Electrode métallique de four électrique de verrerie Pour réaliser des fours de verreries chauffés par effet Joule dans la masse du verre, on a parfois re cours à des électrodes métalliques servant à la dis tribution de l'énergie électrique dans le verre.
La métallurgie livre actuellement des métaux tels que le molybdène, le tungstène, le tantale, le nobium, dont les points de fusion sont très nettement plus élevés que les températures existant dans les fours de ver reries, soit supérieurs à 1500 C. Dans la technique actuelle, ces métaux sont livrés sous forme de barres ou de feuilles de dimensions relativement petites.
Lorsque les électrodes, sont constituées par des feuil les de métal placées à l'intérieur du four dans le bain de verre lui-même, il est difficile de les remplacer lorsqu'elles sont usées en laissant le four en fonction. Lorsque les électrodes sont constituées par des barres généralement cylindriques traversant les parois du four et plongeant plus. ou moins profondément dans le verre, les surfaces de contact actives sont petites, les barres atteignant difficilement les dimensions supé rieures à 60 mm de diamètre.
Ces électrodes sous forme de barres ont l'avantage d'être facilement rem- plaçables le four étant en marche, mais elles présen tent l'inconvénient d'avoir de très petites surfaces de contact provoquant une concentration d'énergie loca lisée au voisinage de l'électrode dès la sortie de l'électrode du réfractaire du four. Il en résulte une zone très chaude directement en contact avec les parois réfractaires du four. Cette température locale ment plus élevée peut provoquer une attaque plus forte du réfractaire pouvant même produire des dé fauts du verre, notamment des grains.
La présente invention a pour but de fournir une électrode métallique ayant une grande surface de dis tribution du courant électrique et une zone de dis- tribution du courant qui soit éloignée du réfractaire et qui de ce fait ne provoque pas de surchauffe au contact de ce réfractaire ; en outre l'électrode doit pouvoir être remplacé facilement sans qu'il faille arrêter le four.
L'objet de l'invention est une électrode métallique de four électrique de verrerie chauffé par effet Joule dans la masse, caractérisée en ce qu'elle comprend une barre métallique conductrice du courant et une plaque distributrice du courant dans la masse du verre, la barre conductrice étant entourée d'un réfrac taire faisant corps avec elle et facilitant, lors d'un remplacement d'électrode, l'introduction de celle-ci dans un trou ménagé dans une paroi du four pour la recevoir, la plaque distributrice de courant se trou vant, lorsque l'électrode est en position dans le four,
à une certaine distance de la paroi voisine du four.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. 1 est une coupe verticale longitudinale de la paroi latérale d'un four et de ladite forme d'exécution de l'électrode, et la fig. 2 est une coupe verticale schématique d'un four de verrerie équipé de six électrodes telles que celle représentée à la fig. 1.
La fig. 1 montre une paroi latérale 1, faite en réfractaire, d'un four de verrerie, ladite forme d'exé cution de l'électrode s'étendant au travers d'un trou 2 de cette paroi 3 indique un dispositif de guidage et de refroidissement de l'électrode ; ce dispositif, fixé à une construction extérieure non représentée, consiste principalement en un fourreau 3a muni d'une chemise 3 b formant une chambre annulaire de circu- lation d'un agent de refroidissement ;
le passage cen tral du fourreau a en section transversale une forme semblable à celle du trou 2, mais plus petite.
Ladite forme d'exécution de l'électrode comprend une barre 4 faite de métal tel que le molybdène, et de préférence cylindrique, le diamètre étant de 60 mm, par exemple. Dans un trou taraudé central 5 ménagé dans l'extrémité postérieure de cette barre 4 est vissé un téton central 6 que porte l'extrémité antérieure d'une barre 7 qui peut être faite en acier doux, par exemple.
Les barres 4 et 7 sont munies de gaines 8 et 9 respectivement, faites en réfractaire ayant un poids spécifique inférieur à celui du verre et glissées avec faible jeu radial dans le fourreau 3a.
Sur un téton fileté 4a ménagé à l'extrémité anté rieure de la barre 4 est fixée une plaque de distri bution de courant 10. Une deuxième plaque 11, re présentée en pointillé, pourrait être prévue pour doubler la plaque 10, mais l'expérience a montré que la plaque 10 seule suffit. Une autre plaque 12 est fixée sur la barre 4, par exemple par vissage, immé diatement devant la gaine 8.
Les plaques 10, (11) et 12, qui dans une variante pourraient être fixées à la barre par soudure, sont faites du même métal que la barre 4, en molybdène par exemple<B>;</B> vues de face elles ont le même profil extérieur que les gaines 8 et 9.
La plaque 10 qui se trouve à un certain écart de la plaque 12 (écart qui sera par exemple de 75 mm si les plaques ont un diamètre extérieur de 150 mm) sert essentiellement à distribuer le cou- rant électrique dans la masse de verre 13, alors que la plaque 12 est principalement destinée à protéger la gaine réfractaire 8 de l'action aggressive du bain de verre<B>;
</B> toutefois cette plaque 12 (et la plaque 11, si elle est prévue) peut aussi participer légèrement à la distribution d'énergie dans la masse du verre. Le verre fondu se fige dans l'espace annulaire 14, mais il est refroidi par la partie antérieure du fourreau 3a.
La barre 7 porte à son extrémité postérieure une bride 15 d'adduction de courant et un chapeau 16 muni d'un tube 17 qui s'étend sur la majeure partie de la longueur d'un perçage borgne 18 que présente la barre 7. Un agent de refroidissement (liquide ou gazeux) est introduit sous pression par un trou radial 19, circule dans lé tube 17, retourne par l'espace annulaire qui entoure ce tube et sort par un trou radial 20.
Lorsque la plaque 10 est usée, on peut facilement remplacer l'électrode, sans que pour cela il faille arrêter le four, de la manière suivante ; après avoir interrompu les communications du système de re froidissement et déconnecté la bride 15 du conduc teur d'adduction de courant, on enlève la partie pos térieure 7, 9 de l'électrode par dévissage ; la gaine 8 ne peut pas tourner, parce que la couche de verre qui se trouve dans l'espace annulaire 14 est encore suffisamment froide. On introduit ensuite dans la partie postérieure du fourreau 3a la partie antérieure d'une nouvelle électrode complète.
Après quelques minutes la couche de verre sera assez ramollie, par suite de l'interruption du refroidissement, pour qu'on puisse avancer la nouvelle électrode qui repoussera alors à l'intérieur du four la partie restante 4, 8, 12 de l'électrode usée. Dès que la nouvelle électrode est arrivée dans la position représentée au dessin, on remet en fonctionnement le système de refroidisse ment.
Comme la gaine 8 de l'électrode remplacée a un poids spécifique inférieur à celui du verre, elle facilitera l'extraction de la partie restante de la vieille électrode du bain de verre 13 en retardant la chute de celle-ci au fond du four, ou en la faisant flotter en surface. La nouvelle électrode sera ainsi mise en place sans qu'à aucun moment le trou 2 ne soit ouvert et laisse échapper le verre contenu dans le bassin.
La fig. 2 représente en coupe transversale sché matique un four de verrerie équipé de six électrodes 21 telles que celle qu'on vient de décrire, soit trois de chaque côté, reliées à une source de courant monophasé.