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PERFECTIONNEMENTS RELATIFS A UN PROCEDE DE FACONNAGE D'OBJETS CONFORMES
EN VERRE ET PRODUITS RESULTANTS.
La présente invention se rapporte à un procédé d'obtention d'objets conformés en verre, directement à partir de particules de matières vitrifiables et modifiant les caractéristiques du verre.
La présente invention a pour objet un procédé de fagonnage d'objets conformés en verre qui consiste : à mélanger des matières vitrifiables ayant un point de fusion, une fois combinées les unes avec les autres, d'environ 1.600 C. ou davantage ; à façonner un objet conformé avec ces ma- tières ; à chauffer rapidement cet objet jusqu'à une température supérieure à environ 1.6000C., pour faire fondre ledit objet en une masse cohérente, visqueuse ; enfin, à refroidir cette masse visqueuse au-dessous du point de fusion de la matière en fusion pour la solidifier.
Cette invention trouve une application utile dans la production d'objets conformés en verre ayant un point de fusion très élevé.
La technologie ordinaire du verre, dans laquelle on fait fondre.les matières vitrifiables,qui donnent une masse en fusion ou bain de verre, exige, à cause des limites 'pratiques de la technologie moderne du verre, que le point de fusion du verre soit relativement bas. On fait habituellement fondre les verres industriels ordinaires tels que le verre à vitrer et le verre à bouteilles, etc..,., à des températures comprises entre 1315 C. et 1340 C Dans la présente description, on assigne de tels verres par l'expression "verres à bas point de fusion".
Lors du procédé ..ordinaire ou traditionnel de la fusion du verre, on utilise des fondants qui ont eux-mêmes de bas points de fusion ou permettent, par réaction avec d'autres composants, la fabrication du verre à une température plus basse.
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Pour obtenir des articles conformés en verre tels que des fibres à point de fusion très élevé, par exemple 1650 C. environ ou davantage, la pratique actuelle consiste à réaliser des articles conformés en verre à point de fusion relativement bas et à en enlever les parties solubles par un solvant d'épuisement pour laisser subsister des parties constitutives non dissoutes à point de fusion beaucoup plus élevé que le verre d'origine. Pour illustrer ce processus, on peut citer les procédés décrits dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique Parker et autres, n 2.491.761, et Nordberg, n 2.461.841.
La présente invention a pour objet la fabrication de verres ayant un tel point de fusion ultra élevé, c'est-à-dire ayant des points de fusion d'environ 1.650 C ou davantage, directement par fusion de composants particulaires du verre et des particules du verre lui-même.
. Non seulement, la température directe et le choix de matières réfractaires à point de fusion élevé donnent, en une seule opération, ce qui, sinon, aurait exigé une série d'opérations de fabrication, mais encore, par' un contrôle approprié de la température, tant au point de vue chauffage qu'au point de vue refroidissement,'on peut passer les points de transition de manière qu'une température élevée ait pour résultat un produit convenable de température normale.
La demanderesse obtient ces résultats en formant les particules des matières vitrifiables en les broyant finement. Elle les mélange intimement et les lie pour les façonner en un objet conformé désiré. On chauffe alors cet objet conformé à des températures suffisantes pour faire fondre les particules. Lorsqu'on utilise des mélanges de particules ayant différentes compositions, dans le but d'empêcher la séparation des composants, c'est-à-dire, la fusion partielle des composants et la séparation en phases, la demanderesse utilise un dispositif de chauffage ayant une intensité telle que la masse entière soit amenée rapidement et uniformément au point de fusion de la composition. Ainsi, la masse fond en un liquide homogène de composition uniforme exempt de phase solide distincte, le liquide ayant la composition chimique que le verre solidifié qui en provient.
La composition du mélange particulaire dépend de la nature du verre que l'on désire fabriquer. C'est ainsi que, si le verre est une matière à oomposant unique, comme par exemple, de la silice, la demanderesse part d'un composé pulvérisé, par exemple, de la silice passant au tamis de 300 mailles ou plus fin, ou si elle utilise un mélange uniforme tel 'qu'un verre ou autre produit de fusion, elle part d'une telle matière sous'forme finement divisée. Toutefois, si l'on doit former le '{Terré à partir d'un mélange de matières vitrifiables de compositions différentes,'la demanderesse broie ces matières en une poudre fine et elle les mélange intimement.
Dans le but d'obtenir l'homogénéité de la composition du verre et d'éviter la séparation,indésirable en phases, il est désirable que le mélange soit aussi uniforme que possible.
Là demanderesse lie alors les matières pour façonner l'objet ayant la forme désirée, par exemple une tige, une feuille ou autre objet conformé. La demanderesse peut utiliser tout liant approprié qui est stable à la température à laquelle on expose l'objet conformé pendant le temps requis pour passer au stade de fusion. On peut utiliser des solutions diluées dé silicate de sodium et de silicate de potassium, si les silicates ne sont pas indésirables dans la masse lorsqu'on les utilise dans les proportions' nécessaires pour mouiller les particules. Suivant la composition du verre et sa tolérance à l'égard du liant, on peut utiliser comme liant de l'argile , du ciment de Portland et autres cimenrs, en réglant la teneur en eau pour donner une bonne masse cohérente et susceptible d'être extrudée.
On peut utiliser de l'eau ou un liant organique ou bien les liants adhésifs plastiques, des types thermoplastiques ou thermodurcissables. De telles compositions plastiques sont bien connues dans la technique. Par exemple, on peut utiliser les résines phénoliques, soit du type auto-durcissable, soit du type
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thermo-dureissable, le type à base d'urée formaldéhyde, ou les chlorures de polyvinyle. et le caoutchouc'chloré et autres'types de produits adhésifs, , comme, par exemple, les résines de silicone. Le liant doit, de préférence, être tel qu'il permette la mise en forme de l'objet à partir de particules de matières vitrifiables et être évaporé, brûlé ou éliminé d'une autre manière ou bien, s'il n'est pas ainsi éliminé, être d'une nature telle qu'il puisse rester inclus dans la masse du verre.
Un grand nombre de ces liants sont instables et seront déshydratés, si leur existence dépend de leur humidité, ou brûlent, s'ils sont organiques, ou se trouvent détruits d'une autre manière, ou bien ils perdent leurs propriétés liantes à des températures correspondant aux températures de fusion du verre à former ou a des températures plus basses. Dans ce cas, on incorpore également, en plus, des liants à basse température illustrés cidessus, des 'fondants d'amorgage qui, par fusion ou par réaction avec les surfaces des particules des matières vitrifiables, constituent un lien de surface entre les particules des matières vitrifiables contenues dans l'objet conformé.
On utilise ces fondants d'amorçage dans des'quantités telles qu'ils obligent une telle liaison de surface à se produire soit par fusion, soit par frittage des particules vitrifiables. Si l'on ne désire pas modifier le point de fusion du verre que l'on peut obtenir à partir des matières vitrifiables utilisées avec les fondants d'amorçage, on peut utiliser ces fondants d'amorçage en une quantité aussi faible que possible dans le but d'éviter une modification indésirable de la composition et du point de fusion du verre résultant. Ces matières fondent à une telle température qu'elles cqmplètent l'action des liants à basse température . Les particules de la masse formée sont liées entre elles sur tout leur déplacement jusqu'au stade de fusion.
Comme exemples de ces fondants d'amorçage, on peut citer : le méta-borate de sodium, le tétra-borate de sodium, l'acide borique, le sosquioxyde de bore, le carbonate de sodium, le carbonate de potassium, le carbonate de lithium, le nitrate de sodium, le nitrate de po- 'tassium, le nitrate de lithium, des mélanges fondus des nitrates, comme, par exemple, des mélanges de nitrate de sodium et de potassium, les phosphates de sodium et de potassium, et des mélanges équimolaires de fluorure de potassium et de lithium.
Ces fondants d'amorçage ont tous un point de fusion inférieur à environ 1000 C. (c'est-à-dire 980 C. et aussi faible qu'environ 23,5 C) et fondent au-dessous de la température du point de fusion du verre, et certains de ces fondants fondent à des températures proches du point de décomposition de l'agent liant à basse température. Ainsi, le nitrate de lithium fond à 251,4 C et le mélange de NaNO3(30%) + KNO3 (70%) fond à 230,5 Le
Ces fondants d'amorçage réagissent avec les matières vitrifiables contenues dans le mélange et, ce faisant, ils cimentent ensemble les particules à point de fusion plus élevé des matières vitrifiables.
Le produit 'de réaction, à la surface, a, dans la plupart des cas, un point de fusion plus élevé que.les fondants.d'amorçage.
Avec les liants suggérés ci-dessus, on peut utiliser un appa- reillage classique d'extrusion pour 'conformer l'objet. On soumet l'article conformé d'abord à une température de traitement à chaud pour obtenir la stabilité mécanique nécessaire de l'article conformé, en comptant sur l'agent liant à basse température à ce¯ stade. Si l'on utilise les fondants d'amorgage comme on l'a décrit ci-dessus, il peut se produire une certaine altération de la configuration. On chauffe'l'objet conformé dans une zone où l'on obtient l'amorce de la fusion des fondants d'amorçage. On contrôle à cet effet la température'dans cette zone et on obtient alors une cimentation des particules de cet objet conformé.
L'objet conformé ne se trouve pas altéré sensiblement en ce qui concerne.sa forme ou ses dimensions bien 'que, par suite du ramollissement de l'objet, il puisse se produire une certaine altération de la configuration. C'est ainsi, par exemple, qu'une tige ronde
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peut prendre une section elliptique, tout en restant une tige homogène, et avoir ainsi sensiblement la même forme que l'objet initial. On peut alors faire passer l'objet conformé dans une zone dans laquelle il est presque instantanément soumis à la température élevée. La masse est ainsi rapidement portée à la température de fusion et on obtient une fusion qui donne un produit liquidé.
Lorsqu'on utilise le présent procédé pour la fabrication de , fibres de verre à température ultra élevée, le verre fond pour produire une structure allongée analogue à des tiges présentant une viscosité ou plasticité élevée.- Le verre traverse alors, sous la forme d'un fil visqueux, une zone à température élevée, pendant un laps de temps assez long pour former un fil de composition sensiblement uniforme. Si cela est nécessaire, on peut faire passer le fil pour diminuer la viscosité dans une zone à température plus- élevée où sa température est accrue, grâce à quoi le fil peut se. trouver aminci, mais avoir encore une viscosité suffisante pour être d'une structure filiforme cohérente et homogène.
Le fil pénètre dans une zone de température plus basse où il se refroidit rapidement jusqu'au-dessous du point de fusion et du point où la matière de la fibre est collante de manière à produire une structure fibreuse solide, vitreuse et non collante. Il peut alors être feutré, souflé, ou bobiné de toute manière à présent utilisée pour le traitement des fils en fibre de verre.
Ces objets de l'invention ainsi que d'autres apparaîtront au cours de la description qui va suivre et qui est faite en se référant au dessin annexé, sur lequel : la figure 1 est une vue partielle en coupe verticale, représentant, sous une forme schématique, l'un des modes de réalisation de l'appareil utilisé pour la mise en oeuvre du présent procédé ; la figure 2 est une coupe faite par 2-2 de la figure 1; la figure 3 est une vue partiellement en coupe verticale, représentant, sous une forme schématique, un autre mode de réalisation de l'appareil utilisé pour la mise en oeuvre du présent procédé : enfin, la figure 4 est une vue partiellement en coupe verticale représentant, sous une forme schématique, une variante d'appareil perne ttant d'effectuer la mise en oeuvre d'une variante du présent procédé.
L'appareil 1, à extruder en continu, peut être de n'importe quel type classique comportant un ajutage 2. Un tube de guidage 3, de n'importe quelle longueur désirée, est placé sur un four 4. On introduit la matière à extruder dans l'appareil 1 à extruder et on la fait passer de force à travers l'ajutage 2 et le tube de guidage 3 et emprunter l'ouverture 12 pratiquée dans la paroi supérieure du four. L'ouverture 12 est fermée par le rebord 13 du tube de guidage 3. Si on le désire, la chambre agrandie 6 peut être chauffée aussi bien par les gaz de combustion provenant de brûleurs 5 que par les gaz de combustion provenant de brûleurs 9 et 10. Les gaz de combustion sortent par le conduit d'évacuation 14.
Dans la partie supérieure du four, la tige extrudée 11 se trouve séchée et traitée thermiquement -pour produire une tige de résistance mécanique suffisante pour descendre suivant un'trajet vertical à travers le four. On peut, à cet effet, contrôler la température,
Dans la zone supérieure du col ou partie resserrée 8, la tige est soumise à une température suffisante pour faire fondre les fondants d'amorçage mais'à une température insuffisante pour faire fondre la masse et former le verre. La masse est ainsi chauffée jusqu'au stade d'amorçage de fusion sans aucune altération sensible de la forme de la tige.
La tige pénètre dans le stade de fusion dans la partie resserrée verticale 8 (figure 1) et se trouve instantanément chauffée par choc direct de la flamme provenant des brûleurs 9, ce qui élève la température' de la tige jusqu'au point de fusion du verre. La température' de la flamme et la faible section transversa-
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le de la tige permettant un chauffage très rapide jusqu'à la température de fusion pour donner une tige en fusion. La tige conserve sa structure à tous les stades précédant le stade de fusion.
Le verre est très visqueux à ce stade de fusion et on peut régler sa viscosité en réglant la température' de la tige au moyen des brûleurs 9 et 10 qui sont disposés le long de l'axe de la tige et du filament de manière à conserver la tige et le filament à la température d'amincissement tout le long de la tige et du filament. Le verre fond et on'règle la viscosité de manière qu'il soit, d'une viscosité lui permettant de constituer un fil cohérent, de manière qu'il s'amincisse sous l'effet de la gravité, aidé, si on le désire, par la tension d'enroulément de la bobine 15. Le fil 16 se trouve réduit de diamètre jusqu'à la dimension désirée.
Afin d'éviter des déperditions de chaleur de la part du filament au cours de son amincissement et avant qu'il atteigne le diamètre désiré, on continue à faire passer du filament, pendant son amincissement jusqu'à un tel diamètre, à l'intérieur de la zone chauffée. Le fil, une fois qu'il a atteint un diamètre désiré, passe par l'orifice 17 et sort du four, après quoi il se refroidit rapidement jusqu'à une température de solidification inférieure à la température de fusion ou au point auquel le filament est collant et est enroulé sur la bobine 15. La formation de la tige et sa progression à travers le four peuvent être poursuivies de cette manière pendant le laps de temps-voulu pour constituer la ou les bobines continues de fil.
Dans le mode opératoire illustré sur les figures 1 et 2, on obtient la chaleur par le choc direct de la flamme sur la fibre.
En utilisant le choc direct de la flamme pour produire des bobines de filaments de verre, on risque que le souffle de la flamme rompe le filament et le projette en le déchiquetant. Afin d'éviter cet inconvénient, on utilise une telle faible vitesse de flammes que l'effet de souffle ne projette pas le filament. On peut également utiliser des flammes axiales de manière que les flammes soient orientées dans une direction sensiblement parallèle au filament, et les utiliser en nombre suffisant, axialement espacé de la tige et du filament pour donner la chaleur désirée dans le four pour y maintenir la température voulue.
Si la température à atteindre permet l'utilisation de fours à moufle pour céramiques, au lieu d'envoyer la flamme directement à la tige ou fibre, on peut faire traverser à la tige ou fibre une zone à température élevée dans laquelle aucune flamme ou gaz de combustion ne sont en contact avec la tige ou fibre. Toutefois, la température du four à moufle doit être suffisante pour porter la température de la tige au point de fusion de la même manière que celle décrite pour l'action des flammes. Le stade d'amorgage de la fusion doit alors avoir été effectué en avant du four à moufle.
Ainsi, la tige extrudée 19 peut passer, au sortir de l'appareil 18 à extruder, par le moufle chauffé 21 disposé dans le four 20 et chauffé par le brûleur 22. Bien entendu, il est évident que dans de telles circonstances, le four et le moufle doivent être capables de résister aux températures obtenues et, sous ce rapport, ceci limite la température que l'on peut faire régner dans le moufle 21. Le filament est contenu dans une région à faible vitesse d'air et n'est pas soumis à l'effet de rupture d'un jet de gaz quelconque.
Si, au lieu de longs filaments, on désire former des'fils très courts, l'extrémité inférieure du four de la figure 1 peut être modifiée comme représenté sur la figure 4. Le four est fermé à son extrémité et un orifice latéral 26 est prévu dans la paroi opposée au brûleur 27. Le jet de la flamme provenant de 27 vient frapper la tige 11, et la rompt en filaments courts qui sont entraînés par le jet 28 contre la courroie 29 formant écran mobile et qui passe sur la boîte à vide 30 qui retient les filaments contre la courroie formant écran mobile. La flamme au cours de sa progression se refroidit de sorte que lorsque les gaz de combustion atteignent la courroie, ils se trouvent au-dessous du point de solidification de la fibre.
Les fibres s'accumulent en formant un feutre qui est entraîné vers le haut lorsque
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la courroie se déplace dans cette direction. Le feutre est enlevé de la courroie à l'extrémité de déchargement 31. La tige se forme et avance d'une fa- çon continue, si on le désire, ou pendant la période de temps que l'on désire.
La description ci-dessus de l'appareil n'est donnée simplement qu'à titre indicatif, bien que, telle que décrite, elle s'applique à une forme d'objet en verre ayant une grande utilité. Ainsi que le comprendront les techniciens, la forme de l'objet et le type de l'appareil peuvent varier. Toutefois, dans la totalité de tels objets conformés, les modes opératoires expo= sés ici'produiront un objet conformé directement à partir d'un objet moulé, extrudé ou obtenu d'une autre manière composé de matières vitrifiables ainsi qu'on 1-la décrit ici.
Le tableau suivant donne, à titre d'exemple, des composés vitrifiables qui sont disponibles pour être utilisés dans le présent procédé dans le but d'obtenir les verres à point de fusion ultra élevé convenablement façonnés par obtention directe d'objets conformés par extrusion où par obtention de ces matières en les faisant adhérer entre elles par un liant :
TABLEAU I.
EMI6.1
<tb>
<tb>
COMPOSITION <SEP> Point <SEP> de <SEP> fusion
<tb> en <SEP> C
<tb>
EMI6.2
Sra . A1203 . 25.02 1660
EMI6.3
<tb>
<tb> 3Ba,(PO) <SEP> 2.BaF2 <SEP> 1670
<tb>
EMI6.4
FeO.Cr 203 1670 Mg0.2Ti02 168o
EMI6.5
<tb>
<tb> 2SrO.SiO2 <SEP> 1700
<tb>
EMI6.6
3CaO.5Al2O, 1720 BaO.A1z03.2Si02 1720
EMI6.7
<tb>
<tb> Ba3(P04)2 <SEP> 1727
<tb>
EMI6.8
5CaO.PpO-.SiO- 1760 Ca0.2A1203 1765
EMI6.9
<tb>
<tb> BeO.SiO2 <SEP> 1755
<tb> 2CaO.TiO <SEP> 1800
<tb> CoO <SEP> 1800
<tb>
EMI6.10
3A1203 . 2Si02, 1830
EMI6.11
<tb>
<tb> TiO2 <SEP> 1830
<tb> A1203.Ti02 <SEP> 1860
<tb>
EMI6.12
BaO.6A1203 1860
EMI6.13
<tb>
<tb> 2MgO.SiO2 <SEP> 1890
<tb> Beo.Al2O3 <SEP> 1890
<tb>
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TABLEAU I (suite)
EMI7.1
<tb>
<tb> COMPOSITION <SEP> Point <SEP> de <SEP> fusion <SEP> en <SEP> C.
<tb>
CaO.TiO2 <SEP> 1975
<tb> MgO.Cr2O3 <SEP> . <SEP> 2000
<tb> Al2O3 <SEP> 2000-2030
<tb> NiO.Al2O3 <SEP> 2030 <SEP> . <SEP>
<tb>
2CaO.SiO2 <SEP> 213 <SEP> 0 <SEP>
<tb> 3CaO.TiO2 <SEP> 2135
<tb> MgO.Al2O3 <SEP> 2135
<tb> CaO. <SEP> ZrO2 <SEP> 2345
<tb> ZrO2.SiO2 <SEP> 2430
<tb> Cr203 <SEP> 2435
<tb> BeO <SEP> 2520
<tb> CaO <SEP> 2570
<tb> ZrO2 <SEP> (Baddeleyite) <SEP> 2690
<tb> SrO.ZrO2 <SEP> 2700
<tb> ZrO2 <SEP> 2715
<tb> MgO <SEP> 2800
<tb>
Dans le tableau qui précède, les formules,sont données sous la forme de leurs oxydes ou composés constitutifs et peuvent représenter soit le composé ayant la formule donnée, soit un mélange des composés séparés par un point et mélangés dans les proportions molaires indiquées.
Ainsi, afin de produire les verres ci-dessus, on peut faire fondre le composé ayant les formules données ci-dessus directement en produisant le composé et en en formant l'objet, comme décrit précédemment, ou bien, on peut mélanger les oxydes ou les composés constitutifs, comme dans le cas des verres à composants multiples, c'est-à-dire ceux ayant plus de deux oxydes. Par exemple, dans le cas de SiO.Al2O3.2SiO2, on peut mélanger SrO.SiO2 avec Al2o3.SiO2 ou bien une partie en poids de SiO et une partie en poids de Al2O3 et deux parties en poids de SiO2, ou bien on peut utiliser le composé SrO.Al2O3.2SiO2.
Dans le cas des verres au phosphate, comme, par exemple, 3Ba3(PO4)2.BaF2 et 5CaO.P2O5.SiO2, on peut mélanger 3CaO.P2O5 avec 2CaO.SiO2. On peut faire d'autres mélanges, ainsi que les techniciens de ce domaine le savent.
Pour faire fondre les matières, en particulier dans le cas où l'on utilisé des compositions ayant un point de fusion supérieur à 1650 C., on utilise des flammes dont les températures disponibles sont supérieures à 1650 C. et qui sont suffisamment. élevées pour faire fondre les matières jusqu'à un état de fusion correspondant à la viscosité désirée, comme mentionné précédemment. Ainsi, les combustibles suivant donnent les températures de flamme suivantes maxima. Sur le tableau, on donne le combustible en propor-
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tions molaires, le combustible en pour cent et on indique le gaz entretenant la combustion, à savoir l'air ou l'oxygène :
TABLEAU II.
-----------
EMI8.1
<tb>
<tb> COMBUSTIBLE
<tb> COMPOSITION <SEP> % <SEP> GAZ <SEP> ENTRETENANT <SEP> TEMPERATURE <SEP> MAX.
<tb>
LA <SEP> COMBUSTION <SEP> des <SEP> FLAMMES <SEP> ( C.)
<tb>
EMI8.2
5CH 4+ 2N2 13 Air 1792 5CH4+C02 11,5 Air 1797 lOCH4+3C02 12,3 Air 1777
EMI8.3
<tb>
<tb> 5CO+2N2 <SEP> 40 <SEP> Air <SEP> 1810
<tb> 500+CO2 <SEP> 37,6 <SEP> Air <SEP> 1797
<tb> 37 <SEP> % <SEP> CO.+27,1%
<tb> H2+ <SEP> 35,9% <SEP> N2 <SEP> 41,7 <SEP> Air <SEP> 1812
<tb> 5CO-CO2 <SEP> 37,6 <SEP> Air <SEP> 1797
<tb> 5CH+N2 <SEP> 11,5 <SEP> Air <SEP> 1827
<tb> 10CH4+C02 <SEP> 10,75 <SEP> Air <SEP> 1825
<tb> 2OCH4+CO2 <SEP> 10,35 <SEP> Air <SEP> 1850
<tb> CH4 <SEP> 10 <SEP> Air <SEP> 1875
<tb>
EMI8.4
C 4 H10 3 2 Air 1895
EMI8.5
<tb>
<tb> C2H6 <SEP> 5,9 <SEP> Air <SEP> 1895
<tb> iC4H10 <SEP> 3,2 <SEP> Air <SEP> 1900
<tb> C3H6 <SEP> 4,5 <SEP> Air <SEP> 1935
<tb> C4H8 <SEP> 3,4 <SEP> Air <SEP> 1930
<tb> 9CH4+H2 <SEP> 10 <SEP> ,5 <SEP> Air <SEP> 1880
<tb>
EMI8.6
'3CH4+2HZ 13 ,
5 Air 1900
EMI8.7
<tb>
<tb> 2CH4+3H2 <SEP> 16,5 <SEP> Air <SEP> 1916
<tb> lOCO-N2 <SEP> 35,9 <SEP> Air <SEP> 1915
<tb>
EMI8.8
20CO+C02 - 35,6 Air 1890
EMI8.9
<tb>
<tb> C3H9 <SEP> 4,15 <SEP> Air <SEP> 1925
<tb> 4H2+N2 <SEP> 28,87 <SEP> Air <SEP> 1925
<tb>
EMI8.10
5CH4+02 10,t Air ¯,¯ 1955 7CH4+02 , 10,2 ' 1 . Air" 1925
<Desc/Clms Page number 9>
TABLEAU II(Suite) ----------
EMI9.1
<tb>
<tb> COMBUSTIBLE
<tb> COMPOSITION <SEP> % <SEP> GAZ <SEP> ENTRETENANT <SEP> TEMPERATURE <SEP> MAX. <SEP>
<tb>
LA <SEP> COMBUSTION <SEP> des <SEP> FLAMMES <SEP> ( C.)
<tb>
EMI9.2
- - - - - ¯¯'¯ ¯ ....
9CH4+ C2H2 9 , 7 Air .93 0 50,1%C0*5 H2+.1,, ,l N2 3 6 Air 1940
EMI9.3
<tb>
<tb> C2H4 <SEP> 7 <SEP> Air <SEP> 1975
<tb> 6N2+N2 <SEP> 29,5 <SEP> Air <SEP> 1960
<tb> 4CH4+O2 <SEP> 10,5 <SEP> Air <SEP> 1980
<tb> CH4+4H2 <SEP> 22 <SEP> Air <SEP> 1960
<tb> CO <SEP> 37 <SEP> Air <SEP> 2000 <SEP> ¯10
<tb> CH4+9H2 <SEP> 24 <SEP> Air <SEP> 2000
<tb> 58,5% <SEP> CO+
<tb> 41,5% <SEP> H2 <SEP> 32,6 <SEP> Air <SEP> 2004
<tb> H2 <SEP> 31, <SEP> 6 <SEP> Air <SEP> 2045
<tb> 3CH4+02 <SEP> 10,7 <SEP> Air <SEP> 2040
<tb>
EMI9.4
7GH4+3C2H2 9,3 Air 2025
EMI9.5
<tb>
<tb> CO <SEP> 32 <SEP> Air <SEP> 2100 <SEP> ¯10
<tb>
EMI9.6
3CH4+ 2C2H2 9,25 Air 2075 2CH4+3C2H ,9,1 Air 2l6? CH4 +4C2H2 ", - ? ,05 Air 2.250 C4 +,9.C2H"2 ,9 Air 2290,
EMI9.7
<tb>
<tb> C2H2 <SEP> 9 <SEP> Air <SEP> 23 <SEP> 25 <SEP>
<tb> H2 <SEP> O2 <SEP> 2310
<tb>
EMI9.8
CD- 30 02 2400 ;
t. 10 H2 82 02 2427 H2 67 02' (, y "2487 H2 73 - - 02' . - . 2527 H2 ,78.', 02' 2660 x # , 78 , .. ' , . , > 1 1 1 0 ' >, 2660 ' co .ò> - '- . '-' 02' 2680 10 ..t....
<Desc/Clms Page number 10>
TABLEAU II (Suite). --------
EMI10.1
<tb>
<tb> COMBUSTIBLE
<tb> COMPOSITION, <SEP> % <SEP> GAZ <SEP> ENTRETENANT <SEP> TEMPERATURE-MAX.
<tb>
LA <SEP> COMBUSTION <SEP> des <SEP> FLAMMES <SEP> ( C.)
<tb> 550 <SEP> gaz <SEP> de
<tb> ville <SEP> (138
<tb> calories) <SEP> 65 <SEP> O2 <SEP> 2730
<tb>
EMI10.2
Co ¯ 80 02 2805 10
EMI10.3
<tb>
<tb> 800 <SEP> gaz <SEP> à <SEP> l'eau
<tb> (carbure)
<tb> (201,5 <SEP> calories) <SEP> 50 <SEP> O2 <SEP> 2800
<tb>
EMI10.4
CC 60 02 2905 10
EMI10.5
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<tb> CO <SEP> 70 <SEP> O2 <SEP> 2925 <SEP> ¯10
<tb> C2 <SEP> H2 <SEP> 18 <SEP> O2 <SEP> 2927
<tb> C2H2 <SEP> 50 <SEP> O2 <SEP> 2927
<tb> gaz <SEP> naturel
<tb> (258 <SEP> calories) <SEP> 45 <SEP> O2 <SEP> 2930
<tb> C2H2 <SEP> ' <SEP> 33 <SEP> O2 <SEP> 3007
<tb> C2H2 <SEP> 44 <SEP> O2 <SEP> 3137
<tb> C2H2 <SEP> 02 <SEP> 3500
<tb> Chalumeau <SEP> à <SEP> l'hydrogène <SEP> atomique <SEP> 3760
<tb>
Il semble que, par mélange convenable de combustibles, de gaz inertes (tels que l'azote)
et de gaz entretenant la combustion (tels que l'oxygène et l'air), on peut obtenir des flammes de température maximum suffisante pour faire fondre n'importe lequel des mélanges vitrifiables énumérés ci-dessus à des températures supérieures à 1650 C en choisissant le combustible approprié pour obtenir la température particulièrement désirée.
Toutefois, la demanderesse désire surchauffer les oxydes vitrifiables au-dessus de leurs points de fusion pour élever la température du bain de verre dans le but de réduire sa viscosité à une certaine valeur de .manière qu'il s'amincisse en un fil ayant le diamètre désiré. Ainsi, la demanderesse utilise une flamme dont la température moyenne ou maximum est suffisante pour élever la température du fil jusqu'à celle de la viscosité nécessaire. On peut choisir la composition du combustible et le gaz entretenant la: combustion qui donnent la flamme ayant la température élevée désirée.
Si la flamme est dirigée contre la tige de manière qu'elle enveloppe cette dernière, elle se comporte comme un bain de gaz chauds à température constante pour élever, à la vitesse maximum la température de la tige jusqu'à la température désirée et la maintenir à une telle température. On choisit, à cet effet, la composition du combustible. Par suite, si l'on désire maintenir la température-du fil en fusion 100 C. au-dessus du point de fusion, dans le but d'obtenir la viscosité d'amincissement convenable ainsi qu'on peut la déterminer, par exemple, en réglant les températures et les ten-
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sions d'enroulement de la bobine, on utilise les compositions produisant la flamme telles que celles énumérées dans le tableau qui précède pour donner une telle température maximum.
Ainsi, par exemple, si on utilise une tige formée de ZrO2 et de SiO2 de la manière décrite ci-dessus, ce qui donne un verre au silicate de zirconium, ayant un point de fusion de 2430 , on peut utiliser une flamme d'hydrogène et d'oxygène ou une flamme d'acétylène et-d'o- xygène ou bien une flamme de CO+O2, ou encore une flamme de gaz à l'eau ou de gaz naturel avec de l'oxygène, en réglant la composition, ainsi que cela est indiqué sur le tableau pour donner une flamme ayant la température dési= rée.
En projetant la flamme contre la tige, la flamme porte cette dernière à la température désirée, mais étant donné que la température de la tige ou du fil ne peut pas dépasser la température maximum de la flamme, un réglage convenable de celle-ci pour donner la température désirée comme mentionné ci-dessus fait fondre le verre et contrôle sa viscosité aux fins'indiquées.
La vitesse d'élévation de température pour passer de la région où l'on obtient l'amorce de fusion du liant avec l'aide des fondants d'amdr- gage, à la température de fusion, doit être aussi rapide que possible afin que la tige ne passe pas par la température de transition entre ces régions assez lentement pour permettre la séparation en phases des composants liqui- des formés par fusion partielle du mélange, ce qui fait qu'une migration de la phase liquide sous l'influence de la gravité se produit et aboutit ainsi à une séparation en phases dans la tige et un défaut d'uniformité de la com- position.
En faisant passer rapidement la tige de la région de l'amorce de la fusion dans la flamme ou à la zone de fusion, à haute température, on obtient une fusion rapide et totale du mélange de verre sans séparation en phases dans le mélange.
Bien que l'on ait décrit la présente invention en ce qui con- cerne le mode de réalisation que la demanderesse préfère comme une des plus utiles applications de la présente invention, la demanderesse ne désiré pas se limiter au mode de réalisation décrit. On peut utiliser d'autres formes d'appareils pour mettre en oeuvre le présent procédé. On peut produire d'autres formes que des fils ou des filaments suivant la forme de l'ajutage d'extrusion. Certains objets conformés ne demandent pas à être extrudés mais peuvent être moulés, conformés par matrices ou obtenus d'une autre maniè- re et soumis à la projection d'une flamme et à la chaleur nécessaire pour produire du verre d'une manière équivalente à celle décrite ci-dessus en ce qui concerne la production de filaments.
Ainsi, on peut extruder ou confor- mer d'une autre manière la masse liée de matières vitrifiables en un tube, une plaque, une feuille ou un ruban, chauffer la masse pour amorcer la fusion des fondants, lorsqu'on en utilise, sans altération de la forme de l'objet, et élever la température rapidement jusqu'au point de fusion du verre pour produire une masse visqueuse, cohérente, sans altération appréciable de la forme, et refroidir la masse conformée et fondue pour solidifier l'objet con- formé extrudé, par exemple, le tube, la plaque, la feuille ou le ruban ex- trudés en verre.
Les diverses compositions de verre, les fondants et les flam- mes ont tous été donnés à titre indicatif de la présente invention.
Il est bien évident que le mode de réalisation préféré dé- crit ci-dessus et représenté sur le dessin annexé n'est donné qu'à titre indicatif et non limitatif et que l'on peut y apporter diverses modificaticns sans s'écarter pour cela de l'esprit et de la portée de l'invention.
REVENDICATIONS.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.