BE894795A - Procede de fusion et d'affinage electrique de verre - Google Patents

Procede de fusion et d'affinage electrique de verre Download PDF

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Description


  PROCEDE DE FUSION ET D'AFFINAGE ELECTRIQUE

DE VERRE 

  
La présente invention concerne un procédé de fabrication

  
de verre dans un four électrique dans lequel les phases. d'élaboration, réaction, fusion , affinage et conditionnement, s'effectuent au cours de la circulation de haut en bas et

  
en couches successives.

  
Pour réaliser ce procédé, le mélange vitrifiable est alimenté uniformément sur la surface supérieure. du bain.

  
La fusion et réalisée directement dans la couche horizontale sous-jacent le dit mélanue vitrifiable, et dans laquelle l'énergie est répartie par un ensemble d'électrodes verticales réglables. Ces électrodes sont réparties adéquatement le

  
long des parois verticales et pénètrent dans la couche

  
supérieure du bain de verre par la partie supérieure du

  
four.En option les électrodes peuvent être horizontales.

  
L'enfoncement . 'Ses électrodes est réniable en profondeur

  
à partir de la surface. lorsqu'elles sont verticales.

  
Une des caractéristiques du procédé de l'invention est

  
de régler la température la plus élevée dans la couche de

  
fusion et immédiatement sous celle-ci dans la couche où

  
l'affinane s'effectue.

  
Une autre caractéristique de la présente invention,

  
est de calorifuoer progressivement les parois verticales.

  
Suivant la présente invention, le fond du four est

  
refroidi par section modulée, de manière à réaliser sous les

  
-

  
couches supérieures de fusion et d'affinage, un qradient

  
thermique décroissant.

  
Le verre circule de haut en bas de manière aussi

  
uniforme que possible. Le refroidissement.du verre depuis

  
la couche d'affinace jusqu'au fond, se fait par conduction radiative. Une des caractéristiques de la présente invention

  
est d'extraire sélectivement des quantités de chaleur par refroidissement des modules constituant le fond, les dites quant=

  
 <EMI ID=1.1>  Le refroidissement des dits modules du fond est réglé en mettant à profit les propriétés thermiques et spectrales du verre telle que la transmission spectrale dans les bandes visibles et proche infraroune du spectre.

  
La hauteur du four est déterminée par les taux de

  
 <EMI ID=2.1> 

  
Le verre affiné et refroidi à la température adéquate de conditionnement, circule ensuite au travers d'un conduit profilé ou "throat"

  
Une autre caractéristique de la présente invention est de réduire la consommation d'éneraie au minimum possible, çrâce à la compacité du four de fusion et d'affinage et à

  
la suppression des courants tourbillonaires ou courants dits de retour.

  
Il est éqalement une autre caractéristique spécifique possible de la présente invention,de créer un mouvement des susdites électrodes verticales au travers de la voûte et particulièrement dans le cas d'une construction cylindrique, de faire tourner les électrodes autour de l'axe vertical

  
du four

  
S'il est bien connu d'alimenter le mélange vitrifiable dans des fours électriques au dessus de la surface du bain, en la répartissant uniformément par un distributeur, les fours électriques réalisés jusqu'à présent ont un inconvénient considérable en ce que les courants de verre ne sont pas controlés. De sorte que les fours électriques sont de bonnes unités de fusion, mais sont le plus souvent inaptes à affiner le verre. Cette déficience a limité l'application des fours

  
 <EMI ID=3.1> 

  
timent complémentaire d'affinage devait leur être ajouté, ce qui nuisait au rendement thermique et auomentait le coût. 

  
Dans les fours électriques réalisés jusqu'à présent,

  
les électrodes étaient soit introduits verticalement par le fond, soit horizontalement par les parois latérales

  
Ces électrodes en forme de barre avaient les inconvénients suivants. La densité de courant et d'énergie autour des électrodes crée un accroissement très important de température qui crée des courants tourbillonaires. Ces derniers sont très défavorables à l'affinage du verre et s'opposent à l'élimination des inclusions gazeuses; bulles . Ces courants tourbillonaires ou vortex:.du" à la diminution locale de densité résultant de l'accroissement anormal de température, sont d'autant plus nu nuisibles que les électrodes sont plus proches du fond du four.

  
 <EMI ID=4.1> 

  
haut vers le bas et empêchent l'élimination des bulles, par

  
leur complexité et leur vitesse.

  
De plus, lorsque les électrodes sont proches du fond

  
du four, ou sont introduites par le fond du four, les

  
phénomènes décrits ci-dessus contribuent à maintenir le verre

  
à température très élevée jusqu'au voisinage du fond.

  
Des lors, la corrosion peut être importante et cette corrosion peut être particulièrement intense dans le throat, ce qui

  
réduit la durée de campagne du four.

  
A ces problèmes s'ajoute le fait que le verre est distribué dans le compartiment de travail à température élevée. On conçoit que les zones essentielles à l'élaboration du

  
verre ne sont pas bien définies dans ces fours électriques.

  
Un des autres points faibles des fours électriques

  
connus actuellement,est la forme et la réalisation des électrodes.

  
Dans la plupart des cas, les électrodes sont des barres en métal réfractaire tel que le molybdène. En raison de leur condition de placement, la densité de courant sur les parois

  
est irréoulière et augmente depuis la paroi jusqu'à l'extrémité ou les valeurs dépassent la tolérance: dès lors l'usure est

  
 <EMI ID=5.1> 

  
Ce phénomène est constaté aussi bien sur des électrodes horizontales que verticales, introduites par le fond. 

  
On a'tenté d'y remédier en améliorant les porteélectrodes. Cependant, l'enfoncement progressif des électrodes et surtout leur remplacement est difficile et souvent aléatoire.

  
On a essayé d'y remédier en utilisant différentes formes d'électrodes plates de surface spécifique plus qrande.

  
Leur fixation est peu aisée et leur remplacement

  
en cours de campagne,-pratiquement impossible.

  
Ces problèmes réduisent donc considérablement la

  
durée de campagne des fours.Enfin, les conditions de construction

  
 <EMI ID=6.1> 

  
de fonctionnement.

  
Si les parois sont peu calorifuaées, des courants descendants sont entretenus tendant à amplifier les courants tourbillonaires mentionnés plus haut. De plus, le fond est .. souvent plus ou moins calorifuaé, s'opposant au refroidissement minimum souhaitable du verre, ce qui entraîne deux conséquences:
la température du fond et celle du throat accroissent la* corrosion d'une part et augmentent la proportion de défauts

  
et d'inclusions dans le verre.

  
L'invention concerne une solution rationnelle d'élaboration du verre orâce à un contrôle de la répartition d'énercie et des::courants du verre dans le four.

  
L'invention permet de réoler de manière aussi uniforme que possible le courant de verre de haut en bas, en éliminant l'effet nuisible de courants thermiques tourbillonaires.

  
Suivant le mode d'application préféré de l'invention, les électrodes sont disposées verticalement le long des parois à la partie, supérieure du bain de verre. Le nombre et la

  
 <EMI ID=7.1> 

  
électrique soit dissipée par effet joule dans la couche supérieure du bain de verre. Les porte-électrodes traversent la voûte légère et isolée et ensuite la couche de mélance vitrifiable au dessus du bain de verre. 

  
Le mélange vi'trifiable est réparti uniformément et

  
de manière continue par des engins d'enfournement dont les procédés sont de plusieurs types:

  
distribution à&vîs

  
distribution à courroie.

  
distribution à godet

  
qui sont ranimes de mouvement de va-et-vient ou de mouvement circulaire.

  
Cette couche de mélange vitrifiable est un isolement thermique qui réduit considérablement le trnasfert de chaleur vers la parie supérieure, c'est à dire la voûte.

  
Il est connu que les valeurs de transfert de chaleur sont fonction de l'émis si vite et des différences de température et dans le cas cité inférieur à 500 à 1000 Kcal/Heure/m , 

  
sans que ce soit limitatif.

  
Il est avantageux que la voûte soit calorifugée.* elle peut être en forme de dôme ou de préférence plate et

  
 <EMI ID=8.1> 

  
Les porte-électrodes verticaux, selon l'invention , traversent la dite voûte par autant d'orifices verticaux qu'il y a de porte-électrodes.

  
Sous la couche de mélance vitrifiable la température auomente vers le bas très rapidement jusqu'à une valeur allant de 1400 à 1600[deg.] en fonction des conditions et de la nature des verres, ces valeurs étant citées à titre d'exemple non

  
 <EMI ID=9.1> 

  
réagissent rapidement &#65533;râce à la température élevée.

  
Suivant l'une des caractéristiques de l'invention cette couche à température élevée a une résistance électrique plus faible que les zones inférieures du bain de verre.

  
Il est en effet connu que la conductivité électrique

  
 <EMI ID=10.1> 

  
sodo calcique, alumino silicate, borosilicate, cristal au plomb, augmente à une allure exponentielle avec la température. 

  
Cette propriété est exploitée avantageusement pour concentrer l'énergie dans cette couche supérieure. 

  
Lorsque dans la progression vers le bas, toutes les matières solides ou cristallines sont complètement fondues 

  
 <EMI ID=11.1> 

  
résultent des aaz occlus et de? -la décomposition des sels tels que carbonates, sulfates, hydrates ou autres.

  
 <EMI ID=12.1> 

  
dans le verre à contre courant de la progression vers le

  
bas du dit verre. C'est une caractéristique qui est avanta= geusement appliquée puisque la vitesse d'ascension des inclusion gazeuses est d'autant plus prande que leur diamètre est grand et surtout que la viscosité du verre est faible. Cette viscosité diminue selon une loi exponentielle lorsaue

  
la température augmente:

  

 <EMI ID=13.1> 


  
Les circonstances les plus favorables sont donc réalisées dans l'invention en raison de la proqression vers

  
le bas,du verre de manière uniforme et de préférence selon

  
une trajectoire verticale dans la couche où la température 

  
est très élevée.

  
L'affinaoe du verre se réalise donc dans une couche

  
de faible épaisseur.

  
L'évolution de l'affinaoe est-de plus favorisée par

  
la progression du verre de haut en bas: la pression .isostatique aucmente en fonction de la profondeur.

  
Cette caractéristique est avantageusement mise à profit pour augmenter la pression dans les inclusions oazeuses.

  
Cette pression croissante réduit la dimension des bulles et d'autre part accélère le processus de diffusion- des gaz occlus dans le verre

  
La température du verre diminue ensuite vers le bas,

  
en fonction du,taux: de refroidissement du fond, de telle manière que la température du verre au voisinage du fond

  
soit réduite et soit comprise entre 1100 à 1400[deg.], sans que

  
ces limites soient limitatives en fonction de la nature et

  
de la composition des verres  <EMI ID=14.1> 

  
l'épaisseur du fond en matériau réfreetaire et du coefficient de conductivité thermique du dit réfractaire et par le taux

  
de refroidissement du fond.

  
Selon une caractéristique de l'invention, le fond est construit en plateau de briques de haute qualité résistant à

  
la corrosion et ne réaoissant pas avec le verre. On peut

  
citer parmi ces matériaux, l'alumine, le zircon, les AZS
(Alumine, zircone, silice) fabriqués par fusion électrique ou par frittaoe. Ces matériaux ont une conductivité thermique élevée.

  
Suivant la présente invention, un réseau des tubulure? de projection d'air de refroidissement est disposé'sous

  
:le. fond,- Ces tubulures sont réparties en modules et comprennent une tuyère de projection d'air et d'évacuation d'air La vitesse de l'air- ou son débit- est récriée indépendamment

  
à chaque tubulure par une vanne. Celle-ci est commandée automatiquement ou manuellement pour chaque module de tubulure en fonction de la température du fond ou de l'air après l'échauffement.

  
Il est aussi possible d'adapter le refroidissement

  
 <EMI ID=15.1> 

  
thermique vertical, de régulariser la circulation verticale du verre en tenant compte de ses composantes spectrales.

  
On peut calculer que dans de telles conditions, la quantité de chaleur extraite par le ,fond est de l'ordre de <EMI ID=16.1>  limitatives. La quantité relative de chaleur est fonction de la température des parois de réfractaires, de leur émissivité

  
 <EMI ID=17.1> 

  
l'échange par convection.

  
Ces valeurs sont suffisantes pour refroidir le verre circulant dans la zone de conditionnement, les dites valeurs pouvant être réglées en abaissement de température allant, à titre d'exemple de 100 à 300[deg.], sans que ces dites valeurs soient limitatives. 

  
Les caractéristiques spectrales du verre dans " l'infrarouge déf inissent sa conduction radiative.

  
Une variante de ce refroidissement est caractérisée

  
par l'addition d'eau pulvérisée à l'air,afin d'en augmenter l'effet thermique.Une autre variante de moyen de refroidissement, est le placement d'un réseau de boites à circulation d'eau

  
sous le fond. 

  
Dans certaines applications de l'invention, il est avantaaeux d'utiliser l'air chaud ou l'eau chaude sortant des modules de refroidissement comme source complémentaire

  
 <EMI ID=18.1> 

  
Les parois latérales dû four,selon la présente invention, sont construites en matériaux réfractaires ayant une résistance élevée à la corrosion, parmi lesquels on peut citer de façon non limitative, l'alumine, le zircon, les AZS, la chromite.

  
La partie supérieure des parois est refroidie par soufflage d'air ou par des boites à eau, au niveau des couches les plus chaudes du bain de verre. Sous ces couches, les parois sont calorifuoées de façon croissante jusqu'au niveau

  
de manière à contrecarrer les courants descendants et à réduire les pertes thermiques.

  
La présente invention peut être réalisée sous des formes diverses. La section horizontale du four de fusion, affinare et conditionnement, peut être réalisée selon des formes géométriques différentes, tenant compte du type de verre élaboré, de la production journalière et du mode d'alimentation électrique des électrodes:

  
rectangulaire

  
carrée

  
polygonale telle que hexaconale 

  
ronde.

  
Les parois latérales pour ces formes diverses ont

  
un profil qui est, dans beaucoup de cas, vertical,mais dans certaines applications peuvent avantageusement être inclinées

  
 <EMI ID=19.1> 

  
que ce soit limitatif. 

  
Dans la présente invention, la surface du fond peut être plane ét horizontale, bien qu'elle puisse être avantageusement de forme plus complexe,en vue de favoriser

  
 <EMI ID=20.1> 

  
la direction du courant en ne perturbant pas la composante verticale de haut en bas dans la couche supérieure décrite antérieurement, de fusion, d'affinaqe et de conditionnement.

  
Différentes formes peuvent être préférées, soit horizontale, soit inclinée vers le throat, soit avantageusement deux plans inclinés se rejoignent vers une arrête, c'est-à-dire en forme de dièdre, s'inclinant vers le throat.

  
Cette arrête peut de plus, être remplacée par un

  
canal incliné. On conçoit dès lors, l'importance du refroidis= sement du fond par modules réglables indépendants et qui a.

  
été décrit plus haut.

  
L'alimentation du four en éneraie électrique par

  
effet joule, est réalisé par un ensemble d'électrodes dont

  
la conception est une des caractéristiques principales de la présente invention.

  
Les électrodes utilisées dans la présente invention sont supportées dans des porte-électrodes verticaux fixés à

  
la partie supérieure du four, au-dessus de la voûte.

  
&#65533;es porte-électrodes sont des'tubes water jackett.

  
 <EMI ID=21.1> 

  
à rectangulaire. Il est entouré d'un tube chemise dans

  
lequel circule l'eau de refroidissement.

  
Ces porte-électrodes descendent jusqu'au niveau du mélanoe vitrifiable. Ils sont calorifuqés par une couche d'isolant souple, fibre ou aggloméré réfractaire, de la voûte jusqu'au niveau du mélange vitrifiable.

  
La hauteur de ces porte-électrodes est réglée par un dispositif de coulisse, fixé au-dessus de la voûte. Ceci

  
permet d'adapter la hauteur de la partie inférieure des porte-électrodes, par rapport à la couche de mélanqe vitrifiable et du niveau supérieur de la surface du verre Les électrodes proprement dites, sont réalisées en matériau conducteur et réfractaire et avantageusement par

  
un métal ou alliaqe réfractaire, parmi lesquels le molybdène et le tungstène sont les plus fréquents, ou par un oxyde.

  
Les électrodes proprement dites sont fixées à l'intérieur des porte électrodes. Elle peuvent coulisser à l'intérieur de ces dits: porte électrodes. C'est une des caratéristiques

  
de la présente invention, d'adapter un joint étanche à la partie supérieure des porte électrodes, constitué d'un serre joint et d'un matériau de bourraoe, amiante, asbeste, fibres agglomérées etc, et d'un joint en réfractaire de longueur 'variable selon la température et fixr à la partie inférieure.

  
Une atmosphère réductrice est entretenue à l'intérieur du porte électrode en réglant un- débit'minimum si nécessaire

  
 <EMI ID=22.1> 

  
le plus souvent en proportion de 5 à 10 %.

  
les électrodes proprement dites ont dans l'application de la présente invention des formes adaptées au type de four

  
barre cylindrique d'un diamètre de 10 à 80 mm, sans que ce soit limitatif, mais de préférence de 50 mm Rangée de fils d'un diamètre de quelques mm à quelques dizaine de mm; le nombre de fils pouvant aller de 2 à quelques dizaines, formant une électrode plate.

  
 <EMI ID=23.1> 

  
 <EMI ID=24.1> 

  
ayant une larceur totale de quelques mm à plusieurs dizaines de mm.

  
. barre en oxyde réfractaire demi-conducteur.

  
Ces électrodes,dont la forme effective résultante va d'une barre cylindrique à une plate, pénètre dans la couche supérieure du bain de verre, dans la zone de fond et d'affinage. 

  
 <EMI ID=25.1> 

  
de fonctionnement du four, de quelques mm à plusieurs dizaines de mm,pouvant atteindre à titre d'exemple 200 à 500 mm.

  
L'une des caractéristiques de la présente invention est de pouvoir modifier en fonctionnement, l'enfoncement

  
des électrodes, c'est-à-dire leur surface spécifique

  
Un autre avantaqe de l'invention est de pouvoir remplacer un ensemble porte électrodes électrode pendant le fonctionnement du four.

  
Les connections d'arrivée de courant depuis les systèmes électriques d'alimentation tels que transformateurs, auto transformatieurs ou thyristor, se font par bague de fixation et serra.ce et cable souple.

  
Un avantaqe inhérent à la présente invention,est la surface relative beaucoup plus grande des électrodes, la dite surface faisant face à l'intérieur du four.

  
Dès lors, la densité spécifique de courant est à la fois beaucoup plus uniforme et beaucoup plus faible que dans les autres systèmes d'électrodes.

  
Alors que le courant spécifique varie considérablement,

  
 <EMI ID=26.1> 

  
10 ampères/en) , et créant une corrosion accélérée, les électrodes utilisées dans la présente invention ont un courant

  
 <EMI ID=27.1> 

  
Des valeurs plus faibles peuvent même être obtenues en augmentant la surface relative des électrodes.

  
Autre avantage substentiel de la présente invention :
le poids de métal réfractaire et considérablement réduit par rapport à la surface active des électrodes.

  
Les avantaaes considérables des électrodes utilisées dans la présente invention sont:

  
meilleure répartition de courant et densité relative

  
 <EMI ID=28.1> 

  
les courants thermiques au voisinage des électrodes. 

  
- densité spécifique de courant et par surface beaucoup plus faible et usure beaucoup plus lente des électrodes et durée de fonctionnement considérablement accrue.

  
En fonction de la nature du verre et de sa résistivité

  
à haute température dans la zone de fusion et d'affinage et de

  
la production horaire, le four peut être alimenté en courant monophasé, triphasé ou autre,par un dispositif adéquat d'électrodes.

  
Le nombre des dites électrodes étant fonction éaalement

  
de la dimension et de la forme des fours. A la limite, un

  
petit four peut être alimenté par deux ou trois électrodes

  
tandis que les fours à production horaire élevée, dépassant 

  
150 et 200 r.par jour, sont de préférence équipés de plusieurs dizaines d'électrodes.

  
En raison de l'introduction des électrodes par la

  
voûte, la différence de potentiel appliquée, qui selon les verres, silicate sodo-calcique, silico aluminates, silico borates, verre

  
 <EMI ID=29.1> 

  
Une variante de la présente invention est caractérisée

  
en ce que la voûte et le système d'électrodes peut tourner autour d'un axe vertical, la cuve du four restant fixe

  
Selon une autre variante de la présente invention, le mélancre vitrifiable peut être introduit par la partie supérieure de la voûte, et réparti à la surface du bain après avoir été  préchauffé dans une colonne verticale d'échange thermique à rendement élevé.

  
En cette variante de l'invention, des brûleurs sont situés à la base de l'échangeur. au dessus de la voûte.

  
Selon une forme d'application de cette variante, les brûleurs peuvent être répartis sous la voûte et en dessous

  
de la surface du bain. Les brûleurs sont dans ce cas, capables de créer un mouvement giratoire du mélange en réaction. 

  
Les porte-électrodes sont avantageusement protégés

  
 <EMI ID=30.1> 

  
par des qaines de matériau réfractaire isolant.

  
Il peut également être avantageux de placer les électrodes verticales dans des loges réparties latéralement

  
aux parois de la cuve, les porte-électrodes étant protégés de la chaleur,par des parois verticales depuis le niveau dû' bain  jusque la voûte.

  
Certaines caratéristiques de l'invention qui ne sont pas limitatives.sent décrites ci-dessous, en se référant aux figures shématiques suivantes:

  
 <EMI ID=31.1>  fig 5 exemple d'électrode ranqée de fil

  
Gig 6 exemple d'électrode ruban.

  
Le four qui est représenté en la fig.I, est alimenté

  
en mélange vitrifiable normal mélangé. Il comprend une voûte lécrère et isolante I, ayant un orifice circulaire en son centre.

  
La paroi latérale en superstructure est éaalement construite en matériau réfractaire isolant. La cuve du four comprend les parois latérales 3 ,en matériau réfractaire

  
de très haute qualité, tel que un alumine-zircone-silice

  
électro fondu.

  
Cette paroi latérale est calorifuqée de manière croissante du haut vers le bas,par un calorifuqe réfractaire 4.

  
Le fond du four est construit en plaque de matériau réfractaire 5, de haute qualité, homogène et ayant une

  
bonne conductibilité thermique.

  
Ce plaques constituant le fond,sont réparties en module de forme géométriques adéquates, qui peuvent être avantageusement carrée ou hexagonale. 

Un throat 6 , est construit à la partie inférieure.

  
Grâce aux électrodes verticales qui sont réparties à l'intérieur du four, près des parois, l'énergie est répartie principalement dans la partie supérieure du bain de verre.

  
Le mélange vitrifiable est transporté par une courroie

  
de chargement 7 , et est déversé par un entonnoir 8 , vers

  
le distributeur répartiteur rotatif a vis 9 , 

  
Le mélange vitrifiable est réparti uniformément sur, 10 , toute la surface du bain. Grâce à l'ensemble des électrodes

  
16 , les matières.. fondent sous la couveture de mélange vitrifiable

  
 <EMI ID=32.1> 

  
aussi verticalement que possible, en se refroidissant par échange de radiation convective vers le fond, en un qradient vertical TB . 

  
Les électrodes verticales 16 , sont fixées en place par les porte-électrodes refroidis à l'eau 14 , munis de joints d'étanchéité à la partie supérieure, et inférieure

  
 <EMI ID=33.1> 

  
Les cables d'alimentation en courant 19 , sont attachés à la partie supérieure des électrodes de canalisation d'air 20 , refroidissant la partie supérieure de la paroi extérieure de 

  
la cuve du four.

  
Le refroidissement du fond du four en module ou section est effectué en distribuant l'air soufflé par des canalisations
21 , auxquelles sont fixées les buses verticales 22 , ou inclinées. Les débits individuels d'air dans chaque buse sont réglés par des vannes 23 , commandées automatiquement ou manuellement; à l'extrémité supérieure les tuyères 24 , répartissent l'air sur les sections de fond; l'air dont la température s'est élevée est évacué par les canalisations 28 ,.

  
Le verre affiné et conditionné s'écoule par le collecteur 26 , vers la cuve de travail 27 , à travers le throat 6 . 

  
La figure 2 décrit un exemple non limitatif de forme horizontale de la cuve: la section polyqonale est <EMI ID=34.1> 

  
côtés d'un hexaqone. Comme signale dans la figure 1 , la paroi 1 , est calorifuaée proqressivement vers le bas par la couche de calorifuqe ..2 .

  
Un exemple d'électrodes est représenté dans cette construction où l'énergie électrique est distribuée par 6 fois 3 électrodes verticales 3 de forme plate réalisées,soit en alignement

  
de fils&#65533;ou de ruban en métal réfractaire

  
Le fond de la cuve S , est représenté par ses modules de refroidissement 6. Le verre affiné circule par le

  
throat 4 . L'avantage de la présente invention est illustré

  
 <EMI ID=35.1> 

  
de température, depuis'la partie supérieure du bain couverte par le mélange vitrifiable 1 .

  
A un niveau correspondant aux électrodes 7 , sont superposés le mélange vitrifiable, la couche de fusion 2 , l'affinage 3 , et dessous le conditionnement 4 

  
 <EMI ID=36.1> 

  
sans que celle-ci soit limitative,est représenté par

  
la courbe 8 . La température la plus élevée se situe à la

  
 <EMI ID=37.1> 

  
puis diminue vers le fon&#65533; &#65533; . refroidi en section par les refroidisseurs 6 .

  
L'une des caractéristiques inhérentes à la présente invention, est le système d'électrode vertical et mobile,

  
dont des exemples de réalisation sont décrits par les figures , 4 , 5 , et 6 .

  
L'électrode représentée par la fia 4 , est une

  
barre en molybdène 1 , de 50 mm de diamètre, coulissant dans le tube water-jackett 2 , constitué de 3 tubes concentriques pour constituer un circuit d'aller et retour jusque l'extrémité; les entrées et sorties d'eau, sont respectivement représentées en 3 et 4 . 

  
 <EMI ID=38.1> 

  
 <EMI ID=39.1> 

  
une atmosphère réductrice entre l'électrode et le porte-électrode. Un joint de serrage 6 , assure l'étanchéité

  
 <EMI ID=40.1> 

  
fixé à la partie supérieure Le porte-électrode est attaché au chassis extérieur par la bride réalable et isolante 8 .,b

  
Le câble d'alimentation est fixé à la partie supérieure de l'électrode 9 . L'électrode 1 , peut ainsi coulisser da&#65533;s le porte-électrode. De plus, l'ensemble porte-électrode et électrode I et 2 , peut être modifié

  
 <EMI ID=41.1> 

  
Le joint en réfractaire ,, 7 , peut avoir diverses longueurs.

  
 <EMI ID=42.1> 

  
 <EMI ID=43.1> 

  
10 mm de diamètre.

  
Grâce à cette caractéristique de l'invention, l'extrémité des fils peut-être profilée, le fil central étant plus enfoncé et les autres progressivement moins,

  
 <EMI ID=44.1> 

  
où le? fils sont remplacés par un ruban ou une bande 2 , de métal réfractaire dans le porte-électrode de section rectanaulaire 1 . 

REVENDICATIONS.

  
Procédé de fusion et d'affinage du verre dans lequel les matières circulent de haut en bas dans une cuve, en une trajectoire verticale ou proche de la verticale, le mélanqe vitrifiable étant distribué en la couche supérieure du bain, sous laquelle.se trouve la couche de fusion, la zone d'affinage se trouvant sous la dite couche de fusion, et la zone de conditionnement entre la zone d'affinage et le fond de la cuve, caractérisé par un qradient thermique décroissant de haut en bas, de la dite couche de fusion jusqu'au fond, qrâce à un réseau d'électrodes verticales réparties en périphérie de la partie supérieure du bain'dans: la cuve et grâce à un refroidissement réalable et controlé du fond

  
par modules.

Claims (1)

  1. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche où la fusion s'effectue est située sous le mélange vitrifiable.
    Procédé selon les revendications 1 à 2, caractérisé en ce <EMI ID=45.1>
    <EMI ID=46.1>
    ce que la zone de conditionnement dans laquelle le verre progresse à température décroissante, se trouve entre la couche d'affinace et le fond de la cuve.,
    Procédé selon les revendications -1 à 4, caractérisé en ce que la cuve a une coupe horizontale de forme ronde rectangulaire ou polygonale.
    Procédé selon les revendications I à 5 caractérisé en ce que la température la plus élevée du bain dans la cuve se &#65533;rmuve dans les couchas de fusion et d'affinage.
    Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le transfert de chaleur
    <EMI ID=47.1>
    faible que possible. Procédé selon les revendications précédentes
    caractérisé en ce que les pertes de chaleur par les parois
    latérales sont aussi faibles que possible,arâce à une isolation croissante de haut en bas.
    Procédé selon les revendications précédentes, caractérisé en ce que l'abaissement de température du verre depuis la couche d'affinage jusqu'au fond de la cuve, est effectue au
    travers du fond de la dite cuve.
    Procédé selon la revendication &#65533; , caractérisé en
    ce que le fond est réalisé en modules de conduction thermique contrôlables et réglables.
    <EMI ID=48.1>
    en ce que le fond est refroidi en chacun des sus-dits modules par distribution d'air froid, par des canalisations réparties sous les sus-dits modules.
    Procédé selon les revendications 9, 10, II, caractérisé en ce que le débit d'air distribué par chaque canalisation sous chacun des modules, est contrôle et l'accroissement de température reculée
    Procède selon la revendication 1 caractérisé en
    ce que l'air chauffé par le refroidissement, est récupéré
    <EMI ID=49.1>
    Procédé selon les revendications 9 à II, caractérisé en ce que de l'eau ou autre fluide est pulvérisé dans l'air de refroidissement de chaque canalisation sous les modules .
    <EMI ID=50.1>
    ce que le refroidissement est effectué seus chaque module par un liquide, eau ou autre, circulant dans des boites de circulation sous chaque module.
    Procédé selon les revendications précédentes. caractérisé en ce que le fond refroidi en modules est une surface plane horizontale ou inclinée. -4"
    Procédé selon les revendications précédentes, caractérisé en ce que le fond refroidi en module est constitué de deux* surfaces planes inclinées en forme de dièdre se joianant
    au canal aboutissant au throat.
    Procède selon les revendications précédentes caractérisé en ce que le fond refroidi en module est réalisé en Gradins
    se joicnant en un canal aboutissant au throat.
    Procéda.selon les revendications précédentes caractérisé en ce que les électrodes verticales réparties en partie supérieure de la cuve, sont alimentées en courant monophasé ou polyphasé.
    Procédé selon les revendications précédentes, caractérisé en ce que les électrodes sont supportées dans des porte-électrodes verticaux refroidie.par circulation d'eau et calorifugés extérieurement.
    <EMI ID=51.1>
    caractérisé.en ce que les porté-électrodes introduits par la partie supérieure sont mobiles et inclinables.
    <EMI ID=52.1>
    caractérisa en ce que les électrodes peuvent coulisser dans les porte -électrodes .
    <EMI ID=53.1>
    partie? supérieure? et inférieure? des porte-électrodes.
    Procédé selon la revendication 23, caractérisé en ce que
    <EMI ID=54.1>
    en un matériau réfractaire en forme de cylindre, ajusté et fixé au porte-électrode, le dit cylindre étant de loncueur adaptée aux conditions thermiques
    Procédé selon les revendications 20 à 24, caractérisé 'en ce qu'un courant d'azote et d'hydrogène circule dans le porte-électrode. Procédé selon les revendications précédentes, caractérisé en ce que les électrodes sont des barres de section circulaire,
    en métal ou alliage réfractaire.
    Procédé selon les revendications précédentes, caractérisé en ce que les électrodes sont des ranaées de fil en alliacé réfractaire.
    Procédé selon les revendications précédentes caractérisé
    en ce que les électrodes sont des rubans en alliace réfractaire.
    Procédé selon les revendications précédentes,caractérisé
    en ce que la partie inférieure des électrodes a une forme en coin.-
    Procédé selon la revendication précédente cacactérisé
    en ce que la voûte et l'ensemble des électrodes périphériques peuvent tourner autour d'un axe par rapport à la cuve.
    Procédé selon les revendications 1, 3 à 29, caractérisé en ce que le mélange vitrifiable est préchauffé dans une colonne d'échange de chaleur au-dessus de la voûte.
    <EMI ID=55.1>
    caractérisé en ce que certaine? matières premières soient préchauffée? dans des colonnes d'échange de chaleur au-dessus de la voûte.
    Procédé selon les revendications I , 3 à 29, 31 et 32 caractérisé en ce que des brûleurs sont situés au-dessus du bain en fusion.
    <EMI ID=56.1>
    32, 33 , caractérisé en ce .que les flammes des brûleurs créent un mouvement d'agitation et d'homogénéisation à \la surface du bain en réaction.
    <EMI ID=57.1>
    33 et 34, caractérisé en ce que les fumées des brûleurs s'écoulent dans les colonnes d'échanges de chaleur,au-dessus
    <EMI ID=58.1>
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