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Procédé et dispositif pour le chargement des matières premières dans les fours de fusion.
L'invention se rapporte à un procédé et un dispositif pour le chargement continu des matières premières dans les fours de fusion. L'invention a ,été (étudiée spécialement pour son ap- plication à l'enfournement continu de la charge dans les fours de fusion pour la fabrication du verre, mais elle peut trouver aussi son emploi pour le chargement des fours d'un autre genre.
Dans les fours de ce type, on a rencontrée des diffi- cultés du fait que la charge, généralement pulvérulente, donnait lieu à un grand dégagement de poussières lors de son introduction dans le four, et que cette poussière se déposait sur la voûte et les autres parois internes du four. Cette production de poussières a encore un autre effet préjudiciable parce que la poussière est refoulée dans les ouvertures des brûleurs du four et de là dans les chambres de récupération dont elle cause ainsi la dégradation.
Le chargement de matières pulvérulentes par le procédé en usage jusqu'ici offrait aussi l'inconvénient que ces matières se répar- tissaient facilement sur la surface du bain de fusion et venaient ainsi en contact avec la garniture réfractaire du four, ce qui avait pour effet d'attaquer fortement cette dernière par suite de la teneur de ces matières en fondants, tels que la soude, etc.
Le procédé suivant l'invention évite les inconvénients ci-dessus mentionnés et présente en même temps d'autres avantages.
Suivant ce procédé on introduit la charge pulvérulente dans le bain de fusion en l'amenant par un tube réfractaire aménagé dans la voûte du four et débouchant à une distance tellement faible de la surface du bain que la température du four est suffisante pour agglutiner la matière de la charge avant qu'elle quitte le tube réfractaire, la distance étant telle que la charge forme une coulée cohérente, de façon à pouvoir être introduite d'une manière continue dans le bain à une vitesse correspondant à la fusion ou réaction de la charge lorsqu'elle arrive en contact avec la masse en fusion. A mesure que la charge avance dans le tube réfractaire, l'agglutination croit graduellement, de telle sorte que lorsqu'elle arrive à l'orifice de sortie du tube elle présente une consistance lui permettant d'être introduite dans le bain de fusion.
De cette façon la charge atteint beaucoup plus rapidement la température de fusion ou de réaction, que lors- qu'elle est amenée sur le bain de fusion et elle n'est pas ré- par:due sur celui-ci et ne peut par conséquent pas non plus entrer en contact avec la garniture du four.
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Pour la réalisation de ce procédé il est particulièrement important de réchauffer préalablement la charge, et ce à une tem- pérature suffisante pour provoquer déjà partiellement l'agglutina- tion au noment où la charge est introduite dans le tube réfractai- re. Le degré du réchauffage préalable dépend de la nature des matières de la charge, ainsi que de la température maintenue dans le four.
Ce réchauffage peut être avantageusement effectué au moyen de la chaleur perdue du four même. Il a pour effet non seulement de provoquer l'agglutination nécessaire pour obtenir une cohésion suffisante avant que la charge quitte le tube réfrac- taire, mais encore d'expulser simultanément des matières pre- mières une partie de l'acide carbonique de l'addition de chaux.
L'acide carbonique expulsé s'échappe à travers la matière pulvé- rulente dans le tube ou dans la chambre du four après qu'elle a quitté le tube. Lorsque la charge en descendant a atteint le bain, elle présente par conséquent dans une certaine mesure une teneur moins élevée en acide carbonique et réagit donc plus facilement dans le bain pour produire une masse de verre irréprochable sans formation de bulles. Or la charge d'un four de verrerie renferme comme on sait ci'importantes quantités de carbonates, étant donné qu'elle est constituée essentiellement de chaux de sable et de soude finement divises, approximativement dans le rapport de 20% de chaux, 20% de soude et 60% de sable.
Pour faciliter la formation d'une charge cohérente, il est en outre avantageux d'ajouter de petites quantités de matières qui augmentent le pouvoir d'agglutination de la charge, c'est-à- dire des matières qui par suite de l'échauffement provoquent la cohésion de la masse.
Comme substances de ce genre on doit naturellement choisir des matières telles que du feldspath ou de la masse de verre, par exemple, qui ne souillent pas la masse qu'il s'agit de fabriquer.
Comme il peut arriver que la charge adhère aux parois du tube réfractaire, on prend suivant une des formes d'exécution des dispositions pour que l'arrivée de la charge au tube réfractai- re se fasse dans de telles conditions qu'une couche particulièrement fusible, par exemple une couche de poudre de verre se trouve en contact avec la paroi du tube réfractaire tout le long de celui-ci.
Ainsi qu'on le comprendra, il est nécessaire lors de la mise en marche ou lors d'un arrêt éventuel dans l'arrivée des ma- tières premières, de prendre des mesures spéciales avant qu'il se soit formé une masse agglutinée cohérente qui puisse être amenée d'une manière continue dans le bain de fusion.
Pour surmonter cette difficulté, on procède, suivant l'invention, en introduisant par le haut dans le tube réfractaire vide une plaque qui occupe pratiquement toute la section de ce dernier, ce qui peut se faire à l'aide d'une tige ou éventuelle- ment d'un câble. On laisse descendre la plaque à une telle profon- deur qu'elle obture l'orifice du tube, après quoi on introduit la charge préalablement réchauffée et partiellement agglutinée dans le tube. Lorsque l'agglutination de la charge a atteint un degré suffisant pour assurer la cohésion de celle-ci, on repousse la plaque dans le bain ou on la laisse tomber dans ce denier.
La plaque peut être faite par exemple en matière réfractaire, qui flotte alors sur le bain de fusion. On la retire ultérieurement* @ -
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à l'occasion.
Afin de mieux faire comprendre l'invention, on a décrit ci-dessous en se référant au dessin annexé un dispositif pour l'exécution du procédé.
Le dessin représente en coupe la voûte du four avec le tube réfractaire. 1 désigne la voûte dans laquelle est aménagé le tube réfractaire 2. Une trémie de chargement annulaire 3, disposée suivant l'invention, sert à amener le long de la paroi du tube réfractaire une substance facilement fusible 4, par exemple de la poudre de verre. L'orifice de la trémie annulaire peut avantageusement être de section excessivement faible, de telle sorte que la matière ne peut y passer que par petites quan- tités, et éventuellement n'en sortir que lorsqu'on soumet la trémie à de légères secousses.
La charge proprement dite est désignée par 5 et l'ac- croissement de l'agglutination, à mesure de la descente de la charge, est indique par le rapprochement des hachures. La surface du bain de fusion est indiquée par 6. Pour plus de clarté on a représenté la charge descendant à une profondeur relativement grande dans le bain. La plaque 7 manoeuvrée à l'aide de la tige correspondante 8 est employée lorsqu'on commence à admettre la charge. La tige 8 peut éventuellement être fixée à la plaque 7 de telle manière qu'elle peut en être détachée. Le cas echéant on peut utiliser au lieu d'une tige 8 un câble fait d'une matière qui brûle lorsqu'elle arrive dans la chambre du four.
Le dessin représente le tube réfractaire fermement fixé à la voûte. Toutefois, il est avantageux dans de nombreux cas de disposer le tube de façon qu'il puisse recevoir un mouvement de monte et baisse, afin qu'on puisse régler la distance de son orifice inférieur au bain de fusion. En outre, le tube réfractaire peut aussi être utilisé dans des fours qui ne comportent pas de voûte, et y être maintenu au-dessus de la surface du bain au moyen de différents dispositifs.
L'invention est décrite ci-dessus spécialement dans son application à la fabrication du verre. Elle peut cependant être utilisée avantageusement dans d'autres fabrications où il s'agit d'amener une charge dans un bain de fusion par exemple dans diffé- rentes opérations métallurgiques.
REVENDICATIONS
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1.- Procède pour émarger la matière première dans les fours de fusion, consistant à faire descendre la charge pulvérulente dans le bain de fusion par un tube réfractaire qui débouche à une si faible distance de la surface du bain que la température du four suffit à agglutiner la matière de la charge avant qu'elle quitte le tube réfractaire, à un tel point que la charge forme une coulée cohérente, de façon qu'on puisse la faire descendre d'une manière continue dans le bain à une vitesse qui dépend de la fusion de la charge, c'est-à-dire de sa réaction, au contact de la masse fondue.