Procédé pour la fabrication électrique de verre, et installation pour la mise en aeuvre du procédé. Les fours de verrerie à bassin actuelle ment utilisés dans la pratique sont, pour la plupart, quel que soit leur mode de chauf fage, formés de zones dans lesquelles s'effec tuent, respectivement, la fusion des matières chargées, l'affinage du verre et son refroidis sement en vue de sa. délivrance aux organes de travail, cueilleurs ou machines.; ces zones sont appelées, respectivement, les zones de fusion, d'affinage et de travail.
Ces zones sont soit en communication com plète entre elles et, dans ce cas, présentent des températures différentes dans des fours d'un seul tenant, soit délimitées par des bar rages flottants ou fixes. De toute façon, les courants de convection dus au refroidisse ment provoqué par les parois et par les diffé rences de température entre les trois zones., ainsi que les courants, dus à l'apport des matières et à l'épuisement du verre par des cueilleurs ou machines, provoquent des: mou vements d'aller du verre de la zone de fusion à la zone de travail et des mouvements de retour de la zone de travail vers la zone de fusion en passant par la zone d'affinage;
ces mouvements de flux et de reflux du verre s'appliquent, par unité de temps, à une quan tité de matières beaucoup plus grande que celle qui est épuisée par les, cueilleurs ou machines et qui est compensée par l'apport de nouvelles matières soumises à la fusion.
On a donné jusqu'ici aux zones d'affi- na.ge et de travail des dimensions importantes par rapport à celles de la zone .de fusion, car on considérait jusqu'ici que le verre ne peut s'affiner que dans des bassins dans les quels il est en masse importante avec une surface de contact, étendue et dégagée de mousse, avec l'atmosphère chaude qui le sur monte, et cela quel que soit le mode de chauffage employé. On considérait, en effet, que l'affinage exige un cheminement hori zontal du verre pendant une durée assez longue.
On connaît également déjà des fours avec bassin d'affinage distinct du bassin de fu- lion; mais, dans ces fours, l'affinage a lieu également par un cheminement du verre en surface, et il se produit également une stagna tion d'assez longue durée, d'une grande masse de verre dans le bassin d'affinage.
En effet, dans ces fours à grande masse de verre, soumise à des mouvements circu latoires intenses et présentant une grande surface de contact avec l'atmosphère, on cherche à éviter que le verre bulleux par vienne vers des zones où, la température étant moindre, il ne peut plus être affiné et où, du fait des courants jouant dans la masse de verre, celui-ci risque d'être entraîné dans cet état non affiné, vers les organes de tra vail. C'est pourquoi on a toujours recom mandé et considéré nécessaire, jusqu'à pré sent, d'avoir toujours,, à l'extrémité de la.
zone d'affinage et entre celle-ci et .la zone de travail, une surface étendue de verre chaud et tranquille, exempt de bulles et formant miroir. L'invention comprend un procédé pour la fabrication électrique de verre, carac térisé en ce que l'on fait arriver par un dé versoir le verre bulleux, fourni par un four de fusion distinct, à la partie supérieure d'une cellule de finition, dans une zone s'étendant pratiquement sur toute la section horizontale de la cellule-et de profondeur limitée et por tée par chauffage électrique à la tempéra ture élevée nécessaire pour l'affinage du verre, zone à partir de laquelle le verre,
rendu plus dense par dégagement de ses bulles ga- zeuses, descend dans la zone située immé diatement au-dessous de la précédente, où le verre affiné se rassemble et se refroidit et d'où il passe dans un compartiment d'extrac tion du verre, sans possibilité de retour dans la cellule de finition.
L'invention comprend aussi une installa tion pour la mise en oeuvre du procédé, carac térisée en ce qu'elle comporte un four de fu sion, une cellule de finition et un comparti ment d'extraction du verre, qui comprend un conduit vertical raccordé à un autre conduit horizontal aboutissant à au moins un feeder, le volume de la cellule de finition étant petit par rapport à son volume débité moyen,
et sa partie inférieure étant reliée au com partiment d'extraction par au moins un con duit horizontal de section réduite.
Il est décrit ci-après, à titre d'exemple, en référence au dessin ci-joint, une forme d'exécution de l'installation permettant lie réalisation du procédé que comprend l'inven tion, constituée par un four pour l'alimen tation de machines de verrerie au moyen de "feeders".
La fig. 1 est une vue en coupe verticale longitudinale axiale de ladite forme d'exé- cutïon suivant la, ligne 1-1 de la fig. 2, et la fig. ? est une coupe horizontale sui vant la ligne 2-2 de la, fig. 1.
Le verre bulleux ou pâteux, venant d'un four de fusion a, arrive, en s'écoulant sur un seuil ou déversoir b, dans la partie supérieure d'une cellule de finition c; celle-ci est cons truite sous forme d'un bassin, distinct du bassin de fusion et dont les parois cl, la sole c2 et la. voûte c3 sont complètement exposées extérieurement à. l'air libre, de sorte que cette cellule est convenablement refroidie.
Dans la partie supérieure de la cellule c sont disposées, des électrodes d, <I>d,</I> en forme de barres horizontales, complètement immer gées dans le bain de verre et destinées à por ter rapidement celui-ci, par effet Joule, à. la. température élevée nécessaire pour l'affinage du verre.
Le verre affiné, rendu plus dense par le dégagement des. bulles gazeuses qu'il renfer mait, descend dans la partie inférieure de la. cellule c, d'où il s'écoule, saxes stagner dans la cellule, par un conduit horizontal e de sec tion transversale réduite, dans un comparti ment d'extraction qui comprend un conduit vertical f raccordé à. un autre conduit hori zontal g aboutissant à un ou plusieurs feeders la..
Les matières servant à la fabrication du verre sont, dans le four de fusion a, qui peut être un four à chauffage à flammes ou élec trique, soumises à une opération de préfu- sion et amenées ainsi sous forme de verre bulleux, pouvant éventuellement être sous forme de pâte visqueuse et pouvant même contenir des parties notables non fondues; la seule condition imposée à ces matières, à leur sortie du four de fusion, est de pouvoir être transférées par un courant d'alimentation à sens unique, en passant par le seuil ou -déver soir b, à la cellule de finition c qui termine la préparation du verre et le délivre aux or ganes ou appareils d'utilisation.
La cellule de finition a pour rôle: a) de parfaire éventuellement la fusion, d'affiner et d'homogénéiser la. matière venant du four de fusion, en un mot de "finir" le verre pour le délivrer aux appareils d'utili sation; b) de séparer le verre fini du verre en préparation, en empêchant, d'une part, le verre fini de revenir dans les zones où se font la. fusion et la finition et où il pourrait être souillé par les parties de verre dont la préparation n'est pas terminée, et en empê chant, d'autre part, le verre en préparation de gagner directement les organes ou appa reils d'utilisation.
La zone d'affinage proprement dite, à la partie supérieure de la cellule de finition, est, par exemple, portée à la température élevée d'affinage au moyen des électrodes d. complètement immergées dans le bain de verre.
Il se forme ainsi dans le verre, au niveau des électrodes et sous la surface du bain, une nappe concentrée de température très. élevée en raison du fait que le courant a tendance à circuler par .le chemin le plus court entre les électrodes, en réchauffant le verre situé à. ce niveau, et que, la résistivité électrique du verre diminuant à mesure que sa température s'accroît, plus le verre situé au niveau des électrodes s'échauffe, plus il y passe de cou rant et plus il reçoit ainsi d'énergie; les par ties les plus chaudes du verre ont, d'autre part, tendance à remonter vers la surface en raison de leur plus faible densité.
Cette zone à. température élevée, locali sée en profondeur à. la. partie supérieure de la cellule de finition, est ainsi parcourue par des courants de brassage intense, dus à la convection locale. Cette zone ne peut être traversée de haut en bas que par du verre affiné et dense. Toute la partie de verre bulleux, arrivant au contact de cette zone, est dilatée, en raison de l'accroissement de température auquel elle est soumise, et elle est obligée de remonter à la surface du verre dans la cellule jusqu'à dégagement complet des bulles. La masse de verre en cours de finition et le verre fini sont ainsi nettement séparés.
Le verre dont l'affinage est terminé. et qui est devenu plus dense du fait du dégage ment des bulles gazeuses qu'il contenait, des cend alors dans la cellule et se rassemble dans la partie inférieure de celle-ci, en se refroidissant graduellement. La masse de verre rassemblée dans cette zone sert de ré serve d'homogénéisation et s'oppose à l'éta blissement de courants de convection entre la.
zone d'affinage et la zone où s'alimentent les appareils d'utilisation, cette zone faisant partie du compartiment d'extraction.
De cette partie inférieure de la cellule de finition, le verre fini est immédiatement soutiré et passe, par un ou des conduits e, f, g, de section relativement réduite, aux appa reils d'utilisation. Ces conduits reliant la cellule de finition aux appareils d'utilisation, renforcent l'action de garde de la cellule en tendant à réduire, sinon à supprimer com plètement, la formation de courants, de con vection qui pourraient ramener le verre fini vers la zone chaude située en amont, à la partie supérieure de la cellule de finition.
Il ne subsiste ainsi, en dehors des courants locaux violents de brassage et de convection. qui se développent dans la partie supérieure de la cellule de finition ou zone d'affinage proprement dite, qu'un courant descendant continu, traversant la cellule de finition et emportant vers l'aval la quantité de verre débité par l'installation; en raison de la faible section horizontale de la. cellule, ce courant est pratiquement uniforme dans toute la section.
On pourrait craindre que la nécessité de réduire la section de la. cellule de finition, pour réduire les courant de con vection venant de l'aval, soit en contradiction avec la nécessité de ne pas entraîner, par le mouvement de descente accéléré par la faible section de la cellule de finition, le verre en préparation situé à la partie supérieure de celle-ci.
Il n'en est rien, car cette partie supé rieure de la cellule est portée à une tempé- rature suffisamment élevée pour réaliser l'affinage du verre en un temps très court et, d'autre part, il ne peut pas passer de verre encore bulleux, c'est-à-dire non affiné, dans la partie inférieure de la cellule.
Les conduits ou parties de l'installation, faisant suite à la cellule de finition, sont de section transversale et de volume relativement réduits et ne constituent pas la zone d'homo- généisation et de repos du verre, mais servent à amener le verre, dont le travail d'affinage est achevé dans la cellule de finition, à la température appropriée aux appareils d'utili sation;
le refroidissement du verre, déjà pro duit en grande partie à la partie inférieure de la cellule de finition, jusqu'à la tempéra ture convenant aux appareils d'utilisation, s'achève dans ces conduits reliant ceux-ci à la cellule de finition.
La section horizontale de la cellule de finition est déterminée en premier lieu par la nécessité de recevoir le verre bulleux ou pâteux, passant sur le seuil ou déversoir entre le four de fusion et la cellule de finition, et de placer les électrodes de manière à per mettre le développement de la température d'affinage dans la partie supérieure de la cellule de finition. En second lieu,
on doit faire en sorte que les dimensions de cette section de la cellule restent dans des limites telles que le travail d'affinage s'effectue uni formément sur toute la section. Ce résultat est atteint lorsqu'on constate que la surface du verre à la partie supérieure de la cellule reste, pour un tirage donné de verre, cons tamment recouverte de mousse due au déga gement des bulles de gaz.
On peut réaliser dans cette cellule, isolée de la zone de fusion, une température telle que le verre est affiné dans des conditions de rapidité non atteintes jusqu'ici dans les fours connus. A titre d'exemple, on peut réduire la sec tion transversale de la cellule de finition à 1 m\ pour une quantité de verre affiné, extra-blanc, égale à 7-8 tonnes par 24 heures, fournie aux appareils d'utilisation. Le volume total de la. cellule de finition et des conduits reliant celle-ci aux appareils d'utilisation représente, par exemple, le tiers environ de la quantité moyenne de verre extra-blanc, complètement affiné, délivrée en 24 heures aux appareils d'utilisation.
La cellule de finition ne contient donc qu'une masse de verre extrêmement réduite par rapport à celle qui est utilisée à débit quotidien égal, dans les bassins ou zones d'af finage des fours actuels. Mais, dans la cel lule de finition du verre, non seulement la masse de verre est très réduite par rapport à son débit, mais encore la surface de contact entre le verre chaud à la partie supérieure de la cellule de finition et l'atmosphère ga zeuse qui la surmonte est également très ré duite et, d'autre part, cette surface de con tact peut, contrairement à l'expérience et à l'opinion admises jusqu'à présent,
être entière ment couverte de mousse due au dégagement des bulles gazeuses du verre, sans que ces caractéristiques empêchent, bien au contraire, l'affinage parfait du verre en un temps très court.
La cellule de finition peut et doit de. préférence être construite comme un petit four à bassin isolé du four de fusion et com portant des parois, une sole et une voûte entièrement exposées extérieurement à l'air libre, de manière à faciliter leur refroidisse ment et leur conservation, malgré la tempé rature élevée à laquelle est soumis le verre que cette cellule contient. Cette indépendance de la cellule de finition par rapport au bas sin de fusion, jointe à sa section horizontale relativement réduite, permet d'obtenir un re froidissement pratiquement uniforme du verre dans le sens horizontal pendant tout son cheminement dans le sens vertical.
Le seuil ou déversoir entre le four de fusion et la cellule de finition, sur lequel passe d'ail leurs du verre dégrossi de fusion à tempéra- turc relativement basse, peut, dans ces condi tions, être facilement refroidi et conservé.
Comme conséquence des faibles dimen sions, tant en surface qu'en volume, de la cel lule de finition, la dépense d'énergie néces saire à l'affinage du verre est extrêmement réduite. Le verre qui doit alimenter la cel lule de finition peut être fondu dans les con ditions les plus favorables, sans que les con ditions de réalisation du chauffage pour l'affinage dans la cellule de finition et du refroidissement ultérieur du verre fini réagis sent sur la réalisation et la conduite du chauf fage dans le four de fusion, cette fusion pou vant ainsi être produite de manière entière ment indépendante.
La faiblesse de la dépense d'énergie né cessaire pour la finition du verre donne une grande souplesse dans le régime économique de l'installation, dont la production peut va rier largement sans que les dépenses relatives à l'affinage varient notablement.
D'autre part, la suppression presque to tale des. courants de convection, ainsi que la séparation assurée entre le verre fini et le verre en travail, permettent de faire varier dans de larges limites le débit de l'installa tion en verre fondu, délivré aux appareils d'utilisation, sans que la qualité de ce verre soit affectée par des changements de débit qui peuvent être brusques, C'est ainsi, à titre d'exemple, qu'une forme d'exécution de l'ins tallation selon l'invention a pu passer sans transition d'un débit égal à la moitié du dé bit maximum, à ce débit maximum, puis, après deux journées,
de fonctionnement à ce débit, revenir aux trois-quarts du débit maxi mum, sans que la qualité du verre délivré aux appareils d'utilisation ait été influencée par ces variations brusques de débit.
En outre, le verre est fourni aux appareils d'utilisation sans que les courants d'aller et de retour, qui se produisent nécessairement dans sa masse, mais qui se localisent dans un espace beaucoup plus réduit que dans les bassins d'affinage ordinaires, puissent ris quer de provoquer des juxtapositions, dans une même quantité ou paraison délivrée aux machines d'utilisation, de parties de verre fondu présentant des compositions différentes. On sait que, dans les fours à bassin dans les quels on produit, par les procédés actuelle ment connus, du verre fondu, et particulière ment du verre teinté, les courants de verre de l'avant vers l'arrière et de l'arrière vers l'avant du bassin provoquent,
dans le cas d'une variation dans les quantités de verre prélevées par les cueilleurs ou machines d'uti lisation, ou dans le cas de modifications acci dentelles dans. le régime de chauffe, des mé langes da parties de verre présentant des compositions ou natures différentes; ces mé langes, à leur tour, provoquent des défec tuosités graves, ou des casses des objets fabri qués avec les paraisons ou quantités de verre fondu non homogènes ainsi utilisées.
Cet in convénient est évité par la phase d'affinage effectuée dans la cellule de finition de l'ins tallation décrite, grâce à la localisation des courants de verre dans une zone d'affinage très réduite.
On peut en outre prévoir une forme d'exé cution de l'installation dans laquelle un même four de fusion alimente plusieurs cellules de finition; dans chacune de celles-ci, on peut ajouter un colorant approprié, qui se mélange au verre dans l'opération d'affinage et qui ne réagit pas sur la masse d'alimentation contenue dans le four de fusion. On. peut donc produire, à partir d'un four de fusion unique, des verres de couleurs différentes.
On peut également modifier la composi tion du verre par une ou des additions dans la cellule de finition. Il est à remarquer que la rapidité d'écoulement du verre, dans la partie supérieure de la cellule de finition, évite la réaction des électrodes sur les colo rants ou autres matières ajoutées au verre dans cette cellule de finition.
On peut aussi, en utilisant plusieurs cel lules de finition alimentées par un four de fusion unique, conduire chacune des cellules de finition avec un régime de température approprié à une fabrication particulière, sans que les opérations dans ces cellules réagissent les unes sur les autres. On a donc ainsi la. possibilité de fabri quer, à partir d'un four de fusion unique, des objets de natures différentes sans que les nécessités de fabrication des uns viennent influencer sur les possibilités de fabrication des autres. Les objets fabriqués peuvent être non seulement de natures, mais de couleurs différentes.
Bien entendu, on pourrait prévoir des formes d'exécution de l'installation dans les quelles le chauffage serait réalisé par d'au tres moyens électriques, par exemple par induction, permettant de localiser la chaleur développée dans la masse de verre dans la. partie supérieure et, pratiquement, dans toute la section horizontale de la cellule de fini tion.
Process for the electrical manufacture of glass, and installation for the implementation of the process. The basin glass furnaces currently used in practice are, for the most part, whatever their method of heating, formed of zones in which the melting of the charged materials and the refining of the glass take place, respectively. and its cooling in view of its. delivery to work organs, collectors or machines .; these zones are called, respectively, the melting, refining and working zones.
These zones are either in complete communication with one another and, in this case, have different temperatures in one-piece ovens, or delimited by floating or fixed barriers. In any case, the convection currents due to the cooling caused by the walls and the temperature differences between the three zones, as well as the currents due to the addition of materials and the exhaustion of the glass by pickers or machines, cause: movements of the glass to go from the melting zone to the work zone and movements of return from the work zone to the melting zone, passing through the refining zone;
these movements of ebb and flow of the glass apply, per unit of time, to a quantity of materials much greater than that which is used up by the collectors or machines and which is compensated by the contribution of new subject matter to the merger.
Up to now, the refining and working zones have been given large dimensions compared to those of the melting zone, because it was considered until now that glass can only be refined in tanks. in which it is in large mass with a contact surface, extended and free of foam, with the hot atmosphere which rises, and this regardless of the heating method employed. It was considered, in fact, that the refining requires a horizontal flow of the glass for a fairly long period.
Furnaces are also already known with a refining basin distinct from the melting basin; but, in these furnaces, the refining also takes place by moving the glass on the surface, and there is also a fairly long stagnation of a large mass of glass in the refining tank.
In fact, in these ovens with a large mass of glass, subjected to intense circu latory movements and having a large contact surface with the atmosphere, it is sought to prevent the bubbling glass from coming towards areas where, the temperature being lower. , it can no longer be refined and where, due to the currents playing in the mass of glass, the latter risks being entrained in this unrefined state, towards the working members. This is why it has always been recommended and considered necessary, until now, to always have, at the end of the.
refining zone and between it and the working zone, an extended surface of warm and quiet glass, free of bubbles and forming a mirror. The invention comprises a process for the electrical manufacture of glass, characterized in that the bubbling glass, supplied by a separate melting furnace, is made to arrive at the upper part of a finishing cell, by a de-moulder, in a zone extending practically over the entire horizontal section of the cell and of limited depth and brought by electric heating to the high temperature necessary for the refining of the glass, from which zone the glass,
made denser by the release of its gaseous bubbles, descends into the area immediately below the previous one, where the refined glass collects and cools and from where it passes into a glass extraction compartment , without the possibility of returning to the finishing unit.
The invention also comprises an installation for carrying out the method, characterized in that it comprises a melting furnace, a finishing cell and a glass extraction compartment, which comprises a connected vertical duct. to another horizontal duct leading to at least one feeder, the volume of the finishing cell being small compared to its average output volume,
and its lower part being connected to the extraction compartment by at least one horizontal duct of reduced section.
There is described below, by way of example, with reference to the attached drawing, an embodiment of the installation allowing the carrying out of the process that comprises the invention, consisting of an oven for the food. tation of glassmaking machines by means of "feeders".
Fig. 1 is an axial longitudinal vertical sectional view of said embodiment taken along line 1-1 of FIG. 2, and fig. ? is a horizontal section taken along line 2-2 of the, fig. 1.
The bullous or pasty glass, coming from a melting furnace a, arrives, by flowing over a threshold or weir b, in the upper part of a finishing cell c; this is constructed in the form of a basin, distinct from the melting basin and whose walls cl, the sole c2 and the. vault c3 are completely exposed externally to. air, so that this cell is suitably cooled.
In the upper part of the cell c are arranged electrodes d, <I> d, </I> in the form of horizontal bars, completely immersed in the glass bath and intended to rapidly carry it, by effect Joule, at. the. high temperature required for glass refining.
The refined glass, made more dense by the release of. the carbonated bubbles that it contains, descend into the lower part of the. cell c, from which it flows, saxes stagnate in the cell, by a horizontal duct e of reduced cross section, in an extraction compartment which includes a vertical duct f connected to. another horizontal duct g leading to one or more feeders la ..
The materials used in the manufacture of glass are, in the melting furnace a, which may be a flame or electric heating furnace, subjected to a pre-fusion operation and thus supplied in the form of bullous glass, which may optionally be able to be used. in the form of a viscous paste and which may even contain significant unmelted parts; the only condition imposed on these materials, on leaving the melting furnace, is to be able to be transferred by a one-way supply current, passing through the threshold or -dever evening b, to the finishing cell c which ends the preparation of the glass and delivers it to the organs or apparatus for use.
The role of the finishing cell is: a) to possibly perfect the fusion, to refine and to homogenize the. material coming from the melting furnace, in a word "finishing" the glass in order to deliver it to the appliances; b) to separate the finished glass from the glass in preparation, by preventing, on the one hand, the finished glass from returning to the areas where the. melting and finishing and where it could be soiled by the parts of glass whose preparation is not finished, and by preventing, on the other hand, the glass in preparation from directly reaching the organs or apparatus of use.
The refining zone proper, at the top of the finishing cell, is, for example, brought to the high refining temperature by means of the electrodes d. completely submerged in the glass bath.
A highly concentrated sheet of temperature is thus formed in the glass, at the level of the electrodes and under the surface of the bath. high due to the fact that the current tends to flow through the shortest path between the electrodes, heating the glass located at. this level, and that, the electrical resistivity of the glass decreasing as its temperature increases, the more the glass situated at the level of the electrodes heats up, the more current it passes through and the more energy it thus receives; the hottest parts of the glass, on the other hand, tend to rise to the surface due to their lower density.
This area to. high temperature, located in depth at. the. the upper part of the finishing cell is thus traversed by intense stirring currents, due to local convection. This area can only be crossed from top to bottom by thin and dense glass. All the part of bullous glass, coming into contact with this zone, is dilated, due to the increase in temperature to which it is subjected, and it is forced to rise to the surface of the glass in the cell until complete release of the bubbles. The mass of glass being finished and the finished glass are thus clearly separated.
The glass whose refining is finished. and which has become denser due to the release of the gas bubbles which it contained, then ash in the cell and collects in the lower part of it, gradually cooling down. The mass of glass collected in this zone serves as a homogenization reserve and opposes the establishment of convection currents between the.
refining zone and the zone where the use devices are fed, this zone forming part of the extraction compartment.
From this lower part of the finishing cell, the finished glass is immediately withdrawn and passes, through one or more conduits e, f, g, of relatively small section, to the devices for use. These conduits connecting the finishing cell to the devices for use, reinforce the cell's guard action by tending to reduce, if not completely eliminate, the formation of convection currents which could bring the finished glass back to the area. heater located upstream, at the top of the finishing cell.
It does not exist thus, apart from the violent local currents of mixing and convection. which develop in the upper part of the finishing cell or refining zone proper, as a continuous downward current, passing through the finishing cell and carrying downstream the quantity of glass delivered by the installation; due to the small horizontal section of the. cell, this current is practically uniform throughout the section.
One might fear that the need to reduce the section of the. finishing cell, to reduce convection currents coming from downstream, or in contradiction with the need not to entrain, by the downward movement accelerated by the small section of the finishing cell, the glass in preparation located at the upper part of it.
This is not the case, because this upper part of the cell is brought to a temperature high enough to achieve the refining of the glass in a very short time and, on the other hand, it cannot pass glass. still bullous, i.e. unrefined, in the lower part of the cell.
The ducts or parts of the installation, following the finishing cell, have a relatively small cross-section and volume and do not constitute the zone of homogenization and rest of the glass, but serve to bring the glass, whose refining work is completed in the finishing cell, at the temperature suitable for the devices used;
the cooling of the glass, already produced in large part in the lower part of the finishing cell, to the temperature suitable for the devices used, is completed in these ducts connecting them to the finishing cell.
The horizontal section of the finishing cell is determined in the first place by the need to receive the bubbling or pasty glass passing over the threshold or weir between the melting furnace and the finishing cell, and to place the electrodes so as to per put the development of the refining temperature in the upper part of the finishing cell. Secondly,
we must ensure that the dimensions of this section of the cell remain within limits such that the refining work is carried out uniformly over the entire section. This result is achieved when it is observed that the surface of the glass at the upper part of the cell remains, for a given glass draft, constantly covered with foam due to the release of gas bubbles.
It is possible to achieve in this cell, isolated from the melting zone, a temperature such that the glass is refined under conditions of rapidity not achieved hitherto in known furnaces. By way of example, the cross section of the finishing cell can be reduced to 1 m \ for a quantity of refined glass, extra-white, equal to 7-8 tonnes per 24 hours, supplied to the devices for use. The total volume of the. finishing cell and the conduits connecting it to the devices for use represents, for example, approximately one third of the average quantity of extra-white glass, completely refined, delivered in 24 hours to the devices for use.
The finishing cell therefore only contains an extremely small mass of glass compared to that which is used at an equal daily flow rate, in the tanks or refining zones of current furnaces. However, in the glass finishing cell, not only is the mass of glass very small in relation to its flow rate, but also the contact surface between the hot glass at the top of the finishing cell and the atmospheric gas. zeuse which surmounts it is also very reduced and, on the other hand, this contact surface can, contrary to the experience and to the opinion accepted until now,
be entirely covered with foam due to the release of gas bubbles from the glass, without these characteristics preventing, quite the contrary, the perfect refining of the glass in a very short time.
The finishing cell can and should. preferably be constructed as a small basin furnace isolated from the melting furnace and comprising walls, a floor and a roof fully exposed to the outside to the open air, so as to facilitate their cooling and storage, despite the high temperature to which the glass that this cell contains is subjected. This independence of the finishing cell with respect to the bottom melting sin, together with its relatively small horizontal section, makes it possible to obtain practically uniform cooling of the glass in the horizontal direction throughout its travel in the vertical direction.
The weir or weir between the melting furnace and the finishing cell, over which coarse glass melting at relatively low temperature passes, can, under these conditions, be easily cooled and stored.
As a consequence of the small dimensions, both in surface and in volume, of the finishing cell, the expenditure of energy necessary for the refining of the glass is extremely reduced. The glass which is to feed the finishing cell can be melted under the most favorable conditions, without the conditions of the heating for the refining in the finishing cell and the subsequent cooling of the finished glass reacting to the heat. carrying out and conducting of the heating in the melting furnace, this melting thus being able to be produced entirely independently.
The low expenditure of energy necessary for the finishing of the glass gives great flexibility in the economic regime of the installation, the production of which can vary widely without the expenditure relating to the refining varying appreciably.
On the other hand, the almost total elimination of. convection currents, as well as the ensured separation between the finished glass and the working glass, make it possible to vary within wide limits the flow rate of the molten glass installation, delivered to the devices of use, without the quality of this glass is affected by changes in flow rate which can be sudden. Thus, by way of example, one embodiment of the installation according to the invention could pass without transition from a flow rate equal to half of the maximum rate, at this maximum rate, then, after two days,
operating at this flow rate, return to three-quarters of the maximum flow rate, without the quality of the glass delivered to the devices used being influenced by these sudden variations in flow rate.
In addition, the glass is supplied to the devices of use without the outward and return currents, which necessarily occur in its mass, but which are localized in a much smaller space than in ordinary refining tanks, may risk causing juxtapositions, in the same quantity or parison delivered to the machines for use, of parts of molten glass having different compositions. It is known that, in tank furnaces in which molten glass, and in particular tinted glass, are produced by currently known processes, the glass streams from the front to the rear and from the rear. towards the front of the pelvis cause,
in the case of a variation in the quantities of glass taken by the pickers or machines of use, or in the case of accidental modifications in. the heating regime, mixtures of glass parts having different compositions or natures; these mixtures, in turn, cause serious defects, or breakage of the objects manufactured with the parisons or quantities of non-homogeneous molten glass thus used.
This disadvantage is avoided by the refining phase carried out in the finishing cell of the installation described, thanks to the location of the glass streams in a very small refining zone.
It is also possible to provide a form of execution of the installation in which the same melting furnace supplies several finishing cells; in each of these, a suitable colorant can be added, which mixes with the glass in the refining operation and which does not react with the feed mass contained in the melting furnace. We. can therefore produce glasses of different colors from a single melting furnace.
It is also possible to modify the composition of the glass by one or more additions in the finishing cell. It should be noted that the speed of flow of the glass, in the upper part of the finishing cell, avoids the reaction of the electrodes on the dyes or other materials added to the glass in this finishing cell.
It is also possible, by using several finishing cells fed by a single melting furnace, to conduct each of the finishing cells with a temperature regime appropriate to a particular manufacture, without the operations in these cells reacting on each other. So we have the. possibility of manufacturing, from a single melting furnace, objects of different natures without the manufacturing requirements of some influencing the manufacturing possibilities of others. The manufactured objects can be not only of natures, but of different colors.
Of course, embodiments of the installation could be provided in which the heating would be carried out by other electrical means, for example by induction, making it possible to locate the heat developed in the mass of glass in the. upper part and, practically, throughout the horizontal section of the finite cell.