contact with the line 10a -1 Of.
  • the flow of the glass near the sole in the melting tank 9.1, for the loop B2 is represented by the arrows 7a and 7b.
  • the conventional cooling zones of the glass, 8a and 8b in the corset, and 8c in the working basin 9.2 are also shown in this figure.
  • the arrows 6a show a flow of the glass on the surface towards the inlet of the furnace connected to the primary recirculation belt.
  • the arrows 6b show a flow of the glass on the surface toward the outlet of the oven connected to the secondary recirculation belt. Between the two is the RC Resurgence Zone.
  • the speed of the glass surface is greater in the center of the oven and gradually decreases towards the sides of the oven. As shown by the arrows 6c, this phenomenon is accentuated as one gets closer to the corset 5a.
  • the narrowing of the melting tank causes a concentration of the surface flow of the secondary loop before entering the corset in the center of said vessel. Increasing the speed in this area decreases the ripening time.
  • the object of the invention is, above all, to provide a double recirculating glass loop furnace which no longer has or to a lesser degree the disadvantages mentioned above and which, in particular, allows a high quality of refining, not only for ultra-clear glass but also for clear and ordinary glass.
  • the glass furnace for heating and melting materials to be vitrified comprises in particular but not exclusively:
  • the glass situated in the vicinity of the lateral faces of the oven, on either side and upstream of a restriction, such as a corset, a groove or a weir so as to create or reinforce side secondary recirculation belts of the glass to decrease the intensity of the central secondary loop.
  • a restriction such as a corset, a groove or a weir
  • Localized lateral cooling of the glass according to the invention causes a drop in temperature of the glass and therefore an increase in its density.
  • the heavier glass dips to the bottom then flows to the warmer central zone I of the oven.
  • the means for cooling the glass are located in the vicinity of the entrance of the corset, in particular in the corners of the vessel.
  • the means for cooling the glass are located near the surface of the bath. These include air coolers placed above the glass bath, or coolers immersed in the bath, including water coolers.
  • the two recirculation loops must have a comparable motive force. This driving force is generated on one side by the energy consumption of the underside of the carpet.
  • the combined cooling in the corset and work basin creates the driving force of the secondary buckle.
  • the lateral secondary recirculation belts of the glass contribute to the driving force of the secondary loop.
  • the conventional cooling is partially or completely replaced by lateral cooling before the entry of the corset.
  • Total replacement of conventional cooling by lateral cooling is particularly advantageous for the throat or weir furnaces for which the return of cold glass 7b is weak or absent.
  • This support makes it possible to reduce the intensity of the central loop B2C and thus to reduce the speed of the surface flow in the central zone in front of the entrance of the corset. This results in an increase in the residence time of the glass in the refining zone and therefore a better quality of refining of the glass.
  • this solution allows a reduction in the size of the working pool 9.2, related to the reduction of the cooling required in the working basin, or an increase in the extraction of the oven.
  • the invention also allows a decrease in the speed of flow of the glass at the angles at the entrance of the corset which limits the risk of corrosion of these angles.
  • FIG. 1 is a schematic vertical section of a conventional float glass furnace
  • FIG. 2 is a schematic top view of the float glass furnace of FIG. 1
  • Fig. 1 is a schematic vertical section of a conventional float glass furnace
  • FIG. 2 is a schematic top view of the float glass furnace of FIG. 1
  • Fig. 3 is a schematic top view similar to that of FIG. 2, a float glass furnace according to the invention.
  • the invention makes it possible to maintain the position of the resurgence zone despite a decrease in central secondary recirculation B2C. It leads to a better distribution of the speed of the flow of the glass before the brace.
  • the existence of lateral loops B2La, B2Lb leads to a flow of glass to the hearth more homogeneous over the width of the tank and in particular to the sides 1 1 of the furnace.
  • the heat flow evacuated by the side coolers must be at least 5% of the flux consumed by the raw material mat for its melting.
  • the energy required for carpet smelting is provided partially to the top surface of the carpet, by laboratory radiation, and partially to the underside of the carpet by convection of the recirculation loop B1.
  • the contribution of each of the two energy inputs to the carpet melting varies according to the furnace design. It is typically of the order of 50-50%.
  • the energy flow evacuated by this lateral cooling must be at least 10% of the flow at the lower face of the carpet.
  • float glass furnaces generally called float furnaces
  • the control of float glass furnaces requires the maintenance of a constant temperature at the furnace outlet, typically 1100 ° C.
  • the cooling in the corset and the work basin is adjusted to maintain this temperature.
  • the pull in combination with the central recirculation of the B2C loop is the heat input into the basin.
  • lateral cooling means 12a, 12b situated in the vicinity of the side faces 13a, 13b of the oven, on either side upstream of the corset, makes it possible to reduce the cooling required in the corset and especially in the work area 9.2.
  • the cooling means 12a, 12b are preferably located in the vicinity of the entrance of the corset, in particular in the corners of the tank.
  • the lateral cooling means 12a, 12b make it possible to create or reinforce lateral recirculation loops or belts B2La, B2Lb, in which recirculation of the molten glass takes place in the same direction as for the secondary central loop B2C.
  • the implementation of the invention makes it possible to reduce the central recirculation intensity of the loop B2, for example by acting on the depth of the dam 5b or the section of the corset. This maintains the temperature of the glass at the outlet of the oven.
  • the reduction of the cooling in the corset and the working basin, and the B2C central secondary circulation brake are thus two associated actions. They can significantly extend the residence time of the glass for refining and also for refining, for the resorption of residual bubbles.
  • lateral cooling discharges a power of 2 x 130 kW.
  • the reduction of the B2C recirculation central loop leads to an increase in residence time in refining of 20%.
  • the implementation of lateral cooling according to the invention would increase the pull of the oven.
  • the B2La and B2Lb side recirculation belts allow to consider removing the fraction of the secondary recirculation in the corset and the working basin. Nevertheless, a complete removal of the recirculation in the corset and the working basin would prevent the return of the contaminated glass by the walls in the refining part of the oven. Depending on the quality of the glass requested and the refractories, it may be advantageous to maintain residual recirculation in the corset and the working basin.
  • the barrier device 5b with its variable depth makes it easy to adjust this recirculation.
  • the cooling devices 12a, 12b for creating lateral secondary recirculation belts are overhead coolers. Such coolers can easily be introduced and removed from the oven.
  • the cooling of the bath surface by an overhead cooler can result from a radiation exchange between the hot surface of the bath and the cold surface of the cooler. It can also result from a convection exchange, for example in the case where the cooler injects air on a targeted surface of the bath.
  • the temperature and the flow rate of the blown air are chosen so as to avoid any risk of devitrification of the glass.
  • the cooling devices 12a, 12b making it possible to create lateral secondary recirculation belts B2La, B2Lb are coolers immersed in the vicinity of the surface of the glass bath.
  • the coolers may in particular be water coolers.
  • the cooling devices may be placed along the side wall or, preferably, on the pinion, or both.
  • the cooling devices cover the entire width of the pinion with the exception of the outlet width of the glass, whether it is a corset, a groove or a weir. It is advantageous that the cooling devices partially cover the exit width of the glass, so as to protect the angles at the entrance of the glass outlet device.
  • the cooling devices can be multiplied. They can also combine several types of coolers, for example overhead and underwater.
  • the cooling devices may also consist of water chillers placed on the glass side at the level of the waterline of the glass.

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Abstract

Four de verre pour le chauffage et la fusion de matières à vitrifier, dans lequel deux boucles de recirculation du verre en fusion se forment dans le bain entre une zone centrale du four plus chaude et respectivement l'entrée (E) et la sortie (Y) à une température moindre; le four comporte des moyens de refroidissement latéraux (12a), (12b) de sorte de créer ou renforcer des courroies de recirculation secondaire latérales (B2La), (B2Lb) du verre.

Description

FOUR DE VERRE, NOTAMMENT POUR VERRE CLAIR OU ULTRA-CLAIR, AVEC RECIRCULATIONS SECONDAIRES LATERALES.
L'invention est relative à un four de verre à double courroie de recirculation pour le chauffage, la fusion et l'affinage de matières à vitrifier, four du genre de ceux qui comprennent :
- une entrée pour les matières premières,
- une superstructure équipée de moyens de chauffage,
- une cuve contenant un bain de verre en fusion sur lequel un tapis de matières premières flotte depuis l'entrée jusqu'à une certaine distance à l'intérieur du four,
- une sortie par laquelle est évacué le verre en fusion.
L'invention concerne plus particulièrement, mais non exclusivement, un four pour verre clair ou ultra-clair.
En se reportant au schéma de Fig. 1 des dessins annexés, on peut voir un four de verre flotté classique avec une entrée E pour les matières premières, une superstructure R équipée de brûleurs G, une cuve M dont la sole S supporte un bain N de verre en fusion sur lequel un tapis T de matières premières flotte depuis l'entrée, et une sortie Y. Au-dessus du four, l'évolution de la température de la face chaude de la voûte TVOûte, de la superstructure R, suivant la longueur du four, est portée en ordonnée sur Fig. 1 et est représentée par la courbe 1 dont le maximum se trouve dans la zone centrale I du four.
Deux boucles de recirculation du verre liquide B1 , B2, se forment dans le bain entre une zone centrale I du four plus chaude et respectivement l'entrée E et la sortie Y à une température moindre. Selon Fig .1 , la recirculation dans la boucle B1 primaire s'effectue en sens contraire d'horloge : le verre en surface s'écoule de la zone I vers l'entrée E, descend vers la sole et revient en partie basse du bain vers la zone centrale I pour remonter vers la surface. La recirculation dans la boucle secondaire B2 a lieu en sens inverse, c'est-à-dire dans le sens d'horloge. Ces deux boucles de recirculation influent sur l'écoulement principal de la tirée du four. Elles modifient la forme et la durée de passage de l'écoulement principal en fonction de leur intensité.
Le trajet de l'écoulement principal le plus court, correspondant au temps de séjour le plus faible, critique pour la qualité du verre extrait du four, est schématisé par la courbe en tirets 2 selon laquelle le verre, près de l'entrée, se déplace au voisinage de la sole S, puis remonte selon un parcours plus ou moins sinueux 3 entre les deux boucles de recirculation pour se déplacer ensuite sur une trajectoire 4 au voisinage du niveau supérieur du bain vers la sortie Y. A la remontée 3 correspond une zone de résurgence centrale RC comprise entre les deux boucles B1 , B2 et leur zones de résurgences R1 et R2. Le point de retournement de l'écoulement du verre à la surface du bain marque la séparation surfacique des résurgences R1 et RC. La distance comprise entre l'entrée du four et ce point de retournement définit la longueur C représentée sur la Fig. 1 , représentative de l'étendue de la boucle B1 . Il peut être déterminé expérimentalement ou par simulation numérique. La qualité d'affinage du verre est déterminée par la partie initiale de la trajectoire 4. Sur cette partie initiale, le verre est maintenu à une température supérieure à la température de l'affinage (environ 1450°C pour le verre sodocalcique) pendant un certain laps de temps. Le temps de séjour dans la partie initiale de la trajectoire 4 est donc déterminant pour la qualité du verre produit. Ce temps de séjour est donné par la longueur L de la zone à température située au-dessus d'environ 1450°C pour le verre sodocalcique et par la vitesse de l'écoulement du verre. Cette vitesse d'écoulement du verre est liée à la tirée obtenue à la sortie du four et à l'intensité de la recirculation B2.
On vise donc à maximiser le temps de séjour d'"affinage" pour améliorer la qualité du verre, ou à augmenter la tirée du four à qualité constante. La prolongation du temps de séjour peut être obtenue par un ralentissement de la recirculation secondaire, ce qui permet également de diminuer la consommation du four. Ainsi, un étranglement de la largeur des fours appelé corset 5a a été prévu depuis un certain nombre d'années dans les fours à verre flotté. Dans ce corset 5a on peut utiliser, en plus, un barrage 5b refroidi à l'eau qui ralentit davantage la recirculation. Par ailleurs, cette boucle de recirculation est indispensable pour créer la zone de résurgence au milieu du four en interaction avec la première boucle. Le refroidissement dans le corset et le bassin de travail assure le fonctionnement de la boucle secondaire par la diminution de la température du verre. En se reportant au schéma de Fig. 2 des dessins annexés, on peut voir schématiquement représenté le four classique de la Fig. 1 en vue de dessus.
Sur cette Fig. 2, l'écoulement du verre en surface est représenté par des flèches horizontales parallèles 6a, 6b, 6c, 6d, 6e, 6f venant se terminer sur une ligne continue 10a,10b,10c,10d,10e,10f. La longueur des flèches 6a - 6f est représentative de la vitesse de l'écoulement. La position des lignes continues 10a - 10f est représentative du sens d'écoulement du verre : le verre s'écoule de l'extrémité des flèches 6a - 6f non en contact avec la ligne continue 10a -1 Of vers l'autre extrémité en contact avec la ligne 10a -1 Of. L'écoulement du verre à proximité de la sole dans la cuve de fusion 9.1 , pour la boucle B2, est représenté par les flèches 7a et 7b. Les zones de refroidissement classiques du verre, 8a et 8b dans le corset, et 8c dans le bassin de travail 9.2, sont également représentées sur cette figure.
Les flèches 6a montrent un écoulement du verre en surface vers l'entrée du four lié à la courroie de recirculation primaire. Les flèches 6b montrent un écoulement du verre en surface vers la sortie du four lié à la courroie de recirculation secondaire. Entre les deux, se trouve la zone de résurgence RC.
Comme le montrent les flèches 6b, la vitesse du verre en surface est plus importante au centre du four et diminue progressivement vers les côtés du four. Comme le montrent les flèches 6c, ce phénomène s'accentue au fur et à mesure que l'on se rapproche du corset 5a. Ainsi, le rétrécissement de la cuve de fusion cause une concentration de l'écoulement surfacique de la boucle secondaire avant l'entrée dans le corset au centre de ladite cuve. L'augmentation de la vitesse dans cette zone diminue le temps d'affinage.
Comme le montrent les flèches 7a et 7b, l'écoulement de retour du verre à la sole dans la cuve de fusion n'est pas du tout homogène sur la largeur de la cuve de fusion. Au voisinage du corset, aux angles de la cuve, il subsiste deux zones « mortes » 1 1 où l'écoulement du verre est très limité.
L'invention a pour but, surtout, de fournir un four de verre à double boucle de recirculation qui ne présente plus ou à un degré moindre les inconvénients rappelés ci-dessus et qui, notamment, permet une qualité d'affinage élevée, non seulement pour le verre ultra-clair mais aussi pour le verre clair et ordinaire.
Selon l'invention, le four de verre pour le chauffage et la fusion de matières à vitrifier, comprend notamment mais pas exclusivement :
- une entrée E pour les matières premières, - une superstructure R équipée de moyens de chauffage G,
- une cuve M contenant un bain de verre en fusion sur lequel un tapis T de matières premières flotte depuis l'entrée jusqu'à une certaine distance à l'intérieur du four,
- une sortie Y par laquelle est évacué le verre en fusion,
- deux boucles B1 , B2 de recirculation du verre en fusion se formant dans le bain N entre une zone centrale I du four plus chaude et respectivement l'entrée et la sortie à une température moindre,
et est caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour le refroidissement du verre situés au voisinage des faces latérales du four, de part et d'autre et en amont d'une restriction, telle qu'un corset, une gorge ou un déversoir, de sorte de créer ou de renforcer des courroies de recirculation secondaires latérales du verre afin de diminuer l'intensité de la boucle secondaire centrale. Le refroidissement latéral localisé du verre selon l'invention entraine une baisse de température du verre et donc une augmentation de sa densité. Le verre plus lourd plonge vers la sole puis s'écoule vers la zone plus chaude centrale I du four. De préférence, les moyens pour le refroidissement du verre sont situés au voisinage de l'entrée du corset, en particulier dans les angles de la cuve.
Avantageusement, les moyens pour le refroidissement du verre sont situés à proximité de la surface du bain. Ce sont notamment des refroid isseurs aériens placés au-dessus du bain de verre, ou des refroid isseurs immergés dans le bain, notamment des refroid isseurs à eau.
Pour établir une zone de résurgence au centre du four, les deux boucles de recirculation doivent posséder une force motrice comparable. Cette force motrice est engendrée d'un côté par la consommation énergétique de la face inférieure du tapis. De l'autre côté, le refroidissement combiné dans le corset et le bassin de travail crée la force motrice de la boucle secondaire. Selon l'invention, les courroies de recirculation secondaires latérales du verre contribuent à la force motrice de la boucle secondaire.
Selon l'invention, on remplace partiellement ou totalement le refroidissement classique par un refroidissement latéral avant l'entrée du corset. Le remplacement total du refroidissement classique par un refroidissement latéral est notamment avantageux pour les fours à gorge ou à déversoir pour lesquels le retour de verre froid 7b est faible ou absent. On crée ainsi deux boucles latérales B2La et B2Lb qui soutiennent la force motrice de la courroie de recirculation secondaire B2. Ce soutien permet de diminuer l'intensité de la boucle centrale B2C et ainsi de diminuer la vitesse de l'écoulement surfacique dans la zone centrale devant l'entrée du corset. Il en résulte une augmentation du temps de séjour du verre dans la zone d'affinage et donc une meilleure qualité d'affinage du verre. A qualité équivalente d'affinage du verre, cette solution permet une réduction de la taille du bassin de travail 9.2, liée à la diminution du refroidissement nécessaire dans le bassin de travail, ou une augmentation de la tirée du four.
L'invention permet également une diminution de la vitesse d'écoulement du verre au niveau des angles à l'entrée du corset ce qui limite le risque de corrosion de ces angles.
L'invention consiste, mises à part les dispositions exposées ci-dessus, en un certain nombre d'autres dispositions dont il sera plus explicitement question ci- après à propos d'un exemple de réalisation décrit avec référence aux dessins annexés, mais qui n'est nullement limitatif. Sur ces dessins :
Fig. 1 est une coupe schématique verticale d'un four de verre flotté classique, Fig. 2 est une vue du dessus schématique du four de verre flotté de la Fig. 1 , et
Fig. 3 est une vue du dessus schématique, similaire à celle de la Fig. 2, d'un four de verre flotté selon l'invention. Comme le montre la Fig. 3, l'invention permet de maintenir la position de la zone de résurgence malgré une diminution de la recirculation secondaire centrale B2C. Elle conduit à une meilleure distribution de la vitesse de l'écoulement du verre avant le corset. Comme le montre les flèches 7a, 7b de la Fig. 3, l'existence de boucles latérales B2La, B2Lb conduit à un écoulement du verre à la sole plus homogène sur la largeur de la cuve et en particulier vers les côtés 1 1 du four. Pour obtenir un effet notable du refroidissement latéral, le flux de chaleur évacué par les refroidisseurs latéraux doit être au moins de 5% du flux consommé par le tapis de matières premières pour sa fusion. L'énergie nécessaire pour la fusion du tapis est fournie partiellement à la surface supérieure du tapis, par le rayonnement du laboratoire, et partiellement à la face inférieure du tapis par la convection de la boucle B1 de recirculation. La contribution de chacun des deux apports énergétiques à la fusion du tapis varie en fonction de la conception du four. Elle est typiquement de l'ordre de 50-50%. Pour obtenir un effet notable du refroidissement latéral, le flux énergétique évacué par ce refroidissement latéral doit être au moins de 10% du flux à la face inférieure du tapis.
Le pilotage des fours à verre flotté, généralement appelés fours float, demande le maintien d'une température constante à la sortie du four, typiquement de 1 100°C. Le refroidissement dans le corset et le bassin de travail est ajusté pour maintenir cette température. La tirée en combinaison avec la recirculation centrale de la boucle B2C constitue l'apport de chaleur dans le bassin.
Comme le montre la Fig.3, l'ajout de moyens de refroidissement latéraux 12a, 12b situés au voisinage des faces latérales 13a, 13b du four, de part et d'autre en amont du corset, permet de diminuer le refroidissement nécessaire dans le corset et surtout dans le bassin de travail 9.2. Les moyens de refroidissement 12a, 12b sont situés de préférence au voisinage de l'entrée du corset, en particulier dans les angles de la cuve. Les moyens de refroidissement latéraux 12a, 12b, permettent de créer ou de renforcer des boucles ou courroies de recirculation latérales B2La, B2Lb, dans lesquelles la recirculation du verre en fusion a lieu dans le même sens que pour la boucle centrale secondaire B2C. La mise en œuvre de l'invention permet de diminuer l'intensité de recirculation centrale de la boucle B2, par exemple en agissant sur la profondeur du barrage 5b ou la section du corset. On maintient ainsi la température du verre à la sortie du four. La diminution du refroidissement dans le corset et le bassin de travail, et le frein à la recirculation secondaire centrale B2C sont ainsi deux actions associées. Elles permettent de prolonger notablement le temps de séjour du verre pour l'affinage et également pour le raffinage, pour la résorption des bulles résiduelles.
Selon un exemple de réalisation de l'invention, pour un four de type float d'une petite capacité de 200 tonnes de verre sodocalcique par jour, avec une matière première contenant 20% de calcin conduisant à une énergie de fusion du batch de 5 MW, le refroidissement latéral évacue une puissance de 2 x 130 kW. La réduction de la boucle centrale de recirculation B2C conduit à une augmentation du temps de séjour en affinage de 20%. Pour un temps d'affinage équivalent, la mise en œuvre du refroidissement latéral selon l'invention permettrait d'augmenter la tirée du four.
Pour un four float, les courroies de recirculation latérales B2La et B2Lb permettent d'envisager de supprimer la fraction de la recirculation secondaire dans le corset et le bassin de travail. Néanmoins, une suppression totale de la recirculation dans le corset et le bassin de travail empêcherait le retour du verre contaminé par les parois dans la partie affinage du four. En fonction de la qualité du verre demandée et des réfractaires, il peut être avantageux de maintenir une recirculation résiduelle dans le corset et le bassin de travail. Le dispositif de barrage 5b avec sa profondeur variable permet aisément d'ajuster cette recirculation.
L'absence de combustion à l'extrémité de la cuve de fusion dans les fours float standards et les pertes par les parois créent un certain refroidissement latéral du verre à la fin de la cuve de fusion avant le corset mais l'énergie évacuée par celui-ci est sensiblement inférieure aux 5% du flux consommé par le tapis de matières premières pour sa fusion. Un renforcement des pertes des parois de la cuve au niveau du verre permet d'obtenir une amélioration mais il reste très difficile d'obtenir un niveau de perte suffisant pour activer ou renforcer les courroies de recirculation secondaires latérales uniquement par les parois de la cuve.
Selon un exemple de réalisation de l'invention, les dispositifs de refroidissement 12a, 12b permettant de créer des courroies de recirculation secondaires latérales sont des refroid isseurs aériens. De tels refroidisseurs peuvent facilement être introduits et retirés du four.
Le refroidissement de la surface du bain par un refroidisseur aérien peut résulter d'un échange par rayonnement entre la surface chaude du bain et la surface froide du refroidisseur. Elle peut également résulter d'un échange par convection, par exemple dans le cas où le refroidisseur injecte de l'air sur une surface ciblée du bain. La température et le débit de l'air soufflé sont choisis de sorte d'éviter tout risque de dévitrification du verre. Selon un autre exemple de réalisation de l'invention, les dispositifs de refroidissement 12a, 12b permettant de créer des courroies de recirculation secondaires latérales B2La, B2Lb sont des refroidisseurs immergés au voisinage de la surface du bain de verre.
Les refroidisseurs peuvent notamment être des refroidisseurs à eau.
Les dispositifs de refroidissement peuvent être placés le long de la paroi latérale ou, de préférence, sur le pignon, ou les deux.
Il est avantageux selon l'invention de placer les dispositifs de refroidissement au plus près du pignon de sorte de conserver le verre de surface chaud plus longtemps.
Avantageusement, les dispositifs de refroidissement recouvrent l'ensemble de la largeur du pignon à l'exception de la largeur de sortie du verre, qu'il s'agisse d'un corset, d'une gorge ou d'un déversoir. II est avantageux que les dispositifs de refroidissement recouvrent partiellement la largeur de sortie du verre, de sorte de protéger les angles à l'entrée du dispositif de sortie du verre.
Selon la capacité de refroidissement requise, les dispositifs de refroidissement peuvent être multiplies. Ils peuvent également combiner plusieurs types de refroidisseurs, par exemple aériens et immergés.
Les dispositifs de refroidissement peuvent également consister en des refroidisseurs à eau placés, côté verre, au niveau de la ligne de flottaison du verre.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Four de verre pour le chauffage et la fusion de matières à vitrifier, comprenant notamment mais pas exclusivement :
- une entrée (E) pour les matières premières,
- une superstructure (R) équipée de moyens de chauffage (G),
- une cuve (M) contenant un bain de verre en fusion sur lequel un tapis (T) de matières premières flotte depuis l'entrée jusqu'à une certaine distance à l'intérieur du four,
- une sortie (Y) par laquelle est évacué le verre en fusion,
- deux boucles (B1 , B2) de recirculation du verre en fusion se formant dans le bain (N) entre une zone centrale (I) du four plus chaude et respectivement l'entrée et la sortie à une température moindre,
caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour le refroidissement du verre (12a, 12b) situés au voisinage des faces latérales du four (13a, 13b) de part et d'autre et en amont d'une restriction (5a), de sorte de créer ou renforcer des courroies de recirculation secondaires latérales (B2La), (B2Lb) du verre afin de diminuer l'intensité de la boucle secondaire centrale (B2C).
2. Four selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le flux de chaleur évacué par les refroidisseurs latéraux est au moins de 5% du flux consommé par le tapis de matières premières pour sa fusion.
3. Four selon la revendication 1 , caractérisé en ce que les moyens (12a, 12b) pour le refroidissement du verre sont situés au voisinage de l'entrée du corset, en particulier dans les angles de la cuve.
4. Four selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de refroidissement (12a, 12b) sont situés à proximité de la surface du bain.
5. Four selon les revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de refroidissement (12a, 12b) sont des refroidisseurs aériens placés au dessus du bain de verre.
6. Four selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de refroidissement (12a, 12b) sont des refroidisseurs immergés dans le bain de verre.
7. Four selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les refroid isseurs immergés sont des refroid isseurs à eau.
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