Brevet FR2002032A1 — publié le 19691003

i \ 2002032 la présente invention concerne les fours de fusion de verre, notamment de fusion en continu du genre dans lequel le mélange vitrifiable arrive dans une extrémité du four, habituellement dite aîone de fusion, du verre fondu ressortant à l'autre extrémité 5 du four, habituellement dite zone de travail. Le verre fondu ainsi obtenu subit un processus de formage, par exemple processus de fabrication de verre plat sous forme de ruban continu, soit par étirage vertical du verre plat à partir d'une masse de verre fondu, soit par technique de flottaison suivant laquelle le verre 10 avance sous forme de ruban le long d'un bain de métal. Dans des fours de ce genre, il s'établit vers l'aval, à partir de la zone de fusion, un courant supérieur de mélange fondu qui entraîne les constituants vitrifiables en poudre déversés sur la surface de la masse fondue contenue dans le four. Il s'établit 15 aussi le long du plancher du four, vers l'amont, un courant de retour de verre fondu plus froid, qui se refroidit en longeant le plancher du four, du fait de pertes calorifiques subies par rayonnement vers, le bas à partir du plancher du four. Il serait bon de pouvoir maintenir une relation de tempéra-20 ture stable entre ces courants supérieur et inférieur, en dépit de variations des conditions régnant au voisinage du four, ainsi que de variations de l'état que présente la couche superficielle du mélange fondu contenu dans le four, dans laquelle les constituants vitrifiables en poudre fondent et sont absorbés. 25 lia eouehe superficielle de mélange fondu peut subir, par exemple, un changement d'état lorsqu'on modifie la composition du mélange introduit dans la cuve du four. Des verres dè compositions différentes ont des conductibilités thermiques différentes et il serait bon de pouvoir maintenir des conditions thermiques 50 uniformes lorsqu'on passe d'un verre à l'autre. la présente invention vise principalement un perfectionnement apporté aux fours de fusion de verre pour contribuer à y maintenir les conditions thermiques désirées. Elle a pour objet un four de fusion de verre à plancher 35 thermiquement isolé par un ensemble de dalles en isolant thermique, chaque dalle étant mobile entre une position inactive espa-' cée du plancher de four et une position isolante dans laquelle la dalle est verrouillée contre la face inférieure de ce plancher, ce qui permet d'isoler sélectivement certaines zones du plancher 40 du four. 2 2002032 Suivant un mode de réalisation préféré de l'invention, chaque dalle est articulée sous le four de manière à pouvoir être verrouillée en position isolante contre la face inférieure du plancher ou prendre une position inactive en s'écartant à pivote-5 ment du plancher. En posant sélectivement l'isolant thermique en diverses zones de la face inférieure du plancher du four, on peut élever la température de sections différentes du courant inférieur de mélange fondu établi dans le four et cette isolation sélective, qui ajuste les pertes subies par rayonnement à partir des dif-10 férentes zones du plancher de four, permet de régler les courants établis dans le verre fondu à la base du four. Suivant tin mode de réalisation préféré de l'invention, chaque dalle isolante est montée dans un plateau articuléjsur une traverse située sous le plancher du four et un loquet destiné à 15 maintenir le plateau en place est monté sur une traverse parallèle située en regard, les traverses étant disposées en rangées sous le four pour y soutenir les dalles en files rectilignes. On peut assurer de cette manière l'isolation thermique sélective de toute la face inférieure du plancher de four, bien que 20 dans certains cas, il suffise d'isoler ainsi partie seulement de ce plancher, par exemple zone de fusion. En prévoyant un loquet séparé pour maintenir chaque plateau portant une dalle isolante en place sous le plancher du four, on peut assurer rapidement et manuellement l'isolation sélective de 25 certaines zones du plancher de four. Pour permettre cette sélection manuelle, on verrouille de préférence chaque plateau ^l'aide d'un loquet articulé sur l'une desdites traverses, chaque loquet ayant la forme voulue.pour qu'on puisse le dégager à la main afin de faire tomber la dalle contenue dans le plateau associé en po-30 sition inactive. l'invention vise encore un procédé pour la fusion en continu de constituants vitrifiables, opérée dans un four de fusion de verre pour former un courant de verre fondu alimentant un processus de formage de verre, au cours duquel un courant supérieur s' 35 établit dans le mélange fondu contenu dans le four, au-dessus d' un courant inférieur de sens opposé, ce procédé étant caractérisé en ce qu'on maintient une relation thermique désirée entre les courants supérieur et inférieur établis dans le verre en modifiant sélectivement l'isolation thermique de certaines zones du 40 plancher du four pour ajuster les pertes calorifiques subies par 69 03578 3 2002032 rayonnement à partit du plancher de four. Pour faire plus clairement comprendre l'invention, on va maintenant en décrire à titre d'exemple un mode de réalisation, en se référant aux dessins annexés, sur lesquels î 5 la figure 1 est une vue en plan, sur laquelle des traits mixtes indiquent le cont—our du plancher d'un four de fusion, montrant la disposition d'un ensemble de dalles isolantes placées suivant l'invention sous le plancher du four ; la figure 2 est une vue de profil partielle du plancher du 10 four, montrant la disposition des dalles isolantes sous ce plancher j la figure 3 est une vue en plan d*une dalle isolante portée dans un plateau, montrant les accessoires associés au plateau et les supports de la dalle isolante ; 15 la figure 4 est une vue en coupe suivant la ligne IY-IV de la figure 3» et la figure 5 est une vue en coupe suivant la ligne V-V de la figure 4. Sur les dessins, on a indiqué en traits interrompus en 1 sur 20 la figure 1 le contour d'ensemble d'un four de fusion de verre et notamment de la zone de fusion 2 et de la zone de travail 4 du four. Des constituants vitrifiables en poudre arrivent dans le four par l'entrée indiquée en 5 et du verre fondu est prélevé en courant continu sur 1 *avant-corps du four, indiqué en 6. 25 Suivant l'invention, il est prévu de régler sélectivement 1' isolation thermique de la face inférieure du plancher de four en vue d'ajuster les pertes subies par rayonnement thermique à partir de diverses zones de ce plancher et la figure 1 indique schémati-quement la disposition générale d'un ensemble de dalles en iso-30 lant thermique. Chacune des dalles 7 âe cet ensemble est montée dans un plateau, qu'on décrira plus en détail à propos des figures 2 à 5, articulé entre des traverses parallèles 8 et 9 situées en regard. Chaque plateau est maintenu en position isolante du fait qu'il est articulé sur l'une des traverses et verrouillé sur 35 la traverse située en regard, les traverses 8 et 9 étant disposées ( en rangées, comme le montre la figure 1, sous la totalité du plancher de four de manière à soutenir les dalles d'isolant 7 en files rectilignes sous ce plancher. Sur la figure 2, on voit en 10 une partie d'une paroi laté-40 raie du four, située par exemple dans la zone de fusion 2, et en 69 03578 4 2002032 11 le plancher du four. Ce plancher est formé de dalles en réfrao-taire soutenues à une certaine distance au-dessus d^une solive de support principale, indiquée en 12, et les dalles d'isolation thermique suivant l'invention sont montées dans l'espace séparant 5 la solive 12 de la "base du plancher 11 du four. Des poutrelles en I inférieures 13 sont montées sur la solive 12 et s'étendent transversalement, parallèlement les unes aux autres, sous le plancher du four. Sur chacune de ces poutrelles 13 est érigé un mur en briques 14, d'épaisseur correspondant à la largeur de 1' 10 aile supérieure de la poutrelle 13. les traverses 8 et 9 sont montées entre chaque jeu de deux murs en briques 14 successifs et sont formées par des fers en U. Chacune de ces traverses 8 et 9 ne s'étend qu'entre deux murs en briques 14 consécutifs, reposant sur les sommets de ces murs. 15 Comme le montre la figure 2, les traverses 8 et 9 s'étendent bout à bout sur toute la longueur du four. Chacune des dalles isolantes 7 est montée dans un plateau 15, entre deux traverses parallèles 8 et 9 successives. Les figures 3 à 5 représentent plus en détail l'un des plateaux 15 et la dal-20 le 7 associée, le plateau étant articulé d'un côté sur une traverse 9 et se verrouillant du côté opposé sur une traverse 8. ïïn loquet 16 part vers le bas de chaque traverse 8 et verrouille en place le plateau portant la dalle isolante. En agissant sur le loquet 16, on peut écarter la dalle contenue dans le plateau de 25 sa position active et la faire tomber, à pivotement vers le bas à l'opposé du plancher de four, jusqu'en position inactive, ce qui supprime l'is.olation thermique sur la partie du plancher précédemment recouverte et isolée par la dalle 7« L'espace ménagé entre les murs en briques 14 et les poutrelles inférieures en I 13 per-30 met à un ouvrier de dégager à la main certains loquets 16 ou de remettre certaines dalles en positions actives pour ajuster sélectivement les pertes subies par rayonnement à partir du plancher de four. Chacun des plateaux 15 est formé par une structure rectangu-35 laire ajourée ou cadre dont les grands côtés 17 et 18 sont constitués par des cornières. L'un des petits côtés, 19, du cadre est formé par une cornière et l'autre clemeure ouvert, le cadre étant complété à cette extrémité par une entretoise plate 20. Une entretoise de renforcement médiane 21 relie les grands côtés 17 et 40 18. 69 03578 5 S 2002032 Le long des faces intérieures des cornières 17 et 18 du cadre sont soudées des tiges de guidage 22 et 23 et la dalle 7 en isolant thermique, par exemple sillimanite, présente dans ses grands côtés des gorges complémentaires 24 et 25, de sorte qu'on 5 peut enfiler la dalle 7 dans le plateau, par le côté ouvert 20 du cadre, son guidage étant assuré par les tiges 22 et 23. Sous la cornière 17 du cadre sont soudés, à une certaine distance des petits côtés, deux crochets 26, qu'on forme en coudant des bandes métalliques et qu'on soude ensuite sous le côté 17 du 10 cadre. Ces crochets 26 s'enfilent sur une tige d'articulation 28, dont les extrémités sont coudées et soudées, comme indiqué en 29, à la tranche d'extrémité de l'aile verticale intérieure 30 de la traverse à section en ïï 9. L'espacement entre l'axe de la tige 28 et l'aile 30 est juste suffisant pour permettre aux crochets 26 15 de s'engager librement sur la tige d'articulation 28, et de pivoter sur cette tige quand on fait prendre et quitter à la dalle isolante contenue dans le plateau sa position isolante. Un œillet 30 est soudé au milieu de la face inférieure de 1' organe longitudinal 18 du cadre, comme représenté sur la figure 4, 20 et l'ouvrier peut y engager un outil lorsqu'il désire soulever le plateau portant la dalle 7 de sa position de suspension à sa position d'isolation sous le plancher de four. Le loquet 16 qui verrouille le plateau et la dalle 7 en place sous le plancher de four est monté sur la traverse parallèle 8 25 située en regard. lin fer en U court 31 est soudé par sa base 32 à la base de la traverse 8 et reçoit un boulon d'articulation 33 entre ses deux ailes dirigées vers le bas. Le boulon 33 porte deux bagues d'entretoisement 34, entre lesquelles est articulé sur le boulon 33 un bout d'arbre 35, soudé au loquet 16. L'extrémité su-30 périeure 37 du loquet 16 a la forme voulue pour que, quand le loquet se déplace vers le bas, autour du boulon d'articulation, jusqu'à la limite de mouvement angulaire du bout d'arbre 35 autour de ce boulon, définie par rencontre entre la face supérieure du bout d'arbre 35 et la base 32 du fer à ïï 31, cette extrémité su-35 périeure 37 s'engage sous la cornière 18. Le loquet 16 est coudé vers le bas au-delà de son tronçon vertical soudé au bout d'arbre oscillant, comme indiqué en trait plein sur la figure 4 et présente à l'extrémité inférieure un œillet 38 dans lequel l'ouvrier peut engager un outil crochu. 40 La base du fer en U 31 est biseautée, comme indiqué en 39» 69 03578 6 2002032 pour permettre de tirer à l'aide de l'œillet 34 le loquet 16 dans le sens 40 jusqu'à la position indiquée en traits mixtes sur la figure 4. lorsqu'on déplace ainsi le loquet 16, son extrémité d© verrouillage 37 sort de dessous l'organe longitudinal 18 du pla= 5 teau portant la dalle 7 et ce plateau pivote vers le bas autour de la tringle d'articulation 28 jusqu'à être suspendu à cette tringle, en position sensiblement verticale, sous le plancher (>:& four, comme indiqué en 41. Dans sa position inactive 41, la dalle n'assure qu'une trè& 10 faible isolation du plancher de four et, ainsi, l'ouvrier peut régler les pertes calorifiques subies par les diverses zones de ceplancher en déverrouillant simplement les dalles isolantes, oe qui leur permet de s'écarter à pivotement du plancher de four£ ou en reposant des dalles déverrouillées en position d'isolation cort-15 tre la face inférieure du plancher de four. Pour reposer une dalle, l'ouvrier engage son outil crochu dans l'œillet 30 et ramt^G à soulèvement le plateau portant la dalle 7 en position d'isolation. En pivotant vers le haut, la dalle rencontre le tronçon incliné 37 prévu au sommet du loquet 16 et repousse le loquet, 20 écartant à pivotement de son trajet, ce qui permet à la dalle dr atteindre par mouvement angulaire ascendant sa position activée le loquet retombe ensuite dans la position indiquée en trait sur la figure 4, dès que la dalle a franchi son extrémité supérieure, et l'ouvrier laisse la dalle retomber sur l'extrémité du 25 loquet 16, de manière à la verrouiller en position d'isolationc- Ainsi, par isolation sélective de zones différentes du plancher de four, on règle les pertes calorifiques subies par ce plancher. On peut faire prendre et quitter sélectivement la position active soit à une seule dalle, soit à un groupe des dalles 30 de l'ensemble, pour régler les courants établis dans le verre fondu près de la base du four. On peut éventuellement retirer 1? ensemble des dalles isolantes en déverrouillant toutes ces dallss ou, dans certains cas, mettre en place toutes les dalles isolaii= tes, ce qui réduit considérablement les pertes calorifiques pas 35 rayonnement et, ainsi, la quantité de chaleur à fournir au four de fusion. Pendant fusion du verre, de la chaleur se transmet de la chambre d'expansion située sous la voûte dujfour, à travers les couches supérieures de mélange fondu, jusqu'aux couches profon-40 des, y compris la couche inférieure qui longe le plancher du four 69 03578 7 \ 2002032 et, grâce à l'isolation sélective de ce plancher, on peut conserver la température désirée à la couche inférieure de verre fondu contenue dans le four, en dépit des variations du coefficient de transmission calorifique dë la couche supérieure de verre fondu 5 qui apparaissent pendant la fusion, au cours de laquelle les constituants vitrifiables sont absorbés dans les couches supérieit-res de la masse fondue contenue dans le four. > 69 03578 8 2002032 BEYEUDICATIOïïS 1) Pour de fusion de verre à plancher thermiquement isolé par un ensemble de dalles en isolant thermique montées sous le four, chaque dalle étant mobile entre une position inactive espacée du plancher du four et une position isolante dans laquelle 5 la dalle est verrouillée contre la face inférieure de ce plancher, ce qui permet d'isoler sélectivement certaines zones du plancher du four. 2) Pour selon la revendication 1, dans lequel chaque dalle est articulée sous le four de manière à pouvoir être verrouillée 10 en position isolante contre la face inférieure du plancher ou prendre, en s'écartant à pivotement du plancher, une position inactive . 3) Pour suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu.e chaque dalle isolante est montée dans un plateau articulé sur une 15 traverse située sous le plancher de four et un loquet destiné à maintenir le plateau en place est monté sur une traverse parallèle située en regard, les traverses étant disposées en rangées sous le four pour y soutenir les dalles en files rectilignes. 4) Pour selon la revendication 3, dans lequel chaque plateau 20 est verrouillé en.place par un loquet articulé sur l'une dêsdites traverses, chaque loquet ayant la forme voulue pour qu'on puisse le dégager à la main afin de permettre à la dalle que contient le plateau associé de tomber en position inactive. 5) Procédé pour la fusion en continu de constituants vitri-25 fiables, opérée dans tin four de fusion de verre pour former un courant de verre fondu alimentant un processus de formage de verre, au cours duquel un courant supérieur s'établit, dans le mélange fondu contenu dans le four, au-dessus d'un courant inférieur de sens opposé, ce procédé étant caractérisé en ce qu'on maintient 30 une relation thermique désirée entre les courants supérieur et inférieur établis dans le verre en modifiant sélectivement l'isolation thermique de zones du plancher du four pour ajuster les pertes calorifiques subies par rayonnement à partir du plancher du four.