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" FOUR POUR LA FUSION DU VERRE "
L'invention se rapporte à un four de fusion utilisé dans la fabrication du verre et plus particulièrement en vue d'obte- nir des articles en verre pressé simple moulé ou soufflé tourné plutôt que dans la fabrication de verre à vitres. De plus, étant donné qu'on aasocie généralement dans un ensemble unique une machine qt un appareil de façonnage, tel qu'une machine à souffler les bouteilles, on peut dire que l'invention est appli- cable aux ensembles de ce genre, sans se limiter pour cela à
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cette coule application.
De même que les fours de fusion ordinairement- utilisés dans l'indu.trie du verre, la four selon l'invention est de forma allongée; il est conçu pour recevoir en une de son ex- trémités des chargea successives Intermittentes d'une composi- tion déterminée et comporte une cuve dans laquelle a lieu la fusion de oellea-oi, le verre ainsi obtenu n'écoulant vers l'autre extrémité de la cuvée Le verre en fusion franchit un étroit paaaage ménage dans une paroi transversale pour pénétrer dans une zone d'affinage ou de travail 4 partir de laquelle on recueille le verre en fusion par l'intermédiaire d'un canal qui alimente le feeder.
Comme dans les fours usuels, des brû- leurs sont disposés dans les parois latérales de la cuve pour brûler du combustible dans la portion du four située au-dessus des charges qu'on veut fondre et maintenir en fusion. Toute- feint la présente invention concerne divers perfectionnements permettant d'obtenir une fusion rapide et efficace, l'évacua- tion des gaz de combustion ainsi que la récupération de leur chaleur étant assurées par un ensemble unique combinant des carneau! et une cheminée.
En vue de ce* résulats, la cuve de ce nouveau four présente, en celle de non extrémités par la- quelle s'effectue le chargement, une section peu profonde et relativement courte raccordée par une pente raide à une sec- tion principale relativement profonde, l'espace situé au-des- sus de la cuve et dans lequel s'effectue la combustion compor- tant une paroi transversale, de préférence réglable verticale-' ment,
que les gaz de combustion à haute température traversent à une vitesse relativement très élevée. Au-delà de cette paroi
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ot près de celle des extrémités de la section principale par laquelle pénètrent les chargeât des cerneaux latéraux opposés entraînent tous les gaz de combustion hors du foyer dans dea
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carneaux verticaux qui communiquent entre eux par un cerneau horizontal* Du centre de ce carneau horizontal et dans le plan médian du four part une cheminée verticale entourée par un ré-
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cupérateur de chaleur dans lequel on fait circuler de l'air à contre-courant avec les gaz passant dans la cheminée, cet air,
! qui pénètre par le fond du récupérateur,pénétrant ensuite dans des collecteurs qui l'amènent aux divers brûleurs du four.
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Bien que cet enaemble soit ainsi disposé au. da:nus du four, il repose entièrement sur des supporta qui sont indépendants de
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colui-nie L'invention vise à rëal3.er h peu de frais un four de fusion qui soit cependant d'un rendement élevé, les charges successives étant chauffées rapidement jusqu'à fuaion cana une zone pou profonde ou règne une chaleur intense.
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lion divorça caractéristiques et avantagea précités ainsi j que d'autres apparaîtront de la description plus détaillée d'un exemple de réalisation de 1'invention donnée ci-après en référence aux deaaina annexés.
La figure1 est une coupe longitudinale d'un four selon
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7' .nvro t.an, la partie supérieure de l'ensemble constitué par la chemines et le récupérateur de chaleur r.1 étant pas repré- sentée taudis que sa partie inférieure apparaît en élévation
La figure 2 on est une coupe verticale transversale par Il. Il do la figure 1, la cheminée étant toutefois représentée ! on élévation,
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La figura 3 en est une vue en plan*
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LI\ figure 4 est wn9 coupe verticale 'tran1verlJale par** tiello par IV-IV de la figure 3.
La 11ene A ropriaonto le niveau du plancher de travail et la ligne if le l1iVQa'4 'Î-.4 lanuhor do chll:t'gú'f.''::.'1't. Conformément à la pratique usu>1Jl1.1), la ;.:'1\'9 pat surélevée par rapport au. plancher de travail et elle prend appui aur des poutres mai-* tre3S'JO .3âty:i.9. :.ïiti et des poutres 'L"ü.ltl/ Ul'itt.9$J z sup- portées par une Ct1f1:rp.),n'te m.Ó1ial1iqu{I 4 Les poutres 2 portent également des P(111t;Glln ou profilés 5 très voisina les tuas des autroo qui 6.:.:,zz rz .*:- t,zxa 16 four proprement dit.
Comme l'E'r#p.- Jn1ét le four comprend une dalle inférieure 6 en béton, ré:i't'uct!1i.i"t: portant une COUC1':J 6a formée d'un isolant réfracteiro. Sur cotes couche 6a repose la cuve oono1.1 tuAe, de la manière usuelle ;,1:1" dr;:3 1)1006 inlériours 7 et des blooa latéraux' 3< Sur la figure <?t 14 ligne 0-C correspond aux faces 8U:p'" riouroa doo oloca '74 Los paroiu constituées par lea blocs 8 sont doubldaa oxtérloivreaient par dee ro1a rfractairea 9.
R'eapuoe situé Ciu...d'3!'.HH:!n do la cuve forrr.o uno chambre de cota- buation dont la largeur 01: quoique peu supérieure ocelle de la cuve, Elle conkrond xxno vottto boabée réfractaire 10 prenant appui Mur del3 parois latérales 11 disposées verticalement au- dessus ôea blocs de lu cuve.
A partir des profilés 5, des montants 12 a' élevons tso diutaJ1ce en distance de purt et d'autru du four j':.wq:Jth un nlvoatt situé au-de9sua do la face supérieure de la v!t:: 10. les extrémités supérieures des mon- tants 12 placés d'un (;;31;:Ó du four étant réunie par des tirants
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tels que 12a (figure 4), à celles des montants 12 eorreapon- dants placés de l'autre côté du four, et cela afin de mainte.
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nir en place les parois 1at61'o1oo du four* Toutes ces diopoa1- tiono générale aont connues dans 1'industrie considérée.
Do md;u., -de la manibru usuelle, dans l'une des t ':r6m.1té., du four, comme représenté sur la gauche des figures 1 <. 3, on a ménagé un? ouverture 13 agencée spécialement pour pe ottre d'introduire dans le four, à partir du plancher B, des # <ar&es successives de aoraosit.on rtrins..A, l'extrémité oppc 'e du four se trouve sa zone de travail ou d'affinage 14. E outre un étroit passage ou étranglement 15 (figure 1), dont
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le sommet se trouvera au-doasous de la surface libre norme le du verre en fusion, raccorde la zone intermédiaire ou prince. pale 22 du four à la zone 14 on passant sous deux cloisons transversales 16 et 17 Ainsi, les oraasea qui flottent sur lao verro on ;t'union ne peuvent pari pénétrer dans la zone 14.
Du fait de sa faible largeur, ce passage 15 permet de régler plus facilement la température du lierre dans la zone 14 et de frei-
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ner ses rûmoua le long dea faces latérales de la cuve.
L'invention s'applique à un four présentant dans ses grandes lignes les caractéristiques qu'on vient de décrire.
Selon l'invention, le fond de la cuve comporte une rampe 20 assez raide et déterminant une dénivellation relativement im- portante, ce qui fait quo la portion du four qui s'étend depuis l'entrée 13 jusqu'à cotte rampe 20 est relativement peu pro- fonde. La longueur de la zone de fusion 21 ainsi formée est sensiblement inférieure à la distance qui sépare la rampe 20 du passage 15 et qui correspond à la zone 22.
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Aux environs de la rampe 20, la zone 22 est surmontée transversalement d'un, "pont" ou déflecteur 23. Comme le mon- tre le mieux la figure 4, la portion inférieure du déflecteur 23 est constituée par une voûte plate 24 formée de blocs jointifs au-dessus de laquelle est disposée une paroi réfrac- taire 25 formée, par exemple, de briques réfractaires. Les extrémités de la voûte 24 prennent appui, à l'extérieur du @ four, sur des cornières portées par des profilés ou patine latéraux 27 coulissant aur deux contrefiches opposées 12 dont les extrémités supérieures portent une poutre transversale 28.
Deux tiges 29 sont respectivement suspendues à la poutre 28 près des extrémités de celle-ci et réunies aux profilés 27 en 30, l'extrémité supérieure de chaque tige 29 étant filetée et munie d'un éorou 31.
Le déflecteur 23, qui passe par une ouverture ménagée dans les parois supérieure et latérales de la chambre de com- bustion est indépendant de celles-ci et, du fait qu'il est suspendu comme précédemment décrite on peut régler verticale ment sa position dans les limites nécessaires on faisant tourner les écrous 31. La partie inférieure du déflecteur 23 est toujours au-dessus du niveau du verre ae trouvant dans la cuve, ce niveau étant ordinairement en C-C.
Dans los parois latérales de la chambre de combustion, des brûleurs opposés 32, montés le long de la zone de fusion, maintiennent au-dessus de celle-ci des gaz en combustion qui.+ lorsqu'ils quittent cette partie de la chambre de combustion, sont refoulés vers le bas par le déflecteur 23 qui les dirige
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éu r sur la(face libre du verre sortant de la zone de fusion;
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ces gaz, après être pacage au-dessous du déflecteur 23, pé- nètrent dans la zone de combustion de la zone 22 immédiatement derrière le déflecteur 23 et sortent de cette zone par des ouvertures conduisant à des oarneaux d'évacuation comme déorit ci-après.
En réglant les brûleurs 32 et la position verticale du déflecteur 23, on peut régler l'écoulement des gaz à partir de la zone de fusion de façon à assurer dans cette zone une turbulenoe efficace et une pression effective certaine.
Dans les parois latérales de la chambre de combustion de la zone 22 et, de préférence, au voisinage immédiat du dé- flecteur 23, on a ménagé des ouvertures 34 pour l'évacuation des gaz de combustion, Au-delà des ouvertures 34, des brûleurs 36 sont montés dans les deux parois latérales de la chambre de combustion de la zone 22, d'autres brûleurs 37 étant montés dans les parois latérales de la zone 14. Les zones 22 et 14 communiquant entre elles par leurs parties supérieures car, tandis que les bords inférieurs de la double cloison 16-17 sont submergés, leurs bords supérieurs se trouvent à quelque distance de la voûte 10, des passages transversaux pouvant en outre 8tre ménagés dans l'une et/ou l'autre des portions supé- rieures de la cloison 16-17, comme indiqué en 17a.
Les conduits 34 (figures 1 et 2) débouohent respective-* ment dans deux oarneaux latéraux verticaux 38, calorifugée ou garnis d'un revêtement réfractaire et dont le* extrémités au périeures aboutissent dans un oarneau transversal commun 39 ' situé au-dessus de la voûte de la zone de combustion et percé au milieu de sa partie supérieure d'une ouverture 40 dans la- quelle pénètre l'extrémité inférieure de la section infé-
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rieure 41 de la. cheminée du four.
La section 41 descend entre deux poutres transversales parallèles 42 prenant appui sur des montants verticaux 43 qui partent du plancher de travail et sont indépendants des autres éléments du bâti du four. Les poutres 42 sont réunies entre elles par deux entretoises métalliques 44 disposées de part et d'autre de la cheminée à peu près tangentiellement à celle-. ci.
Concentriquement à la section 41 et à quelque distance de celle-ci est disposée une enveloppe cylindrique 45, et l'espace annulaire ainsi ménagé entre la section 41 et l'en- veloppe 45 eat fermé à sa partie supérieure par une pièce an- nulaire 46 soudée à la partie supérieure do l'enveloppe 45 ot à la portion adjacente de la section 41De même, une pièce annulaire 47 est soudée à la partie inférieure de l'enveloppe 45 et 4 la portion adjacente de la section 41, cette pièce 47, qui prend appui sur les parties supérieures respectives des poutres 42 et des entretoises 44, transmettant le poids de toute la cheminée et de son enveloppe 45 aux poutres 42 et aux montants 43.
Ainsi, le support de la cheminée et des pièces qui lui sont associées est indépendant du four proprement dit et les déplacements relatifs dûs aux dilatations et aux con- tractions peuvent se produire sans créer de contraintes*
Dans l'espace ménagé entre la section 41 et l'enveloppe 45 est disposé un déflecteur hélicoïdal 48 au-dessus duquel et tangentiellement à celui-ci débouche un conduit 49 raccordé à sa partie inférieure à l'orifice de refoulement d'une souf- flante 50 placée à otite de la cheminée sur les poutres 42.
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la partie inférieure de l'espace annulaire précité se race or* dent tangentiellement des conduits de sortie 51 diamétralement opposes et disposée transversalement au four respectivement d'un côté et de l'autre de celui-ci; à l'extrémité extérieure de ohaoun des conduite 51 se raccordent des dérivat @@s 52 et 53. Les dérivations 52 aboutissent respectivement à va col-' lecteurs 54 d'où partent des tuyaux 56 dirigée vers @ bas et amenant de l'air de combustion aux brûleur de la zo; de Zu- sion.
Suivant une disposition similaire, les dérivati 53 se raccordent respectivement à des collecteurs 56 afin d' ener de l'air aux brûleurs disposés sur les cotés de la zone 2 et de ' la zone 14.
De l'air refoulé sous l'action de la soufflante 50 ar le conduit 49 pénètre dans la/ partie supérieure de l'espace , annulaire entourant la section 41 et! guidé par le déflecteur 48, circule plusieurs fois autour de la cheminée tout en des- oendant vers les conduits 51 pour gagner finalement les divers brûleurs Etant donné que les gaz qui s'élèvent dans la chemi- née se trouvent 4 une température élevée, cet ensemble conati- tue un échangeur de chaleur assurant le préchauffage de l'air de combustion amené aux brûleurs, ce qui permet de récupérer une proportion notable de la chaleur produite par ceux-ci.
Comme la soufflante 50 est placée au voisinage immédiat de la partie supérieure de cet échangeur-récupérateur de chaleur, le conduit 49 est do faible longueur, mais, étant donné qu'elle ' est montée sur l'ossature indépendante constituée par les poutres 42 et les montante 43, les vibrations qu'elle produit ne sont pas transmises au four proprement dit. La section 41
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peut porter une ou plusieurs sections complémentaires telles que 41a pour atteindre la hauteur voulue*
Malgré sa simplicité le four selon l'invention a un ren- dement élevé.
Cela tient en particulier au fait que sa zone de fusion 21 est relativement de faible longueur et peu profonde, ce qui permet de fondre rapidement les diverses charges succes- ulves, et cette zone est continuée par la zone 22 plus longue et plus profonde dans laquelle le mélange en fusion l'affine dans dos conditions relativement plus calmes.
L'efficacité de cet agencement est augmenté par la présence du déflecteur 23 disposé transversalement à la zone de combustion entre la zone de fusion 21 et la zone principale 22, ce qui permet de régler les conditions des combustions s'effectuant respectivement dans ces deux zones* On réalise des conditions favorables en évacuant, selon l'invention, tous les gaz de combustion par des ouvertures latérales 34 opposées disposées immédiatement derrière le déflecteur 23, ces gaz sont amenés à la cheminée par des oarneaux de faible longueur, d'où des pertes de chaleur faibles. Les gaz à haute température qui se trouvent dans la cheminée transmettent leur chaleur à l'air de combustion.
La position centrale occupée par la cheminée dans l'axe longitu- dinal du four permet de réaliser une structure symétrique et d'utiliser des pièces identiques pour constituer respectivement chacun de ses éléments constitutifs distincts et ses homologues* Bien que la cheminée es l'échangeur-récupérateur de chaleur soient placés au milieu de cette structure, leur ensemblo est supporté indépendamment du four proprement dit sans cependant augmenter sensiblement pour cela l'encombrement de l'installa- tion.
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On doit comprendre que le présent exposé n'est donné qu'à titre d'exemple de mine en oeuvre de l'invention et que celle- ci couvre également toutes les variantes et modification)) qui mont du domaine des spécialistes de la technique considériée.
REVENDICATIONS
L'invention a pour objets
1 ) Un four à cuve pour la fusion dit verre, comprenant une non* de l'union, puis une zone principale, raccordée à celle-ci par une rampe raide, et une zone d'affinage situées à un ni- veau sensiblementplus bas, un déflecteur disposé transversa- lement à la chambre de combustion et près da la rampe précitée j ayant son bord inférieur au-dessus du niveau du verre dans la cuve, et des brûleurs placée dans les parois latérales du four le long desdites zones,
des passages opposés ménagea dans ces parois permettant l'évacuation des gaz brûlés provenant de tous les brûleurs, les gaz qui proviennent de la zone de fusion progressant d'avant en arrière en passant sous ledit déflecteur, tandis que les gaz qui proviennent des autres zones progressent vers l'avant.
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