Brevet FR2327204A1 — publié le 19770506

La présente invention se rapporte dtune façon générale à un four de ronstruction perfectionnée utilisable en particulier dans l'industrie du verre. On sait que le verre est élaboré par fusion de matières vitrifiables suivant deux procédés : un procédé continu où les dif férentes phases d'élaboration du du produit existent en même temps en différents points du four et un second procédé consistant t faire subir aux matières premières une succession dtopérations qui -aboutissent dans le temps à conditionner une masse de verre utilisable en vue de son façonnage.Le procédé continu est réalisé dans des fours dits à bassin dont le niveau de verre est constant et oh les matières premières sont chargées pour eompenser la quantité de verre utiliRee. Le proeédé discontinu est pratiqué dans des fours à creusets ou bien dans des fours à cuves à niveau variable qui présentent chacun des avantages et des in convéniente. 2 premier-inconvénient est que les matières employées pour la fabrication des creusets sont dérivées de terres argileuses dont il est difficile d'assurer la constance de la qualité. Un second inconvénient est que la fabrication des creusets nécessite une main-d'oeuvrs hautement qualifiée et que leur séchage, leur pré chauffage et leur mise en place dans les fours de fusion demandent beaucoup de soins et des opérations de manutention thermique. Un troisième inconvénient est que pour 19 fusion de certains verres spéciaux tels que le cristal auplomb, les argiles cuites qui constituent ces creusets provoquent des défauts tels que "pierres1, "bulles", sirops dans la masse de verre, ce qui entraîne des rebuts de fabrication. Le but de ltinvention est de fournir à la technique intéressée un four de construction perfectionnée à fusion discontinue obviant aux inconvénients précités et permettant d'obtenir un verre de haute qualité. Ce four est notamment caractérisé en ce que sa structure et la cuve qu'elle contient ont des périmètres ménageant entre eux des espaces de piégeage ou de captation des coulures vitreuses provenant des matières premières évaporées, ces coulures étant évaeuées à l'extérieur, de sorte que le verre obtenu est exempt de toutes les impuretés ordinairement dues auxdites coulures. La sole des espaces de piégeage ou de captation des coulures présente avantageusement une rigole d'écoulement inclinée vers l'extérieur. Cette rigole peut être déterminée par deux plans inclinés l'un vers l'autre, leur ar8te de rencontre étant ellemême inclinée vers un orIfice dtévacuation. Les superstructures du four sont mises à profit pour y disposer des bradeurs. Des résistances chauffantes sont prévues et avantageusement utilisées simultanément ou séparément avec les brûleurs. Des injecteurs de gaz sont prévus dans la cuve pour assurer par bouillonnage ou barbotage, une homogénéisation de la masse de verre en fusion. Des électrodes sont éventuellement placées dans la cuve pour assurer une accélération du processus de fusion. Ihi conduit vertical constitué par un matériau réfractaire à haute résistance à la corrosion permet de recueillir le verre de profondeur. Des portes latérales ou ouvreaux permettent de cueillir le verre en surface et dintroduire les matières premières dans la cuve. La superstructure du four est sensiblement quadrangulaire et la cuve est d'un périmètre polygonal régulier, ce qui permet notamment un chargement du four par la partie centrale. Le dessin schématique annexé qui matérialise graphiquement l'invention en représente, simplement à titre d'exemple ddail- leurs, une réalisation intéressante. La fig. 1 est une vue en coupe verticale de cette forme de réalisation du four. La fig. 2 en est une vue en plan. ha fig. 3 est une vue en coupe suivant la ligne III-III de la fig. 2. La fig. 4 est une vue en coupe suivant la lige IV-IV de la fig. 2. Comme représenté, la cuve de fusion 1 vue en plan est de forme circulaire ou polygonale s'inscrivant dans un carré ou un rectangle constitué par les superstructures 2 de la chambre de chauffe 3. Les espaces angulaires ainsi constitués sont équipés d'orifices 4 pour l'évacuation des coulures vitreuses en prove -nance des matières premières évaporées lors de la fusion qui se dosent sur les parois latérales 5 et le dessous 6 de la voltez La sole des espaces angulaires de piégeage ou de captation des coulures présente une rigole a déterminée par deux plans in- dînés l'un vers l'autre A et 8, l'arFte de rencontre se confon- dant avec ladite rigole étant elle-meme inclinée vers l'orifice 4. Gce à cette disposition, le bain de verre ntest pas pollué par les coulures qui descendent lentement le long des parois 5 comice le phénomène se produit dans les installations comportant des creusets ouverts ou des fours à cuve non protégée. La forme sensibleiaent circulaire de la cuve 1 en permet le chargement dans sa partie centrale grâce à un équipement ad hoc, permettant de déposer les ratières vitrifiables au centre tout en évitant le contact avec les parois de la cuve. La chambre de chauffe 3 peut être équipée de brûleurs 7 à combustible liquide ou gazeux dont les gaz de combustion sont évacués latéralement par une cheminée 8 munie ou non d'un réeupérateur de chialeur 9. Les parois verticales 5 peuvent être également équipées d'éléments électriques chauffants à radiations 10 suspendus et utilisables lors des opérations de fusion ou de maintien en tem- pérature pendant la période de prélèvement du verre, On peut utiliser d'ailleurs simultanément ou séparément les deux systèmes de chauffage par résistances électriques 10 et par oombustible liquide ou par combustible gazeux. Les parois de la cuve de fusion 1 peuvent être équipées d'injecteurs de gaz Il assurant par bouillonnage ou barbotage l'homogénéité de la masse de verre en fusion. Des électrodes (non représentées) peuvent étre également placées dans la cuve afin d'accélérer le processus de fusion ou d'améliorer l'homogénéité du verre. Le système d''écoulement du verre prévu à la hauteur du fond 12 du four comporte un conduit vertical 13 constitué par un matériau réfractaire à haute résistance à la corrosion capable de supporter des températures élevées consécutives aux opérations de fusion, d'affinage et d'homogénéisation. Ce système d'écou- lement permet le réglage de la teRpérature du verre au moyen d'un chauffage approprié comme cela est connu dans la technique des fours à écoulement continu servant notamment à la fabrication d'ampoules électriques à partir d'un ruban de verre (voir le brevet français N 686.399), des tubes de verre par le procédé Danner et pour les drains d'évacuation du verre de fond des fours k bassin. Des portes latérales ou ouvreaux 14 permettent de cueillir le verre en surface et d'effectuer le chargement de matières vi- trifiables. Uee ouverture (non représentée) peut être ménagée dans la toute du four à la verticale du conduit d'écoulement 13 pour l'in- troduction de divers accessoires tels que tubes pour introduire les matières vitrifiables, agitateur pour brasser la masse de verre Ol décrasser l'entrée du conduit d'écoulement, obturateur de ce bondit, dispositif de mesure optique de la température du bain ou autres engins accessoire. Les détails de réalisation de ce four peuvent être modifiés, sans s'écarter de l'invention, dans le domaine des équivalences techniques. REVEIDI CÀTIONS 1.- Pour de fusion de verre, à régime discontinu, comprenant une cuve de fusion et permettant d'obtenir un verre de haute qualité, caractérisé en ce que la structure du four et la cuve qu'elle contient ont des périmètres ménageant entre eux des espaces de piégeage ou de captation des coulures vitreuses provenant des matières premières évaporées, lesquelles coulures sont évacuées à I'extérieur, de sorte que le verre obtenu est exempt de toutes les impuretés ordinairement dues auxdites coulures. 2.- Four suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la sole des espaces de piégeage présente une rigole d'écoulement inclinée vers l'extérieur. 3.- Four suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la rigole est déterminée par deux plans inclinés l'un vers l'autre, l'ar8te de rencontre étant elle-m8me inclinée vers un orifice d'évacuation. 4.- Four suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les parois (5) limitant les surfaces de piégeage (A et 3) ménagées entre la superstructure du four et la cuve délimitent des espaces pouvant être mis à profit pour y disposer des brûleurs. 5.- Four suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que des résistances chauffantes sont prévues et avantageusement utilisées simultanément ou séparément avec les brtleurs . 6.- Four suivant la revendication 1, caractérisé en ce que des injecteurs de gaz sont prévus dans la cuve pour assurer, par bouillonnage ou barbotage, une homogénéisation de la masse de verre en fusion. 7.- Four suivant la revendication 1, caractérisé en ce que des électrodes sont prévues dans la cuve pour assurer une accélération du processus de fusion. 8.- Four suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'-wn conduit vertical constitué par un matériau réfractaire à haute résistance à la corrosion permet de recueillir le verre de profondeur. 9.- Four suivant la revendication 1, caractérisé en ce que des portes latérales ou ouvreaux (14) permettent de cueillir le verre en surface et de charger les matières vitrifiables dans le four0 10.- Pour suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la structure du four est sensiblement quadrangulaire et la cuve est d'un périmètre polygonal régulier ou circulaire, ce qui permet notamment de ddposer les matières vitrifiables tout en ménageant dans le four un espace de pourtour.