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PERFECTIONNEMENTS AUX FOURS ELECTRIQUES, -NOTAMMENT AUX FOURS ELECTRIQUES
DE VERRERIE.
La présente invention concerne les fours, notamment de verrerie, chauffés; au moins en partie, par effet Joule au moyen d'électrodes noyées dans le bain de fusion. Elle a pour objet un perfectionnement à ces fours permettant de créer en toute zone déterminée du bain, et à une hauteur voulue, . un chauffage plus intense qu'en tout autre endroit du bain.
L'invention consiste à utiliser des électrodes verticales ou sen- siblement verticales, dont l'une au moins présente, dans sa partie noyée dans le bain, un changement dans sa section qui a pour effet de modifier la répar- tition des lignes de courant dans la zône du bain comprise entre cette élec- trode et la ou les électrodes qui lui sont associées pour le passage du cou- rant.
Le changement de section peut être notamment un renflement dis- posé en particulier à son sommet, constituant ainsi une sorte de tête.
Suivant une forme d'exécution, le renflement et sa disposition sont tels qu'il en résulte une augmentation de la quantité de chaleur déga- gée par unité de volume du bain, dans la partie de ce dernier comprise entre ce renflement et la ou les électrodes associées.
Suivant une autre forme d'exécution, le renflement et l'organi- sation des électrodes sont tels qu'ils permettent d'augmenter la région du bain intéressée par les lignes de courant.
En outre, grâce à l'invention, on pourra provoquer en tout en- droit voulu du bain, à partir du niveau choisi, un courant ascendant dû à ce que le verre,à ce niveau, est porté à haute température et tend par consé- quent à s'élever par suite de sa plus faible densité. Ce courant ascendant peut être utilisé à différentes fins'. Il permet, par exemple, dans la zône
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de fusion, de réchauffer par le dessous la motte ou la nappe de composition qui flotte sur le bain de verre et. d'activer ainsi sa fusion; dans la zône d'affinage, il favorise le dégagement des bulles gazeuses et l'homogénéisa- tion du verre par le brassage de la masse qui en résulte.
L'application de l'invention est particulièrement avantageuse dans le cas des fours à chauffage mixte où l'élévation des couches inférieu- res jusqu'à la surface expose celles-ci à l'action des flammes et au rayonne- ment de la voûte.
Conformément à l'invention, la profondeur de pénétration des é- lectrodes dans le bain de verre peut être réglable.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, on peut animer ces électrodes d'un mouvement de rotation autour de leur axe longitudinal afin de réaliser à la fois un brassage mécanique et un déplacement de la zône la plus chauffée par ces électrodes.
Aux électrodes suivant l'invention on peut associer des cloisons ou murs de façon à délimiter la zône d'action des dites électrodes.
L'invention se prête à des formes de mise en oeuvre extrêmement variées suivant la disposition relative des électrodes, la forme donnée aux renflements ou têtes de ces électrodes, la fagon dont les dites électrodes pénètrent dans le verre (par le fond ou la voûte), la nature du courant, etc...
On décrit ci-après, à titre simplement d'exemples non limitatifs, quelques formes.de réalisation de l'invention en se bornant au cas où les é- lectrodes pénètrent dans le verre par la sole du four.
Dans cette description on se réfère au dessin ci-annexé.dans le- quel
La fig. 1 représente en coupe verticale suivant 1-1 de la figure 2 une partie d'un four affectée à la fusion comportant trois électrodes con- formes à l'invention;
La fig. 2 est la vue en coupe horizontale de cette partie du four;
La fig. 3 représente une vue en plan d'un four dans lequel une zône réservée à l'affinage est chauffée par des électrodes conformes à l'in- vention;
La fig. 4 montre une cellule d'affinage comportant des électro- des conformes à l'invention.
Dans les figs. 1 et 2, on a représenté en 1 et 2 la sole et les parois d'un four alimenté en matières vitrifiables par un dog-house 3. Le ni- veau du verre est en 4. Sur le verre surnage une motte de composition 5.
A travers la sole pénètrent trois électrodes 6 disposées aux som- mets d'un triangle équilatéral et alimentées par les trois phases d'un cou- rant alternatif triphasé.
Conformément à l'invention, chacune des électrodes porte une tê- te 7 qui, dans l'exemple représenté, est constituée par un cylindre ayant le même axe que le corps de l'électrode, mais de diamètre sensiblement plus grand, par exemple tel que la distance ab d'une tête d'une électrode à celle de l'électrode voisine soit notablement moindre que la distance cd des corps des mêmes électrodes. Grâce à cette forme des électrodes on peut faire en sorte que l'énergie électrique dissipée par unité de volume entre les têtes des électrodes soit plus considérable que celle qui est dissipée par unité de volume entre les corps des électrodes. Dans ce cas, c'est la couche de verre située entre ces têtes qui est portée à la température la plus élevée.
En rendant les électrodes réglables en hauteur, on peut amener cette couche à être aussi voisine que l'on veut du pied de la motte de com- position 5 flottant sur le verre et, par un échange de calories entre celle- ci et le verre, provoquer une fusion rapide de la composition à partir de ses couches les plus profondes. Ce mode de fusion de la.composition pouvant
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être combiné avec un chauffage par flammes, on peut obtenir une fusion simul- tanée de la motte en surface et en profondeur et par suite accroîtra la rapi- dité de sa fusion.
Suivant la forme de mise en oeuvre de l'invention représentée par la fig. 3, le verre fondu dans le compartiment 7a pénètre par les extré- mités 8 et 9 d'un barrage 10 dans un compartiment 11 réservé à l'affinage d'où'il' sort par un passage 12 pour pénétrer dans le compartiment de travail 13. Dans le compartiment'11 sont disposées transversalement au four des'élec- trodes verticales 14 échangeant-entre elles du courant. Ces électrodes, qui traversent la sole du four, sont pourvues de têtes rectangulaires dont la plus grande dimension est parallèle à l'axe du four. Ces têtes sont immergées dans le verre,à peu près au niveau des seuils 8 et 9 du barrage 10.
Grâce à cette disposition, on étale les lignes de courant et celles-ci intéressent, dans la partie du bain comprise entre les-têtes, une zône de grande étendue que le verre parcourt depuis les passages d'entrée 8 et 9 jusqu'au passage de sortie 12. Dans ce trajet,-le verre est porté à une température élevée qui provoque ou achève son affinage, avant son entrée dans le compartiment de travail 13, la présence du barrage 10 et de la paroi 21 ayant pour effet de rendre plus efficace cette opération d'affinage.
La fig. 4 représente en plan une partie d'un four constituant une cellule d'affinage 15 dans laquelle le verre entre par le passage 16 et sort par le passage 17. Le chauffage est réalisé au moyen de trois électro- des verticales,18, 19 et 20. Les électrodes 19 et 18 présentent à leur par- tie supérieure une tête circulaire 18a-19a. L'électrode 20 est munie d'une tête 20a formant la branche horizontale d'un T située au même niveau que les têtes 18a-19a. Les trois électrodes sont reliées aux trois phases d'une sour- ce de courant triphasé. Entre les têtes des électrodes le verre est chauffé plus que partout ailleurs.
L'électrode 20 peut être animée d'un mouvement de rotation au- tour de son axe. La rotation de cette électrode permet de faire varier, dans le plan des têtes, le faisceau des lignes de courant allant d'une tête à l'autre et par conséquent de soumettre au chauffage des étendues de surface variables et elle provoque en outre un brassage du verre à ce niveau qui contribue aussi à son homogénéisation. La profondeur de pénétration des élec- trodes dans le verre pouvant être réglable, on peut établir à une hauteur quelconque le niveau auquel on veut que le chauffage soit le plus intense et en décalant la hauteur de la tête 20a par rapport,à celle des têtes 18a-19a, intéresser à ce chauffage une épaisseur de verre aussi grande que l'on veut et modifier ainsi la répartition de la zône chauffée.
REVENDICATIONS.
1.- Un perfectionnement aux fours, notamment de verrerie, dans lesquels la masse fondue est chauffée, au moins en partie, par effet Joule, caractérisé en ce que l'on utilise des électrodes verticales, dont l'une au moins présente, dans sa partie noyée dans le bain, un changement de section qui a pour effet de modifier la répartition des lignes de courant dans la zô- ne du bain comprise entre cette électrode et la ou les électrodes qui lui sont associées pour le passage du courant.