FR2776283A1

FR2776283A1 - Electric melting of a vitrifiable mixture with a cooled immersed electrode

Info

Publication number: FR2776283A1
Application number: FR9803346A
Authority: FR
Inventors: James Barton; Patrice Roux
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-03-19
Filing date: 1998-03-19
Publication date: 1999-09-24
Also published as: WO1999048332A1

Abstract

Electric melting of a vitrifiable mixture by the Joule effect is implemented by using at least two electrodes, at least one of the electrodes being an electrode immersed (8) over a great length. The temperature of the surface of the immersed electrode (8) in the immersed part is maintained at a temperature lower than the vitreous transition temperature of the molten glass. An Independent claim is given for the immersed electrode used in the method. The electrode is made of molybdenum or stainless steel and is rigorously cooled.

Description

-f-f

DISPOSITIF POUR LA FUSION ÉLECTRIQUE DU VERRE DEVICE FOR ELECTRIC MELTING OF GLASS

L'invention concerne les techniques utilisées pour fondre électriquement du verre et notamment dans le but de vitrifier des déchets, The invention relates to the techniques used for electrically melting glass and in particular for the purpose of vitrifying waste,

notamment des déchets radioactifs et/ou toxiques. in particular radioactive and / or toxic waste.

Il est connu d'intégrer des éléments chimiques dangereux pour l'environnement dans un verre spécialement élaboré dans ce but et d'utiliser ainsi la caractéristique bien connue des verres qui est leur grande stabilité vis à vis de la majorité des solvants. En procédant ainsi, on a la garantie qu'au cours du temps, les éléments dangereux ne seront extraits de leur matrice verrière que très progressivement et que, dans la mesure o les concentrations et la nature du verre ont été bien choisies, l'élément dangereux ne se retrouvera dans l'environnement, hors de sa It is known to integrate chemical elements which are dangerous for the environment in a glass specially prepared for this purpose and thus to use the well-known characteristic of glasses which is their great stability with respect to the majority of solvents. By doing so, we have the guarantee that over time, the dangerous elements will only be extracted from their glass matrix very gradually and that, insofar as the concentrations and the nature of the glass have been well chosen, the element dangerous will not end up in the environment, out of its

matrice, qu'à des concentrations faibles. matrix, only at low concentrations.

Lors de la mise en ceuvre de la vitrification de déchets dangereux, il est très important de n'utiliser que des techniques sans risque pour l'environnement. C'est pourquoi, pour la fusion des composition verrières, on n'utilise alors essentiellement la fusion électrique avec laquelle, à la différence des techniques de fusion avec chauffage par flammes, les risques de diffusion de fumées nocives dans l'atmosphère sont très réduits. Dans la technique de fusion électrique, la mise en peut se faire dans une cuve en matières réfractaires et l'apport de chaleur aux matières vitrifiables est effectué par effet Joule directement dans le bain grâce à des électrodes. Celles-ci peuvent ou bien traverser les parois de la cuve, ou bien être insérées verticalement de haut en bas dans le bain. C'est à cette When carrying out vitrification of hazardous waste, it is very important to use only techniques that are safe for the environment. This is why, for the melting of the glass compositions, one then essentially uses the electric melting with which, unlike the melting techniques with heating by flames, the risks of diffusion of harmful fumes in the atmosphere are very reduced . In the technique of electric fusion, the setting in can be done in a tank in refractory materials and the contribution of heat to the vitrifiable materials is carried out by Joule effect directly in the bath thanks to electrodes. These can either pass through the walls of the tank, or be inserted vertically up and down in the bath. It is at this

technique de fusion électrique en particulier que fait référence l'invention. electric fusion technique in particular that refers to the invention.

Les électrodes employées dans l'industrie verrière sont le plus souvent en molybdène qui résiste aux températures très élevées et présente une bonne tenue mécanique. Un inconvénient de ce métal est sa très faible résistance à l'oxydation non seulement par l'oxygène de l'atmosphère mais aussi par réaction chimique avec des composantes de la masse en fusion. Par exemple, en présence d'un taux élevé de l'oxyde de fer ferrique (Fe3+) le molybdène métal (Mo) est oxydé à l'état Mo4+ en réduisant chimiquement le fer ferrique à l'état ferreux (Fe2+). Cette réaction d'oxydation de molybdène et sa dissolution dans la fonte sous la forme ionique peut s'écrire: Mo + 4Fe3+ = Mo4+ + 4Fe2+ La réaction est peu gênante dans la fusion de verres industriels courants qui contiennent rarement plus de 1 % d'oxydes de fer. Par contre, elle se manifeste par une corrosion accélérée des électrodes de molybdène utilisées dans la fusion du basalte, par exemple, dont le taux d'oxydes de The electrodes used in the glass industry are most often made of molybdenum which withstands very high temperatures and has good mechanical strength. A disadvantage of this metal is its very low resistance to oxidation not only by atmospheric oxygen but also by chemical reaction with components of the molten mass. For example, in the presence of a high level of ferric iron oxide (Fe3 +), the molybdenum metal (Mo) is oxidized in the Mo4 + state by chemically reducing the ferric iron to the ferrous state (Fe2 +). This molybdenum oxidation reaction and its dissolution in cast iron in the ionic form can be written: Mo + 4Fe3 + = Mo4 + + 4Fe2 + The reaction is not very troublesome in the fusion of common industrial glasses which rarely contain more than 1% of iron oxides. On the other hand, it manifests itself by an accelerated corrosion of the molybdenum electrodes used in the melting of basalt, for example, whose rate of oxides of

fer dépasse facilement 5 %.iron easily exceeds 5%.

Ce type de réaction est un obstacle à l'emploi d'électrodes en molybdène pour la fusion de mélanges vitrifiables contenant une forte proportion de déchets qui peuvent apporter des oxydes de fer ou des oxydes d'autres éléments qui, comme le fer, sont de valence variable et This type of reaction is an obstacle to the use of molybdenum electrodes for the fusion of vitrifiable mixtures containing a high proportion of waste which can provide iron oxides or oxides of other elements which, like iron, are of variable valence and

peuvent agir de façon analogue.can act similarly.

Un autre type de réaction qui corrode le molybdène et limite son emploi comme électrode est illustrée par l'inadaptation bien connue d'électrodes en molybdène pour la fusion des verres contenant de l'oxyde de plomb (notamment le " cristal de plomb "). Ici, la corrosion du molybdène s'accompagne de la précipitation de plomb métallique et la réaction peut s'écrire Another type of reaction which corrodes molybdenum and limits its use as an electrode is illustrated by the well-known inadequacy of molybdenum electrodes for the fusion of glasses containing lead oxide (in particular "lead crystal"). Here, the corrosion of molybdenum is accompanied by the precipitation of metallic lead and the reaction can be written

Mo + 2Pb2+ = Mo4+ + Pb.Mo + 2Pb2 + = Mo4 + + Pb.

C'est ainsi que les électrodes en molybdène ne conviennent pas non plus à la vitrification de déchets contenant de l'oxyde de plomb ou d'autres Molybdenum electrodes are therefore also not suitable for the vitrification of waste containing lead oxide or other

éléments facilement réduits à l'état métallique. elements easily reduced to a metallic state.

Pour la fusion électrique de verres dits de " cristal " on a développé d'autres techniques. La plus connue est celle qui fait appel aux électrodes en oxyde d'étain (dopé, afin de le rendre semi-conducteur). A cause de la fragilité de ce matériau céramique et de sa très faible conductivité électrique à la température ambiante, sa mise en oeuvre est très différente de celle employée pour les électrodes en molybdène. Les grandes lignes de cette mise en oeuvre sont connues aux hommes de l'art. Il est à noter aussi que l'utilité de ce type d'électrode est limitée. Elle ne convient pas Other techniques have been developed for the electric melting of so-called "crystal" glasses. The best known is that which uses tin oxide electrodes (doped, to make it semiconductor). Because of the fragility of this ceramic material and its very low electrical conductivity at room temperature, its implementation is very different from that used for the molybdenum electrodes. The main lines of this implementation are known to those skilled in the art. It should also be noted that the usefulness of this type of electrode is limited. It is not suitable

pour la fusion de verres sodo-calcique ordinaires par exemple. for the fusion of ordinary soda-lime glasses for example.

Une autre technique connue pour la fusion de verre de cristal est d'employer des électrodes en molybdène normales mais alimentées en courant électrique de très basse fréquence (d'environ un Hertz). Cette technologie, décrite par J. Matej and J. Stanek (" Electric Glass Melting with Low-Frequency Current " - Glastechnische Berichte, 1988, Vol. 61 Another known technique for melting crystal glass is to use normal molybdenum electrodes but supplied with electric current of very low frequency (approximately one Hertz). This technology, described by J. Matej and J. Stanek ("Electric Glass Melting with Low-Frequency Current" - Glastechnische Berichte, 1988, Vol. 61

N 1 p. 1-4) reste peu répandue.N 1 p. 1-4) remains uncommon.

Une troisième technique a été divulguée dans le brevet français FR 2 054 750. Il y est proposé d'éliminer le problème de corrosion des A third technique has been disclosed in French patent FR 2 054 750. It is proposed therein to eliminate the problem of corrosion of

électrodes par l'emploi d'électrodes en molybdène refroidies indirectement. electrodes by the use of indirectly cooled molybdenum electrodes.

Dans cette technique, l'électrode est en molybdène massif, elle est fixée à l'extrémité d'un porte électrode en un matériau non précisé. Celui-ci est équipé d'un water-jacket qui assure son refroidissement. Le dispositif en In this technique, the electrode is made of solid molybdenum, it is fixed to the end of an electrode holder made of an unspecified material. This one is equipped with a water-jacket which ensures its cooling. The device in

question est horizontal et traverse la paroi latérale de la cuve du four. question is horizontal and passes through the side wall of the oven bowl.

Par ailleurs, on connaît grâce à la demande de brevet internationale WO 95/09518 des électrodes plongeantes qui utilisent également une technique de refroidissement indirect. Leurs supports comportent un système d'amenée de courant et un dispositif de refroidissement avec sur le support, en surface, une protection thermique. La protection thermique est isolée par rapport à la tension du conducteur de courant. La demande de brevet WO 95/09518 présente ainsi un système d'amenée de courant qui est en lui-même un " water-jacket " conducteur de courant entouré d'un isolant électrique. Dans une variante, dans le même document, Furthermore, thanks to international patent application WO 95/09518, dipping electrodes are known which also use an indirect cooling technique. Their supports include a current supply system and a cooling device with thermal protection on the surface. The thermal protection is isolated from the voltage of the current conductor. Patent application WO 95/09518 thus presents a current supply system which is in itself a "water jacket" conducting current surrounded by an electrical insulator. Alternatively, in the same document,

l'isolant électrique lui-même est entouré d'un second " water-jacket ". the electrical insulation itself is surrounded by a second "water-jacket".

Dans le système de WO 95/09518, l'électrode proprement dite, généralement en molybdène, est reliée au porte-électrode par une pièce intermédiaire appelée " allonge " l'allonge est fixée rigidement à l'électrode et l'allonge est à son tour vissée sur le porte-électrode. La fonction de ces moyens de refroidissement est la protection des supports de l'électrode, In the system of WO 95/09518, the actual electrode, generally made of molybdenum, is connected to the electrode holder by an intermediate piece called "extension" the extension is rigidly fixed to the electrode and the extension is at its turn screwed on the electrode holder. The function of these cooling means is the protection of the electrode supports,

l'isolant électrique et le conducteur de courant. the electrical insulation and the current conductor.

La présente invention se donne pour tâche de fournir un procédé de fusion électrique du verre dans lequel les électrodes métalliques et notamment en molybdène, résistent bien à la corrosion, en particulier o10 dans des milieux agressifs tels que ceux des verres fondus contenant des taux de métaux oxydants, tel que fer ferrique, ou susceptibles de The present invention sets itself the task of providing an electrical glass melting process in which the metal electrodes and in particular molybdenum, resist corrosion well, in particular o10 in aggressive media such as those of molten glasses containing metal contents oxidants, such as ferric iron, or capable of

précipiter sous forme métallique comme le plomb. precipitate in metallic form like lead.

Selon l'invention, ce problème est résolu grâce à un dispositif destiné à mettre en oeuvre la fusion électrique de verres, tel qu'une électrode équipée d'un porte-électrode dont le porte-électrode est refroidi par circulation d'un liquide et dans lequel l'électrode proprement dite est refroidie par circulation d'un liquide, d'eau notamment. La technique de l'invention permet ainsi d'obtenir un refroidissement très efficace de toute According to the invention, this problem is solved by means of a device intended to implement the electrical melting of glasses, such as an electrode equipped with an electrode holder whose electrode holder is cooled by circulation of a liquid and wherein the actual electrode is cooled by circulation of a liquid, in particular water. The technique of the invention thus makes it possible to obtain very efficient cooling of any

l'électrode (sur toute sa longueur qui peut être grande). the electrode (over its entire length which can be large).

Toujours selon l'invention, on propose que dans le dispositif précédent l'électrode proprement dite soit en molybdène ou en un métal ou un alliage moins onéreux que le molybdène, en acier inoxydable notamment. Dans une variante, l'électrode est de forme arrondie et/ou comporte des orifices de sortie de gaz et, avantageusement, la surface de l'électrode est faite d'un métal poreux. Une telle électrode est utilisée pour amener Still according to the invention, it is proposed that in the preceding device the actual electrode is made of molybdenum or of a metal or an alloy which is less expensive than molybdenum, in particular of stainless steel. Alternatively, the electrode is rounded in shape and / or has gas outlet ports and, advantageously, the surface of the electrode is made of a porous metal. Such an electrode is used to bring

autour de l'électrode un gaz facilement ionisable, de l'argon notamment. around the electrode an easily ionizable gas, notably argon.

Dans cette configuration, l'électrode de l'invention véhicule ainsi deux fluides, d'une part l'eau de refroidissement (qui, elle, peut être recyclée) et In this configuration, the electrode of the invention thus carries two fluids, on the one hand the cooling water (which can be recycled) and

d'autre part, un gaz diffusé dans le bain de verre. on the other hand, a gas diffused in the glass bath.

L'invention propose également que l'électrode soit plongeante et soit introduite au travers de la surface de la masse en fusion. Cette configuration est plus simple que celle des électrodes traversant la sole ou les parois du bassin réfractaire et qui sont en particulier difficiles à The invention also proposes that the electrode be immersed and be introduced through the surface of the molten mass. This configuration is simpler than that of the electrodes crossing the bottom or the walls of the refractory tank and which are in particular difficult to

changer sans interrompre la marche du four. change without interrupting oven operation.

Il est également proposé d'appliquer le dispositif de l'invention à la fusion de verres dont la composition incorpore des déchets, notamment radioactifs ou toxiques. De même, on propose de l'appliquer aux verres qui ont une teneur pondérale en plomb qui interdit l'emploi normal d'électrodes en molybdène, en particulier supérieure à 10 % et notamment supérieure à 18 %. L'application est également étendue aux verres o0 précédents o sont incorporés des déchets, notamment radioactifs. De plus, l'invention prévoit l'application du dispositif à la fusion de verres dont la composition comporte un taux élevé d'oxyde ferrique, notamment It is also proposed to apply the device of the invention to the melting of glasses, the composition of which incorporates waste, in particular radioactive or toxic. Similarly, it is proposed to apply it to glasses which have a lead content by weight which prohibits the normal use of molybdenum electrodes, in particular greater than 10% and in particular greater than 18%. The application is also extended to the previous glass where the waste, in particular radioactive, is incorporated. In addition, the invention provides for the application of the device for melting glasses, the composition of which comprises a high level of ferric oxide, in particular

à base de basalte, ou d'autres oxydes, analogues à valence variable. based on basalt, or other oxides, analogs with variable valence.

La figure unique jointe permet de comprendre l'invention et d'en The attached single figure makes it possible to understand the invention and to

saisir les avantages.seize the benefits.

La figure représente une coupe du dispositif de l'invention. The figure represents a section of the device of the invention.

L'électrode proprement dite 8 est refroidie par la circulation d'un fluide caloporteur, de l'eau par exemple. On voit sur la figure en 5 l'arrivée du liquide et en 3 sa sortie. Les canalisations 3 et 5 sont par exemple en acier The actual electrode 8 is cooled by the circulation of a heat transfer fluid, water for example. The figure shows in 5 the arrival of the liquid and in 3 its outlet. Lines 3 and 5 are for example made of steel

inoxydable.stainless.

L'électrode proprement dite 8 constitue le coeur de l'invention. Elle est faite d'un tube borgne dont la partie externe, notamment, est constituée du matériau qui sera porté, au moyen du conducteur électrique 1 au potentiel électrique voulu pour obtenir entre cette électrode et l'autre ou les autres électrode(s) plongée(s) dans le verre en fusion son The actual electrode 8 constitutes the heart of the invention. It is made of a blind tube of which the external part, in particular, consists of the material which will be brought, by means of the electrical conductor 1 to the electrical potential desired to obtain between this electrode and the other or the other plunged electrode (s). (s) in the molten glass sound

échauffement par effet Joule.heating by Joule effect.

Selon une variante de l'invention, afin de favoriser la formation d'un plasma autour de l'électrode, on introduit près de la surface de celle- ci un gaz facilement ionisable comme l'argon. Afin de rendre la décharge à travers cette couche intermédiaire aussi uniforme que possible et afin de minimiser la conduction par arc ou par étincelles localisées (qui sont parfois visibles), nous préconisons les perfectionnements suivants: * pour la partie immergée de l'électrode, l'emploi de formes arrondies (corps cylindrique, bout hémisphérique); * pour la partie immergée de l'électrode, une finition de surface ayant une rugosité fine et uniforme; * enfin, l'introduction dans la fonte au voisinage de l'électrode d'un According to a variant of the invention, in order to promote the formation of a plasma around the electrode, an easily ionizable gas such as argon is introduced near the surface thereof. In order to make the discharge through this intermediate layer as uniform as possible and in order to minimize conduction by arc or by localized sparks (which are sometimes visible), we recommend the following improvements: * for the submerged part of the electrode, l 'use of rounded shapes (cylindrical body, hemispherical tip); * for the submerged part of the electrode, a surface finish with a fine and uniform roughness; * finally, the introduction into the cast iron near the electrode of a

gaz qui s'ionise facilement tel que l'argon. gas which ionizes easily such as argon.

Cette introduction de gaz peut se faire à partir d'une pluralité d'orifices de faible diamètre pratiqués dans la partie la plus immergée de l'électrode et alimentés au moyen de canaux passant par l'intérieur de l'électrode vers son extrémité. Dans l'exemple de la réalisation illustré ici, ce gaz est apporté par une multiplicité de fins trous 10 percés dans l'électrode 8. Dans cet exemple les trous sont alimentés en gaz à partir des rainures 7 usinées dans une gaine 6 sertie dans l'électrode 8. Les rainures sont reliées entre elles par une gorge circulaire alimentée en gaz par le This introduction of gas can be done from a plurality of orifices of small diameter formed in the most immersed part of the electrode and supplied by means of channels passing through the interior of the electrode towards its end. In the example of the embodiment illustrated here, this gas is supplied by a multiplicity of fine holes 10 drilled in the electrode 8. In this example the holes are supplied with gas from the grooves 7 machined in a sheath 6 crimped in the electrode 8. The grooves are interconnected by a circular groove supplied with gas by the

tube 2.tube 2.

Pour mieux disperser le gaz sur la surface de l'électrode on peut, en plus, munir celle-ci d'un manchon, solidaire thermiquement et To better disperse the gas on the surface of the electrode, it can also be provided with a sleeve, thermally secured and

électriquement avec elle, en métal poreux 9. electrically with it, made of porous metal 9.

Pour éviter la condensation de liquides sur les parties de l'ensemble au contact avec l'atmosphère du four il est avantageux de les revêtir d'un matériau isolant thermiquement et réfractaire Ce revêtement est To avoid the condensation of liquids on the parts of the assembly in contact with the atmosphere of the oven it is advantageous to coat them with a thermally insulating and refractory material This coating is

représenté schématiquement en 4.shown schematically in 4.

Il est évident pour l'homme de l'art que l'on peut arranger les tubes It is obvious to those skilled in the art that the tubes can be arranged

2, 3 et 5 de façon concentrique afin de former un porte-électrode. 2, 3 and 5 concentrically to form an electrode holder.

L'électrode représentée sur la figure est du type électrode plongeante. Ce type d'électrode est classique dans les fours de fusion électrique dans lesquels l'alimentation en matières vitrifiables se fait par le haut, les composants pulvérulents constituant un manteau au-dessus du bain qui agit comme une couverture isolante et l'évacuation du verre fondu étant effectuée en partie basse. L'invention s'applique également aux électrodes horizontales qui, en général traversent les parois de la cuve du four. Dans ce cas, simplement, la forme du porte-électrode est adaptée The electrode shown in the figure is of the plunging electrode type. This type of electrode is classic in electric melting furnaces in which the supply of vitrifiable materials is done from above, the powdery components constituting a mantle above the bath which acts as an insulating cover and the evacuation of the glass. melted being carried out in the lower part. The invention also applies to horizontal electrodes which, in general, pass through the walls of the oven tank. In this case, simply, the shape of the electrode holder is adapted

à cette configuration.to this configuration.

Le système proposé par l'invention est surprenant. En effet, il est inattendu qu'un tel montage fonctionne: plonger du métal violemment refroidi dans du verre en fusion devrait entraîner la création autour de l'électrode d'un manchon de verre figé et, donc, non conducteur ce qui aurait pour conséquence d'empêcher le chauffage par effet Joule; le système devrait être autodérégulateur. Mais, l'expérience a montré qu'il n'en était rien. Nous avons en effet observé de façon inattendue qu'il peut y avoir passage de courant entre un corps creux métallique refroidi à l'eau et du verre en fusion. Nous avons observé ce phénomène non seulement dans le cas du molybdène mais aussi dans le cas d'alliages tels que The system proposed by the invention is surprising. Indeed, it is unexpected that such an assembly works: immersing violently cooled metal in molten glass should lead to the creation around the electrode of a frozen glass sleeve and, therefore, non-conductive which would have the consequence to prevent Joule heating; the system should be self-regulating. But experience has shown that this is not the case. We have in fact unexpectedly observed that there can be a current flow between a metallic hollow body cooled with water and molten glass. We have observed this phenomenon not only in the case of molybdenum but also in the case of alloys such as

l'Inconel ou en général avec es aciers inoxydables. Inconel or in general with stainless steels.

Étant donné le fonctionnement satisfaisant des techniques existantes, des électrodes refroidies n'auraient que peu d'intérêt pour la fusion électrique des verres industriels classiques à cause du surcoût occasionné par le refroidissement. Par contre, de telles électrodes présentent une combinaison de qualités qui les rendent particulièrement intéressantes pour la vitrification de déchets. Tout d'abord, par le refroidissement du métal on évite les problèmes de corrosion par la matière en fusion. Deuxièmement, la forme tubulaire en métal refroidi Given the satisfactory operation of existing techniques, cooled electrodes would have little interest in the electrical melting of conventional industrial glasses because of the additional cost caused by cooling. On the other hand, such electrodes have a combination of qualities which make them particularly advantageous for the vitrification of waste. First of all, by cooling the metal, the problems of corrosion by the molten material are avoided. Second, the tubular shape of cooled metal

confère à l'électrode une robustesse élevée qui évite le risque de casse. gives the electrode a high robustness which avoids the risk of breakage.

Troisièmement, la forme, la robustesse, et la résistance à la corrosion par l'oxygène de l'atmosphère permettent l'introduction de telles électrodes par la surface du bain ce qui évite le passage des électrodes à travers les parois du four, facilite leur remplacement et permet le réglage de leur enfoncement et de leur écartement afin d'ajuster, pendant la marche du Thirdly, the shape, the robustness, and the resistance to corrosion by oxygen of the atmosphere allow the introduction of such electrodes by the surface of the bath which avoids the passage of the electrodes through the walls of the furnace, facilitates their replacement and allows the adjustment of their sinking and their spacing in order to adjust, while the

four, l'impédance électrique imposée à son alimentation électrique. oven, the electrical impedance imposed on its electrical supply.

(Lorsque les électrodes sont ainsi introduites par la surface du bain il peut y avoir, sur les parties émergeantes des électrodes, de la condensation et formation de liquide susceptible d'y provoquer de la corrosion. Dans ce cas il est préférable de revêtir les dites parties avec une matière résistant à la corrosion, ou comme cela est préconisé pour le porte-électrode, de les (When the electrodes are thus introduced through the surface of the bath there may be, on the emerging parts of the electrodes, condensation and formation of liquid capable of causing corrosion therein. In this case it is preferable to coat the said parts with corrosion resistant material, or as recommended for the electrode holder,

munir de manchons à la fois isolants et réfractaires.). provide sleeves that are both insulating and refractory.).

Le mécanisme par lequel le courant passe entre l'électrode et la masse en fusion n'est pas clair. Toutefois, il est probable qu'il se forme entre la surface du métal et la fonte une couche de vapeur de faible conductivité thermique mais de bonne conductivité électrique que l'on The mechanism by which current flows between the electrode and the molten mass is unclear. However, it is likely that there is formed between the surface of the metal and the cast iron a layer of vapor of low thermal conductivity but good electrical conductivity that one

peut assimiler à un plasma.can be compared to a plasma.

Le procédé objet de cette demande de brevet peut s'employer avantageusement pour la fusion électrique de verres, laitiers, scories, cendres, boues etc. et, en général, chaque fois que la composition des The process which is the subject of this patent application can be used advantageously for the electric melting of glasses, slag, slag, ash, sludge etc. and, in general, whenever the composition of

o10 verres présente un problème de corrosion des électrodes. o10 glasses presents a problem of corrosion of the electrodes.

Le procédé n'est pas limité à un seul type de four. Il convient aussi bien pour la fusion sous voûte chaude, semi-chaude ou froide. De même, la cuve du four peut être en céramique réfractaire ou en métal réfractaire ou refroidi. Il convient en particulier pour les fondoirs agités qui présentent, en ce qui concerne le traitement de déchets, les avantages d'une productivité volumique facilement dix fois plus élevée que celle d'un four électrique classique. L'intérêt des fondoirs agités pour la fusion de déchets est souligné dans l'article de Ray S. Richards (" Rapid Melting and The process is not limited to a single type of oven. It is also suitable for melting in hot, semi-hot or cold vaults. Likewise, the oven bowl may be made of refractory ceramic or of refractory or cooled metal. It is particularly suitable for agitated melters which have, with regard to the treatment of waste, the advantages of a volume productivity easily ten times higher than that of a conventional electric oven. The interest of agitated melters for the fusion of waste is underlined in the article by Ray S. Richards ("Rapid Melting and

Refining System " - Ceramic Bulletin, Vol. 67, N 11, 1988, p. 1806). Refining System "- Ceramic Bulletin, Vol. 67, N 11, 1988, p. 1806).

Claims

1. Device intended to implement the electric fusion of

glasses, such as an electrode fitted with an electrode holder including the holder

electrode is cooled by circulation of a liquid characterized in that the electrode proper, intended to be in contact with the mixture

glassy is cooled by circulation of a liquid, especially water.

2. Device according to claim 1 characterized in that

the actual electrode is made of molybdenum.

3. Device according to claim 1 characterized in that the electrode itself is made of a less expensive metal or alloy

than molybdenum, especially stainless steel.

4. Device according to claim 1 characterized in that the electrode has a rounded shape and / or has gas outlet orifices. 5. Device according to claim 4 characterized in that the

electrode surface is made of porous metal.

6. Device according to claim 4 or claim 5 characterized in that the gas is an easily ionizable gas, argon in particular.

7. Device according to one of the preceding claims, characterized

in that the electrode is a plunging electrode which is introduced to the

across the surface of the molten mass.

8 Device according to one of the preceding claims characterized

in that the oven is of the stirred type.

9. Application of the device according to one of claims

preceding the fusion of glasses, the composition of which incorporates

waste, in particular radioactive and / or toxic waste.

10. Application according to one of claims 1 to 8 to glasses whose lead content by weight is greater than 10% and in particular

greater than 18%.

1 it. Application according to claim 10 characterized in that

waste, particularly nuclear waste, is incorporated into lead glass.

12. Application of the device according to one of claims 1 to 8 to

the melting of glasses whose composition contains a high iron content,

especially based on basalt.