Brevet FR2526524A1 — publié le 19831110

L'invention concerne le traitement de filaments synthétiques, et plus particulièrement un dispositif perfectionné à brûleur pour l'amincissement de filaments de verre en fibres. Il est courant, dans l'industrie de la fibre de verre, de produire simultanément un grand nombre de filaments continus primaires de verre à partir d'un seul creuset, puis de soumettre les filaments primaires à un jet de gaz chaud continu afin de les réduire en fibres fines destinées à être utilisées à des fins d'isolation ou autres. Le jet gazeux peut être produit par un brûleur d'amincissement qui comprend généralement un garnissage réfractaire enveloppé d'un corps métallique; Bien que ce brûleur fonctionne tout à fait convenablement pour la fonction prévue, au bout de longues périodes de travail, du verre peut se déposer sur les faces de la matière ré face taire proches de l'ouverture de sortie d'un tel brûleur. Ceci peut être provoqué par une courbure prise par les filaments primaires qui viennent alors en contact avec les faces du garnissage réfractaire du brûleur et forment ainsi une accumulation de verre. Au bout d'une certaine période de temps, d'autres filaments primaires viennent en contact avec cette accumulation de verre qu'ils accroissent. En général, l'opérateur du brûleur d'amincissement enlève de façon peu commode le verre déposé en utilisant un instrument mécanique approprié pour retirer le verre en le taillant. Malheureusement, parfois, ce dispositif grossier d'enlèvement du verre peut provoquer le fendillement ou toute autre détérioration de la matière réfractaire formant les faces du brûleur. Cette détérioration peut entrainer une modification indésirable des caractéristiques d'écoulement du brûleur, faisant varier de façon imprévue la qualité des fibres, accroissant le temps d'arrêt de maintenance et élevant les coûts importants du procédé d'amincissement. L'invention concerne un brûleur destiné à l'amincissement à la flamme de filaments de verre et comprenant un garnissage réfractaire qui forme une chambre de combustion entourée d'un corps, ce garnissage réfractaire présentant une ouverture de sortie. Une charge combustible est introduite dans la chambre de combustion par des moyens convenables et une plaque est fixée à l'extrémité aval de l'ouverture de sortie, sur le corps.La plaque présente un canal de décharge dont la section est légèrement supérieure à celle de l'ouverture de sortie, et ce canal est aligné avec l'ouverture de sortie de manière que des dépôts de verre non aminci ne puissent entrer en contact avec le garnissage réfractaire du brûleur et puissent être aisément enlevés; L'invention sera décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemple nullement limitatif et sur lequel la figure 1 est unie élévation, avec coupe partielle, d'un appareil classique à brûleur d'amincissement la figure 2 est une élévation, avec coupe partielle, de l'appareil à brûleur selon l'invention ; et la figure 3 est une vue en perspective de l'extrémité avant du brûleur selon l'invention. Les mimes références numériques sont utilisées dans la description qui suit et sur les dessins annexés pour désigner les éléments correspondants. La figure 1 représente un brûleur classique 10 qui présente une chambre de combustion comportant un garnissage réfractaire 12 pour produire un jet gazeux chaud convenant à une utllisation pour l'afin cissement à la flamme d'un grand nombre de filaments primaires continus de verre sortant d'un creuset, afin que ces filaments soient réduits en fines fibres. Le garnissage 12 est enveloppé d'un corps métallique 14. Cependant, les faces avant 16 et 18 du garnissage ne sont pas recouvertes par le corps métallique 14. Le brûleur présente une ouverture 20 par laquelle le jet gazeux chaud passe.Le brûleur est généralement monté comme décrit dans les brevets des Etats Unis d'Amérique NO 2 571 025, NO 3 017 318 et NO 3 498 772 afin que les filaments primaires soient présentés à proximité de l'ouverture de sortie du brûleur pour être amincis en fibres. Il convient de noter que le brevet des Etats-Uhis d'Amériqwe NO 3 002 224 décrit un brûleur présentant une ouverture de sortie totale ment métallique. Dans la pratique classique, un opérateur du procédé d'amincissement utilise périodiquement un instrument pointu, par exemple un ciseau, pour enlever ou retirer le verre non aminci qui a pu se déposer sur la face supérieure 16 ou sur la face inférieure 18 adjacente à l'ouverture 20 du brûleur 10. En retirant, en le taillant, le verre déposé de la face supérieure 16 ou de la face inférieure 18 du brûleur de la figure 1, un opérateur peut détériorer accidentellement la matière réfractaire 12 formant le garnissage. A ce moment, les propriétés d'écoulement du brûleur 10 sont modifiées et l'amincissement résultant peut être défectueux. Par exemple, la qualité des fibres produites par le brûleur 10 d'amincissement peut être sensiblement réduite. Certains brevets antérieurs tels que le brevet N03 002 224 précité, montrent la formation d'une ouverture de sortie sous la forme d'une structure totalement métallique. Le but souhaité, qui.est de former une ouverture en matière réfractaire 12, n'est alors pas atteint. Selon l'invention, l'utilisation d'une matière réfractaire pour former l'ouverture de sortie est maintenue au moyen d'un élément de protection. L'élément de protection 22 représenté sur les figures 2 et 3 comprend une plaque 24 dont la configuration correspond aux dimensions extérieures de la partie du brûleur 10 d'amincissement présentant l'orifice de sortie. La plaque 24 présente une ouverture ou un canal 26 de décharge aligné avec l'ouverture 20 de sortie. La section du canal 26 est légèrement supérieure à celle de l'ouverture 20 de sortie du brûleur,de sorte que cette ouverture réfractaire 20 subsiste. L'élément 22 de protection peut être fixé à la surface extérieure du corps métallique 14 par des moyens convenables tels que plusieurs pattes 28 de montage et plusieurs boulons 30 qui peuvent être vissés dans les matières réfractaires ou dans des éléments logés à l'intérieur du corps métallique 14. La matière de l'élément 22 de protection doit être choisie afin de pouvoir supporter les températures de travail élevées associées au brûleur 10 d'amincissement, pendant de longues durées d'utilisation. Il est apparu qu'une matière convenable peut être un alliage du type "Inconel". Une autre matière est l'acier inoxydable. La présence d'un élément 22 de protection réduit le risque de détérioration du réfractaire 12 à proximité de l'ouverture 20 de sortie du brûleur 10, ce risque apparaissant lorsqu'un opérateur du brûleur 10 exécute des opérations d'entretien sur ce dernier. Cet entretien comprend évidemment l'enlèvement de tout départ de verre des zones proches de l'ouverture 20 de sortie. Au lieu d'enlever le verre, en le taillant, des faces 16 et 18, un opérateur du brûleur d'amincissement selon l'invention retire le verre, en le taillant, de l'élément 22 de protection. Il est évident que le réfractaire 12 formant les faces 16 et 18 n'est pas touché et qu'il n'est donc pas détérioré. Par conséquent, étant donné que le réfractaire 12 proche de l'ouverture 20 de sortie n'est pas détérioré, les caractéristiques d'écoulement par l'ouverture 20 ne sont pas modifiées de façon indésirable. Par conséquent, le brûleur 10 d'amincissement modifié conformément à l'invention possède une plus longue durée de vie en service, présente des temps d'arrêt réduits pour raisons d'entretien du réfractaire du brûleur et évite ou réduit sensiblement la dégradation de l'efficacité dudit brûleur d'amincissement. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au brûleur décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. Par exemple, l'invention convient à tout brûleur dont l'orifice de sortie est constitué d'une matière pouvant être détériorée par des opérations de nettoyage telles que décrites ci-dessus. REVENDICATIONS 1. Brûleur destiné à l'amincissement à la flamme de filaments, caractérisé en ce qu'il comporte une chambre de combustion comprenant un garnissage réfractaire (12) qui présente une ouverture d'entrée et une ouverture de sortie (20) située entre des faces supérieure et inférieure (16, 18), des moyens alimentant la chambre en un mélange de combustible et d'air, un dispositif destiné à allumer le mélange, et un élément (22) destiné à protéger le garnissage à proximité de l'ouverture de sortie, cet élément de protection présentant une ouverture (26) au moins légèrement plus grande que la section de ladite ouverture de sortie. 2. Brûleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de protection comprend au moins une plaque (24) destinée à protéger les faces supérieure et inférieure. 3. Brûleur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la' plaque est réalisée en métal résistant à la chaleur. 4. Brûleur selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que la plaque est réalisée en "Inconel".