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La présente invention se rapporte en générai à l'art de fondre le verre, et elle a trait plus par- ticulièrement à un procédé et à un appareillage nou- veaux et améliorés pour accroître la capacité de fusion d'un four à bassin et pour régler dans celai-ci la cir- culation du verre durant les stades continus de fusion et de raffinage.
Dans le procédé continu de fabrication du verre, la charge brute ou matière à traiter est introduite à
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une extrémité du bassin et est graduellement fondue et raffinée à mesure qu'elle avance lentement le long du bassin vers l'extrémité de décharge d'où elle est en- levée sous la forme de verre terminé fondu. La fusion ou liquéfaction de la charge est réalisée par de la chaleur appliquée sous la forme de flammes ou de gaz de combustion dirigés sur la surface de cette charge par des fenêtres qui s'ouvrent dans le compartiment de fusion au- dessus du niveau du verre. En général, quatre à six fe- nêtres sont agencées à intervalles le long de chacun des côtés opposés du four à bassin conventionnel.
Il est évidemment essentiel dans toute opération de fabrication du verre que les matières chargées soient complètement fondues ou fusionnées avant de sortir par l'extrémité de décharge ou de travail du four. Un des facteurs lesplus importants pour prévenir le passage de matière non fondue ou non raffinée à l'extrémité de travail, assurant ainsi la production d'une masse fondue de consis- tance uniforme et homogène, est le réglage rigoureux-, de convection qui, comme on le sait, existent dans le verre fondu. Ces courants sont généralement d'origine thermique et bien qu'ils soient d'ampleur assez faible, ils exercent une action importante sur l'homogénéité de la masse.
A l'élaboration, lorsque la matière chargée est introduite à l'extrémité de chargement ou extrémité ar- rière du bassin, le verre fondu déjà dans le compartiment de fusion'est refroidi par ia charge froide, et ainsi il s'établit un gradient de température courant sur la longueur du four. La conséquence de ceci est que l'on constate qu'une région de température maximum existe
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substantiellement à l'endroit de la troisième fenêtre d'un four à cinq fenêtres utilisé industriellement.
Une autre conséquence de ceci est que la tempéra bure est plus basse à l'extrémité arrière ou de chargement du four, et est plus basse à l'extrémité avant ou de décharge que la température au point ou à la région avoisinant l'em- placement de la troisième fenêtre. Puisque le verre est à sa température la plus élevée dans cette aire, il est le plus dilaté à cet endroit et il est relativement moins dense que le verre dans les aires situées de part et d'autre. En outre, étant donné que ded courants thermi- ques s'écoulent à partir d'aires relativement chaudes vers des aires relativement plus froides, on peut dire que le verre descend d'aires relativement plus chaudes, où il est le plus dilaté, vers des aires relativement froides ou il est le moins dilaté.
La région relative- ment chaude est souvent désignée par "point chaud" et on peut encore la désigner comme étant une "source", à cause du jaillissement du liquide en. cet endroit.
Le fait que le verre fondu descend réellement,en d'autres termes qu'il y a une circulation réelle vers l'arrière et vers l'avant à partir du point chaud, peut être aisément démontré en plaçant des morceaux de brique de silice sur la surface du verre. On constatera que ces morceaux se déplacent vers l'arrière dans le four s'ils sont à l'arrière du point chaud, et qu'ils progressent vers l'avant s'ils sont en avant ou en face de ce point chaud.
En plus de ce mouvement longitudinal, on consta- tera également que les morceaux de silice se déplacent aussi vers l'extérieur en direction des côtés du bassin puisque le verre auxdits côtés est relativement plus froid
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qu'il ne l'est pratiquement au centre. Ces phénomènes démontrent clairement qu'il existe des courante thermiques et que le verre dans le four circule continuellement sui- vant certains circuits.
Naturellement, ces courants ther-
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i> miques et leur action déterminant un écoulement, vers l'arrière, du verre en surface à partir du point chaud vers l'arrière du four ont une grande importance en em- pêchant la charge non fondue de descendre le four vers l'extrémité de travail.
On a proposé autrefois un certain nombre de procé- dés divers pour régler et accroître l'ampleur des cou- rants de convection. Par exemple, on brûlait des quanti- tés plus importantes de combustible à la troisième fenê- tre, avec comme conséquence que la température est plus élevée dans cette région et que les courants thermiques sont augmentés d'intensité. Ou encore, on brûlait une quantité relativement plus importante de combustible à la quatrième fenêtre par rapport aux autres fenêtres, si @ bien que l'emplacement du point chaud était déplacé vers le bas du bassin en direction de la quatrième fenêtre.
Cependant, bien que ces moyens donnent en général de bons résultats, il est difficile par ces mesures de maintenir une position constante du point chaud et, par conséquent, il peut se produire dans le bassin des courants de convec- tion variables.
En plus des moyens précédents, on a construit des fours avec des séparations ou barrages pour isoler méca- niquement l'aire dite de fusion de l'aire de raffinage de réservoir. Bien que ces moyens peuvent s'employer ef- ficacement pour circonscrire les courants thermiques et les conserver dans les limites voulues, il est relativement
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incommode et onéreux d'adapter ces séparations à un bassin existant. Il est également possible d'introduire au fond du four des brûleurs à gaz sous haute pression amenant des mélanges de combustible et d'air, ce qui fait que les gaz combustibles passent de bas en haut à travers le verre et,'par leur combustion, échauffent le verre.
Toutefois, l'emploi de tels gaz combustibles offre l'in- - convénient de restreindre les additions gazeuses aux pro- duits de combustion des gaz combustibles, alors que dans certain cas il est souhaitable d'éviter des additions supplémentaires de vapeur d'eau ou d'autres produits de combustion.
C'est pourquoi un objet important de la présente invention est de régler exactement la circulation du verre dans un four à bassin et de produire ainsi un verre plus homogène sans les inconvénients des techniques anté- rieures connues dans l'art.
Un autre objet de l'invention est de régler exacte- ment la circulation du verre fondu dans un four à bassin tandis que l'on augmente matériellement en même temps la capacité de fusion du bassin.
Un autre objet de l'invention est d'empêcher sub- stantiellement le passage de verre non fondu ou non raf- finé à l'extrémité de travail du four à bassin par un réglage amélioré des courants de convection circulant au sein de la masse fondue.
Un autre objet de l'invention est d'accroître la capacité de fusion du bassin et de produire une augmenta- tion de l'ampleur de la circulation du verre sans altérer substantiellement les courants thermiques normaux qui existent.dans le four en l'absence de moyens circulatoires artificiels.
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Un autre objet de l'invention réside dans l'apport d'un procédé et d'un appareillage pour augmenter la capa- cité de fusion de verre et pour régler les courants de convection dans un bassin à verre, où on utilise des électrodes au moyen desquelles on'fait passer un courant électrique à travers le verre fondu pour réchauffer.
Un autre objet de l'invention réside dans l'apport d'un procédé et d'un appareillage pour augmenter la ca- pacité de fusion d'un bassin et pour régler les courants de convection à 1'intérisur de celui-ci, qui consiste sub- stantiellement à la fois à chauffer et à faire circuler en outre la masse de verre dans une région étroitement adjacente à la ligne normale du point chaud dans le four, ce qui fait que la circulation du verre est augmentée sans changer pratiquement la direction de déplacement des courants thermiques normaux dans le verre.
Dans les dessins d'accompagnement : la figure 1 est une vue en hàuteur latérale d'une portion dtun four à bassin comportant une forme du moyen régulateur de circulation et de chauffage amélioré de la présente invention; la figure 2 est une coupe verticale effectuée sub- stantiellement suivant la ligne 2-2 de la figure 1; la figure 3 est une vue en coupe détaillée d'une forme modifiée du moyen de réglage de la circulation; la figure 4 est une vue en plan fragmentaire du moyen de réglage représenté dans la figure 3 ; la figure $ est une vue en coupe détaillée d'une autre modificat du moyen de rêglage de la circulation;
la figure 6 est une coupe longitudinale partielle
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effectuée suivant la ligne centrale d'un four à bassin et montrant tine forme modifiée de l'invention utilisée pour augmenter la capacité de fusion du verre du four; la figure 7 est ,une coupe transversale effectuée suivant la ligne 7-7 de la figure 6.
Suivant la présente invention, on prévoit un procédé de fusion du verre dans un four de fusion du type à bassin contenant un bain de verre fondu, procédé qui consiste à localiser sélectivement dans le bain une région de courants thermiques ascendants de verre fondu en appliquant une chas- leur extérieure au bain, et à appliquer un chauffage sup- plémentaire à l'intérieur du bain dans cette môme région de courants thermiques ascendants.
L'invention apporte également un appareillage de fusion du verre, comprenant un four du type à bassin ayant une chambre de fusion dans laquelle on introduit les ma- tières premières de fabrication du verre et qui contient un bain de verre fondu, un moyen de chauffage pour diriger de la chaleur contré la surface du bain fondu et de matières premières pour fondre ces dernières et pour produire une région de courants thermiques ascendants de verre fondu, et un moyen pour introduire de la chaleur dans la région des courants thermiques ascendants, en-dessous de la surface.
L'invention consiste en outre en un four de verrerie du type à bassin contenant un bain de verre fondu et dans lequel le verre est soumis à une fusion et à un raffinage dans des zones successives du four, en combinaison avec un moyen pour chauffer extérieurement le verre dans la zone de fusion, un moyen pour chauffer le verre dans la zone de raffinage et un moyen de chauffage par électrodes entre les
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zones de fusion et de raffinage.
Se référant maintenant aux dessins, et plus particu- lièrement aux figures 1 et 2, on représente une portion d'un
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fourra bassm contïrn 10 t:luquëy6onvient et s'adapte particu- lièrement bien la présente invention. On notera toutefois que les moyens nouveaux de réglage et de chauffage révélés ici peuvent également s'employer en relation avec des ma- tières autres que le verre et dans des fours de fusion autres que celui du type à bassin continu.
Ces fours continus comportent ordinairement un sommet ou toit 11, des parois latérales 12, des parois terminales 13, et un fond ou sole 14, le tout étant construit en un matériau réfractaire approprié. La matière formatrice de verre ou charge brute est introduite à l'extrémité de chargement 15 du four par un dispositif alimentateur (non représenté) et elle est réduite à l'état fondu dans la chambre de fusion 16 à partir de laquelle elle s'écoule dans une chambre de raffinage (non représentée) et est en- suite enlevée à l'extrémité opposée ou extrémité de sortie du four, à l'état de matière homogène. Bien que la chambre 16 soit appelée chambre de fusion, une partie de l'action de raffinage peut également s'y produire.
La chaleur pour réduire la charge en verre fondu à l'intérieur de la chambre de fusion 16 est produite par des moyens appropriés tels que des régénérateurs qui in- troduisent des gaz chauds par les fenêtres 17 et'18 débou- chant dans le bassin de fusion au-dessus du niveau du verre en mouvement dans celui-ci. Comme on 1'a signalé antérieure- ment, les fenêtres sont agencées à intervalles le long des deux côtés du four 10 et normalement il y a cinq de ces fenêtres dans un four du caractère décrit.
Pour la clarté
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de la description on ltuillse 10 nombre 17 pour désinger la première fenêtre et le nombre 18 pour identigfer la troisième fenêtre
Lorsque 1a charge brute est introduite dans le four
10 par l'extrémité de chement 15 du four, des tempéra- tures variables s'établissant sur toute la longueur de ce four et il se crée un point chaud ou région de tempé rature maximum substantiellement à l'endroit de la fenêtre 18 qui est la troisième fenêtre d'un four à cinq fenêtres.
Par suite des courants thermiques qui s'écoulent vers l'avant et vers l'arrière en direction des aires relati- vement plus froides à partir de la ligne du point chaud, il s'établit une circulation du verre d'une manière telle que les matières complètement fondues sont entraînées vers l'avant et la charge non fondue est entraînée vers l'arrière et maintenue dans l'aire éntre la troisième fenêtre et l'extrémité de chargement jusqu'à fusion complète, après quoi elle descend dans la masse fondue et est finalement entraînée de bas en haut et ensuite vers l'avant dans la chambre de raffinage.
Cependant, il arrive parfois que les courants de convection ne soient pas d'une ampleur suffisante pour faire circuler adéquatement la masse fondue, ce qui a pour résultat que la charge non fondue va au delà de la troisième fenêtre ou du point chaud et apparaît par la suite dans la masse terminée sous la forme d'un défaut.
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On empêche pratiquement ici une telle situation en apportant des moyens qui augmentent ou accélèrentla cir- culation du verre sans modifier pratiquement les courants thermiques normaux qui existent dans le four en l'absence de ces moyens. On représente'dans les figures 1 et 2 un appareillage particulièrement bien approprié à cette fin, figures dans lesquelles on représente plusieurs moyens 19 de réglage de la circulatin espacés qui s'étendent à travers la sole 14 du four 10 en des points prédéterminés à l'intérieur de la chambre de fusion 16 et en une rangée transversale entre les parois latérales 12 du four.
Ces moyens 19 sont de préférence situés pratiquement sur la ligne normale du point chaud dans le four ou même légè- rement en arrière ; end'autres termes, ils sont en général situés en une rangée verticale, ou rideau, en alignement substantiel avec la troisième fenêtre 18 d'un four à cinq fenêtres.
Les moyens de réglage de la circulation 19 repré- sentés suivant une forme de réalisation de l'invention comportent plusieurs électrodes 20, en forme de tige, montées dans des supports 21 portés par la sole 14 du four et maintenues en cet endroit en une position prati- quement fixe au moyen de manchons 22 qui ont également la fonction de supporter un fil d'amenée 23 à partir d'une source convenable de courant électrique.
Bien que les élec- trodes 20 soient maintenues bloquées par les manchons 22, ' ces manchons peuvent être déserrés lorsqu'il est souhaita- ble de remplacer une électrode épuisée ou de faire avancer l'électrode dans le bain fondu, par exemple-lorsque sa portion terminale s'use. Les électrodes elles-mêmes peu- vent être constituées en un quelconque des matériaux ap- propriés divers, comme par exemple du carbone, du graphite
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ou une combill:dGÙ11 du ces deux uabiures, ou un t.,.l..¯LLt fer-chrome, de ; al.ia;;os de platina ou de TW..:Ci..tUX j,'ç!.r(j;], du per forgé ou de l'acier, du cuivre, du nickel, du molybdène ou du zinc.
On peut utiliser diverses combinaisons électriques avec l'agencement d'électrodes représenté dans la figure
2. Par exemple les neuf électrodes qui y sont représen- tées peuvent être réparties en trois groupes de trois électrodes chacun, et chaque groupe peut être relié à un conducteur différent provenant d'une source de courant al- ternatif triphasé. Dans un tel agencement, l'électrode la plus extrême 24, sur la gauche de la figure, peut être re- liée à un conducteur il d'un câble triphasé 25. L'électrode adjacente 26 est raccordée au conducteur B du câble et l'électrode suivante 27 est alimentée par le conducteur restant Ç du câble. Les autres électrodes 28 à 33 sont raccordées de manière similaire aux conducteurs du câble.
Les électrodes' 28 et 31 sont raccordées au conducteur A les électrodes 29 et 32 sont raccordées au conducteur B et les électrodes restantes 30 et 33 sont alimentées par le conducteur C Avec la combinaison électrique représen- tée, des électrodes adjacentes sont toujours alimentées électriquement par des phases différentes, de manière à ce qu'un courant électrique puisse passer entre elles à travers le verre fondu.
Il existe plusieurs moyens émetteurs d'un milieu ga- zeux 34, disposés entre les électrodes 20 et formant une partie des moyens de réglage de la circulation 19, qui sont également agencés en une rangée s'étendant entre les parois latérales du four 12'généralement en alignement
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avec la troicicuio ténèbre 18. Les moyens éstletteurs 34
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sont de préférence espacés pratiquement à mi-distance entre deux électrodes adjacentes 20 et ils peuvent être constitués par des longueurs convenables de cyaux métalli- ques qui sont fixés à l'intérieur de la sole du four 14 en alignement avec sa surface supérieure.
De l'air, du gaz ou d'autres milieux de ce genre, de préférence à l'état comprimé, sont éjectés à partir des moyens 24. En outre, on peut choisir des gaz qui exercent une action réductrice, ou oxydante, ou neutre.
Il peut parfois être souhaitable de modifier l'agen- cement alterné décrit plus haut d'électrodes et de moyens émetteurs en plaçant un groupe espacé d'électrodes en une rangée s'étendant depuis chaque parois latérale du four vers l'intérieur sur une distance substantiellement égale à 1/4 ou à 1/3 de la largeur du bassin, et en plaçant entre une telle série d'électrodes, en alignement avec elles, une rangée seulement de moyens émetteurs . En d' autres termes, il peut parfois être préférable de remplacer les trois électrodes du centre (figure'2) par des moyens émet- teurs d'air et d'enlever ou de remplacer ces moyens exté- rieurement à ces trois électrodes par des électrodes supplà- mentaires.
Un tel agencement peut avoir comme avantage de fournir un supplément de chaleur au verre relativement plus froid avoisinant les parois latérales du four, d'augmenter en même temps sa circulation et aussi deréduire quelque peu la température de la masse du verre dans la portion centrale du four tout en assistant la circulation du verre en cet endroit.
On représente des formes modifiées de ltinvention dans les figures 3, 4 et 5, et en se référant aux deux premières figures, on voit que le moyen de réglage de la circulation 35 révélé ici comprend une électrode 36, en forme de tige,
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supportée dans un support 37 et fixée à la sole 14 du four par un manchon 38 présentant le même caractère général que décrit antérieurement. On alimente en courant électrique cette électrode au moyen d'un fil d'amenée 39 porté par le manchon 38. A distance de l'électrode 36 et suivant une dis- position généralement en cercle autour de celle-ci, il existe plusieurs tuyaux ou moyens émetceurs 40 à partir des- quels de l'air, du gaz ou d'autres milieux gazeux ou combi- naisons de ceux-ci peuvent s'écouler.
Chacun de ces tuyaux peut être relié à un tuyau général d'admission 41 raccordé à une source du milieu gazeux que l'on a choisi. Les moyens de contrôle composites 35 sont de préférence espacés en des points prédéterminés en une rangée s'étendant entre les pa- rois latérales de la chambre de fusion du four, en alignement général avec la troisième fenêtre d'un four à cinq fenêtres.
Le moyen de réglage de la circulation 42 constituant une forme supplémentaire de l'invention et représenté dans la figure 5 comporte un tube cylindrique creux 43 dont les parois 44 forment l'électrode et dont la portion centrale ouverte 45 constitue le moyen à travers lequel le milieu gazeux peut être éjecté. Le tube 43 est monté dans la sole 14 du four 10 au moyen d'un support 46 de même construction générale que les supports 21 et 37, et ce support 46 porte un manchon 47 qui amène le courant aux parois 44 du tube, qui peut supplémentairement servir de moyen d'ajustage pour le mouvement vers l'intérieur et vers l'extérieur de ce tube 43.
A l'extrémité opposée du manchon 47 il y a un tuyau d'entrée d'air 48 pour fournir de l'air comprimé, du gaz ou d'autres mélanges à partir d'une source appropriée à la portion centrale ouverte 45 du tube 43 et sur la circonfé- rence du manchon il existe un fil d'amenée 49 relié inté- rieurement aux parois 4 du tube et extérieuroment à une
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source de courant c:l.',¯c cri L14'. Les 1U,.v'::r.i.i.tu..;c d t rIE:C G1'W ! . ayant la composition décrire .flréc';d(i!1..rlUllt; yC:LtVC:I L Gare utilisés dans la fabrication du tube 43 et l'on peut employer divers moyens d'ajustage pour compenser l'usure .c1 ri l'électrode.
Les moyens de contrôle 42 sont agences dans
1a sole du four en des emplacements substantiellement les méme que ceux des autres moyens décrits plus haut.
Les divers moyens de réglage de circulation et de renfoncement de.chauffage comme décrits et représentés plus haut dans les dessins d'accompagnement ont un mode .de fonctionnement qui est essentiellement le même pour toutes les formes de l'invention. Lorsque le courant est appliqué aux électrodes 20 ou 36, ou aux parois 44 des tubes 43, et qu'en même temps on fait s'écouler un milieu gazeux à partir des moyens émetteurs 34 ou 40, ou à partir de la portion centrale ouverte 45 des tubes 43, la masse de verre fondue dans une aire entourant les moyens de circulation est amenée à se déplacer suivant une direction généralement circulaire à partir de ces moyens Spécifiquement,
les élec- trodes imposent un chauffage additionnel localisé en faisant passer un courant électrique à travers le verre qui se trouve entre elles et qui est chauffé par résistance à une tempé- rature plus élevée par le passage du courant à travers le verre. Ce chauffage supplémentaire crée des courants de con- vection thermiques qui s'ajoutent aux courant thermiques normal.ement créés.
Le résultat de cet accroissement de l'ampleur des courants dans le bain fondu est que le verre complètement fondu et moins dense est entraîné vers l'avant et, essentiellement, en même temps, la charge non fondue de- meurant sur la surface du bain fondu estentraînée vers 1'ar- rière de la région du point chaud et est soumise continuelle- ment à la temp@rature plus élevée de cette aire jusque ce
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qu'elle fonde et descende dans la masse fondue, après quoi elle est aussi entraînée vers l'avant de la région relati- vement plus chaude du bassin. L'écoulement continu de la charge et du verre fondu est représenté par les floches dans la figure 1.
En même temps que l'on applique de la chaleur par les électrodes, de l'air comprimé ou gaz ou autres milieux si- milaires circulent de bas en haut dans la masse de verre à partir de moyens émetteurs,ou tuyaux pour fournir un apport mécanique supplémentaire aux courants thermiques existants.
Des bulles se forment à partir de l'air ou autre substance gazeuse introduite sous pression dans le verre et, lorsque ces bulles s'élèvent, il se produit un mouvement du verre qui entoure immédiatement les bulles. Normalement ces bulles continueraient directement leur trajet verticalement jusqu'à la surface, mais en raison des courants de convection addi- tionnels provoqués par les effets calorifiques des électrodes, les bulles sont généralement entrainées dans les directions desdits courants de convection et déplacent le verre porté par les bulles dans les mêmes directions générales.
Cependant, comme l'effet de refroidissement du milieu gazeux est plus que compensé par l'effet calorifique créé par le passage d'un courant électrique à travers le verre fondu entre les électrodes, il est peu probable que le verre soit refroidi dans l'aire entourant les jets gazeux. Ainsi les inconvé- nients d'un refroidissement par les moyens gazeux et ltincon- vénient de l'incapacité d'obtenir la circulation maximum désirée par les électrodes seules, sont ici éliminés de manière pratiquement complète par l'emploi localisé simul- tané de gaz et de chaleur comme supplément aux courants thermiques normaux, sans diminuer leur efficacité essentielle.
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La modification de l'invention représentée dans les figures 6 et 7 est principalement destinée à renforcer la capacité de fusion d'un bassin de fusion régénérateur de type conventionnel semblable au bassin 50 (figure 6), le- quel est du type couramment employé pour la production de verre en feuille ou en plaque. Le bassin 50 est substan- tiellement rectangulaire en coupe transversale et il a une paroi de fond 51, des parois latérales opposées verticales 52, et un toit voûté 53. La portion intérieure 54 du bassin, les extrémités de cette portion intérieure étant définies par une paroi terminale 55 et une voûte suspendue 56, est chauffée au moyen de flammes sortant transversalement à travers le bassin à partir d'une série de cinq fenêtres 57 prévues dans chacune des parois latérales du bassin et disposées les unes en face des autres.
Lorsqu'on fond du verre par un systëme régénérateur à feu ouvert de ce genre, les flammes chauffent le toit du bassin 53 jusqu'à incan- descence et le toit a son tour irradie de'la chaleur vers le bas sur la surface 58 d'un bain fondu de verre 59 contenu dans le bassin.
Le chauffage du bain de verre en dessous de sa surface supérieure est réalisé principalement par rayonnement étant donné que le verre, même lorsqu'il est fondu, est un con- ducteur médiocre de la chaleur et que par conséquent l'action des flammes en soi chauffe uniquement de manière effective la surface immédiate du bain.
En quelques mots, suivant la présence forme de réli- sation de l'invention, le point chaud estsélectivement localisé dans une région voulue du verre fondu par le chauffage propre du four, et le verre dans cette région est alors chauffé par résistance, ce qui au; mente la capacité de fusion du bassin.
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Tout. comme la forme de réalisation de l'invention représentée Dans les figures 1 et 2, le point chaud D du bassin 50 peut être localise substantiellement en alignement avec la fenêtre moyenne ou troisiùme fenêtre 60, en réglant le volume des flammes sortant des fenêtres respectives 57 du four.
En d'autres termes, les fenêtres seront allumées de manière à ce que le toit du four au-dessus du point chaud D soit relativement plus chaud que les portions restantes du toit et, par suite du cheminement transversal des flammes à ltintérieur dù bassin, spécialement si la fenêtre centrale 60 de chaque côté du bassin est allumée à un taux d'émission de chaleur plus élevé que les fenêtres restantes, il y a formation d'une aire transversale à haute incandescence dans le toit substantiellement sur toute la largeur du bassir. et immédiatement au=dessus d'une région transversale reso 6 en bain qui devient alors le point chaud.
Cette aire trans- versale du toit irradie de la chaleur vers le bas dans le @ bain et produit une région substantiellement de même étendue de courants thermiques ascendants opposés qui constituent le point chaud D.
Comme mentionné antérieurement, comme le verre est maintenant le plus chaud dans l'aire D il est dilaté et moins dense que le verre dans les aires situées de part et d'autre du point chaud. Par conséquent, le verre fondu a tendance à descendre depuis le point chaud vers les aires plus froides sur chacun de ses côtés. Les flèches en poin- tillés le long de la surface du bain dans la figure 6 indi- quent les courants thermiques de verre fondu qui s'écoulent vers l'arrière en direction de l'extrémité.de chargement ou doghouse 61 du bassin, et les flèches pleines le long de la surface montrent les courants thenniques qui sont dirigés
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vers l'extrémité de décharge du bassin et dans la direction de la "traction" exercée sur le bain par suite de la décharge du verre en cet endroit.
Conformément à cette forme de réalisation de l'invention, le verre fondu formant les courant thermiques, dans la région du point chaud localisé sélectivement, est chauffé par résis- tance à une température :plus élevée, ce qui fait que la capa- cité de fusion du bassin est augmentée et en même temps les courants thermiques sont maintenus dans leur trajet normal.
Le moyen pour chauffer le verre par résistance comprend plusieurs électrodes verticales 62 espacées, faisant saillie à travers la paroi de fond du bassin et s'étendant verticale- ment sur une distance limitée dans le bain de verre fondu.
Comme on peut le voir dans la figure 7, ces électrodes peuvent être du type représenté dans la figure 2 et elles sont espa- cées suivant une ligne transversale s'étendant substantielle- ment sur la largeur du bassin entre les parois latérales et à l'intérieur de la région de point chaud D, en étant englo- bée dans cette région. On peut utiliser divers agencements de raccordement des électrodes pour réaliser le chauffage par résistance du verre au moyen de l'effet joule, et le système électrique représenta dans la figure 7 n'explique qu'une forme pouvant être utilisée. Comme on le voit, l'élec- trode la plus extrême 63 sur la gauche de la figure et l'élec- trode 64 immédiatement sur la droite de la ligne centrale du bassin sont alimentées par un conducteur A d'un câble 65 raccordé à une source de courant alternatif triphasé.
Les électrodes 66 et 67 adjacentes et sur la droite des électrodes 63 et 64 sont raccordées au second conducteur B du câble 65, tandis que les deux autres électrodews 68 et 69 sont alimentées le troisième conducteur Ç du câble.
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Lorsqu'une motte 70 de matières premières de fabri- cation du verre, ou charge, est introduite dans le bassin par son doghouse 61, la motte par suite de la pression exer- cée par les mottes suivantes, est poussée en avant dans 1'in- térieur du bassin ou chambre de fusion 54 pour être exposée aux flammes sortant des fenêtres 57 destinées à rayonner de la chaleur dirigée vers le bas depuis le toit du bassin.
Cette action de chauffage par le haut, qui fond et liquéfie la charge, est renforcée par les courants thermiques dirigés vers l'arrière (flèches en pointillés) du verre fondu qui agissent sur les portions de la charge en dessous de .- sur- face du bain. On comprendra aisément que si le chauffage du bain par le haut est maintenu relativement constant, en ce qui concerne l'apport de chaleur par le haut au bassin, la capacité de fusion du bassin peut être accrue en augmentant la température du verre contenu à l'intérieur des courants thermiques mobiles qui sont en contact avec les matières chargées devant être fondues.
Pour décrire de manière plus adéquate le procédé de l'invention, la portion 71 de l'intérieur du bassin entre le doghouse et le point chaud (figure 6) sera considéré comme étant la zone de fusion, tandis que la portion 72 à la droite du point chaud sera considérée comme la zone de raffinage. Chose bien connue dans 1'art, 1a zone de fusion est la portion du bassin dans lamelle la fusion de la charge pour verre s'opère, alors que la zone de raffinage est la portion du bassin dans laquelle les graine et les bulles résultant de l'action de lafusion sont éliminés.
Suivant le procédé de l'invention, le verre fondu à l'intérieur des courancs thermiques ascendants dans la zone de. fusion est chauffé par résistance avant d'atteindre la surface du bain de verre, dans 1a région du oint chaud, au moyen de courants électriques passant entre les électrodes
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62 et à travers le verre fondu. Comme on le voit dans les figures 6 et 7, les électrodes sont situées dans les couches inférieures du bain.
Par conséquent, après avoir été chauffé par résistance, le verre à l'intérieur des courants ther- miques a une plus grande tendance à s'élever vers la sur-- face du bain.
Lorsque le verre chauffé par résistance approche de la surface, il absorbe davantage de la chaleur rayonnante provenant de la région du toit qui surplombe immédiatement le point chaud et, en atteignant la surface et en étant entraîné vers l'arrière en direction du doghouse, le verre dans les courants est supplémentairement chauffé par les flammes sortant des fenêtres les plus proches du doghouse.
Au contact de la portion de la motte 70 en-dessous de la surface du bain, ces courants sont refroidis puisqu'une certaine quantité de chaleur en est prélevée pour fondre la charge. Après avoir été ainsi refroidis, les courants thermiques s'enfoncent vers la base du bassin, et assistés par la "traction" exercée sur le bain, ils s'écoulent le long du fond du bassin 51 en direction du point chaud D.
Après pénétration dans la région du point chaud, le verre à l'intérieur des courants est de nouveau attiré vers le haut et de nouveau chauffé par résistance à l'aide des élec- trodes avant d'être entraîné vers l'arrière pour recommencer le cycle d'écoulement. Il est évidemment entendu que, par suite de la "traction" exercée sur le bassin, une certaine proportion du verre dans les courants thermiques ascendants sera attirée vers 1'avant, à la surface du bain, et par dessus les électrodes 62, pour fusionner avec les couches supérieures de verre fondu dans la zone de raffinage.
Comme cette portion attirée vers l'avant est à une température
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élevée du fait du passage par le point chaud et du fait du chauffage par résistance en ce lieu, le raffinage du verre dans la zone de raffinage se produira plus rapidement.
En passant le long de la surface de la zone de raffi- nage, le verre fondu attiré vers l'avant depuis la zone de fusion' est supplémentairement chauffé par les flarnraes is- sues des deux fenêtres 57 au delà du point chaud et aussi par la chaleur rayonnante dirigée vers le bas à partir du toit du bassin dans la zone de raffinage.
A partir de la zone de raffinage, le verre plus chaud continue à cheminer le long de la surface du bain par la zone de conditionnement du four (non représentée) et arrive au point d'extraction du four. Le verre revenant du point d'extraction se déplace le long du fond du bassin et pénètre à nouveau dans la zone de raffinage.
Comme la zone de fusion et aussi la zone de raffinage du bassin ont une paroi de fond 51 commune, le verre s'é- coulant vers le point chaud dans la zone de raffinage (flèches pleines) rencontre le verre s'écoulant vers le point chaud dans la zone de fusion (flèches en pointillés) et les deux courants fusionnent dans le point chaud et sont attirés vers le haut entre les électrodes 62 pour être chauf- fés par résistance. Ainsi, le verre recyclé dans la zone de raffinage est porté substantiellement à la même température que la portion du verre qui entre dans la zone de raffinage, provenant de la zone de fusion, le long de sa surface.
Une des utilisations probablement la plus avantageuse de.la modification de l'invention est réalisée dans la ±-abri- cation de verres absorbeurs de chaleur, comme ceux que l'on utilise dans la fabrication des pare-brise d'automobiles.
Ce type de verre, par suite de sa teneur relativement élevée
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en fer (approximativement 0,50% de Fe203)absorbe la cnaleur rayonnante. Lorsque le verre est à l'état fondu dans un four à bassin, la chaleur rayonnante dirigée vers le bas à partir du toit ne pénètre pas facilement dans les couches inférieures du verre au voisinage du fond du bassin. Lorsqu'on fond un type de verre absorbeur de chaleur dans un bassin du type représenté dans les figures 6 et 7, et suivant le procédé de l'invention, l'augmentation de température des courants thermiques ascendants, par suite de leur chauffage par résistance, est d'un degré plus élevé comparativement au verre ordinaire.
Bien que l'on ait représenté plusieurs électrodes 62, le procédé de l'invention peut être exécuté de manière sa- tisfaisante avec deux électrodes seulement. Par exemple, on peut prévoir seulement les électrodes les plus extrênes 63 et 69 dans le fond du bassin et faire passer un courant élec trique entre celles-ci. Ou bien, on peut employer les élec trodes intérieures 66 et 67 pour effectuer le chauffage par résistance.
Il était signalé précédemment que le point chaud du bassin représenté dans la figure 6 peut être localisé sélec- tivement en face de la troisième fenêtre de chauffage 59 et que les électrodes 62 sont alors fixées dans le bassin sub- stantiellement en alignement avec cette fenêtre. Au cas où il serait souhaitable de localiser le point chaud en face de la quatrième, ou seconde à partir de la dernière fenêtre à distance du doghouse, il va de soi que les électrodes 62 doivent alors être situées suivant une ligne transversale en face de la quatrième fenêtre.