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Perfectionnements aux fours de verrerie à. creusets.
L'invention se rapporte aux fours de verrerie à creusets dans lesquels le verre est fondu dans un creuset ou dans plu - sieurs creusets séparés les uns des autres, et en particulier aux fours qui possèdent plusieurs foyers de fusion séparés les uns des autres et pourvus chacun d'un creuset.
Dans les fours de verrerie à creusets actuellement connus, qui sont pourvus de creusets de fusion séparés les uns des au - tres, le chauffage des creusets est opéré par des brûleurs dis - posés en deux endroits opposés dans les parois latérales du four, d'où les gaz de chauffage sont, après avoir léché la partie de la paroi du creuset se trouvant en face du brûleur, évacués dans des canaux de fond situés en dessous des brûleurs. Ce mode de chauffage est désavantageux en ce sens que les creusets ne sont pas léchés uniformément sur toute leur périphérie par les flam - mes ou gaz de chauffage.
Par suite, la température de la masse en fusion se trouvant dans le creuset est, particulièrement lorsqu'il s'agit de creusets de grand diamètre, fréquemment inégale, ce qui conduit à des difficultés dans la mise en oeuvre
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de la masse en fusion.
La présente invention a pour objet des perfectionnements aux fours de verrerie à creusets du genre décrit dans l'intro- duction, par lesquels les inconvénients mentionnés sont suppri- més
La caractéristique essentielle du four de verrerie à creu- sets d'après l'invention consiste en ce que le chauffage des creusets de fusion a lieu à partir d'un ou plusieurs brûleurs à rayonnement en brique réfractaire disposés dans la paroi la- térale du four à hauteur du creuset et placés de telle manière que les gaz de chauffage lèchent le creuset en un courant cir- culaire à guidage forcé avant d'être évacués hors de l'espace intérieur du four, latéralement ou vers le bas, par brûleurs à rayonnement en brique réfractaire, on en- tend, comme on sait,
des brûleurs dans lesquels le gaz et l'air sont brûlés dans des canaux étroits d'une brique très réfrac - taire, de sorte que cette brique réfractaire est portée à de hautes températures, et dans l'emploi desquels le mélange de gaz et d'air entrant dans la brique-brûleur est convenablement réchauffé avant sa combustion. Avec des brûleurs à rayonnement en brique réfractaire, on peut, moyennant des dimensions appro- priées des canaux à gaz et air, atteindre aisément des tempéra- tures allant jusque 1800 .
D'après l'invention, on emplois, pour le chauffage de chaque creuset, un brûleur spécial ou un groupe de brûleurs spécial. Ce principe est aussi observé lorsque plusieurs creu- sets de fusion sont prévus dans un four, On obtient ainsi cet avantage que chacun des creusets peut être chauffé indépendam- ment de l'autre et porté à la température nécessaire pour ce creuset. Ce chauffage séparé des creusets présente encore cet avantage qu'on peut toujours adapter le four à la production voulue par la mise en service de creusets supplémentaires ou la mise hors de service de creusets, ou bien mettre un creuset hors de service pour sa réparation ou son échange.
Ces avantages
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sont d'une importance particulière pour de petites exploitations qui, en appliquant l'invention, pourront se contenter, dans la plupart des cas,, d'une seule batterie de fusion, tandis que, en cas d'emploi des fours de verrerie actuellement connus, il fallait le plus souvent prévoir plusieurs batteries de fusion pour disposer de la réserve nécessaire en cas de réparation et de changement du service,
Une autre particularité de l'objet de l'invention réside dans le fait qu'il est prévu pour l'évacuation des gaz de chauf- fage hors de l'espace intérieur du four, dans le fond du four, plusieurs ouvertures de fond débouchant dans des canaux collec- teurs des gaz brûlés disposés en dessous de la sole du four, ouvertures dont la section peut être modifiée de l'extérieur au moyen de registres.
On a trouvé, en effet, que le rendement des brûleurs à rayonnement en brique réfractaire connus augmente considérablement lorsqu'on entretient dans le four une certaine pression de gaz dépendant de la construction du brûleur et de la température à atteindre. Cette augmentation de la pression du gaz à l'intérieur du four peut être réglée avec facilité par la disposition mentionnée de registres au-dessus du canal collec- teur des gaz brûlés.
Dans l'objet de l'invention, il est encore prévu dans la sole du four, en dessous du creuset, des canaux horizontaux qui communiquent, d'une part, avec l'espace intérieur du four et, d'autre part, avec le canal collecteur des gaz brûlés et à travers lesquels les gaz de chauffage peuvent être conduits totalement ou partiellement, en quantités réglables, avant leur entrée dans le canal collecteur des gaz brûlés. Grâce à cette disposition de canaux de fond, il est possible d'obtenir un chauffage réglable du fond du creuset sans devoir renoncer au soutènement complet du fond du creuset, lequel soutènement a de l'importance pour empêcher le fléchissement ou même la rupture du fond du creuset.
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Le réchauffage préalable de l'air comburant a lieu dans des tubes métalliques connus en soi qui sont léchés extérieure- ment par les gaz brûlés chauds et sont disposés, de manière à pouvoir être échangés de l'extérieur, en dessous de la sole du four transversalement à l'axe longitudinal de la batterie de fusion, les extrémités des tubes étant raccordées aux brûleurs en dehors du four. De ce fait, le remplacement ou la réparation des tubes récupérateurs, soumis à une certaine usure, se trouve extraordinairement facilité, ces tubes pouvant maintenant être retirés du four sans nuire à la marche de celui-ci.
Sur le dessin ci-joint, la fig.l montre une vue de côté, avec coupe longitudinale verticale partielle, d'une batterie de fusion établie d'après l'invention. la fig.2contient partiellement une coupe du four suivant A-A, et partiellement une coupe suivant B-B de la fig.l. la fig.3 est une coupe horizontale suivant la ligne E-E de la fig.l.
Dans la formed'exécution représentée par le dessin, la masse à fondre est reçue par des creusets 1. Chacun de ces creusets est disposé dans une des chambres utilement rondes 2 d'une batterie de fusion, lesquelles ont un fond uni 3. Les chambres :2 sont formées par la maçonnerie réfractaire habituelb 4 qui est revêtue extérieurement d'une couche isolante 5.
Le chauffage de la, chambre de fusion a lieu au moyen de gaz qui est introduit par des brûleursà rayonnement en brique réfractaire 6 disposés tangentiellement dans la paroi de la chambre, en deux endroits opposés et à hauteur du creuset. Les gaz de chauffage lèchent le creuset en un courant circulaire à guidage forcé. Ils sont évacués, au fond des chambres du four, par des canaux 7 qui communiquent, par plusieurs orifices 9 com mandés par des registres 8, avec deux canaux collecteurs des gaz brûlés 10 prévus dans le fond du four.
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Les canaux 7 sont, en deux endroits opposés, limités par des surfaces inclinées 11 qui se rétrécissent jusque sur le fond
3, de telle sorte que les gaz de chauffage sont partagés en deux parties approximativement égales qui s'échappent chacune dans un canal collecteur des gaz brûlés.
En dessous du fond du creuset, qui s'appuie par sa surface de base sur le fond de la chambre, il est prévu dans la sole du four plusieurs canaux horizontaux 12 qui communiquent de part et d'autre avec les canaux 7. Au milieu, les canaux 12 sont raccordés alternativement, par des canaux transversaux 13, au canal collecteur des gaz brûlés de droite ou de gauche cor- respondant à la chambre de fusion, les embouchures des canaux transversaux 13 étant commandées par des registres 14.
De chaque canal collecteur des gaz brûlés 10 partent des canaux 15 qui vont à des canaux 16 disposés dans la sole du four, transversalement à l'axe longitudinal de la batterie,dans lesquels canaux sont disposés des tuyaux métalliques 17. Ces tuyaux métalliques servent de passage à l'air comburant, qui est ainsi plus ou moins réchauffé. Les tuyaux 17 sont recourbés vers le haut en dehors du four et sont, en 25, raccordés aux brûleurs à rayonnement en brique réfractaire 6.
Les gaz brûlés lèchant les tuyaux 17 sont conduits, en dehors du four, par des coudes 18 dans les canaux 19, d'où ils arrivent dans la cheminée.
Le gaz de chauffage est amené aux brûleurs 6 par des con- duites 20, tandis que l'air comburant est amené par des tuyaux 21 raccordés, en dehors du four, à l'extrémité libre des tubes récupérateurs 17.
Pour prélever du verre en fusion dans le creuset, il est prévu, dans le ciel 22 du four, une ouverture 23 pouvant être fermée au moyen d'un couvercle 24.
En dessous du four, il est prévu, pour chaque chambre du four, une ou plusieurs chambres de fondation 26 qui communiquent avec les canaux collecteurs 10 par des ouvertures 27 de telle
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manière que, en cas de rupture du creuset, le verre en fusion puisse, de la manière connue, s'écouler par les surfaces incli- nées 11 et par les orifices de fond 8. dans les chambres de fondation mentionnées sans pénétrer dans les canaux récupéra - teurs 17.
Les chambres de fondation sont accessibles de l'extérieur, mais elles ne communiquent pas avec les canaux à gaz brûlés 19 et sont fermées vis-à-vis de l'atmosphère pendant la marche du four.
Au lieu d'utiliser, pour la combustion des gaz de chauffage les brûleurs à rayonnement en brique réfractaire mentionnés ci- dessus, on peut aussi employer d'autres brûleurs donnant le mène chauffage. De tels brûleurs entrant éventuellement en ligne de compte sont les brûleurs connus à combustion en surface, ainsi que les brûleurs fonctionnant avec un mélange préalable des gaz combustibles et de l'air comburant. De même il est possible d'employer l'objetde l'invention à la fusion d'autres matières que le verre, par exemple pour celle des métaux,
Les gaz brûlés chauds provenant des diverses chambres de fusion peuvent, avant d'être conduits à la cheminée, être uti- lement employés aussi au réchauffage préalable d'autres chambres du four de fusion.
Dans ce dernier cas, il faut prévoir dans le canal à gaz brûlés 19, à un endroit convenable, des registres d'arrêt ou autres organes d'arrêt appropriés et, entre le canal collecteur des gaz brûlés et les chambres à réchauffer, des canaux transversaux ou autres dispositifs de communication.
Ce réchauffage préalable est particulièrement important lorsqu'un des creusets reste temporairement non chargé, car, dans ce cas, la chaleur des gaz brûlés suffit à maintenir à peu près à la température de travail ce creuset ou la chambre de fusion.
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Improvements to glass furnaces in. crucibles.
The invention relates to crucible glass furnaces in which the glass is melted in a crucible or in several crucibles separated from one another, and in particular to furnaces which have several melting hearths separated from each other and provided. each of a crucible.
In the currently known crucible glass furnaces, which are provided with melting crucibles separated from each other, the crucibles are heated by burners arranged at two opposite locations in the side walls of the furnace, where the heating gases are, after having licked the part of the wall of the crucible located in front of the burner, discharged into bottom channels located below the burners. This heating method is disadvantageous in that the crucibles are not licked uniformly over their entire periphery by the flames or heating gases.
Consequently, the temperature of the molten mass in the crucible is, particularly in the case of crucibles of large diameter, frequently unequal, which leads to difficulties in the implementation.
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of molten mass.
The present invention relates to improvements in crucible glass furnaces of the type described in the introduction, by which the mentioned drawbacks are eliminated.
The essential feature of the crucible glass furnace according to the invention is that the heating of the melting crucibles takes place from one or more refractory brick radiation burners arranged in the side wall of the vessel. furnace at the height of the crucible and placed in such a way that the heating gases lick the crucible in a circular flow with forced guidance before being evacuated out of the interior space of the furnace, laterally or downwards, by refractory brick radiation, we mean, as we know,
burners in which gas and air are burned in narrow channels of a very refractory brick, so that this refractory brick is brought to high temperatures, and in the employment of which the mixture of gas and d The air entering the brick burner is properly heated before it is burned. With refractory brick radiation burners, temperatures up to 1800 can easily be achieved with suitable dimensions of the gas and air channels.
According to the invention, a special burner or a special group of burners are used for heating each crucible. This principle is also observed when several melting pots are provided in a furnace. The advantage is thus obtained that each of the crucibles can be heated independently of the other and brought to the temperature necessary for this crucible. This separate heating of the crucibles also has the advantage that the furnace can always be adapted to the desired production by putting additional crucibles into service or taking crucibles out of service, or else putting a crucible out of service for repair or his exchange.
These advantages
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are of particular importance for small operations which, by applying the invention, will be able, in most cases, to be satisfied with a single melting battery, while, if currently used glass furnaces known, it was often necessary to provide several fusion batteries to have the necessary reserve in case of repair and change of service,
Another peculiarity of the subject of the invention lies in the fact that it is provided for the evacuation of the heating gases out of the interior space of the furnace, in the bottom of the furnace, several bottom openings emerging. in flue gas collection channels arranged below the furnace floor, openings the cross section of which can be changed from the outside by means of registers.
It has in fact been found that the efficiency of the known refractory brick radiation burners increases considerably when a certain gas pressure is maintained in the furnace depending on the construction of the burner and the temperature to be reached. This increase in gas pressure inside the furnace can be easily controlled by the mentioned arrangement of registers above the flue gas collection channel.
In the object of the invention, there are also provided in the bottom of the furnace, below the crucible, horizontal channels which communicate, on the one hand, with the interior space of the furnace and, on the other hand, with the flue gas collecting channel and through which the heating gases can be conducted totally or partially, in adjustable amounts, before entering the flue gas collecting channel. Thanks to this arrangement of bottom channels, it is possible to obtain an adjustable heating of the bottom of the crucible without having to give up the complete support of the bottom of the crucible, which support is important to prevent sagging or even rupture of the bottom. of the crucible.
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The preheating of the combustion air takes place in metal tubes known per se which are licked on the outside by the hot burnt gases and are arranged, so that they can be exchanged from the outside, below the base of the furnace. transversely to the longitudinal axis of the fusion coil, the ends of the tubes being connected to the burners outside the furnace. As a result, the replacement or repair of the recovery tubes, subject to some wear, is extraordinarily facilitated, these tubes can now be removed from the furnace without affecting the operation of the latter.
In the accompanying drawing, fig.l shows a side view, with partial vertical longitudinal section, of a fusion battery made according to the invention. fig.2 partially contains a section of the oven along A-A, and partially a section along B-B of fig.l. fig.3 is a horizontal section along the line E-E of fig.l.
In the embodiment shown in the drawing, the mass to be melted is received by crucibles 1. Each of these crucibles is placed in one of the usefully round chambers 2 of a melting battery, which have a plain bottom 3. The chambers : 2 are formed by the usual refractory masonry 4 which is coated on the outside with an insulating layer 5.
The heating of the melting chamber takes place by means of gas which is introduced by radiation burners made of refractory brick 6 arranged tangentially in the wall of the chamber, in two opposite places and at the height of the crucible. The heating gases lick the crucible in a circular, forced-guided stream. They are evacuated, at the bottom of the furnace chambers, through channels 7 which communicate, through several orifices 9 controlled by registers 8, with two flue gas collecting channels 10 provided in the bottom of the furnace.
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The channels 7 are, in two opposite places, limited by inclined surfaces 11 which narrow down to the bottom
3, so that the heating gases are divided into two approximately equal parts which each escape into a flue gas collecting channel.
Below the bottom of the crucible, which rests by its base surface on the bottom of the chamber, there are several horizontal channels 12 in the base of the furnace which communicate on either side with the channels 7. In the middle , the channels 12 are connected alternately, by transverse channels 13, to the right or left flue gas collection channel corresponding to the melting chamber, the mouths of the transverse channels 13 being controlled by registers 14.
From each flue gas collecting channel 10, there are channels 15 which go to channels 16 arranged in the bottom of the furnace, transversely to the longitudinal axis of the battery, in which channels are arranged metal pipes 17. These metal pipes serve as passage to the combustion air, which is thus more or less heated. The pipes 17 are curved upwards outside the furnace and are, at 25, connected to the refractory brick radiation burners 6.
The burnt gases licking the pipes 17 are conducted, outside the oven, by elbows 18 in the channels 19, from where they arrive in the chimney.
The heating gas is supplied to the burners 6 via pipes 20, while the combustion air is supplied via pipes 21 connected, outside the furnace, to the free end of the recovery tubes 17.
In order to take molten glass from the crucible, an opening 23 is provided in the top 22 of the furnace which can be closed by means of a cover 24.
Below the furnace, there is provided, for each chamber of the furnace, one or more foundation chambers 26 which communicate with the collecting channels 10 by openings 27 of such
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so that, in the event of the crucible breaking, the molten glass can, in the known manner, flow through the inclined surfaces 11 and through the bottom openings 8. into the mentioned foundation chambers without entering the channels collectors 17.
The foundation chambers are accessible from the outside, but they do not communicate with the flue gas channels 19 and are closed to the atmosphere during the operation of the furnace.
Instead of using the above-mentioned refractory brick radiant burners for the combustion of the heating gases, other burners can also be used to provide the heating. Such burners which may possibly be taken into account are the known surface combustion burners, as well as the burners operating with a prior mixing of the combustible gases and the combustion air. Likewise, it is possible to use the object of the invention for the melting of materials other than glass, for example for that of metals,
The hot burnt gases from the various melting chambers can, before being conducted to the chimney, also be usefully used for preheating other chambers of the melting furnace.
In the latter case, it is necessary to provide in the flue gas channel 19, at a suitable location, shut-off registers or other suitable shut-off devices and, between the flue gas collection channel and the chambers to be heated, channels transversal or other communication devices.
This preheating is particularly important when one of the crucibles remains temporarily unloaded, because, in this case, the heat of the burnt gases is sufficient to maintain this crucible or the melting chamber at approximately the working temperature.
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