Brevet FR2065546A1 — publié le 19710730

a La présente invention concerne d' une façon générale la pro duction je de verre 2,o-Gté e-- plus specialement un procédé et un ap- pareil perfectionnés pour faciliter l'évacuation du métal fondu eu ben deux appareil de production de verre flotte' ainsi lue de zones de coule du metal fondu prévues dans ce dernier, et de manière à pouvoIr effectuer une vidange plus complote à partir des régions du bain qui sont éloignées des zones de coulée du métal fondu. La production du terre flotté par le procédé de flottage con siste à acheminer le verre par des dispositifs plus ou moins classiques à un débit réglé sur un bain de métal fondu qui est de plus grande densité que le verre (comme l'étain ou des alliages dtétain par exemple) et à le faire avancer le long de la surface du bain dans des conditions physiques et thermiques qui garantissent (1) qu'ire couche de verre fondu se forme sur le bain, (2) que le verre de la couche puisse 5T écouler latéralement pour former sur la surface du bain une masse flottante de verre fondu d'épaisseur stable, et (D) que la masse flottante sous forme dtun ruban stavance continuellement le long du bain et soit suffisamment refroidie à mesure qutelle s'avance pour quelle puisse oestre enlevée du bain par un transporteur mécanique sans quelle soit endommagée. Le bain est contenu dans un bassin fermé qui comporte des parties inférieure et supérieure revenues d?une matière réfractaire. La partie supérieure forme une chambre fermee au-dessus du bain dans laquelle est contenue une atmosphère protectrice pour empêcher une infiltration de gaz externes et par suite une contamination du bain. La partie inférieure revêtue dtune matière réfractaire constitue la cavité qui supporte et contient le bain de métal fondu. ha forme -géométrique de la cavité particulière du bain est telle que sa longueur peut être plusieurs fois supérieure à sa largeur maximale. Ainsi, en fait, la cavité contenant la masse de métal fondu a la forme dtun bassin rectangulaire, étroit et long. Parfois, par exemple lorsqutil est nécessaire dtinterrompre le fonctionnement pour effectuer des réparations, le métal fondu est évacué du bassin. A un ou plusieurs endroits le long du côté de la cavité sont prévus des moyens permettant une coulée réglée du métal fondu à partir de la cavité lorsque cela est nécessaire. r!tune façon classique deux trous de couulée sont ménagés à disLan-.e l'un de l'autre le long dtun coté du bassin Chaque trou de coulée du métal fondu peut comprendre une chambre ou alvéole revdtu de matigre réfractaire9 juxtaposé à la paroi latérale du bassin et séparé du bain de métal fondu qutil contient par des blocs d'étanchéité amovibles en matière réfractaire qui forment des parties adjacentes de la paroi latérale du bassin et de la paroi postérieure de la chambre.La chambre est fermée à la sortie par une vanne de fermetu- re. btune façon particulière, les blocs dtétanchéité amovibles sont en forme de coins et, lorsqu'ils sont enlevés, ils mettent à découvert une ouverture de coulée St étendant -à la fois au-dessus et audessous du niveau inférieur de la cavité du bain, en permettant au métal fondu de couler par gravité à partir-de cette dernière. Avec les constructions antérieures, in.dépendamment de ltem-- placement précis des trous de coulée une partie du métal fondu doit parcourir une très grande distance le long du fond de la cavité pour atteindre un trou de coulée. Ainsi, pour garantir une coulée complète du métal fondu, toute la surface formant le fond de la cavité doit être absolument horizontale.Nême de faibles variations de hauteur le long de la. surface formant le fond de la cavité affectent nuisiblement la coulée du métal fondu quelle oontient. Des facteurs comme une usure irrégulière des blocs formant le le fond ou un leger affaissement d'une partie dans le sens de la largeur du bassin peuvent avoir pour effet de retenir une quantité importante de métal fondu dans la cavité après la vidange. Selon la présente invention, les difficultés de vidange dues aux variations du niveau du fond le long de la cavité du bain sont surmontés en réalisant une fente ou évidement collecteur continu dans le fond de la cavité pres des ouvertures de coulée du métal fondu et communiquant avec elles En conséquence, la présente invention a pour objet - de faciliter la coulée du métal fondu à partir de la cavité ou du bassin contenant le bain dans un appareil de production de verre flotté - de réduire les zones retenant le métal fondu-par suite d'ir- régularités de la surface du fond pendant la vidange du bassin. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront de la description qui va suivre,-faite en regard des dessins annexés et donnant à titre explicatif, mais nullement limitatif, une forme de réalisation de l'invention. Sur ces dessins la figure 1 est une vue en plan d'une forme de réalisation donnée à titre illustratif d'un appareil de production de verre flotté selon l'invention, sa superstructure étant partiellement enlevée la figure 2 est une vue en perspective partielle à grande échelle de la matière réfractaire formant le fond, sensiblement suivant la ligne 2-2 de la figure 1 et montrant une forme de réalisation de I'invention la figure 3 est une coupe transversale,verticale,partielle, à plus grande échelle du bassin sensiblement suivant la ligne 3-3 de la figure 1, et montrant un trou de coulée, les blocs d?étanchi té amovibles étant en place la figure 4 est une vue sensiblement analogue à la figure 3, mais sur laquelle les blocs d'étanchéité sont enlevés ; et la figure 5 est une coupe transversale horizontale partielle du trou de coulée sensiblement suivant la ligne 5-5 de la figure 4. Selon la présente invention, un procédé permettant d'évacuer de la cavité à fond plat qui le contient le métal fondu supportant le verre au cours de la production dtun verre flotté est caractérisé en ce qutil consiste à recueillir le métal fondu dans un évidement allongé ménagé dans le fond de la cavité, à mesure que le métal coule par gravité à partir de la cavité par un orifice de sortie et à faire couler le métal recueilli le long dudit évidement vers ladite sortie. Egalement, selon ltinvention, un appareil de production d'un verre flotté comportant un bassin formant une cavité à fond plat contenant un bain de métal fondu qui supporte le verre et un orifice de sortie par lequel le métal fondu est évacué de la cavité,est caractérisé en ce qutil présente une fente ou canal dans le fond plat qui communique avec orifice de sortie pour recueillir le métal fondu et le diriger vers ce dernier. En se référant aux dessins, on a représenté dtune façon générale sur la figure 1, un appareil de production de verre flotté selon l'invention. Comme représenté sur cette figure, le verre fondu 10 est acheminé à partir d'un canal de distribution d'un four de fusion du verre en continu (non représenté) et est distribué par ltintermédiaire d'une cuvette d'écoulement il en quantité réglée par une porte d'ouvreau (non représentée). Le verre s'écoule de la cuvette 11 sur une masse de métal fondu 12 contenue dans une cavité 13 ménagée dans le bassin 14 et s'étale librement pour former une masse flottante de verre fondu désignée par 15, à partir de laquelle une couche flottante 16 d'épaisseur stable se développe sous forme d'un ruban. Un refroidissement progressif et réglé se produit à mesure que la couche flottante de verre se-déplace sur le bain de métal fondu en direction de son extrémité d'évacuation, de sorte que le ruban final 17 atteint une rigidité suffisante pour permettre de le transférer par un moyen mécanique dans un four de recuit adjacent sans altérer sa surface inférieure. Un type de transporteur mécanique convenant à cet effet est représenté sur la figure 1, et comporte plusieurs rouleaux de sup pqrt espacés 18 et 19 situés au-dessousdu ruban et un rouleau 20 superposé à un autre rouleau (non représenté) se trouvant dans le plan des rouleaux 18 et 19. L'ure quelconque de ces rouleaux ou tous peuvent être entraînés par un dispositif classique et coopèrent pour appliquer un effort de traction au ruban de verre qui est suffisant pour le faire avancer le long du bain vers son extrémité d'évacuation. A l'intérieur du bassin 14, la cavité 13 est délimitée par une couche continue de blocs réfractaires 21 en matière céramique. Une rangée de blocs réfractaires en matière céramique comprenant des blocs latéraux 22 et des blocs d'extrémité analogues (non représentés) entoure périphériquement la couche des blocs formant le fond et forme une paroi faisant saillie au-dessus de la surface des blocs formant le fond pour contenir la masse de métal fondu. Des moyens sont prévus pour faire couler le métal fondu 12 de la cavité 13 dans un ou plusieurs trous de coulée 23 ménagés le long du côté du bassin 14. Aux fins de la construction, il est géné ralement souhaitable d'utiliser un nombre minimal de ces trous de coulée qui permet d'évacuer le métal fondu d'une manière satisfaisante. Selon l'lnvention, on a constaté qu'il suffit en général de deux troue de coulée lorsqu'ils sont situés comme représenté sur la figure Comme un Le voit sur les figures 3 à 5, chaque trou de coulée 23 se trouve au voisinage d'un bloc latéral spécial 22a ayant une ouverture en forme de coin 24 (figures 4 et 5) qui s'étend à la fois au-dessus et au-dessous du niveau du plan horizontal du fond 25 de la cavité et qui relie ladite cavité à un alvéole 26 de coulée du métal fondu.Ledit alvéole comporte une enveloppe en acier 27 entourant une chambre 28 revtue de matière réfractaire, le revêtement comprenant un bloc 29 du fond, un bloc 30 de la face avant, des blocs latéraux 31 de l'alvéole et un bloc arrière 32 (figures 3 et 4 ùe bloc arrière 32 bute contre une plaque latérale 33 de l'enveloppe du bassin et présente une ouverture 34 en forme de coin reliée à l'ouverture 24 du bloc 22a par une ouverture correspondante ménagée dans la plaque latérale 33.Pendant le fonctionnement normal de appareil de production du verre flotté, l'ouverture 24 du bloc latéral 22a et l'ouverture correspondante 34 du bloc arrière adjacent 32 sont fermées par des blocs d'étanchéité amovibles en matière réfractaire 35 et 36 respectivement. Un panneau d'étanchéité latéral 37 et des blocs de remplissage amovibles 38 et 39 complètent la structure de la zone de coulée. Lorsque lton désire évacuer le métal fondu de la cavité contenant le bain, les blocs d'étanchéité 35 et 36, le panneau d t ëtanchéité latéral 37 et les blocs de remplissage 38 et 39 sont enlevés en permettant ainsi au métal fondu d'entrer dans l'alvéole de a chambre 28 revêtue de matière réfractaire.La figure 3 montre un trou de coulée avec les blocs d'étanchéité et de remplissage en position, tandis que la figure 4 montre le trou de coulée dont le panneau d'étanchéité latéral et les blocs d'étanchéité et de remplissage sont enlevés, de façon que l'alvéole de coulée soit rempli de métal fondu. On se rend aisément compte que la vidange implique l'évacua- tion par gravité de la totalité du métal fondu à partir d'un corps de grande étendue qui est de forme longue et étroite, très peu pro fond, et ayant un fond essentiellement plat,par par l'intermédiaire de deux ouvertures relativement petites ménagées dans l'un des longs côtés de la structure du bain. Ainsi, le fonctionnement du système dépend de l'état uniformément plat du fond. Ce fond peut ne pas être parfaitement plat,en particulier après que l'appareil a fonctionné pendant plusieurs années. Be débit d'écoulement diminue également à mesure que ltepaisseur du métal fondu diminue.A cause de la profondeur minimale nécessaire en tout point du bain, du prix élevé du-métal en question et deux'effet nuisible éventuel d'une variation de la profondeur du métal sur le ruban de verre, une inclinaison du fond n'est pas possible. Egalement, le prix de l'installation etl'inco!urlot a drutilisation ne justifient pas la présence de trous de coulée supplémentaires Selon la présente invention, ces difficultés sont surmontées en ménageant une encoche ou fente 40 dans les blocs formant le fond de la cavité 13 du bain. La fente constitue un collecteur continu couvrant la longueur du bain et relié aux trous 24 de coulée.Ainsi, pendant la vidange, - mesure que le niveau du métal fondu du bain descend, il suffit que le liquide restant stécoule dans la fente dans laquelle il est rassemblé et passe dans l'un des trous de coulée, ce qui permet ainsi de surmonter sensiblement- toutes variations de l'égalité du fond le long de la cavité du bain. La fente 40 peut être ménagée à un- endroit voulu quelconque du fond, mais pour faciliter la fabrication et afin de réduire le plus possible tout effet sur le ruban de verre, elle est formée de préférence le long du bord à la jonction des blocs latéraux 22. La fente 40 est réalisée de manière que son fond soit maintenu au niveau ou au-dessus du niveau du fond des ouvertures 24 de fa çon que la fente elle-m8me se vide correctement. Bien que des dimensions particulières ne soient pas nécessaires pour l'invention, une fente d'environ 25 mm sur 50 mm de profondeur s'est avérée satisfaisante. A cause de la grande différence entre les surfaces de section droite du bain et de la fente, de légères variations du niveau de la fente de coulée le long du bain ne retiennent que d'infimes quantités du métal fondu restant dans la fente après la vidange de la cavité, tandis que la même variation du niveau du fond global du bain sur toute sa longueur pourrait être la cause de la retenue de quantités importantes du métal fondu. lorsque le métal fondu est enlevé de la cavité du bain, il est généralement introduit dans des moules individuels de manière à pouvoir facilement manutentionner les lingots résultants. Afin de faciliter cette opération, la coulée du métal fondu par l'in- termédiaire de l'alvéole 26 est réglée par une vanne de fermeture 41 débouchant dans un trou de coulée 42-et actionnée par une poignée 43. Cette dernière peut être maintenue dans la position fermée par une goupille-amovible 44 passant dans un trou correspondant d'une console 45 fixée à la structure du bassin. Comme représenté, la fente peùt être formée en taillant les coins des blocs appropriés 21 formant le fond ou en réalisant de nouveaux blocs ayant la forme voulue. Egaiement, pour compenser toute différence des conditions thermiques dans le sens de la largeur du bain attribuable à la présence de la fente, on peut former une seconde fente "effective" identique de ltautre c8té de la cavité. Bien que dansr la forme de réalisation décrite dans le présent mémoire le liquide soit un métal fondu, selon la présente invention, on peut évacuer tout liquide comparable (par exemple un sel fondu) d'une manière tout aussi satisfaisante. Naturellement, l'invention n'est pas limité-e à la forme de réalisation décrite et représentée et est susceptible de recevoir diverses variantes entrant dans le cadre et l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé pour évacuer de la cavité à fond plat qui le contient le métal fondu qui supporte le verre pendant la production d'un verre flotté, procédé caractérisé en ce qutil consiste à rassembler le métal fondu dans un évidement allongé ménagé dans le fond de la cavité lorsque ledit métal est évacué par gravité de cette cavité par l'intermédiaire d'un trou de sortie et à faire couler le métal recueilli le long de l'évidement vers le trou de sortie. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qutil consiste à continuer à recueillir le métal fondu dans ledit évidement et à le faire couler vers le trou de sortie après qutil a cessé de s'écouler directement en travers du fond de la cavité vers le trou de sortie. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la cavité à fond plat est allongée et en ce que le métal fondu est recueilli dans ledit évidement sur toute sa longueur. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le métal fondu coule le long de l'évidement vers plusieurs trous de sortie. 5. Appareil de production d'un verre flotté comportant un bassin entourant une cavité à fond plat contenant un bain de métal fondu qui supporte le verre, et un orifice de sortie par lequel le métal fondu est évacué par gravité, appareil caractérisé en ce qutil présente une fente ménagée dans le fond plat qui communique avec le trou de sortie pour recueillir le métal fondu et le diriger vers ce dernier. 6. Appareil selon revendication 5, caractérisé en ce qutil comporte un dispositif pour régler le débit du métal fondu dans le trou de sortie. 7. Appareil selon la revendication 5 ou 6, dans lequel la cavité à fond plat est allongée, appareil caractérisé en ce que ladite fente ménagée dans le fond plat est formée à la jonction entre la paroi inférieure et une paroi latérale adjacente continue, ladite fente couvrant la longueur de la cavité. 8. Appareil selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce qutil comporte plusieurs trous de sortie ou de coulée communiquant ae ladite fente, les trous de sortie comprenant des ouvertures ménagées dans la paroi latérale s'étendant audessous du fond de la fente pour permettre une vidange complète. 9. Appareil selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en e outil comporte une seconde fente identique à la première e long de a paroi opposée de la cavité pour égaliser tout effet amblant provoqué par la première fente. 10. Appareil selon l'une quelconque des revendications 5 à 9, caractérisé en ce que ladite fente mesure environ 25 mm de largeur sur 50 mm de profondeur.