BE1022547B1

BE1022547B1 - Fusion de matieres vitrifiables

Info

Publication number: BE1022547B1
Application number: BE2014/0307A
Authority: BE
Original assignee: Knauf Insulation
Priority date: 2014-05-05
Filing date: 2014-05-05
Publication date: 2016-05-26

Abstract

Un four de fusion à brûleurs immergés comporte une chambre de fusion qui peut être cylindrique et comporter au moins cinq brûleurs immergés.

Description

Fusion de matières vitrifiables

La présente invention est relative à un procédé et un four de fusion de matières vitrifiables, notamment un four de fusion à combustion immergée, plus particulièrement destiné à la production de fibres minérales et tout particulièrement de laine minérale pour l’isolation thermique, par exemple de la laine de roche ou de la laine de verre.

Dans la production de fibres minérales, on utilise généralement un mélange de matières premières comportant par exemple des silicates, du basalte, de la chaux, de la soude et d’autres constituants mineurs. Les matières premières sont chargées dans un four de fusion et fondues de manière à former un bain visqueux à des températures de l’ordre de 1250 à 1500 °C. Le bain fondu est ensuite envoyé vers des étapes de formage, comme par exemple la formation de verre plat, formation de verre creux, la formation de fibres continues, la formation de laine de verre ou de roche etc. La composition chimique du bain fondu est bien entendu choisie en fonction de l’usage voulu et des étapes de formage en aval du four.

Les fours de fusion classiques utilisés dans la production de verre chauffent le bain fondu à l’aide de brûleurs qui génèrent une flamme dans l’espace compris entre la surface du bain fondu et la coupole du four. Les matières premières sont alimentées sur la surface du bain fondu, la chaleur est transmise à ces matières fraîchement alimentées qui sont alors absorbées dans le bain.

Certains types de four comportent des électrodes agencées dans le bain fondu. Celles-ci peuvent constituer la seule source de chaleur ou être combinées avec d’autres moyens de chauffage.

Un autre type de four comporte un ou plusieurs brûleurs agencés dans le bain fondu de telle sorte que la flamme et les produits de combustion traversent ledit bain fondu. Il s’agit là de fours à brûleurs à combustion immergée.

Dans le cas de la production de laine de roche, on a traditionnellement utilisé des fours Cupola.

Des fours de fusion sont décrits dans US3592151A, US2008/256981A1, US3260587A, DE10029983A1 et W02009/091558A1.

Selon un premier aspect, l’invention concerne un four à verre à brûleurs à combustion immergée selon la revendication 1. Selon un autre aspect, l’invention concerne un procédé de fusion de matières vitrifiables.

Par “axe central vertical du four” on entend l’axe de symétrie vertical ou substantiellement vertical de la chambre de fusion. Celle-ci peut présenter une section horizontale circulaire ; elle peut être cylindrique. En variante, elle peut présenter une section horizontale polygonale, comme par exemple un polygone régulier, qui peut présenter six, sept, huit neuf dix ou plus de côtés. Chacune de ces formes comporte un axe de symétrie central bien défini. La section horizontale peut toutefois aussi présenter une forme elliptique ou ovale; dans ce cas ou des cas similaires, l’axe central vertical du four est l'axe passant par le centre d’un cercle dans lequel est inscrit la forme de section horizontale.

Les buses des brûleurs immergés peuvent toutes être agencées à la même distance verticale, dans la chambre de fusion, c’est-à-dire dans un même plan horizontal. En variante, elles peuvent être agencées à des hauteurs différent«. Le pian de positionnement des buses des brûleurs est défini comme étant agencé à une distance moyenne pondérée par rapport à chacune des buses ; c’est-à-dire que la distance moyenne est pondérée sur le nombre de brûleurs.

Par “distance pondérée entre l’axe central de brûleur et la paroi circonférentielle du four” on entend la distance pondérée entre l'axe central du brûleur et la face interne de la paroi circonférentielle de la chambre de fusion. Lorsque l’axe central du brûleur est parallèle à cette face interne, il s’agit de la distance entre l’axe central du brûleur et la face interne. Dans d’autres cas, la "distance pondérée entre l’axe central de brûleur et la paroi circonférentielle du four” est la distance moyenne arithmétique sur la hauteur de la chambre de fusion entre l’axe central du brûleur et la partie la plus proche de la face interne de la paroi circonférentielle.

Le bain fondu peut atteindre des températures, notamment à la sortie de la chambre de fusion, d’au moins 1100’C, au moins 1200*C ou au moins 1250'C et qui ne peuvent dépasser 16Q0°C, ou 1500°C ou 1450*C. U composition du bain fondu généré peut comprendre:

De tels fours de fusion présentent une configuration efficace pour la fusion de matières vitrifiables moyennant une consommation énergétique réduite et des frais d’investissement peu élevés, ils permettent d’obtenir les caractéristiques voulues du bain fondu, y compris l’homogénéité au niveau de la distribution des températures et de la composition du bain, pour arriver à un produit final de qualité améliorée. Ils permettent également de fondre une multitude de matières vitrifiables tout en assurant une flexibilité élevée quant au contrôle des paramètres opératoires.

Dans les configurations préférées, de tels fours de fùsion améliorent l’absorption dans le bain fondu des matières premières fraîchement chargées, ainsi que l’efficacité de la transmission de la chaleur auxdites matières premières, toit en évitant ou du moins réduisant fortement le court-circuitage de la chambre de fusion par les matières premières fraîchement chargées. Il en résulte que l’on peut réduire la taille des fours pour un débit donné, tout en améliorant l’homogénéité du bain fondu.

De préférence, la majeure partie du mélange du bain fondu s’effectue dans la zone centrale de fusion qui peut être substantiellement cylindrique et qui peut présenter un diamètre qui est d’au moins 25cm, au moins 30cm, au moins 40cm, au moins 50 cm, au moins 60 cm ou au moins 70 cm et/ou pas plus de 200 cm, pas plus de 180 cm ou pas plus de 160 cm.

Le four ou du moins la chambre de fusion peut être refroidi à l’aide d’un liquide, de préférence de l’eau. Il peut comprendre une double paroi comportant une paroi interne qui constitue notamment la paroi circonférentielle du four, et une paroi externe agencée à distance de la paroi interne de façon à libérer un espace parcouru par un liquide de refroidissement, notamment de l’eau. On peut ainsi avantageusement omettre l’utilisation de matériaux réfractaires.

Selon une forme d’exécution préférée, le four de l’invention permet de générer une circulation de forme toroïdale dans le bain fondu, présentant une circulation ascendante à proximité des axes centraux des brûleurs, convergeant à la surface du bain fondu ai direction de l’axe central vertical du four et descendante à proximité dudit axe central vertical du four, dans un espace essentiellement cylindrique ayant comme base la zone centrale de fusion.

Le four peut être équipé de 5 à 10 brûleurs immergés, de préférence 6 - 8 brûleurs, en fonction des dimensions de la chambre de fusion, des dimensions des brûleurs, de la pression de fonctionnement et d’autres paramètres de conception. Notamment dans le cas d’un four destiné à la production d’un bain fondu pour la fabrication de fibres de verre, de laine de verre ou laine de roche, la chambre de fusion peut être cylindrique et présenter un diamètre interne de 1,5 à 3 m, de préférence de 1,75 à 2,5 mètres.

La distance entre deux brûleurs adjacents est choisie en fonction des dimensions des brûleurs, pression de fonctionnement et d’autres paramètres. Une distance trop faible peut entraîner une fusion des flammes de divers brûleurs, phénomène à éviter. La distance entre deux brûleurs adjacents est de préférence d’environ 1,5 à 2,5, plus particulièrement environ 1,75 à 2,25, tout particulièrement environ 2 fois la distance entre l'axe central du brûleur et la paroi circonférentielle.

Deux brûleurs adjacents sont avantageusement agencés à une distance d’environ 250 -1200mm, de préférence environ 500 - 900 mm, plus particulièrement environ 600 - 800, tout particulièrement environ 650 - 750 mm.

Selon une forme d’exécution préférée, les brûleurs sont agencés à une distance entre leur axe central et la paroi circonférentielle qui favorise la circulation du bain fondu décrite ci-dessus et évite l’attraction des flammes vers la paroi. La distance entre l’axe central de brûleur et la paroi circonférentielle est avantageusement de l’ordre de 250 - 750 mm. Une distance trop faible peut entraîner un endommagement de la paroi circonférentielle et/ou inutilement la solliciter et/ou réduire l'efficacité du transfert calorifique. Un certain flux de bain fondu entre le brûleur et la paroi circonférentielle peut être désirable mais une distance trop importante entre l’axe central du brûleur et la paroi circonférentielle tend à laisser se générer des flux de bain fondu indésirables et à créer des zones mortes qui sont défavorables au bon mélange du bain fondu, il peut en résulter une perte d’homogénéité de celui-ci. La distance entre l’axe central des brûleurs et la paroi circonférentielle est avantageusement choisie de telle sorte qu’une couche de bain d’une épaisseur comprise entre environ 2 et 20 mm se rigidifie sur la paroi circonférentielle. Une telle couche fait fonction de protection de la paroi et facilite le fonctionnement du four sans utilisation de revêtement en matériaux réfractaires, notamment lorsque la paroi est refroidie par un liquide.

Un gaz combustible, notamment un gaz comportant des hydrocarbures, par exemple du gaz naturel, et un gaz comportant de l’oxygène, notamment de l’oxygène, de l’oxygène technique (ayant par exemple une teneur en oxygène d’au moins 95 % en poids) ou de l’air enrichi en oxygène sont alimentés aux brûleurs. Ces gaz sont de préférence alimentés séparément et mélangés dans le brûleur et/ou dans les buses de celui-ci.

Selon une forme d’exécution préférée de l'invention, une circulation en forme de toroïde est générée dans le bain fondu ; c’est-à-dire que les vecteurs de vitesse de la matière en mouvement remplissent des sections d’un toroïde essentiellement horizontal dont l’axe de révolution correspond substantiellement à l’axe vertical central du four et dont le diamètre extérieur correspond essentiellement à la circonférence définie par les axes des brûleurs, le bain fondu circulant de l’extérieur vers l’intérieur à la surface du bain fondu. Cette circulation entraine de la matière première fraîche profondément dans le bain fondu à proximité de l’axe central vertical du four, dans un espace substantiellement cylindrique ayant comme base la zone de fusion centrale, et améliore l’efficacité du transfert calorifique à la matière première et ainsi l’homogénéité du bain fondu.

Dans la zone de fusion central, le bain fondu et/ou les matières premières entrainées peut atteindre des vitesses >0.1 m/s, >0.2 m/s, >0.3 m/s or *0.5 m/s et/ou s2.5 m/s, <2 m/s, s1.8 m/s or <1.5 m/s.

Il résulte également de l’agencement du four de l’invention que les matières premières peuvent être chargée par-dessus la surface du bain fondu. Elles sont alors entrainées et rapidement incorporées dans le bain fondu.

Chaque brûleur ou groupe de brûleurs (par exemple de brûleurs opposés) peut être contrôlé individuellement. Ainsi, un ou plusieurs brûleurs à proximité de l’alimentation en matières premières peuvent être réglés à des vitesses de gaz ou pressions de gaz différentes des brûleurs adjacents, afin d’améliorer le transfert calorifique. Ce réglage différent peut n’être que temporaire, à savoir jusqu'à l’incorporation de la matière première dans le bain fondu. Il peut encore être avantageux de régler les brûleurs adjacents à la sortie à une vitesse/pression de gaz inférieure afin de permettre le réglage de la fraction soutirée. L’axe central de brûleur peut être incliné par rapport à la verticale, per exemple d'un angle à1\ *2°, >3° ou a5 et/ou s 30’, de préférence < 15°, plus particulièrement <10°, notamment vers le centre de la chambre de fusion. Un tel agencement peut améliorer le flux de bain fondu et orienter ce dernier vers le centre de la chambre de fusion, en l'écartant de la sortie

Par ailleurs, l'un ou plusieurs des brûleurs peut former un angle de tourbillonnement d'au moins 1 “par rapport à un plan perpendiculaire au plan de positionnement des brûleurs qui passe par l'axe vertical central du four et la position du brûleur respectif. L’angle de tourbillonnement peut être >1°, >2’, >3°, >5° et/ou s 30°, < 20’, s 15° ou < 10°. De préférence, chaque brûleur présente le même angle de tourbillonnement. Cet agencement des brûleurs est destiné à imprimer une composante de vitesse tangentielle aux gaz de combustion et ainsi un mouvement de vortex au bain fondu afin d’encore en améliorer le mélange et donc l’homogénéité.

La matière première peut être alimentée à l’aide d’un dispositif d'alimentation, au travers d’une ouverture située au-dessus de la surface du bain fondu. La matière première peut être alimentée en continu ou par charges discontinues (batch). Une charge peut varier entre 20 et 50 kg. Dans le cas d’un four ayant une capacité d’environ 70000 kg/jour, la fréquence de chargement peut varier entre 20 et 50 kg/min. De préférence, on alimentera la matière première de façon continue ou quasi continue afin de faciliter le contrôle du processus, notamment de la température, et d'améliorer l’homogénéité du bain fondu.

Ladite ouverture est avantageusement obturable, par exemple par un piston ou autre commande, afin de réduire les pertes calorifiques et les émanations de fumées au travers de l'alimentation. Les matières premières peuvent être préparées de manière adéquate. Elles sont chargées à contrecourant des fumées ai vue de leur préchauffage.

On peut soutirer le bain fondu de façon continue ou discontinue, par exemple à un point situé à proximité du fond du four. Si la matière première est chargée à proximité de la paroi circonférentielle, l’ouverture de sortie est de préférence située à l’opposé de l’alimentation. Lorsque l’alimentation est discontinue, l’ouverture de sortie est obturable, par exemple par un piston en céramique.

Les brûleurs à combustion immergée peuvent être des brûleurs concentriques, ils injectent les produits de combustion sous pression dans le bain fondu de manière à vaincre la pression du bain fondu et à forcer le mouvement ascendant de la flamme et des produits de combustion. La vitesse des gaz de combustion, notamment à la sortie des buses de brûleur peut être 2 60 m/s, 2 100 m/s or 2 120 m/s et/ou <350 m/s, <330 m/s, s300 or s200 m/s, de préférence de l’ordre de 60 à 300 m/s, plus particulièrement de 100 à 200 m/s, tout particulièrement de 110 à 160 m/s. U face interne the la paroi drconférentielle de la chambre de fusion peut présenter une multitude d’ergots qui sont destinés à faciliter l’accrochage de la couche de bain fondu rigidifiée à ladite paroi afin de jouer le rôle d’un revêtement isolant thermique.

Le four de fusion de l’invention peut être équipé de dispositifs de récupération de chaleur. Ainsi, les fumées chaudes s’élevant au-dessus du bain fondu peuvent servir à préchauffer les matières premières ou leur énergie calorifique peut être utilisée à d’autres fins dans les équipements en amont ou en aval dans une ligne de production, notamment de produits isolants. De même, l’énergie calorifique contenue dans le liquide de refroidissement des parois du four peut être récupérée.

Le dispositif et le procédé décrits conviennent particulièrement pour la fusion de toute sorte de matières vitrifiables d’une façon efficace, moyennant wie consommation énergétique réduite et des coûts d’entretien peu élevés. Un four selon l’invention est particulièrement avantageux dans une ligne de production de produits à base de fibres minérales, par exemple des fibres de verre, de laine de verre et de la laine de roche. L’invention est décrite plus en détails ci-dessous, à l’appui des figures dans lesquelles: - la figure 1 représente une coupe horizontale au travers d’un four selon l’invention; - la figure 2 représente une coupe vertical au travers du four de la figure 1 ; - la figure 3 est une représentation schématique de l’agencement des brûleurs; et - la figure 4 est une représentation schématique de la circulation toroïdale.

Le four à verre 10 représenté dans les figures .1, 2 et 3 comporte une chambre de fusion 11 destinée à contenir un bain fondu 17 ayant par exemple une composition destinée à la fabrication de fibres de laine de roche, et wie chambre supérieure 90.

La chambre de fusion représentée est cylindrique et présente un axe central vertical 7, · une paroi drconférentielle 12 définie par sa drconférence interne qui a un diamètre d'environ 2 m, une base ou un fond 13 et une extrémité supérieure ouverte qw* communique avec la chambre 90. Celle-d comporte : • une cheminée 91 pour l’évacuation des gaz de la chambre de fusion 11 ; • des baffles 92, 93 qui font écran contre les projections éventuelles de la surface de bain fondu 14; et • un dispositif de chargement de matières premières 15 agencé au niveau de la chambre 90, qui permet le chargement de matière première dans le bain fondu 10 à une position de chargement 101 située au-dessus de la surface de bain 18, à proximité de la paroi circonférentielle 12 du four de fusion.

Le dispositif d’alimentation 15 comporte une vis ou un autre moyen de transport horizontal qui décharge la matière première dans une trémie qui peut être ouverte et fermée par un piston.

Le four à verre comporte une double paroi en acier 19 traversée par un liquide de refroidissement, de préférence de l’eau, circulant à une vitesse suffisante afin de maintenir la chambre de fusion et le liquide de refroidissement à la température voulue „ et afin d’extraire l’énergie de la paroi circonférentielle interne 12 de manière à y rigidifier au moins partiellement du bain fondu pour former une couche de protection.

Six brûleurs immergés 21, 22, 23, 24, 25, 26 sont agencés de manière équidistante selon une ligne de brûleurs circulaire 27 qui est concentrique avec l’axe vertical central du four 7 et qui présente un diamètre de l’ordre de 1,4 m. Chaque brûleur immergé présente un axe central 31,32,33,34,35,36 et une ou plusieurs buses 41,42,43,44,45,46 dont sont projetés des flammes et/ou des fluides de combustion dans te bain fondu 17. Les brûleurs sont agencés à substantiellement à même distance 512, 523, 534, 545, 556, 561 par rapport à chacune des positions de brûleur adjacentes. Les buses 41, 42,43, 44, 45,46 telle que représentées s'étendent légèrement au-delà de la base 13 de la chambre de fusion, c’est-à-dire qu’elles se trouvent toutes dans le même plan de positionnement 14.

Chaque axe central de brûleur 31,32,33,34,35,36 détermine le centre d’un cercle de brûleur 71,72,73,74,75,76 qui présente un rayon r1,r2,r3,r4,r5,r6 substantiellement égal à la distance entre l’axe central de brûleur et la paroi circonférentielle 12 de la chambre de combustion. Ces cercles de brûleur déterminent une zone centrale 70 dans 1e plan 14 qui a un diamètre de 250 mm.

On peut soutirer 1e bain fondu 17 par l’ouverture de sortie obturable 16 pratiquée dam la paroi circonférentielle 12 de la chambre de fusion, à proximité du fond 13 de la chambre de fusion 12, substantiellement à l’opposé de l’alimentation 15.

Us brûleurs à combustion immergée 21,22,23,24,25,26 sont des brûleurs concentriques fonctionnant à des vitesses de gaz dans le bain fondu de l’ordre de 100 à 200 m/s, de préférence de 110 à 160 m/s. Les brûleurs effectuent la combustion de gaz naturel avec de l’air et/ou de l’oxygène, dans le bain fondu. Cette combustion et les gaz qui en résultent génèrent un remous et donc mélange intense dans le bain fondu ainsi qu’un échange calorifique très performant avant de s'échapper dans la chambre supérieure 90 et ensuite dans la cheminée 91. Les gaz chauds peuvent servir à préchauffer les matières premières et/ou le gaz combustible et/ou l’oxydant (air et/ou oxygène) en amont des brûleurs. Les fumées sont avantageusement refroidies, par exemple par mélange avec de l'air ambiant, et/ou filtrées avant libération dans le milieu ambiant.

De préférence, l’agencement selon l’invention génère une circulation toroïdale dans le bain fondu, comme représenté à la figure 4, Le bain fondu suit un mouvement ascendant à proximité des axes centraux des brûleurs, revient vers l’axe central vertical 7 à la surface du bain fondu 18 et redescend dans une portion cylindrique qui s’étend le long de l’axe central vertical du four en partant de zone de fusion centrale. Un tel mouvement toroïdal garantit un mélange intense du bain fondu, une bonne incorporation des matières premières dans le bain fondu et assure un temps de séjour approprié dans la chambre de fusion, tout en évitant une sortie prématurée de particules insuffisamment fondues.

Afin d’encore accroître le taux de mélange dans le bain fondu, un ou plusieurs brûleurs peuvent imposer une composante tangentielle aux gaz de combustion, générant ainsi un mouvement de vortex dans le bain fondu. Pour ce faire, un ou plusieurs brûleurs peuvent former un angle de remous d’au moins 1 ’ par rapport à un plan perpendiculaire au plan de positionnement des brûleurs 14, qui passe par l'axe central vertical 7 de la chambre de fusion et la position du brûleur respectif.

Le four peut encore être équipé d’un brûleur auxiliaire (non représenté) notamment destiné à un usage temporaire, comme par exemple le préchauffage du four avant démarrage, en cas de non-fonctionnement d'un ou de plusieurs brûleurs immergés, ou dans d’autres situations exigeant temporairement des calories supplémentaires. Ce brûleur supplémentaire est avantageusement monté sur un rail qui permet de l’amener à proximité d’une ouverture qui est pratiquée dans la paroi circonférentielle de la chambre de combustion et qui est obturable lorsque le brûleur auxiliaire n’est pas utilisé.

La paroi interne 12 de la chambre de combustion comporte avantageusement une multitude d’ergots (non représentés) qui favorisent la formation et la fixation d’une couche de bain fondu rigidifiée sur la paroi 12, couche rigidifiée qui constitue une couche isolante, il en résulte que, dans le cas de la fusion de verre, celui-ci est fondu dans le verre et n’est pas contaminé par des résidus de matières réfractaires.

Un four de fusion selon l’invention convient particulièrement dans une ligne de production de fibres de verre, de laine de verre ou de roche, au vu de la consommation énergétique réduite et sa flexibilité dans les changements de composition de matières premières. Les coûts d’entretien réduits et les coûts d’investissement peu élevés en font un équipement de premier choix.

Claims

REVENDICATIONS 1 Four à verre à combustion immergée (10) comportant une chambre de fusion (11 ) ayant une paroi circonférentielle (12), un fond (13), un axe central vertical de la chambre de fusion (7) et un plan de positionnement des brûleurs (14), le four comportant encore: un dispositif d’alimentation en matières premières (15); une ouverture de sortie de bain fondu (16); et au moins cinq brûleurs à combustion immergée (21, 22, 23, 24, 25), chacun des au moins cinq brûleurs (21, 22, 23, 24, 25) ayant un axe central (31, 32, 33, 34, 35) et une ou plusieurs buses (41,42,43,44,45); le plan de positionnement des brûleurs étant perpendiculaire à l’axe central vertical du four (7) et agencé à une distance moyenne pondérée par rapport à chacune des buses (41,42,43,44,45); caractérisé en ce que chacun des au moins cinq brûleurs à combustion immergée (21, 22, 23, 24, 25) est agencé de manière à s’étendre de la position de brûleur respective (51,52,53,54,55) définie par l’intersection entre l’axe central de brûleur (31, 32, 33, 34, 35) et le plan de positionnement des brûleurs (14); , chaque position de brûleur (51,52,53,54,55) est agencée à une distance entre brûleurs (512,523,534,545,551) définie comme distance entre un brûleur et chacun des deux brûleurs adjacents les plus proches (51,52,53,54,55) et la différence entre chaque distance entre brûleurs et la moyenne arithmétique des distances entre brûleurs est tout au plus égale à 20% de la moyenne arithmétique de la distance entre brûleurs; chaque axe central de brûleur (31, 32, 33, 34, 35) est associé à un cercle de brûleur (71,72,73,74,75) qui s’étend autour de l’axe central dudit brûleur (31, 32, 33, 34, 35) et présente un rayon (r1,r2,r3,r4,r5) qui est égal à la distance moyenne pondérée entre l’axe central du brûleur et la paroi circonférentielle du four; la différence entre le rayon de chaque cercle de brûleur (71,72,73,74,75) et le rayon moyen arithmétique des cercles de brûleur (71,72,73,74,75) est tout au plus égal à 20% de ce rayon moyen; et le four comporte une zone centrale (70) au niveau du plan de positionnement (14) logée entre les cercles de brûleur (71,72,73,74,75), ayant un diamètre d’au moins 250 mm.
2 Four à verre selon la revendication 1 caractérisé en ce qu’il est équipé de 5 à 10 brûleurs à combustion immerge.
3 Four à verre selon l’une des revendications précédentes caractérisé en ce que chaque axe central de brûleur est agencé selon un angle de moins de 15° par rapport à la verticale.
4 Four à verre selon l’une des revendications précédentes caractérisé en ce que pour un ou plusieurs brûleurs, l’axe central du brûleur forme un angle d’au moins 1 ° par rapport à un plan qui est perpendiculaire au plan de positionnement des brûleurs, passe par l’axe central vertical du four et par la position du bruleur respectif.
5 Four à verre selon l’une des revendications précédentes caractérisé en ce que l’axe central de brûleur de l’un ou plusieurs des brûleurs à combustion immergée consiste en l’axe central des tubes concentriques d’un brûleur à tubes concentriques.
6 Four à verre selon l’une des revendications précédentes caractérisé en ce que la chambre de fusion est substantiellement cylindrique.
7 Four à verre selon l’une des revendications précédentes caractérisé en ce que la > chambre de fusion est substantiellement cylindrique et présente un diamètre interne compris entre 1,5 et 3,5 m.
8 Four à verre selon l’une des revendications précédentes caractérisé en ce que la distance moyenne pondérée entre l’axe central de chacun des brûleurs et la paroi circonférentielle est comprise entre 5 cm et 80 cm.
9 Four à verre selon l’une des revendications précédentes caractérisé en ce que la distance entre brûleurs adjacents en rapport avec chacun des au moins cinq brûleurs à combustion immergée est comprise entre 25 cm et 120 cm.
10 Four à verre selon l’une des revendications précédentes caractérisé en ce que la distance entre chaque position de brûleur en rapport avec chacun des au moins cinq brûleurs à combustion immergée et l’axe central vertical du four est comprise entre 50 cm et 150 cm.
11 Ligne de production d’un produit de verre choisi parmi les fibres de verre, laine de verre et laine de roche, comportant: un four à verre selon l’une des revendications précédentes; et un dispositif de fibrisation destiné à transformer le bain fondu du four en fibres.
12 Procédé de préparation d’un bain fondu de matières vitrifiables, comportant les étapes suivantes: - chargement de matières premières solides dans un four de fusion; et - fusion des matières premières solides dans le four de fusion par combustion immergée afin de former un bain fondu de matières vitrifiables dans le four; une circulation essentiellement toroïdale étant générée dans le bain fondu pendant l’étape de fusion, comportant des flux convergeant en direction de l’axe vertical central du four à la surface du bain fondu, l’axe de révolution du toroïde étant essentiellement vertical.
13 Procédé selon la revendication 12 caractérisé en ce que le bain fondu suit un mouvement descendant au centre de la chambre de fusion à proximité de l’axe de révolution et est recirculé dans un mouvement ascendant vers la surface du bain fondu.
14 Procédé selon la revendication 12 ou 13 caractérisé en ce que le four de fusion est un four selon l’une des revendications 1 à 11.