Brevet FR2038247A1 — publié le 19710108

.70 12196 î 2038247 La présente invention concerne tin procédé et un appareillage pour augmenter la vitesse de fusion dans une cuve, de fabrication du verre, où est mise en oeuvre la combustion d'un mélange combustible-oxygène. Plus précisément, une flamme combus-5 tible-oxygène est dirigée vers l'extrémité d'alimentation d'une cuve de fabrication du verre, de manière à régler la localisation et la fusion des matières constituant la charge de départ,qui sont introduites dans la zone de fusion. La demande de brevet français 69 18 448 déposée au-, nom de 10 la demanderesse le 4 Juin 1969 pour î"Perfectionnements aux fours de fusion du verre"fait connaître les procédés et appareils pour l'élévation de la température de la zone d'affinage d'un four de fabrication du verre, sans élévation concomitante de la température dans la zone de fusion du four. Le résultat obtenu est amélio-15 ré en utilisant au moins un brûleur combustible-oxygène dont la flamme est projetée suivant la grande dimension du four, à partir d'un point situé au-dessus du niveau du verre et dans une direction inclinée vers le bas, sous un angle tel que la combustion soit pratiquement complète avant, que les produits de la combustion 20 n'atteignent la surface du verr'e fondu. Cette technique est extrêmement efficace, car elle accélère la fusion du verre tout en conservant à celui-ci les caractéristiques désirées. En poursuivant ses études concernant la fusion du verre,la demanderesse a abouti à diverses constatations qui sont à la base 25 de la présente invention. • Dans le four classique dé fusion du verre, généralement dénommé "cuve de fusion" Ibs matières de départ devant former le verre sont introduites dans la zone de fusion du four. Ces cuves sont à marche continue , de sorte qu'il se trouve dans la zo-30 ne de fusion un bain de verre fondu, dans lequel est introduite la matière de départ. La charge brute peut être introduite dans la cuve au moyen d'un dispositif.de chargement mécanique quelconque connu. La cuve comporte généralement une zone de fusion et une zone d'affinage. Le verre produit est extrait de la zone d'af-35fiB.age* En général, on introduit la charge de matériaux quand le niveau du verre fondu est descendu au-dessous d'une valeur donnée# A ce moment, un dispositif palpeur automatique détecte le bas niveau du bain,et actionne le mécanisme d'alimentation ,qu± introduit une charge de matière de départ dans la zone de fusion. 40 II n'existait pas jusqu'ici de procédé réglant la localisation . 70 12196 2 2038247 . » " des matières de départ introduites dans la zone de fusion. En pratique, ces matières restent à la surface du bain en fusion et, comme le bain se déplace généralement vers la zone d'affinage d'où il est finalement évacué, elles flottent à la surface du "hain dans la zone de fusion et se dirigent vers 1'extrémité de décharge de la cuve. De plus, ce mousrement a pour conséquence que la surface du bain en fusion est, au moins en partie,couverte dans toute sa longueur par des produits formant la charge. Cette couche affecte les échanges thermiques entre le bain de 10 verre et l'atmosphère à haute température qui règne au dessus du bain. Pour résoudre les problèmes ci-dessus,concernant le mouvement de- la charge vers la zone d'affinage, là demanderesse a mis au point les procédé et appareillage qui font l'objet; de la 15 présente invention. En brefs on a eu l'idée de disposer us, brûleur à combustible-oxygène à haute température et à grande vitesse, placé dans la partie de la zone de fusion qui est opposée à l'extrémité d'.alimentation. Ce bruleur- combustible-oxygène est orienté de manière telle que la flamme et ses produits de 20 combustion soient dirigés vers l'extrémité d'alimentation. Plus précisément , le bruleur est placé à.une distance relativement faible du bain en fusion, et dirigé sous un angle faible vers le bas, de telle façon que les produits de combustion de la flamme à haute température parcourent tin trajet notable au-dessus du 25 bain en fusion. Le brûleur est disposé.de manière que les produits de la combustion,qui se déplacent à une vitesse relativement élevée, viennent frapper les matières, de départ non fonduesf en les maintenant au voisinage de 11 extrémité ..d.*5alimentation. Ce maintien des matières non-fondues à la surf ace"': vers l'extrémité 30 d.'alimentation, ainsi que la chaleur d'appoint transmise au verre par les produits de la combustion,éntraînent"tinë augmentation notable de la vitess.e de fusion,ainsi qu'une amélioration de la pureté. , , t - . - _ Un premier objet de. l'invention -est donccde;,diminuer les in-35 convénients précités ,inhérents aux procédés connus de fabrication du verre. . ' - h L'invention propose.aussi de fournir un dispositif pour le réglage de la localisation des matières-de départ'non fondues,dans une cuve de fusion,ainsi qu'un proeédé et un appareillage pour la production de verre de qualité améliorée avec une '|>roduction 10 12196 3 2038247 accrue,dans les cuves de fabrications existantes. L'invention concerne également des procédés et appareillages permettant d'accélérer la fusion des produits de la charge de départ dans une cuve de fusion. 5 D'autre part l'invention propose d'utiliser une ou plusieurs flammes combustible-oxygène non lumineuses, associées à des flammes combustible-air, dans une cuve de fusion du verre, pour augmenter la vitesse de fusion dans la cuve, tout en réduisant les dépenses de fabrication. 10 L'invention propose encore de provoquer à l'extrémité d'ali mentation de la zone de fusion d'une cuve, la recirculation locale des matières de départ non fondues, empêchant ainsi le déplacement des constituants de la charge de départ vers l'extrémité de finition® 15 D'autres objets, détails et avantages de l'invention appa raîtront au cours de la description ci-après, faite en référence aux dessins annexés de divers modes de mise en oeuvre de l'invention# Dans ces dessins: Figol est une vue schématique en plan avec coupe et arrache- 20 jaent partiels , d'un four à fusion du verre, comportant un brûleur à combustible-oxygène disposé selon l'invention; Fig.2 est une vue schématique en élévation,avec coupe et arrachement partiels,suivant la ligne 2-2 de figure lj ]?ig.3 représente une vue avec coupe et arrachement partiels 25suivant la ligne 3-3 de figure 1; Fig Telle qu'elle est représentée schématiquement en plan à la 40 exemple, la zone d'affinage est limitée par la paroi formant pont W 12196 4 2038247 14,mie paroi annulaire 18,une voûte et une sole. La zone de fusion est limitée par des parois latérales 11 et 12 ,une paroi arrière 13a et la paroi formant pont,ainsi que par une voûte et une sole. 5 En f-igure 2 on voit en coupe la voûte 19 et la. sole 20 du four» Dans la plupart des cuves de fusion,cette voûte est "bombée. On n'a pas décrit ici en détail les parois, la voûte et la sole de la cuve de fusion car ce sont des éléments connus. En rai-10 son des hautes températures de la fusion et de 11 affinage du verre, les surfaces intérieures des parois, de la voûte et de la sole de la cuve de fusion doivent porter un garnissage en matériaux réfraetaires appropriés. Dans l'exemple représenté à la figure l,une partie auxiliai-15 re 25,généralement appelée "niche", est prévue à l'extérieur de la paroi latérale 11," près de la paroi arrière 13. Ctëtte appellat tion de "niche" s'applique à une chambre limitée par des parois, par laquelle les matériaux de la charge de départ sont introduits dans la cuve de fusion. La niche 25 communique par une ouverture 20 26 ménagée dans la paroi latérale 11 avec la zone de fusion 15. Pour l'introduction des matériaux de la charge dans la niche 25» on peut utiliser tout système de transport ou de chargement,par exemple une trémie 28. Les matériaux tombent sur le bain en fusion se trouvant dans la partie inférieure de la niche,et sont 25 ensuite poussés à l'intérieur de la cuve par un dispositif à mouvement alternatif, par exemple un piston 27» Tout autre dispositif approprié peut être utilisé pour cet enfournement de la charge à l'intérieur de la zone de fusion 15• Les matériaux de départ sont généralement formés par du sable, de la chaux, du car-30 bonate de sodium, etc. La composition de la charge dépend du type du verre à fabriquer» Gomme les matières de départ sont plus légères que les produits fondus se trouvant dans la cuve, elles flottent à la surface du bain,et sont normalement entraînées avec celui-ci vers 35 la paroi formant pont 14. Un des objets de la présente invention est d'empêcher les matières de départ de s'écouler vers cette paroi. On décrira ci—après comment ce résultat est obtenu. Dans la cuve de fusion classique telle qu'elle est représentée aux figures 1 et 2,1a chaleur nécessaire a la fusion des 40 constituants de la charge, et au maintien du bain fondu à la tem- 70 12196 5 2033247 péfature désirée est fournie en partie par une paire de brûleurs 30 et 31» On n'a pas décrit ici la construction détaillée de ces brûleurs. Ces brûleurs sont conçus pour être alimentés par un combustible approprié, soit liquide tel qu'un produit pétrolier, 5 soit gazeux tel qu'un gaz naturel. Le type de combustible utilisé dépend des possibilités d'approvisionnement,des prix de revient et de son adaptation à la fusion du verre. Les brûleurs sonb . disposés sur la paroi arrière 13a, directement au-dessus des ouvertures 32 et 33. Ces ouvertures communiquent avec, des empila-10 ges classiques 35 et 36, dont le rôle est dremmagasiner une partie de l'énergie thermique produite dans la cuve'de fusion,et de l'utiliser au chauffage de l'air avan£ son arrivée aux brûleurs. Ces brûleurs travaillent alternativement,c1 est-à-dire que,lorsque l'un des deux est en fonctionnement,l'autre est arrêté. Par exem-15 pie si le brûleur 30 fonctionne, il utilise l'air ayant passé par l'empilage 36. La structure générale du bfûleur comporte une partie tubulaire dans laquelle est injecté un combustible,par exemple du gaz naturel. Le brûleur à air et combustible 30 projette une flamme molle sensiblement horizontale dans l'intérieur de la 20cuve et les gaz chauds résultante s1 écoulent suivant une trajectoire dans le sens inverse de la marche des aiguilles d'une montre, passent par l'ouverture 33,puis à travers l'empilage 35 qu'ils réchauffent. Après un certain temps, soit prédéterminé, soit fonction de la température de l'empilage, le brûleur 30 est éteint et 251e brûleur 31 est allumé. Celui-ci produit une flamme molle et crée, dans la zone de fusion,une circulation dans le sens de la marche des aiguilles d'une montre. Les gaz sortent par l'ouverture 32 et traversent l'empilage 36 .qu'ils réchauffent. Dans ces conditions, les empilages 35 et 36 sont utilisés au réchauffage 30de l'air alimentant les brûleurs combustible-air. Des ventilateurs souffiants appropriés sont associés aux empilages 35 et 36,de manière à injecter l'air dans un empilage donné, vers le brûleur combustible-air en fonctionnement , et à exercer une aspiration sur l'autre empilage, afin d'assurer.un échange thermique effica-35 ce. Ces ventilateurs ne sont pas représentés et sont bien connus. Dans les cuves de fusion classiques,il n':y a pas de brûleurs combustible-oxygène associés à l'opération de fusion,la totalité des calories introduites étant donc fournie par les brûleurs combustible-air, l'air préchauffé et, dans certains cas,par 40 des résistances électriques de chauffage. Des électrodes 41 pénè- 70 12196 6 2038247 trent dans le bain fondu à travers les parois ou les faces supérieure ou inférieure de la cuve, et sont reliées avec une source de courant» Le courant électrique passe de l'une à l'autre de deux électrodes voisines, en chauffant le bain de verre fondu 5 grâce à la résistance de celui-ci. A voltage constant,11 énergie fournie par les résistances est directement proportionnelle à la température. Par suite, en élevant la température du/fcain,on augmente la quantité de chaleur qui lui est transmise, et par conséquent la production. On n'a pas tenté jusqu'à présent d'éle-10 ver cette température. Gomme il a déjà été indiqué, il n'existe dans une cuve de fusion classique, aucun procédé ou dispositif pour commander ou régler le mouvement des matières non fondues de la charge vers la paroi formant pont 14-. Les produits non fondus flottent donc à la surface du bain et peuvent dans 15 certains cas arriver jusqu'à la paroi formant pont 14.11 est alors probable qu'une partie des matières non fondues passera par l'ouverture 16, et entrera ainsi dans la zone d'affinage 17# Le verre sortant dans ces conditions des orifices 37a à 37^- pour passer dans les avant-creusets n'est donc pas de constitution homo-20 gène et contient des impuretés. On sait que les matières de la charge contiennent des gaz occlus, ces gaz se répandant.dans la partie correspondante du bain fondu, à mesure de la fusion des matières de la charge. Par suite, si certains produits de départ arrivent au voisinage de 2511 ouverture 16 ou même dans la zone d'affinage 17,des bulles gazeuses indésirables se dégagent dans le bain en fusion. Gomme on l'a H vupLus haut, l'invention se propose de commander d'une manière efficace le déplacement des matières de départ vers la zone d'affinage 17» 30 Ce problème a été étudié depuis un certain temps dans le domaine de la fusion du verre, et diverses solutions ont été proposées en vue de sa solution. Le brevet des Etats-Unis n°3.265o485 après avoir posé le problème, propose d'introduire â'une manière telle un certain nombre de tubes de refroidissement dans le bain 35fondu, qu'ils arrêtent par filtration les matières non fondues, et refroidissent en même temps une partie du bain,ce qui crée dans celui-ci des courants thermiques maintenant les produits non fondus vers l'extrémité d'alimentation de la cuve„ La présence d'un agent réfrigérant abaisse la température du bain en fusion, de 40 sorte qu'une partie notable des calories consommées pour le ehauf- s:sEO^Q >2196 7 2038247 v - fage ê!t le maintien de la température du bain est perdue. En outre^ îës tubes de refroidissement plongés dans le bain n'arrêtent "''pas efficacement les produits flottant à la surface du bain. Les particules et les agglomérats de dimensions inférieures aux in-5 tervalles entre les éléments de refroidissement passent librement entre ceux-ci et continuent leur trajet vers la zone d'affinage. — - Ces éléments constituent des-"pièges à calories" dans lesquels se perd une chaleur précieuse. Il a été constaté que les courants : -thermiques engendrés par ces éléments ne suffisent pas à mainte-10 nirlës produits de départ à l'extrémité d'alimentation» On connaît '^1 es courants thermiques centrés sur la "zone chaude", décrit -dans "ledit brevet, mais l'invention fournit un moyen supplémen-"taire" s* ajoutant aux courants thermiques pour, aider à la fusion '"dés 'produits de départ à l'extrémité d'alimentation» 15 ' ""La.'demande de brevet français précitée se réfère au brevet -des iEtats-Unis 3.337.524 qui décrit un procédé selon lequel une ■ flamme'' combustible-oxygène est dirigée verticalement de haut en bas-sûr-le bain de verre brut à l'extrémité d'alimentation du —fouri~S''autre part, on a constaté que cette pratique cause sou-20 vent une surchauffe de la surface du bain, et que de plus elle - .-provoque l'entrée dans l'atmosphère du four, de petites particu-• les-du"bain,qui vont se fixer sur le revêtement interne de la cuve . Le-dernier brevet cité n'indique aucunement un réglage ou ... -contrôle efficace de la position des produits non fondus ,par 25 utilisation des produits de combustion de la flamme eombus-tible-oxygène; comme dans ledit brevet, la flamme combustible-oxygène est orientée dans une direction sensiblement verticale vers la surface du bain de verre, ce qui disloque cette surface et la chasse dans toutes les directions, il est clair qu'il ne/préoc-JOctipe paë de la localisation des produits non fondus, ni de leur maintien dans une région donnée. . ^ëicm sa demande précitée,on a déjà utilisé un brûleur -combustîbl e - oxygène d'une manière particulière dans la cuve de >■>■ fusionne manière à augmenter la vitesse de fusion .On applique -35-ici le'îaême principe, mais on utilise en outre les gaz de combus- — - tion'-' de- flamme combustible-oxygène pour maintenir les matières ■ -de-d'êpârt à l'extrémité d'alimentation de la cuve de fusion» -- ----- - Bans une cuve de fusion construite selon la figure 1,1a pa-, - - roi ïâtérale 12 est percée d'une ouverture 4-0 par laquelle passe 70 12196 8 2038247 un brûleur combustible-oxygène 42, dont la flamme est dirigée sur la région de la zone de fusion surmontant le bain fondu. Le brûleur 42 est tel que représenté en figure 4 du brevet des Etats Unis d'Amérique 3092016. Dans le cas de la figure 1 le brûleur 5 combustible-oxygène est au diamètre nominal de 38 mm. Oe brûleur est alimenté en gaz naturel -et en oxygène de pureté commerciale, il•peut introduire, en fonctionnement normal, entre 250 000 et 1 250 000 calories par heure dans la cuve de fusion. La température normale souhaitée pour la flamme estj pour ce type de brû-10 leur, comprise entre 2200 et 2800°C, les limites préférées étant de 2500 et 2800°0. La vitesse de la flammejest de 600 à 1000 mètres par seconde, de préférence comprise entre 900 et 1000 m/sec. La température et la vitesse de la flamme dépendent du type de combustible utilisé, de la pureté de l'oxygène envoyé au brûleur, 15 et des pressions et débits respectifs de l'oxygène et du combustible. Le gaz naturel, est fourni au brûleur 42 par une canalisation 80, commandée par une vanne appropriée 81. L'oxygène arrive par une canalisation 82 commandée par une vanne 83. L'oxygène qui 20 provient d'un réservoir de stockage à l'état liquide est vaporisé puis envoyé au brûleur. L'eau de refroidissement pour le brûleur est amenée par une conduite 84, et sort par le tube 85 : d'après la demande de brevet-français précitée, la construction du brûleur permet un mélange intime entre l'oxygène et le combus-25 tible, et donne une flamme fixe en position, stable, non lumineuse, à grande vitesse et haute température. La non-luminosité de la flamme est -la caractéristique la plus importante, car elle réduit au minimum la chaleur transmise par radiation de la flamme aux réfractaires.On peut utiliser divers types de gaz combusti-30 bles, ainsi que de l'oxygène, moins pur que la qualité commerciale habituelle, on doit fournir à la flamme suffisamment d'oxygène pour une combustion complète du combustible et l'obtention d'une flamme non lumineuse.. Le rapport stoechiométrique peut aller de 100 à 150%. 35 Les dimensions internes de la zone de fusion 15 sont dans l'exemple de la figure 1, de 4,80 m sur 8 m. La flamme de combustible-oxygène 43, sortant du bec du brûleur 42, a environ 1,80m de longueur, et parcourt donc un trajet très long dans la zone de fusion 15. A la figure 3> on voit le bec 45 du brûleur, qui se 40 trouve sensiblement dans le plan de la paroi 42, ainsi que la 7ft 12196 9 ,2038247 flamme 43 sortant: du bec 4-5. Ce bec est à environ 0,60m au dessus de la "ligne métallique", qui désigne pour les spécialistes, la surface du bain en fusion, et à environ 0,90 m-de la paroi formant pont. Le brûleur est incliné vers le bas, en direction 5 de l'extrémité d'alimentation, de telle manière que la flamme et ses produits de combustion soient' à chaque instant au voisinage immédiat du bain fondu, toutefois, l'angle d'inclinaison doit être tel que la flamme n'arrive pas au contact du bain, fondu pour des raisons exposées dans la demande de brevet français 10 précitée, mais les produits de combustion de la flamme alimentée à l'oxygène arrive selon l'invention au contact de la surface du bain en fusion et des matières de départ de la charge portées par cette surface. Cette situation est représentée nettement en figure 3. Les matières de départ 44 arrivant dans la zone de fu-15 sion par 1'ouverture 26-, flottent à la surface du bain en fusion 47 où l'on voit la "ligne métallique" 48. Les produits de combustion 50 de la flamme à grande vitesse 43 sont dirigés de manière à entrer en contact avec les matières 44- et à les chasser vers la paroi 13a. La vitesse, la longueur et la -température de la flam-20 me sont réglées de telle manière que la pellicule lisse recouvrant le bain en fusion ne se détache pas, mais qu'il y ait néanmoins un échange de force vive suffisant pour le réglage, commander ou régler le mouvement des matières de.la charge de départ sur la surface. Par réglage de la vitesse de combustion du brû-25 leur combustible-oxygène, les matières non fondues de la charge peuvent être maintenues à l'extrémité d'alimentation, et même entraînées dans un mouvement rotatif en sens inverse de la marche des aiguilles d'une montre, suivant les flèches 52. Les matières non fondues restent à l'extrémité d'alimentation de la zone de fu-30 sion 15 jusqu'à ce qu'elles fondent et deviennent partie intégrante du bain 47. Pendant que cette recirculation se poursuit, on introduit naturellement dans la niche 25 des matières de départ qui passent en continu par l'ouverture 26 de la zone de fusion. Ces nouvelles quantités de matières rejoignant la recirculation 35 rotatoire déjà existante et sont ainsi maintenues à l'extrémité d'alimentation de la zone de fusion. En contraignant ces matières à fondre à l'extrémité de la zone de -fonte et à s'incorporer au bain, les gaz contenus dans les produits non fondus se dégagent dans le bain en fusion à l'extrémité d'alimentation. Le 40 bain en fusion qui se déplace en direction de l'ouverture 16 est 70 12196 10 2038247 de ce fait une composition plus homogène et plus pure, car les gaz occlus sont déjà sensiblement dégagés en totalité à l'extrémité d'alimentation . Quelques petites bulles de gaz subsistent encore dans le bain à son passage devant les électrodes 41» 5 Néanmoins, le nombre de ces bulles est considérablement réduit, et elles se dégagent plus aisément du bain, parce que les matières initiales ne recouvrent pas le surface du bain en aval de l'extrémité d'alimentation. On sait que, dans les suves de fusion du type représenté 10 aux figures 1 à 3, des courants thermiques^ont engendrés dans le bain fondu. Les courants sont provoqués par les différences de température existant entre les différentes régions de la cuve» C'est ainsi que chaque cuve présente une "zone chaude'"* où le verre est à sa température maximale. Cette zone se comporte comme 15 une source ou un ressort, parce que le liquide le plus chaud ost plus léger que le liquide relativement froid qui l'environne, et s'élève de ce fait vers la surface du bain, comme le fait une source. Ce phénomène entraîne nécessairement des mouvements du liquide, qui "ondule" à partir de la zone chaude 60 (figure 1). 20 Comme indiqué au brevet des Etats-Unis d'Amérique 3 265 4651 tais partie des produits en fusion de la zone chaude tend à se diriger vers la paroi 13a. Toutefois, ce courant thermique est insuffisant pour maintenir les produits non fondus à l'extrémité d'alimentation. L'orientation précitée du brûleur-combustible-oxygène 25 et le choc des produits de combustion de la flamme sur les produits non fondus à la surface du bain , aident ledit courant thermique à déplacer les matières non fondues vers l'extrémité d'alimentation. Dans la fomme préférée de réalisation de l'invention, les produits 50 de la combustion entrent en contact avec le 30 bain en fusion et les produits non fondus, sensiblement à l'emplacement de la zone chaude, ou en amont de celle-ci. Ces produits de combustion sont à une température plus élevée (de 1650° à 2200°C, de préférence de 1900° à2200°C) que le bain en fusion-et sont dirigés sur la zone chaude en élevant sa température, et 35 celle de l'ensemble du bain en fusion, principalement par confection. En général, les températures du bain dans la zone de fusion sont comprises entre 1450°C et1550°C pour la production du verre à bouteilles classique. L'augmentation de la température de la zone chaude, augmente donc le courant thermique précité. En même 40 temps il y a échange de quantités de mouvement entre la charge de 70 .12196 ii 2038247 verre brut, à sa surface, et les gaz de combustion, ce qui amène la charge à se déplacer vers la paroi arrière, comme on l'a vu plus haut. La mise en oeuvre de la présente invention maintient donc 5 la partie non fondue de la charge vers l'extrémité d'alimentation de la zone de fusion, et en amont de la zone chaude, jusqu'à la fusion de cette partie, qui s'incorpore alors au bain fondu 47. Dans la forme préférée de mise en oeuvre de l'invention, la position du bec du brûleur combustible-oxygène doit être réglée dans 2.0 la cuve, de manière telle qu'il se trouve à 0,30m. au moins au dessus de la surface en fusion, mais pas à plus de 1,20m de préférence. En cas de besoin, les brûleurs combustible-oxygène peuvent ê-tre placés à une distance de la surface allant jusqu'à 2,40m environ, mais de préférence comprise entre 0,30m et 1,20m. La longueur 15 de la flamme peut être comprise entre 0,60m et 3,00m environ,suivant le type de brûleur utilisé, ses caractéristiques d'alimentation et sa construction. Gomme il a déjà été dit, il est important que la flamme combustible-oxygène n'arrive jusqu'au contact ni du bain en fusion, ni des produits de départ non fondus, la 20 flamme, ou plutôt l'extrémité de la zone de combustion devant se terminer à une distance de la région contenant la zone chaude comprise entre 0,60m et 3,00 m® Cette distance est mesurée suivant l'axe du brûleur. Les produits de combustion de la flamme parcourent ce trajet et viennent frapper la zone chaude et les produits 25 non fondus à la surface du bain. Les brûleurs à grande vitesse décrits plus haut sont particulièrement avantageux parce que leur profil de flamme est connu d'avance avec précision, possède une grande vitesse et une température élevée, et est pratiquement stable. D'autre part, les flammes air-combustible des brûleurs 30 30 31 très "molles" et ne peuvent aucunement être considéréascomme des flammes dures, -la flamme combustible-oxygène est une flamme .comme - "dure" et/indiqué plus haut, elle peut etre dirigee vers une région particulière à chauffer ou à traiter. La flamme- combustible-oxygène est projetée dans le four à une hauteur plus faible que 35 la flamme combustible-air. Dans une cuve de fusion selon les figures 1 à 3, la température de la zone chaude était normalement de 1490°C, avant mon tage du brûleur combustible-oxygène. Après montage et mise en marche décrits de ce brûleurs,' la température de la zone chaude s'est 40 élevée à 1520°C. Pour les essais, le bec du brûleur à combustible- 70 12196 12 2038247 oxygène 42 était situé à 0,90m environ de la paroi formant pont 14, et à une hauteur de 0,55m (B en figure 3) au dessus de la surface du bain fondu. L'angle A du brûleur était d'environ 35° par rapport à l'axe longitudinal de la cuve; le brûleur était in— 5 cliné vers le bas, en direction de la surface du bain fondu, d'un angle d'environ 7°20'. La distance entre le bec du brûleur et la surface du bain suivant l'axe du brûleur était d'environ 4,25m . Dans les essais, le brûleur a été allumé à 14 hl5 avec des 10 débits horaires de 5,6 mr de gaz naturel et 11,2 m d'oxygène. On a réduit en même temps les débits horaires au brûleur à combustible-air, de 0,850 m? de gaz naturel et 10 m^ d'air jusqu'à 3 % 3 0,800 m d'air à 0,800 m respectivement de gaz naturel et 3 10 m d'air. Le premier effet constaté a été une élévation immé-15 diate de la température des empilages jusqu'à 1480°Cdans l'empilage 35. Du fait d'un affaiblissement séparé dans la voûte de la chambre d'enpilage, cette température a posé quelques problèmes. Tout a été résolu lors de l'inversion quand la température a atteint environ 1460°0. Un cycle d'inversion a alors été ins-20 titué pour remédier à la température excessive des empilages. La production de la cuve était alors de 122 tonnes/jour. Ces conditions ont été conservées pendant deux jours environ. On a relevé ensuite la production jusqu'à 124 tonnes/jour. L'augmentation d'énergie correspondant à l'accroissement calorifique-a été four-25 nie par le brûleur combustible-oxygène. Les consommations horaires du brûleur combustible-oxygène 42 ont alors été élevées, 3 3 à 9 h 40, à 6,4 ht de gaz naturel et 12,8 nr d'oxygène. Ces conditions ont été maintenues jusqu'à 10 heures le jour suivant.La production de la cuve a alors été portée à 130 tonnes/jour, et 3 3 30 les débits du brûleur élevées à 7 1 de gaz naturel et 14 m d'oxygène, afin de fournir l'énergie thermique nécessaire à la fusion du supplément de tonnage. La production a été maintenue à 130 tonnes/jour, en conservant les mêmes débits gazeux, jusqu'à 8 heures du matin du jour suivant. A ce moment, le plan de pro-35 duction a nécessité une réduction à 124 tonnes/jour. Les débits horaires au brûleur à l'oxygène ont été ramenés à 5,6 m^ de gaz 3 et 11,2 m d'oxygène. Il est intéressant de noter que, pendant la plus forte production, la température du^erre à augmenté. La production maximale antérieure était de 126 tonnes/jour avec le 40 débit maximal de gaz et le chauffage électrique auxiliaire réglé 70 12196 . ,2038247 " J> ' - r au maximum. Pendant la période d'allumage du brûleur combustible-oxygène, avec production de 130 tonnes/jour, il est devenu nécessaire de diminuer continuellement lés débits électriques pour maintenir constant le courant auxiliaire. La qualité du verre a 5 été considérée comme bonne pendant cette période. On a maintenu la production à 124 tonnes/jour avec des débits réduits au brûleur combustible-oxygène, et on a obtenu un verre de bonne qualité jusqu® à 20 h 20, moment où le transformateur principal fournissant l'électricité à toute l'usine est 10 tombé en panne, arrêtant automatiquement le brûleur combustible-oxygène, l'éclairage et toute l'installation d'énergie électrique de l'usine. Cet accident, sans rapport avec l'invention a obligé à arrêter l'expérience. L* élévation de la température du bain a une autre conséquen-15 ce, qui est d'augmenter la quantité d'énergie électrique pouvant être introduite dans le four par les électrodes 41. La vitesse à laquelle le bain fondu peut être chauffé par résistance sous tension constante, dépend directement de la température du bain. Aussi, quand on élève la température du bain, peut-on fournir au 20 bain en fusion des kilowatts supplémentaires, qui sont utilisés pour accroître la production de la cuve. Selon l'invention, on peut utiliser plusieurs brûleurs combustible-oxygène pour régler la circulation des produits non fondus et augmenter la vitesse de fusion dans la cuve. Dan^l'exem-25 pie de réalisatio^de la figure 1, un second brûleur 42 dans 1'ouverture/peut diriger sur la zone chaude une seconde flamme. Les produits de combustion du second brûleur contribuent également à pousser les matières non fondues vers la paroi de fond et à élever la température de la zone chaude. L*établissement 30 d'une circulation giratoire est peu probable dans ces conditions mais la quantité de mouvement communiquée au bain est accrue, une plus grande quantité de chaleur est donc transférée à la zone chaude. On peut donc, utiliser deux ou plusieurs brûleurs combustibles-oxygène. Les brûleurs sont de préférence disposés et uti-35 lisés comme il a été décrit plus haut en vue d'obtenir la meilleure efficacité. , bruleurs Aux figures l a 3, res/combustible-oxygèïie sont montés sur les parois latérales de la cuve, mais ils peuvent être placés,soit sur la paroi formant pont, soit sur la voûte, selon lefacilités. 40 D'une manière générale, il a été constaté que les parois latéra ... 70 12196 2038247 les sont plus accessibles et mieux dégagées, ce gui rend le montage des brûleurs relativement facile» A la figure 4, on a représenté schématiquement im four analogue à celui de la figure 1, mais dans lequel le brûleur 65 5 combustible-oxygène est disposé dans la paroi formant pont, dans lraxe du four, de telle manière que les produits de ocabusviois . 67 de la flamme combustible-oxygène 66 entrent en contact •Siroot avec les matières de départ 69 dans la zone chaude 68La fcrca vive, des gaz chauds de combustion refoule les matières non .fon-10 dues vers l'extrémité d'alimentation de la zone de fusion, au-delà de la zone chaude 68. Entoutre ? ces gaz élèvent la température de la zone chaude en développant la circulation thermique en direction de l'extrémité d'alimentation» Dans l'exemple représenté à la figure 4, les matières de départ sont introduites à 15 l'extrémité d'alimentation 70, et flottent au bas de la paroi d'entrée 71 en se dirigeant vers la zone d'affinage du four*. Ea utilisant le brûleur combustible-oxygène comme représenté à la figure 4, on peut maintenir les matières non fondues dans la région voisine de l'extrémité d'alimentation en les empêchant de 20 se diriger vers la paroi formant por.it t Le brûleur combustible-oxygène 65 peut être monté dans l'axe longitudinal de la cuve et incliné vers le bas pour dizvLg-33? les gaz chauds de combustion sur la région comprenant la sons chaude (figure 4)* 25 Selon l'invention, on peut également disposer le brûletir 65 sous un certain angle par rapport à l'axe longitudinals dans les mêmes conditions que le brûleur 42 fait dans la cuve de figure 1, l'angle A avec l'axe longitudinal de la cuve. La valeur de cet angle dépend des dimensions de la cuve et du point d'en-50 trée de la charge dans la zone de fusion» Le brûleur ne doit pas pousser les matières de la charge contre les parois latérales, mais contre la paroi transversale, côté alimentation, ou paroi de fond. En figure 1, la "niche" latérale introduit les matières de la charge suivant une direction transversale, en orientant 55 le brûleur suivant un angle horizontal A d'environ 35°, la charge peut être maintenue vers l'extrémité d'alimentation, ou bien il peut êcre créé une circulation rotatoire* Dans le cas de la figure 4, au contraire la charge est introduite suivant une direction longitudinale et c'est pourquoi il est préférable de 40 monter un brûleur incliné vers le bas, dans l'axe longitudinal, bad original 70 12196 15 2038247 de manière à s'opposer au mouvement de la charge. On peut également disposer le brûleur dans un angle. Le choix de l'emplacement du ou des brûleurs est fait pour que la flamme se trouve aussi près que possible de la surface du bain en fusion, mais 5 sans entrer en contact avec elle. Le meilleur emplacement du bec du brûleur et les dimensions les plus favorables de la flamme sont comme il a été indiqué au sujet de la figure l.Dans la forme de réalisation selon la figure 4, on peut utiliser plusieurs brûleurs combustible-oxygène; ils peuvent être montés, 10 soit dans des plans sensiblement parallèles à l'axe longitudinal du four, soit en faisant un angle avec cet axe , comme on l'a décrit pour l'exemple de figure 1. Des brûleurs usuels combustible-air 72, peuvent être utilisés à la manière classique. De plus, la réalisation de figure 4 peut comporter des'électrodes 15 telles que celles représentées en figure 3, pour contribuer au chauffage des matières de la charge. Conformément à l'invention, le brûleur combustible-o:xygène doit être logé dans la cuve de fusion en aval de la zone chaude, et dans une position telle que les produits de combustion de la 20 flamme combustible-oxygène viennent frapper la surface, soit dans la zone chaude, soit en amont de cette zone, en chassant les matériaux non fondus ou en les maintenant en amont de la zone chaude. Ce montage des brûleurs permet de renforcer l'effet des courants thermiques engendrés par la zone chaude, et de main-25 tenir les matières non fondues en amont de la zone chaude, en entraînant de ce fait une amélioration de la pureté du verre et une augmentation de la production horaire» La présente invention convient particulièrement à l'accélération de la fusion des verres à base de flint dans un four 50 à réverbère, mais elle peut évidemment être appliquée à la production d'autres types de verres, dans d'autres fours de verrerie. Il est bien clair que, sans sortir du cadre de l'invention diverses modifications et variantes peuvent être apportées aux exemples de réalisation décrits . 70 12196 16 ' 2038247 REVENDIGATIOUS 1. Procédé de production de verre affiné à partir de matières de départ pour l'obtention de Terre dans une cuve de fusion, caractérisé par le fait que l'on introduit des matières de dé- 5 part de fabrication du verre à l'extrémité d'alimentation' de la cuve de fusion, que l'on chauffe le contenu de la cuve pour fondre les matières de départ, et former un bain fondu présentant une zone chaude, qu'on obtient.une partie au moins de la chaleur nécessaire en dirigeant dans la cuve une flamme de combustible-10 oxygène à partir d!un point situé en aval de la zone chaude, et dans la cuvef que l'on amène les produits de combustion de la flamme à frapper les matières de départ non encore fondues de manière à les maintenir au voisinage de l'extrémité d'alimentation de la cuve jusqu'à leur fusion, et que l'on extrait le verre affiné 15 à l'extrémité de décharge de la cuve. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la flamme combustible-oxygène est dirigée de telle manière que ses produits de combustion frappent le bain en fusion à peu près dans la zone chaude, ou en amont de cette zone. 20 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que les produits de combustion frappant la zone chaude ont une température comprise entre environ 1650° et environ 22CD°G. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la flamme combustible-oxygène est alimentée en gaz combustible 25 et en oxygène de manière à obtenir une flamme non lumineuse, ayant une température comprise entre environ 2200°C et environ 2750°0. '5» Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'extrémité de l'enveloppe de la flamme combustible-oxygène est 50 à une distance de la surface du bain en fusion comprise entre environ 0,60m et environ 3 m, cette distance étant mesurée dans le prolongement de l'axe longitudinal de la flamme. 6.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la flamme combus.tibls-oxygène est orientée vers le bas et sui-35 vant une direction générale en contre-courant de l'écoulement normal des matières de départ dans la cuve de fusion. 7. ^our de production du verre, caractérisé en ce qu'il comporte : une zone de fusion et une zone d'affinage, des moyens pour introduire dans la zone de fusion une charge de matières de 40 départ suivant l'obtention de verre, des moyens pour introduire .... . 70 12196 l/ , £ j ,. ,2038247 -, . \ - * •c * de la chaleur dans le four et comprenant un brûleur alimenté en combustible et en oxygéné,-des moyens pour monter -le dit; brûleur de manière à'diriger"une'flamme et ses produits de combustion suivant une direction'opposée à là direction ncjrmale de l'é-5 coulement de la charge de départ de la zone 'dé fusion vers la zone d'affinage, et des moyens pour extraire le verre produit par ' le four. ' 8. Four selon la rëvendication 7S caractérisé en ce que les moyéns de montage du brûleur dirigent celui-ci vers le bas, pour 10 que les produits de la combustion viennent frapper la surface du bain dans une région de la zone de fusion contenant la zone chaude. 9. Four selon la revendication 7, caractérisé en ce que les organes de montage du brûleur placent le bec du brûleur en un 15 point distant de la surface du bain dans la zone de fusion, d'au moins 0,30 m et d'au plus 1," 20m et dirigent la flamme combustible-oxygène du brûleur vers le bas,' en direction de la surface du bain en fusion. 10. Four selon la revendication 7» caractérisé en ce que le 20 brûleur est monté sur la paroi latérale du four. 11. Four selon la revendication 7> caractérisé en ce que le brûleur est monté sur la paroi formant pont du four. 12. Four selon la revendication 7» caractérisé en ce qu'il comporte deux brûleurs combustible-oxygène et des moyens de mon- 25 tage de ces brûleurs, tels que les produits de combustion viennent frapper une région de la surface du bain en fusion contenant la zone chaude. 13. Four selon la revendication 7» caractérisé en ce qu'il comporte des moyens fournissant le combustible et l'oxygène au 30 brûleur de manière à produire une flamme non lumineuse de température comprise entre environ 2200° et environ 2750°C, l'enveloppe de la flamme ayant une longueur "-comprise entre 0-,60m environ et 3 m environ. ' ' ' 14. Four selon la revendication 13, caractérisé en ce que 35 l'extrémité de l'enveloppe de la'flamme est à une distance de la surface du bain en fusion comprise entre 0,50 m et-3 m environ, cette distance étant mesurée suivant l'axe longitudinal de la flamme. * 15. Four" selon la revendication 75 caractérisé en ce que 40 les moyens d'introduction des matières de Répart déposent . . 70 12196 la . 2038247 une partie de ces matières à la surface du bain en fusion dans la zone de fusion, les moyens de montage du brûleur dirigeant les produits de combustion de la flamme de manière telle qusiis frappent les-matières de départ à la, surface du bain en fusion, 5 dans des conditions telles qu' ils- le a poussent- dans urte direction opposée à la direction normale de leur écoulement;* 16. Procédé de réglage de l'écoulement des matières .formant la charge de départ dans une cure de fusion du verre, caractérisé en ce que l'on introduit de la chaleur dans la cuve de fu- 1G sion afin de fondre ei; affiner la charge de départ, créant ainsi une zone chaude dans le bain en fusion contenu dans la cuve, qu'on dirige Une flamme combustible-oxygène vers la zone chaude de manière qu'au moins une partie des produits de combustion de la flamme rencontrent la surface du bain dans une région coxapre-15 nant la zone chaude, et que la longueur de la flamme combustible-oxygène est réglée de façon que l'enveloppe de la flamme ne touche pas la surface du bain. 17. Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que plusieurs flammes combustible-oxygène sont dirigées vers 1». 20 zone chaude. 18. Procédé selon la revendication 16, caractérisé en oe qus la charge de départ.est introduite dans la cuve en amont de la zone chaude,, le verre produit étant extrait de la cuve en aval de la zone chaude. 25 19. Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce que la flamme combustible-oxygène part d'un point situé en aval de la zone chaude, et en ce que la localisation des matières de la charge à la surface du bain est obtenue par les produits de combustion de la flamme. . 30 20."Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce que l'alimentation de la flamme en.combustible est réglée de manière à donner une flamme non lumineuse de température comprise entre environ 2200°C et environ 2750°G. 21. Procédé aelon la. revendication 16, caractérisé en ce 35 que la flamme combustible-oxygène est alimentée par des courants de gaz naturel et d'oxygène de pureté commerciale. BAD ORIGINAL