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Perfectionnements aux leurs de rusion du verre
L'invention est relative à des tours de melon du verre, en particulier à des fours à régénération ou récupéra- tion.
D'une façon générale, l'invention a pour objet une dis- position nouvelle etperfectionnée permettant d'obtenir dans an tel four, d'une manière Iacile et efficace, une flamme en forme de nappe sensiblement continue recouvrant le verre en cours de fusion et le verre a fondre, d'éviter la formation de zones alternativement chaudes et froides le long du bain de verre et par conséquent d'assurer une fusion et un affina- ge plus parfaits du verre qu'il n'était possible jusqu'à ce jour.
L'invention vise également à réaliser des économies de combustible et à empêcher les pertes qui résultent souvent de la répartition incorrecte de la flamme sur le nain de verre.
Dans les fours de fusion du verre connus antérieurement,
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en particulier ceux qui sont chaafzés aux combustibles liquides et gazeux, telsque des huiles ou gaz naturels, il est courant de prévoir des récupérateurs de chaleur de cha- que côté du laboratoire et diant les carneang entrent par des conduits horizontaux dans les piédroits, au-uessus do. ni- veau du verre. Il est courent de disposer les orifices d'entrée de combustible à des endroits espacés de distances relativement grandes le long des piédroits du laboratoire, et
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les brdleurs sont souvent disposés en des endroits inaccessi- bles ce qui rend difficile le règlage individuel.
Les dispo-
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situions connues sont telles que bien souvent la manipulation des brdleurs à partir d'un poste de règlage du comoustiole, notamment en vue d'obtenir une flamme sensiblement neutre, a pour résultat de ne donner une flamme1 que dans une on plusieurs zones locales dans le sens de .La longueur du nain de verre, de sorte que ce dernier se trouve alternativement dans des zones chaudes et froides.
Il résulte de la pratique antérieare ci-dessus indiquée que le combustible est projeté dans le fonr immédiatement au- dessus des parties extérieures ou latérales du oain de verre et par suite la combustion prend naissance en un point éloi- gné des parois latérales, vers l'extérieur, laissant ainsi
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fréquemment des zones lroides sous les brilenrs eu au voisi- nage des parois latérales.
Ce résultat découle nécessairement
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de la forme des fours antérieurs étant donné que les brdieure ne Peuvent pas être Iacilement éloignés du bord extérieur du bassin, à moins de les faire reculer dans les carneaux des récupérateurs, ce qui est impossible à la fois parce que
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la combustion qui se produit dans les carneaux est ineifi- cace et ensuite parce qu'elle décroît ces carneaux eux-mê- mes.
.Afin de fondre et d'affiner convenablement: le verre dans un four continu, dans lequel la charge est introduite
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ta 1 arrière, de la laou usuelle, et progresse vers l'avant
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à travers une zone de fusion et sous une cloison ou barrage pour passer dans une chambre d'affinage, il estavantageux de maintenir dans chaque section du four des conditions de température sensiblement uniformes, tout en éta.blissant une certaine progression de température dans le sens de la lon- gueux de la chambre de fusion.
La condition la plus favora- ble à réaliser au point de vue température est que cette der- nière ait une valeur appropriée à l'arrière du oassin de fusion, augmente ensuite régulièrement jusqu'a un maximum situé en un point environ au tiers de la distance entre l'appareil de chargement et la cloison ou Barrage, puis dimi- nue graduellement et régulièrement depuis ce point jusqu'à la cloison. Si cette condition est exprimée en quantité d'éner- gie libérée, plutôt qu'en température, la courbe, dans le sens de la longueur du bassin, est quelque peu différente, car la charge froide provenant de l'appareil de chargement ab- sorbe une quantité d'énergie heaucoup plus grande que le verre presque rafliné qui passe au-aessaus de la cloison.
Par conséquent, la plus grande quantité d'énergie doit généralement être fournie au niveau de la charge entrante où se produitla fusion, de aorte que la courbe d'énergie en arrière de la zone de température maximum peut former sensi- blement un palier ou peut monter légèrement. Lorsque la fu- sion est terminée,, ce qui se produit à pea près au point où la température est maximum, l'énergie necessaire décroit rapidement. la courbe formant ensuite un palier inférieur.
Ces caractéristiques avantageuses de la courbe de température et de la courbe d'énergie ne peuvent être mainte- nues efficacement qu'à condition de fournir la chaleur à des intervalles très rapprochés de sorte que la flamme forme sensiblement une nappe continue au-dessus du verre dans le compartiment de fusion. La présence le long du four de zones chantes et froides est un obstacle insurmontable au maintien de ces conditions de température et d'énergie, qui en fait
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sont presque indispensables.
Dans les constructions antérieures, dans lesquelles le combustible est introduit à des intervalles largement
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espacés et dans lesquels les gaz de comoclabioa sont évacués en des points largement espacés, il est apparu nécessaire, afin de se rapprocher des conditions voulues de température et d'énergie, de chauffer le four avec une flamme réductrice ou fumeuse et diffusée. L'emploi d'une telle flamme, tout en permettant an fonctionnement correct des fours antérieure est
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évidemment tout-à-tait dispendieux car le combustible intro- duit n'est pas entièrement brûlé et s'échappa par la cheminée sous forme de famées.
Dans les fours de fusion du verre à régénérateurs atili-
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zée jusqu'alors, il était également ctouxant de construire les régénérateurs entièrement en briques. De telles constrao- tions ne sont pas étanches à l'air, et par conséquent, pendant l'opération, de l'air extérieur tend à être appelé a l'ihté- rieur et à filtrer à travers les parois, cet air tendant à refroidir les gaz et l'air dans les récupérateurs et à réduire leur rendement.
Non seulement ce fait est exact, mais on a même constaté en pratique que jamais deux récupérateurs, même s'ils sont construits exactement suivant les mêmes dessins ne
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"respirent" de la même façon, o'ést-à-dire n'admettent de l'air extérieur en même quantité, et par conséquent deux récupéra- teurs qui "respirent" ainsi diriéremment tendent à désé4.ili- brer les conditions de température dans le four à chaque in- version.
La présente invention a notamment pour but :
1 De réaliser un four de fusion du. verre à récupéra-
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teurs dans lequel les inconvénients des fours connus sus-in- diqaés sont évités ou sont fortement réduits, et qui comporte des organes facilement accessibles pour introdaire le combas- tible et évacuer le.s gaz brûlés par les récupérateurs> et ce
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d'une façon telle qu'on peut obtenir une flamme sensiblement .neutre en nappe sensiblement continaefl combinés à des moyens pour contrôler la nature et l'intensité de cette ilamme dans toute section longitudinale de la nappe de flammes en vue d'assurer une progression convenable de la température et la libération de l'énergie en quantité voulue le long de la chambre de fusion.
2 D'introduire le combustible en an point éloigné des parois du bassin etde faire en sorte qu'il rencontre l'air de combastion de telle manière qu'une combustion suffisante se produise au-dessus des bords du bain de verre, en Vue d'éviter la formation de zones froides sur les bords du bain de verre.
3 De réaliser des récupérateurs construits et blindés de façon à éviter les rentrées d'aire afin d'assurer un meil- leur rendement et d'éviter le déséquilibrage dans les condi- tions de chauffage du four qui résulteraient de rentrées d'air différentes dans les deux récupérateurs d'une même paire.
4 De faire pénétrer les carneaux des récupérateurs dans le four de manière à permettre, non seulement une dis- position convenable des orifices de brûleurs pour réaliser les conditions sus-indiquées, mais à réaliser encore la com- munioation la plus directe possible avec la chambre de fusion pour assurer un meilleur rendement du système de récupérateurs.
5 De prévoir des dispositifs nouveaux et efficaces pour refroidir positivement lesparois des parties da four qui contiennent le verre.
6 De donner au four une forme telle qu'il permet une disposition de brûleurs exigeant le nombre minimum d'ouver- tares dans les parois du. bassin, de façon à ne pas admettre d'air induit aux orifices des brûleurs, autre que celui provenant des récupérateurs. Cette disposition permet d'éviter
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l'introduction de quantités d'air nuisibles et incontrôla- bles.
7 De contrôler l'introduction de chaleur en des points choisis le long du four, non seulement par un règlage du débit de combustible, maispar un réglage de la durée de
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fonctionnement des diverses parties du système de récupéra- bearg. Autrement dit, on prévoit un groupe de deux récupé- rateurs divisés en zones aans le sens de la longueur du four et munis de registres de règlage individuels pour les
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différentes aînés, de laon à pouvoir contrôler sélectivement la denrée de fonctionnement des parties des récupérateurs qui sont associés à une zone quelconque.
8 D'utiliser des montages ou. chariots pouvant supporter
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tous les brtileurs ou un nombre eeloonque d'entre eux de cha- que côté du :four, afin de communiquer à ces brûleurs un dépla-
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cement simultané les amenant dans la position de chauffe auprès des orifices des brâlenrs, ou les écartant de cette position, ces chariots avec leurs brtilears étant amenés dans la posi- tion de chauffe ou écartés de cette position par des organes
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moteuxe.
9 D'établir un réglage commun pour l'alimentation en combustibles de tous les brülears d' an même chariot.
10 De prévoir un mécanisme de réglage conjugué apnàrô- lant d'une part le fonctionnement des organes moteurs servant
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à amener les braie ers dans la position de chauffe ou de repos et d'autre part l'alimentation en combustible des brtilenrs, de taçon dae lorsque les brüleurs reculent à partir de la po- sition de chauffage, l'alimentation en combustible soit néces- sairement arrêtée, et ne reprenne que lorswae les brtilecrs sont à nouveau, dans la position de chauffe convenable par rap-
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port au. four, et seulement lorsque l'alimentation des brûleurs du coté opposé a été coupée.
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D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, en se réfé- rant au dessin annexé dans lequel
La figure 1 est une coupe horizontale d'un bassin de four de verrerie suivant l'invention, la coupe étant faite
Suivant la ligne 1-1 de la figure 2, mais certaines parties étant arrachées pour montrer la construction sous-jacente.
La figure 2 est une coupe verticale suivant la ligne 2-2 de la. figure 1.
La. figure 3 est une coupe longitudinale suivant la ligne 3-3 de la figure 1, certaines parties étant arrachées pour montrer la construction en arrière du plan de coupe.
La figure 4 est une vue en bout du dispositif pour sup- porter et déplacer les brûleurset obturer les orifices.
La figure 5 est une vue analogue à la figure 2, montrant une variante dans la disposition des récupérateurs et du four.
Les figures 6 et 7 sont des coupes partielles d'un four du. type de la figure 5,, les brûleurs étant représentés à. la figure 6 dans la position rétractée et à la figure 7 dans la position de dhauffe. La figure 7 montre également en éléva- tion le mécanisme de réglage conjugué pour contrôler les dé- placements des brûleurs par rapport à. la position de chauffe et l'alimentation de ceux-ci en combustible. L'ensemble des figures 6 et 7 montre la position normale de fonctionnement des brûleurs et du mécanisme de contrôle.
La figure 8 est une coupe du robinet de réglage repré- senté à la figure 7, la coupe étant faite à 180 par rapport à la position de la figure 7.
La figure 9 est une vue en plan d'un bloc de brûleurs, ces brûleurs étant représentés dans la position de chauffe; et
Les figures 10 à 13 montrent des détails de la construc- tion des brûleurs et des obturateurs.
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En se référant aux figures 1 à 4, on a représenté l'application de l'invention à un four de fusion, comprenant une chambre de fusion 10 et une chambre d'affinage 11, séparées par une cloison ou barrage 12, mais communiquant entre elles au-dessous de la surface du verre par une rosse 13. Le compartiment de fusion 10 présente des piédroits 14 et une voûte 15, la construction étant maintenue et supportée par les montants habituels 15a. Le bassin 16 contenant le verre, présentant des parois latérales 17 et une sole 18 en blocs réfractaires de type usuel, est contenu à l'intérieur des piédroits 14 et de la vente 15, les parois 17 étant écartées des piédroits 14 pour permettre l'entrée des car- neaux 19 des récupérateurs entre ces parois.
Au-dessous des bords extérieurs de la chambre de fu- sion est disposée une paire de récupérateurs cloisonnés 20, 21, qui communiquent avec la chambre de fusion par les car- neaux 19, dont les parois extérieures constituent la partie inférieure 14 des piédroits de la ou-ambrede fusion. Les pa- rois internes 22 des carneaux 19 sont écartées des parois 17 du bassin contenant le verre/ Ces parois portent un cou- verale réfractaire approprié 23, ayant de préférence la forme représentée à la figure 2. Au-dessus de l'extrémité supérieure des carneaux 19, les piédroits 14 du laboratoire présentent une série d'ouvertures de brûleurs 24, espacées dans le sens de la longueur du laboratoire et sur toute cette longteur.
Ces ouvertures sont de préférence disposées très près les unes des autres, et sont munies de plusieurs brûleurs 25, destinés à projeter le combustible dans le tour.
Les ouvertures 24 peuvent être obturées pour s'opposer à l'admission d'air induit, comme par exemple au moyen de la disposition représentée à la figure 4. Il est avantageux égakement de prévoir des moyens pour éloigner alternativement les brûleurs des deux côtés du four et appliquer des obtura- àeure s les ouvertures, pour éviter ainsi la détérioration
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des brûleurs lorsqu'ils ne sont pas utilisés et assurer en même temps le maintien d'une pression déterminée dans le four :ainsi, les brûleurs 25 peuvent être montés sur des glissières 37 et pourvus alun dispositif, comprenant un levier 38, pour écarter les brûleurs des ouvertures 24.
Une plaque obturatrice 29, de préférence en matière réfractai- re ou présentant une garniture réfractaire, est montée sur un levier 39a, relié au levier 38. Un ressort 39b repousse la plaque en contact avec la paroi du four. Grâce à cette dis- position, le déplacement du levier 38, pour faire basculer les brûleurs 29 des ouvertures, sert également a amener les obturateurs 39 en place pour obturer les ouvertures.
Grâce à la disposition décrite et représentée, il est évident que les brûleurs sont facilement accessibles et peu- vent être répartis aux intervalles désirés le long du four, sans qu'on soit gêné par la disposition des récupérateurs.
Les brûleurs sont pourvus d'organes de reglage appropriés, tels que desrobinets (non représentés) ce qui permetde les régler individuellement de façon à introduire des quantités convenables de combustible aux différents points de la lon- gueur du four.
Comme on le voit plus clairement à la figure 1, les car- neaux 19 des récupérateurs constituent en fait des carneaux sensiblement continus sur toute la longueur du laboratoire, la continuité de ces carneaux étant seulement interrompue par les cloisons servant à compartimenter les récupérateurs, comme décrit ci-après.
Il est évident d'après ce qui précède que, grâce à cette disposition d'un nombre voulu de brûleurs très rapprochés et de carneaux qui occupent sensiblement toute la longueur de la chambre de fusion, il est très tacile de chauf- fer le four avec une flamme sensiblement neutre qui recouvrira la surface entière du verre, et que l'intensité de cette
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flamme peut 'être réglée avec précision pour donner, aans le sens de la longueur, une courbe de température et une courbe d'énergie appropriée± Comme les brûleurs et les car- neaux 19 sont décalés les uns et les autres latéralement au- delà de la paroi 17 du. bassin, et comme le combustible et l'air se rencontrent nettement au-delà des arêtes du oassin contenant le verre,
la combustion peut être su@fisamment com- plète en des points voisins des bords du. bassin pour chautfer convenablement les parties marginales du verre et empêcher la formation de zones iroides dans ces régions.
Les récupérateurs 20 eu 21 occupent sensiblement toute la longueur de la chambre de fusion 10 et sont disposés chacun d'un côte du four et au-dessous de cette chambre. Chacun de ces récupérateurs estdivisé dans le sens de la longueur par des cloisons verticales 26, et constituent ainsi plusieurs récupérateurs pouvant être réglés séparément; mais réunis en un bloc. Ce bloc est de préférence renfermé dans un blindage en acier 27, qui empêche les rentrées d'air, augmentant ainsi le rendement des récupérateurs et assurant l'uniformité de fonctionnement des sections des deux récupérateurs qui coopè- rent entre elles. Chacune des sections des récupérateurs est munie d'empilages habituels 28, d'un carneau 19 communiquant avec la chambre de fusion, et d'un carneau d'entrée et de sor- tie 29.
Le carneau d'entrée et de sortie 29 de chaque section de chaque récupérateur communique par un conduit 30 avec un collecteur 31, à travers lequel les gaz brûlés sont évacués, et de l'air frais admis aans chaque récupérateur, alternative- ment. Chaque conduit 30 est réglé par un registre 32, monté dans un châssis approprié 32a, et pourvu d'un dispositif de règlage par vis et écrous 33, permettant de régler à volonté la section de passage de chaque conduit 30.
Grâce à cette, dis- position, une section quelconque de chacun des récupérateurs 20 et 21 peut être éventuellement mise en service ou hors ser- vice, entièrement ou partiellement, et de cette façon on peut
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obtenir un règlage encore plus efficace des conditions de chauffage local le long de la chambre de r@sion. En dehors du groupement des récupérateurs en bloc compact, du compar- timentage de ces blocs, du contrôle individuel des diffé- rentes sections, de la position relative des récupérateurs et'- de la chambre de fusion, et des moyens pour empêcher les ren- trées d'air les récupérateurs peuvent par ailleurs être d'un type quelconque et d'une construction usuelle.
Dans la forme de réalisation représentée aux figures 1 à 4, les carneaux 19 se rendent verticalement et directement des récupérateurs dans le laboratoire, assurant ainsi un pas- sage court et direct entre le four et les récupérateurs, ce qui tend à augmenter le rendement. Comme, du faitde cette construction, les parois latérales 17 du bassin contenant le verre sont inaccessibles pour des réparations en cours de marche, il est nécessaire de prévoir des moyens etiicaces pour refroidir la surface extérieure de ces parois. Dans ce but, on a prévu une disposition qui, non seulement assure un mode de refroidissement nouveau et efficace, mais sert également de support aux parois elles-mêmes.
Dans les espaces compris en- tre les parois intérieures 22 des carneaux 19 et les parois 17 du bassin sont disposées des boîtes métalliques creuses 34, reliées à une source convenable d'ait comprimé.. Ces boîtes peuvent être accolées contre les parois 22, mais sont écartées dès parois 17 par des nervures ou ailettes verticales formant une série d'espaces 35 débouchant vers le bas entre la face des boîtes et les parois 17.
Les parties supérieures des boîtes sont pourvues d'orifices 26, tournés vers la patoi 17, de sor- te que l'air refoulé dans les boîtes traverse les ouvertures 36 et vient lécher lesparois en descendant à traversles es- paoes 35, ce qui refroidit les parois latérales 17 d'une fa- çon extrêmement efficace, l'air de refroidissement venant d'abord en contact avec la paroi qui a le plus oesoin d'être refroidie, à savoir en regard du niveau du verre dans le bas- sin, puis cet air, à tissure qu'il se réchauffe, se dirigeant
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vers le bas ets'échappant à. l'extrémité inférieure de l'espace 34.
Dans la variante représentée a la figure 5, la cons- truction générale du four est la même que celle décrite précédemment, sauf que les récupérateurs ( dont un seul 20a est représenté), sont décales latéralement par rapport au four etmontent un peu plus haut que dans l'exemple- des figu- res 1 à 3. Cependant, ces récupérateurs ne montent pas sufxi- samment haut pour gêner l'accessibilité des brûleurs 25a ou la disposition du nombre voulu de brûleurs très rapprochés les uns des autres.
Dans cet exemple, les carneaux 19a ne 5= élèvent pas verticalement, comme dans le cas précédent, mais constituent des carneaux inclinés tres courts, pénétrant dans le four suivant un certain angle, comme représenté, au-dessous des orifices des brûleurs. La cinstruction de la ligure b présente l'avantage de rendre les parois 17a du bassin 16a accessibles pour les réparations en cours de marche et permet de les refroidir de la façon habituelle et sans moyens spé- ciaux. De plus, l'introduction d'air des récupératears au moyen des carneaux 19a peut être plus efficace dans ce sys- témé de chauffage du faitque l'air entre dans le four sui- vant un certain angle.
Bien qu'il paisse y avoir tendance à une certaine réduction de rendement du système de récupérateurs en raison de leur décalage latéral et de la légère augmenta- tion de la surface des oarneaux 19a exposée au refroidisse- ment extérieur, comparée à celle des carneaux 19, cette tendance est compensée par la longueur plus xaible du car- neau 19a. L'isolant représenté à la figure 2 et qui entoure le récupérateur n'est pas représenté à la figure b, mais évidemment on peut adjoindre un isolant approprié et le ré- cupérateur de la figure b peut être renfermé dans un @linda- ge d'acier pour empêcher les rentrées d'air, comme dans le cas précédent:.
Cependant., si on le désire, le blindage en a- oier entourant entièrement ou. partiellement le système de
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récupérateurs peut être supprimé et l'on peut appliquer sur sa surface extréieure une peinture ou enduit imperméa- . ble quelconque, résistant aux hautes températures, et s'opposant aux rentrées d'ai dans le système de récupéra- teurs.
Cette peinture peut être formée par un mélange de sulfate de oaryte etde silicate de soude
En se referont maintenant aux figures 6 à 12, on a représenté (figure 9) une série de brûleurs 25, chacun étant monté sur un coulisseau 36, se déplaçant dans une glissière 37, portée par un support 38, aaintenu solidement en place au-dessous de l'orifice 24 du brûleur, comme par exemple au moyen d'une tige 39, d'un fer 40 et de montants 15a. La partie postérieure du coulisseau 36 est reliée par une bielle 42 et un levier 43 à un chariot 44.
Ce chariot 44 se compose d'un bâti s'étendant le long du four et supporté à des intervalles convenables par des barres parallèles 45, pivotant à une extrémité sur le chariot en 46 et à l'autre extrémité sur des pivots fixes 47, portés par un bâti 48 surmontant la strua ture et supporté par les montants 15a. Le chariot 44 supporte un tuyau unique 49 d'alimentation d'huile, pour amener de l'huile aux différents mécanismes de réglage correspondaht aux différents brûleurs du bloc de brûleurs. Ce conduit est relié par un tuyau souple à une canalisation d'huile fixe, en communication avec une source règlable d'huile combusti- ble (non représentée).
La chariot porte également une cana- lisation unique d'air de combustion 50, reliée par un tuyau flexible et par le robinet de règlage 51 à une source d'ait sous une pression Bonstante convenable.Chaque mécanisme de règlage individuel de braies porté par le bâti 44 comprend une cuve d'huile à flotteur 52, reliée par un tube 53 et par l'intermédiaire d'un robinet 54, commandé par le flotteur, à la canalisation d'amenée d'huile 49. Chacune de ces cuves à flotteur se trouve au-dessous du niveau de son brûleur 5 et
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lui estrelies par un tube 55. Chaque brûleur est reliéà la canalisation d'amenée d'air 50 par un tube 56 (figure 7), muni d'un robinet 57, règlable à la main.
Au-dessous de ce robinet, la canalisation d'air de chaque brûleur bifurque, l'une des branches 58 conduisant l'ait de pulvérisation direc- tement au brûleur et l'autre branche 59 servant à t@ansmettre la pression de l'air à la partie supérieure de la cuve à îlot- teur 52. Grâce à cette disposition, l'entrée d'air et de com- bustible par chaque brûleur dépend de la pression existant dans la canalisation 56 en aval du robinet 57, cette pression étant nécessaire, en plus de la charge d'huile existant dans la cuve à flotteur, pour refouler l'huile au brûleur,
En règlent les robinets individuels 57, on peut régler l'entrée d'air et 'huile par chaque brûleur, indépendamment du règlage des autres brûleurs.
Comme l'alimentation en air de tous les brûleurs d'un bloc est contrôlée par le robinet 51, on voit qu'en manoeuvrant ce robinet, on peut contrôler instantanément l'alimentation en huile de tous les brûleurs d'un bloc .
Les chariots 44 de chaque-côté du four, avec leurs divers brûleurs 35, peuvent être déplacés vers la position de chauffe ou hors de la position de chauffe par des moteurs à air comprimé 60a et 60b, respectivement. Chaque moteur com- prend un cylindre muni d'un piston, dent la tige porte une monté crémaillère 61, qui coopère avec un pigeon 62/Sur un arbre 63 dans des paliers portés par des supports 64, fixés aux montants. L'arbre 63 porte des manivelles 64a sur lesquelles pivotent des leviers coudés 65,articulés en 66 sur des oreil- les 67, fixées au chariot 44.
Des canalisations d'air 68 et 69 servent respectivement à l'admission et à l'échappement d'air aux extrémités de chaque cylindre, ces canalisations communiquant par l'intermédiaire d'un robinet 70a ou 70b al- ternativement avec un tube 71a ou 71b, venant d'une source d'air comprimé ( non représentée) et avec un tuyau d'échappe- ment 72a ou 72b.
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Afin d'assurer la mise en place de chaque brûleur 25 sur son siège pratiqué dans l'ouverture 24 et pour éviter toute détérioration des organes, le dispositif reliant chaque brûleur à son chariot 44 comporte le levier 43 et une tige filetée réglable 87, qui traverse un bloc coulis- sant et porte un ressort de compression 88, maintenu en pla- ce par un écrou 89, ce qui permet d'obtenir nue liaison rè- glable et élastique.
Les deux robinets 70a et 70b sont montés près du robinet
51 etde chaque côté de ce robinet, lequel commande l'arrivée d'air dans les conduites d'amenée d'air 50 des deux chariots 44. Ces trois robinets sont munis d'organes de commande montés et conjugués de façon à empêcher qu'un bloc de brûleurs puisse être écarté des ouvertures sans couper font d'abord l'amenée d'huile à ces brûleurs, pour empêcher ainsi que l'arrivée d'huile puisse être établie a un moment quelconque pendant le temps où les brûleurs ne sont pasdans la position de chauffe convenable, et pour empêcher que le s deux blocs de bruleurs ne chauffent en même temps (voir figures 6, 7 et 8).Le robinet 51 comprend un boisseau cylinarique 73, contenant un corps de robinetrotatif 74.
Sur l'extrémité carrée de l'axe de la piè- ce 74 sont montés un levier 75 et une pièce de verrouillage 76, la pièces 76 présentant des pattes 76a et 76b sensiblement à 90 l'une par rapport à l'autre, et portant des chevilles de verrouillage 77a et 77b.
Les robinets 70a et 70b qui contrôlent les moteurs à air comprimé 60a et 60b de chaque coté du toux sont,, d'une façon générale, analogues au robinet 51 et sont respectivement munis d'un système combiné de leviers et de pièces de verrouil- lage 78a et 78b. Chacune de ces pièces comprend deax encoches de verrouillage 79a, 79b et 80a, 80b, destinées à coopérer avec les chevilles de verrouillage 77a et 77b du robinet 51.
Des butées convenables 86a et 86b sont prévues, comme indiqué
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à la figure 6, pour empêcher le (déplacement: de la pièce 78a aans le sans des égailles d'une montre au-delà. de la posi- tion indiquée à la figure 6 et pour empêcher le mouvement de la pièce 78b en sens inverse des aiguilles d'une montre au-delà de la position correspondante.
Comme indiqué à la ligure 7, le mécanisme de contrôle est représenté dans la position dans laquelle les oruleurs de la figure 7 sont dans la position de chauffe,tandis que les brûleurs du coté opposé (ligure 6) sont aans la position ré- tractée ou de repos. Dans cette position, le robinet 51 été%- blitla communication entre la canalisation d'amenée d'air
81 et la canalisation 82a qui est reliée par des liaisons souples avec la canalisation 50 du bloc de brûleurs de la figure 7. Dans cette position, ce robinet 51 établit égale- ment la communication entre la canalisation 82b, venant de la. canalisation 50 du bloc de brûleurs de la figure 6 et le conduit d'échappement 83.
Dans la position représentée, le robinet 70a contrôlant le moteur 60a (figure 7) est tourne de façon à établir la communication entre la conduite d'ame- née d'air 71a, la conduite 69 et l'extrémité inférieure du cylindre pour déplacer la crémaillère 61 vers le haut et faire pivoter le chariot 44 avec ses brûleurs dans la posi- tion de chauffe indiquée à la figure 7. Dans cette position, la cneville de rerrouillage 77b s'engage dans l'encoche 80a de la pièce 78a.
Le robinet 60b qui commande le déplacement du bloc de brûleurs de la figurer est dans la position inverse du robi- net 70a et, pour cette position l'air a été évacué au fond du cylindre 60b et a pénétré au-dessus du piston, ce qui a déplacé la crémaillère vers le bas et a fait reculer le cha- riot 44 avec les brûleurs qu'il commande.
En partant de la position représentée à la figure 7, si l'opérateur désire procéder à une inversion, il déplace le levier 75 en sens inverse des aiguilles d'une montre
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jusque dans la position verticale, ce qui amène le robinet 51 dans cane position neutre,. obturant le tuyau d'alimentation
81. Ceci faite il inverse les positions des registres des ré- cupérateurs qui relient alternativement les carheaux 31 avec l'entrée d'air et avec la cheminée.Il peut déplacer alors la pièce 78b en sens inverse des aiguilles d'une montre pour inverser la position du robinet 70b, amenant ainsi de l'air sons pression sous le piston 60b (figure 6) et déplaçant la crémaillère et le pignon pour amener le bloc de brûleurs correspondant dans la position de chauffe.
Il peut en même temps déplacer la pièce 78a en sens inverse des aiguilles d'une montre pour inverser la position du robinet 70a, comman- dant le déplacement du bloc de brûleurs de le figure 7, ce qui provoque l'échappement du cylindre 60a et actionne la crémail- 1ère 61 pour faire reculer les brûleurs de ce bloc hore de la position de chauffe. A ce moment de l'opération. les brûleurs de la figure 6 tant en position de chauffe et les brûleurs de la figure 7 en étant écartés, l'opérateur déplace le levier 75 en sens inverse des aiguilles d'une montre de façon à re- lier la conauite d'amenée d'air 81 à la canalisation 50 de la figure 6. Ceci provoque l'alimentation en huile des brûleurs du bloc de la figure 6.
D'après cette description, on voit que la disposition ci-dessus rend impossible le màintien des deux séries de brûleurs dans la position de chauffe et leur alimentation simultanée en combustible.
Des moyens automatiques sont prévus pour obturer les orifices des brûleurs lorsque ces derniers sont écartés de la position de chauffe (voir figures Il et 13) et comprennent, pour chaque brûleur, une pièce 90, pivotant dans un bâti 91 immédiatement au-dessus de l'orifice et présentant une queue 92, destinée à coopérer avec un levier coudé 93, pivotant en 94 sur une oreille 95 du sopport 38. Chaqae coulisseau porte- brûleur 36 est muni d'une came ou rampe 96 qui coopère avec *ne rampe 97 à l'une des extremites du levier coudé 93 lorsque
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le brûleur vient dans la position de chauffe, pour déplacer l'extrémité apposée du levier vers l'extérieur par rapport au support 38. Ce levier s'engageant sur la queue 93 écarte par pivotement la pièce obturatrice. 90 de l'orifice 24.
Lorsque le brûleur est écarté et nue la pièce 90 est libre de revenir dans la position de fermeture, elle s'arrête dans cette position lorsque la queue 92 vient en contact avec le côté du support 38.
Les détails du brûleur sont représentés plus clairement aux figures 10, 11 et 12. Le brûleur peut comprendre un ajuta- ge 98, muni d'un canal central 99, débouchant dans une pièce postérieure 100, recevant de l'huile par un tube 55; l'ajutage 98 est entouré par une chemise 102, de l'air étant admis dans celle-ci au moyen d'un tube 58.
L'invention comporte une disposition spéciale permet- tant d'éviter l'encrassement de l'ajutage d'amenée d'huile.
Dans le canal 99 est montée une tige cannelée 101, présentant une partie réduite 105 à son extrémité. L'autre extrémité de la tige traverse la pièce postérieure 100 et se termine au- delà de celle-ci par une tête 106. Entre la tête 106 etl'ex- trémité de la pièce 100 est monté un ressort de compression 107, qui maintient normalement la tige 105 vers l'arrière,ce déplacement etant limité par écrou 107a. Lorsque le coulisseau porte-brûleur 36 s'écarte du four, la tête 106 vient en con- tact avec une vis réglable 108, montée sur un support 109, fixé au support 38. Sous l'effet de ce contact, le ressort 107 se comprime etl'extrémité réduite 105 pénètre dans l'o- rifice de sortie d'huile pour détacher les dépôts de carbone ou autres qui peuvent s'être accumulés pendant la période de chauffe.
Le fonctionnement de l'appareil, quelle que soit la orme de réalisation décrite, est le suivant :un bain de
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verre est maintenu dans le bassin 16 et une charge fraîche est constamment introduite dans le bain par les orifices de chargement 40. Les brûleurs, en nombre voulu, d'un côté du four, sont convenablement réglés pour fournir une quantité donnée de combustible aux différents points le long des carneaux, et les récupérateurs sont réglés de façon à donner le tirage convenable età fournir desquantités appropriées d'air en vue de maintenir de préférence un accroissement très progressif dans l'apport de calories le long du four et à recouvrir ainsi à peu près entièrement; la chambre de fusion d'une nappe de flammes.
On évite ainsi les zonesfroides dans le verre. La fusion de la matière première et l'affinage du verre se produisent à des moments déterminés et dans des zones distinctes et le verre s'écoule vers l'avant au fur et à me- sure qu'il est cueilli dans la chambre d'affinage 11. Au bout d'une période déterminée, on procède à l'inversion suivant la pratique usuelle, les brûleurs et récupérateurs du coté opposé ayant été convenablement réglés pour maintenir les con- ditions de chauffe voulues.
Comme la flamme prend naissance en un point décalé latéralement par rapport au bord du bain, il ne se produit aucune zone froide le lcng des bords et, com- me la flamme recouvre toutes les parties du bain et peut être réglée avec précision, il ne peut se produire aucune zone froide le long du bain. De préférence, la proportion d'air fournie par le système, vis-à-vis de la quantité de combasti- ble, est maintenue de faon a obtenir une flamme neutre, ce qui permet de conduite l'opération avec le maximum de rendement et de fondre le verre avec le maximum d'économie.
grâce aux précautions prises pour empêcher les rentrées d'air dans le système de récupérateurs, non seulement ces derniers 10-ne- tionnent avec leur rendement maximum, mais les conditions opti- ma se maintiennent apres inversion.
Lorsqu'il est question au. cours de cette description
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d'une flamme "neutre", on doit entendre par là une flamme de rendement relativement élevé, ce qui n'est ni une flamme réductrice ni une ilamme oxydante. Cette expression ne se limite pas à une lamme ou a une combustion dans lesquelles les proportions de combustible et d'air sont réglées avec une précision mathématique pour obtenir une flamme qui ne soit ni strictement réductrice ni strictement oxydante, mais ' il est évident que ce terme vise simplement à établir une distinction avec une flamme qui seraitrefroidie de faon appréciable par un excès de combustible;
Bien entendu, l'appareil dcrit et représenté peut ètre modifié dans de nombreux détails sans sortir du cadre de l'in- vention, et on pourra, suivant les circonstances particulières, apporter au procédé diverses modifications, tout en conservant l'essentiel de l'invention.
REVENDICATIONS
1 ) Un procédé pour la fusion du verre dans un tour de fusion continua caractérise en ce qu'il consiste à produire une nappede flamme sur toute la surface du verre en fi usion aans la chambre de fusion
2 ) Un four pour la fusion continue du verre, caractéri- sé en ce que la disposition des brâleurs est telle qu'elle permet de produire une nappe de flammes sur toute la surface du verre en fusion dans la chambre de fusion.
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3 ) Un four suivent 2 cara.cterisé en ce quîun certain nombre d'orifices de brûleurs sont ménages de chaque côté de la chambre de fusion et les brûleurs qui pénètrent dans ces orifices sont disposés en nombre tel et à des distances telles qu'ils produisent sux la surface entière du verre dans la cham- bre de fusion une nappe de flammes sensiblement continue.
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Improvements to their rusion of glass
The invention relates to glass melon towers, in particular to regeneration or recovery furnaces.
In general, the object of the invention is a new and improved arrangement making it possible to obtain, in such a furnace, in an easy and efficient manner, a flame in the form of a substantially continuous sheet covering the glass being melted. and the glass to be melted, to avoid the formation of alternately hot and cold zones along the glass bath and consequently to ensure a more perfect melting and refining of the glass than was previously possible. this day.
The invention also aims to achieve fuel savings and to prevent losses which often result from the incorrect distribution of the flame on the glass dwarf.
In previously known glass melting furnaces,
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in particular those which are chaafzed with liquid and gaseous fuels, such as oils or natural gases, it is common to provide heat recuperators on each side of the laboratory and therefore the cells enter through horizontal ducts in the piers, at- above do. glass level. It is common practice to have the fuel inlet openings at locations relatively large distances apart along the piers of the laboratory, and
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the burners are often placed in inaccessible places, which makes individual adjustment difficult.
The available
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Known situations are such that very often the handling of the burners from a control station of the comoustiole, in particular with a view to obtaining a substantially neutral flame, results in giving a flame1 only in one or more local areas in the direction of .The length of the glass dwarf, so that the latter alternately lies in hot and cold areas.
It follows from the prior practice indicated above that the fuel is thrown into the ground immediately above the exterior or side parts of the glass coil and consequently combustion takes place at a point remote from the side walls, towards the side. 'outside, thus leaving
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frequently there are cold areas under the brims or in the vicinity of the side walls.
This result necessarily follows
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of the shape of the previous ovens since the brdieure cannot be easily moved away from the outer edge of the basin, unless they are pushed back into the flues of the recuperators, which is impossible both because
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the combustion which occurs in the flues is inefficient and secondly because it decreases these flues themselves.
In order to melt and refine suitably: the glass in a continuous furnace, in which the charge is introduced
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ta 1 back, usual laou, and progressing forward
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through a melting zone and under a partition or barrier to pass into a refining chamber, it is advantageous to maintain in each section of the furnace substantially uniform temperature conditions, while establishing a certain temperature progression in the direction of the length of the melting chamber.
The most favorable condition to be achieved from the point of view of temperature is that the latter have an appropriate value behind the melting point, then increase steadily to a maximum located at a point about one third of the temperature. distance between the loading device and the bulkhead or boom, then gradually and regularly decreases from this point to the bulkhead. If this condition is expressed as the amount of energy released, rather than temperature, the curve, along the length of the basin, is somewhat different, because the cold load from the charging device ab- sucks out a quantity of energy much greater than the nearly fine glass which passes over the partition.
Therefore, the greatest amount of energy must generally be supplied at the level of the incoming load where the fusion occurs, so that the energy curve behind the maximum temperature zone may significantly plateau or may rise slightly. When the fusion is complete, which happens almost to the point where the temperature is maximum, the energy required decreases rapidly. the curve then forming a lower level.
These advantageous characteristics of the temperature curve and the energy curve can only be effectively maintained if the heat is supplied at very close intervals so that the flame forms substantially a continuous sheet above the glass. in the melting compartment. The presence along the furnace of singing and cold zones is an insurmountable obstacle to the maintenance of these temperature and energy conditions, which makes it
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are almost essential.
In earlier constructions, in which fuel is introduced at widely
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spaced and in which the comoclabioa gases are evacuated at widely spaced points, it has appeared necessary, in order to approach the desired temperature and energy conditions, to heat the oven with a reducing or smoky and diffused flame. The use of such a flame, while allowing the correct functioning of previous furnaces is
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obviously quite expensive because the fuel introduced is not completely burnt and escaped by the chimney in the form of famées.
In glass melting furnaces with atomic regenerators
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Until then, it was also comfortable to build regenerators entirely in brick. Such constructions are not airtight, and therefore, during operation, outside air tends to be drawn in and to filter through the walls, this air tending to escape. cool the gases and air in the recuperators and reduce their efficiency.
Not only is this fact correct, but it has even been observed in practice that never two recuperators, even if they are built exactly according to the same drawings.
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"breathe" in the same way, that is to say do not admit outside air in the same quantity, and therefore two recuperators which "breathe" in this way differently tend to unbalance the conditions of temperature in the oven at each change.
The aim of the present invention is in particular:
1 To make a melting furnace of. recycling glass
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teurs in which the drawbacks of the above-mentioned known furnaces are avoided or are greatly reduced, and which comprises easily accessible components for introducing the fuel and removing the gases burnt by the recuperators> and this
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in such a way that one can obtain a substantially neutral flame in a substantially continuous sheet combined with means for controlling the nature and intensity of this ilamme in any longitudinal section of the sheet of flames with a view to ensuring progression proper temperature and release of energy in the desired amount along the melting chamber.
2 To introduce the fuel at a point far from the walls of the basin and to ensure that it meets the combustion air in such a way that sufficient combustion occurs above the edges of the glass bath, in view of '' avoid the formation of cold areas on the edges of the glass bath.
3 To make recuperators constructed and shielded in such a way as to avoid air re-entries in order to ensure better efficiency and to avoid imbalance in the heating conditions of the furnace which would result from different air re-entries in the two recuperators of the same pair.
4 To make the flues of the recuperators penetrate into the furnace in such a way as to allow not only a suitable arrangement of the burner orifices to achieve the above-mentioned conditions, but also to achieve the most direct communication possible with the chamber to ensure better performance of the recuperator system.
5 To provide new and efficient devices for positively cooling the walls of the parts of the furnace which contain the glass.
6 To give the oven a shape such as to allow an arrangement of burners requiring the minimum number of openings in the walls of the. basin, so as not to admit induced air to the burner orifices, other than that coming from the recuperators. This arrangement avoids
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the introduction of harmful and uncontrollable quantities of air.
7 To control the introduction of heat at selected points along the furnace, not only by adjusting the fuel flow, but by adjusting the duration of
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operation of the various parts of the recovery system. In other words, a group of two recuperators is provided, divided into zones along the length of the furnace and provided with individual adjustment registers for the
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different elders, from being able to selectively control the operating food of the parts of the recuperators which are associated with any zone.
8 To use or. trolleys that can support
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all the burners or a number of them on each side of the furnace, in order to communicate to these burners a displacement
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simultaneous cement bringing them into the heating position near the orifices of the braziers, or moving them away from this position, these carriages with their brtilears being brought into the heating position or separated from this position by organs
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moteuxe.
9 To establish a common regulation for the fuel supply of all the burners of the same carriage.
10 To provide a combined adjustment mechanism apnàrô- controlling on the one hand the operation of the motor members serving
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to bring the braie ers in the heating or rest position and on the other hand the fuel supply to the brtilenrs, in response to when the burners move back from the heating position, the fuel supply is necessary - definitely stopped, and only resume when the brtilecrs are again, in the suitable heating position compared to
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port to. oven, and only when the power to the burners on the opposite side has been cut.
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Other characteristics and advantages of the invention will emerge from the description which follows, with reference to the appended drawing in which
Figure 1 is a horizontal section of a glass furnace basin according to the invention, the section being made
Following line 1-1 in Figure 2, but with some parts torn off to show the underlying construction.
Figure 2 is a vertical section taken on line 2-2 of the. figure 1.
Figure 3 is a longitudinal section taken on line 3-3 of Figure 1, some parts broken away to show the construction behind the section plane.
FIG. 4 is an end view of the device for supporting and moving the burners and closing the orifices.
FIG. 5 is a view similar to FIG. 2, showing a variant in the arrangement of the recuperators and of the furnace.
Figures 6 and 7 are partial sections of an oven of the. type of Figure 5 ,, the burners being shown in. Figure 6 in the retracted position and Figure 7 in the warm-up position. FIG. 7 also shows in elevation the combined adjustment mechanism for controlling the displacements of the burners with respect to. the heating position and the fuel supply thereof. The assembly of figures 6 and 7 shows the normal operating position of the burners and of the control mechanism.
FIG. 8 is a sectional view of the control valve shown in FIG. 7, the section being taken 180 degrees from the position of FIG. 7.
FIG. 9 is a plan view of a block of burners, these burners being shown in the heating position; and
Figures 10 through 13 show details of the construction of the burners and shutters.
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Referring to Figures 1 to 4, there is shown the application of the invention to a melting furnace, comprising a melting chamber 10 and a refining chamber 11, separated by a partition or barrier 12, but communicating between they below the surface of the glass by a ross 13. The melting compartment 10 has side walls 14 and a vault 15, the construction being maintained and supported by the usual uprights 15a. The basin 16 containing the glass, having side walls 17 and a sole 18 made of refractory blocks of the usual type, is contained inside the piers 14 and the sale 15, the walls 17 being spaced from the piers 14 to allow the entry of the flues 19 of the recuperators between these walls.
Below the outer edges of the melting chamber is arranged a pair of partitioned recuperators 20, 21, which communicate with the melting chamber through the flues 19, the outer walls of which constitute the lower part 14 of the side walls of the chamber. the fusion or-amber. The internal walls 22 of the flues 19 are spaced from the walls 17 of the basin containing the glass. These walls carry a suitable refractory cover 23, preferably having the shape shown in figure 2. Above the upper end flues 19, the piers 14 of the laboratory have a series of burner openings 24, spaced in the direction of the length of the laboratory and over this entire length.
These openings are preferably arranged very close to each other, and are provided with several burners 25, intended to project the fuel into the tower.
The openings 24 may be closed off to oppose the admission of induced air, for example by means of the arrangement shown in FIG. 4. It is also advantageous to provide means for alternately moving the burners away from both sides of the stove. oven and apply sealants to the openings, thus preventing deterioration
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burners when they are not in use and at the same time ensuring the maintenance of a determined pressure in the oven: thus, the burners 25 can be mounted on slides 37 and provided with a device, comprising a lever 38, to separate the openings burners 24.
A shutter plate 29, preferably made of a refractory material or having a refractory lining, is mounted on a lever 39a, connected to the lever 38. A spring 39b pushes the plate back into contact with the wall of the furnace. Thanks to this arrangement, the movement of the lever 38, to tilt the burners 29 from the openings, also serves to bring the shutters 39 in place to close the openings.
Thanks to the arrangement described and shown, it is obvious that the burners are easily accessible and can be distributed at the desired intervals along the furnace, without being hampered by the arrangement of the recuperators.
The burners are provided with suitable adjustment members, such as valves (not shown) which allows them to be individually adjusted so as to introduce suitable quantities of fuel at different points along the length of the furnace.
As can be seen more clearly in FIG. 1, the flues 19 of the recuperators in fact constitute substantially continuous flues over the entire length of the laboratory, the continuity of these flues being only interrupted by the partitions used to compartmentalize the recuperators, such as described below.
It is evident from the foregoing that by virtue of this arrangement of a desired number of closely spaced burners and flues which occupy substantially the entire length of the melting chamber, it is very easy to heat the furnace with a substantially neutral flame which will cover the entire surface of the glass, and that the intensity of this
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flame can be fine-tuned to give a lengthwise temperature curve and an appropriate energy curve ± As the burners and flames 19 are offset laterally beyond the wall 17 of the. basin, and as the fuel and air meet well beyond the edges of the oassin containing the glass,
the combustion can be sufficiently complete at points close to the edges of the. basin to properly heat the marginal parts of the glass and prevent the formation of iroid zones in these regions.
The recuperators 20 and 21 occupy substantially the entire length of the melting chamber 10 and are each arranged on one side of the furnace and below this chamber. Each of these recuperators is divided lengthwise by vertical partitions 26, and thus constitute several recuperators which can be adjusted separately; but united in a block. This block is preferably enclosed in a steel shielding 27, which prevents the re-entry of air, thus increasing the efficiency of the recuperators and ensuring uniformity of operation of the sections of the two recuperators which cooperate with one another. Each of the sections of the recuperators is provided with the usual stacks 28, a flue 19 communicating with the melting chamber, and an inlet and outlet flue 29.
The inlet and outlet flue 29 of each section of each recuperator communicates via a conduit 30 with a collector 31, through which the burnt gases are discharged, and fresh air admitted to each recuperator, alternately. Each duct 30 is regulated by a register 32, mounted in a suitable frame 32a, and provided with an adjusting device by screws and nuts 33, allowing the passage section of each duct 30 to be adjusted at will.
Thanks to this arrangement, any section of each of the recuperators 20 and 21 can optionally be put into service or out of service, entirely or partially, and in this way it is possible to
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obtain even more efficient control of the local heating conditions along the reaction chamber. Apart from the grouping of recuperators in a compact block, the partitioning of these blocks, the individual control of the different sections, the relative position of the recuperators and the melting chamber, and the means to prevent them from re-entering. The air recuperators can moreover be of any type and of conventional construction.
In the embodiment shown in Figures 1 to 4, the flues 19 go vertically and directly from the recuperators into the laboratory, thus ensuring a short and direct passage between the furnace and the recuperators, which tends to increase the efficiency. As, by virtue of this construction, the side walls 17 of the basin containing the glass are inaccessible for repairs during operation, it is necessary to provide effective means for cooling the outer surface of these walls. For this purpose, an arrangement has been provided which not only provides a new and efficient cooling method, but also serves as a support for the walls themselves.
In the spaces included between the inner walls 22 of the flues 19 and the walls 17 of the basin are arranged hollow metal boxes 34, connected to a suitable source of compressed air. These boxes can be placed against the walls 22, but are spaced from the walls 17 by vertical ribs or fins forming a series of spaces 35 opening downwards between the face of the boxes and the walls 17.
The upper parts of the boxes are provided with orifices 26, facing the wall 17, so that the air discharged into the boxes passes through the openings 36 and licks the walls while descending through the spas 35, which cools the side walls 17 in an extremely efficient manner, the cooling air first coming into contact with the wall which most needs to be cooled, namely opposite the level of the glass in the basin , then this air, with a weave that it heats up, moving
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down and escaping. the lower end of space 34.
In the variant shown in FIG. 5, the general construction of the furnace is the same as that described previously, except that the recuperators (of which only one 20a is shown) are offset laterally with respect to the furnace and rise a little higher than in the example of Figures 1 to 3. However, these recuperators do not rise high enough to interfere with the accessibility of the burners 25a or the arrangement of the desired number of burners very close to each other.
In this example, the flues 19a do not rise vertically, as in the previous case, but constitute very short inclined flues, entering the oven at a certain angle, as shown, below the burner orifices. The construction of ligure b has the advantage of making the walls 17a of the basin 16a accessible for repairs during operation and allows them to be cooled in the usual way and without special means. In addition, the introduction of air from the recuperators by means of the flues 19a can be more efficient in this heating system because the air enters the furnace at an angle.
Although there may be a tendency for some reduction in efficiency of the recuperator system due to their lateral offset and the slight increase in the area of the flanges 19a exposed to external cooling, compared to that of the flues 19 , this tendency is compensated by the xaible length of the chimney 19a. The insulation shown in figure 2 and which surrounds the recuperator is not shown in figure b, but obviously a suitable insulation can be added and the recuperator of figure b can be enclosed in a linda- d 'steel to prevent air intake, as in the previous case :.
However., If desired, the steel shield entirely surrounding or. partially the system of
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recuperators can be removed and a waterproof paint or coating can be applied to its outer surface. Any bleed, resistant to high temperatures, and resistant to the re-entry of air into the recuperator system.
This paint can be formed by a mixture of oaryte sulphate and sodium silicate
Referring now to Figures 6 to 12, there is shown (Figure 9) a series of burners 25, each mounted on a slide 36, moving in a slide 37, carried by a support 38, held securely in place at- below the orifice 24 of the burner, such as for example by means of a rod 39, an iron 40 and posts 15a. The rear part of the slide 36 is connected by a connecting rod 42 and a lever 43 to a carriage 44.
This carriage 44 consists of a frame extending along the furnace and supported at suitable intervals by parallel bars 45, pivoting at one end on the carriage at 46 and at the other end on fixed pivots 47, carried by a frame 48 surmounting the structure and supported by the uprights 15a. The carriage 44 supports a single oil supply pipe 49, for supplying oil to the various adjustment mechanisms corresponding to the various burners of the burner block. This duct is connected by a flexible pipe to a fixed oil line in communication with an adjustable source of combustible oil (not shown).
The carriage also carries a single combustion air duct 50, connected by a flexible pipe and by the regulating valve 51 to a source of air under a suitable Bonstante pressure. Each individual regulation mechanism of the breeches carried by the frame 44 comprises a float oil tank 52, connected by a tube 53 and via a valve 54, controlled by the float, to the oil supply pipe 49. Each of these float tanks is below the level of its burner 5 and
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estrelies to it by a tube 55. Each burner is connected to the air supply pipe 50 by a tube 56 (Figure 7), provided with a valve 57, adjustable by hand.
Below this valve, the air line of each burner branches off, one of the branches 58 leading the atomizing air directly to the burner and the other branch 59 serving to put the pressure on the burner. air at the upper part of the island tank 52. Thanks to this arrangement, the air and fuel inlet by each burner depends on the pressure existing in the pipe 56 downstream of the valve 57, this pressure being necessary, in addition to the oil charge existing in the float tank, to deliver the oil to the burner,
By adjusting the individual valves 57, it is possible to regulate the air and oil inlet through each burner, independently of the adjustment of the other burners.
As the supply of air to all the burners of a block is controlled by the valve 51, it can be seen that by operating this valve, it is possible to instantly control the supply of oil to all the burners of a block.
The carriages 44 on each side of the oven, with their various burners 35, can be moved to the heat position or out of the heat position by compressed air motors 60a and 60b, respectively. Each engine comprises a cylinder provided with a piston, the tooth rod carries a mounted rack 61, which cooperates with a pigeon 62 / On a shaft 63 in bearings carried by supports 64, fixed to the uprights. The shaft 63 carries cranks 64a on which pivot angled levers 65, articulated at 66 on legs 67, fixed to the carriage 44.
Air ducts 68 and 69 serve respectively for the admission and the exhaust of air at the ends of each cylinder, these ducts communicating by means of a valve 70a or 70b alternately with a tube 71a or 71b, coming from a source of compressed air (not shown) and with an exhaust pipe 72a or 72b.
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In order to ensure the positioning of each burner 25 on its seat made in the opening 24 and to avoid any damage to the components, the device connecting each burner to its carriage 44 comprises the lever 43 and an adjustable threaded rod 87, which passes through a sliding block and carries a compression spring 88, held in place by a nut 89, which makes it possible to obtain an adjustable and elastic connection.
The two taps 70a and 70b are mounted near the tap
51 and on each side of this valve, which controls the air inlet in the air supply ducts 50 of the two carriages 44. These three valves are provided with control members mounted and combined so as to prevent a block of burners can be moved away from the openings without first cutting the oil supply to these burners, thus preventing the oil supply from being established at any time during the time when the burners are not not in the correct heating position, and to prevent the two burner blocks from heating at the same time (see figures 6, 7 and 8). The valve 51 comprises a cylinder valve 73, containing a rotary valve body 74.
On the square end of the axis of the part 74 are mounted a lever 75 and a locking part 76, the part 76 having tabs 76a and 76b substantially at 90 to each other, and carrying locking pegs 77a and 77b.
The valves 70a and 70b which control the compressed air motors 60a and 60b on each side of the cough are, in general, analogous to the valve 51 and are respectively provided with a combined system of levers and locking parts. lage 78a and 78b. Each of these parts comprises ax locking notches 79a, 79b and 80a, 80b, intended to cooperate with the locking pins 77a and 77b of the valve 51.
Suitable stops 86a and 86b are provided, as shown
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in figure 6, to prevent the (movement: of the part 78a without the scales of a watch beyond the position indicated in figure 6 and to prevent the movement of the part 78b in the opposite direction clockwise beyond the corresponding position.
As shown in figure 7, the control mechanism is shown in the position in which the orators of figure 7 are in the heating position, while the burners on the opposite side (figure 6) are in the retracted position or rest. In this position, the valve 51 was% - blit the communication between the air supply pipe
81 and the pipe 82a which is connected by flexible connections with the pipe 50 of the burner unit of FIG. 7. In this position, this valve 51 also establishes communication between the pipe 82b, coming from the. pipe 50 of the burner block of figure 6 and the exhaust pipe 83.
In the position shown, the valve 70a controlling the motor 60a (figure 7) is rotated so as to establish communication between the air supply line 71a, the line 69 and the lower end of the cylinder to move the cylinder. rack 61 upwards and rotate the carriage 44 with its burners into the heating position shown in FIG. 7. In this position, the locking pin 77b engages the notch 80a of the part 78a.
The valve 60b which controls the movement of the burner block shown is in the reverse position of the valve 70a and, for this position, the air has been evacuated at the bottom of the cylinder 60b and has penetrated above the piston, this which has moved the rack downwards and made the cart 44 move backwards with the burners it controls.
Starting from the position shown in FIG. 7, if the operator wishes to carry out a reversal, he moves the lever 75 counterclockwise.
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up to the vertical position, which brings the valve 51 to the neutral position ,. blocking the supply pipe
81. This done he reverses the positions of the registers of the recuperators which alternately connect the flues 31 with the air inlet and with the chimney. He can then move the part 78b in an anti-clockwise direction to reverse the position of the valve 70b, thereby bringing air under pressure under the piston 60b (Figure 6) and moving the rack and pinion to bring the corresponding burner block into the heating position.
At the same time he can move part 78a counterclockwise to reverse the position of valve 70a, controlling the displacement of the burner block of figure 7, which causes the exhaust of cylinder 60a and activates rack-1st 61 to move the burners of this hore unit back from the heating position. At this time of the operation. the burners of Figure 6 both in the heating position and the burners of Figure 7 being moved apart, the operator moves the lever 75 counterclockwise so as to connect the supply pipe of air 81 to line 50 of Figure 6. This causes oil to be supplied to the burners in the block of Figure 6.
From this description, it can be seen that the above arrangement makes it impossible to màintien the two series of burners in the heating position and their simultaneous fuel supply.
Automatic means are provided to close the orifices of the burners when the latter are moved away from the heating position (see Figures 11 and 13) and comprise, for each burner, a part 90, pivoting in a frame 91 immediately above the burner. 'orifice and having a tail 92, intended to cooperate with an angled lever 93, pivoting at 94 on a lug 95 of the sopport 38. Each burner-holder slide 36 is provided with a cam or ramp 96 which cooperates with * no ramp 97 at one end of the angled lever 93 when
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the burner comes into the heating position, to move the affixed end of the lever outwardly relative to the support 38. This lever, engaging on the tail 93, moves the shutter part away by pivoting. 90 from port 24.
When the burner is moved aside and bare, the part 90 is free to return to the closed position, it stops in this position when the tail 92 comes into contact with the side of the support 38.
The details of the burner are shown more clearly in FIGS. 10, 11 and 12. The burner may include an nozzle 98, provided with a central channel 99, opening into a rear part 100, receiving oil through a tube 55. ; the nozzle 98 is surrounded by a jacket 102, air being admitted into the latter by means of a tube 58.
The invention comprises a special arrangement which makes it possible to prevent the clogging of the oil supply nozzle.
In the channel 99 is mounted a fluted rod 101, having a reduced part 105 at its end. The other end of the rod passes through the rear part 100 and ends beyond the latter in a head 106. Between the head 106 and the end of the part 100 is mounted a compression spring 107, which maintains normally the rod 105 rearwardly, this movement being limited by nut 107a. When the burner-holder slide 36 moves away from the furnace, the head 106 comes into contact with an adjustable screw 108, mounted on a support 109, fixed to the support 38. Under the effect of this contact, the spring 107 is activated. compresses and the reduced end 105 enters the oil outlet to loosen carbon or other deposits which may have accumulated during the heating period.
The operation of the apparatus, whatever the embodiment described, is as follows: a bath of
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glass is maintained in the basin 16 and a fresh load is constantly introduced into the bath through the loading ports 40. The burners, in desired number, on one side of the furnace, are suitably adjusted to supply a given quantity of fuel to the various points along the flues, and the recuperators are adjusted so as to give the proper draft and to supply adequate amounts of air in order to preferably maintain a very gradual increase in the calorie supply along the furnace and thus to cover almost entirely; the melting chamber of a sheet of flames.
This prevents cold areas in the glass. The melting of the raw material and the refining of the glass take place at fixed times and in distinct zones, and the glass flows forward as it is picked up in the chamber. refining 11. At the end of a determined period, the inversion is carried out according to the usual practice, the burners and recuperators on the opposite side having been suitably adjusted to maintain the desired heating conditions.
As the flame originates at a point laterally offset from the edge of the bath, no cold spots occur along the edges and, as the flame covers all parts of the bath and can be precisely adjusted, it does not. there may be no cold spots along the bath. Preferably, the proportion of air supplied by the system, with respect to the quantity of combustible, is maintained so as to obtain a neutral flame, which allows the operation to be carried out with the maximum efficiency and to melt the glass with the maximum economy.
Thanks to the precautions taken to prevent the re-entry of air into the recuperator system, not only do the recuperators operate at their maximum efficiency, but the optimum conditions are maintained after inversion.
When it comes to. during this description
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of a "neutral" flame, this should be understood to mean a flame of relatively high efficiency, which is neither a reducing flame nor an oxidizing ilamme. This expression is not limited to a flame or a combustion in which the proportions of fuel and air are controlled with mathematical precision to obtain a flame which is neither strictly reducing nor strictly oxidizing, but it is obvious that this The term is simply meant to distinguish a flame which would be appreciably cooled by excess fuel;
Of course, the apparatus described and shown can be modified in many details without departing from the scope of the invention, and it is possible, depending on the particular circumstances, to make various modifications to the process, while retaining the essentials of the invention. 'invention.
CLAIMS
1) A process for melting glass in a continuous melting tower characterized in that it consists in producing a sheet of flame over the entire surface of the glass in fi usion in the melting chamber
2) A furnace for the continuous melting of glass, characterized in that the arrangement of the burners is such as to produce a sheet of flames over the entire surface of the molten glass in the melting chamber.
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3) A furnace follows 2 characteristics in that a certain number of burner orifices are housed on each side of the melting chamber and the burners which enter these orifices are arranged in such number and at such distances that they produce over the entire surface of the glass in the melting chamber a substantially continuous sheet of flame.
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