FR3020357A1 - DEVICE FOR MERGING AND REFINING GLASS - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un dispositif de fabrication de verre fondu comprenant d'amont en aval un four de fusion et d'affinage de verre muni de brûleurs aériens transversaux, puis un bassin de conditionnement alimenté en verre par le four, le dimensionnement du dispositif de fabrication étant tel que K soit supérieur à 3,5, le facteur K étant déterminé à partir des dimensions du dispositif. L'invention permet de dimensionner un dispositif de fusion de verre de plus faible dimension et consommant moins d'énergie tout en menant à un verre de bonne qualité.The invention relates to a device for manufacturing molten glass comprising, from upstream to downstream, a glass melting and refining furnace provided with transverse overhead burners, then a conditioning tank supplied with glass by the furnace, the dimensioning of the device for manufacturing being such that K is greater than 3.5, the factor K being determined from the dimensions of the device. The invention makes it possible to size a glass melting device of smaller size and consuming less energy while leading to a good quality glass.
Description
203 5 7 1 DISPOSITIF DE FUSION ET D'AFFINAGE DU VERRE L'invention concerne un dispositif de fusion, d'affinage et de conditionnement de verre fondu consommant peu d'énergie et capable de délivrer un verre de haute qualité pouvant alimenter notamment une enceinte de flottage du verre pour fabriquer du verre plat. Un dispositif de fusion et de formage de verre est composé successivement d'une zone d'enfournement, d'une zone de fusion et affinage, d'une zone de conditionnement et enfin d'une zone de formage. La zone d'enfournement sert à l'introduction des matières première dans le four. La zone de fusion est le lieu de transformation des matières premières en pâte de verre. Afin d'obtenir une qualité optimale de la pâte de verre, en terme de fusion, homogénéité et élimination des bulles, il est nécessaire d'atteindre des températures très élevées en zone fusion, grâce à de l'énergie fossile ou électrique. La zone de conditionnement sert ensuite à refroidir le verre de manière à l'amener à la température de formage, bien inférieure aux températures subies par le verre au cours de son élaboration. Un dispositif de fabrication de verre doit mener à un verre de haute qualité, c'est-à-dire renfermant le moins d'infondus et le moins de bulles possibles, avec une haute productivité mais avec une consommation énergétique et un coût de construction les plus faibles possibles. Le coût de construction de telles installations rend difficile et lente l'innovation dans ce domaine. C'est pourquoi les présents inventeurs ont engagé une étude approfondie des mécanismes de convection au sein du verre fondu prenant place dans les bassins successifs recevant le verre afin de trouver le dimensionnement et le fonctionnement les mieux adaptés. Le EP650934 enseigne un dispositif de fusion du verre comprenant un bassin de fusion et d'affinage à sole plate, alimentant un canal d'écoulement suffisamment peu profond pour empêcher la création d'une courroie de recirculation du verre fondu. Le bassin de fusion et d'affinage est le siège de deux boucles de circulation convective. Aucun bassin de conditionnement n'est prévu en aval de l'affinage. Aucun courant de retour du verre n'existe en aval de la zone d'affinage. Des défauts se créent nécessairement en aval de la zone d'affinage.203 5 7 1 DEVICE FOR MERGING AND REFINING GLASS The invention relates to a melting, refining and conditioning device for molten glass that consumes little energy and is capable of delivering a high-quality glass that can, in particular, feed a loudspeaker. floating glass to make flat glass. A glass melting and forming device is successively composed of a charging zone, a melting and refining zone, a conditioning zone and finally a forming zone. The charging zone is used to introduce raw materials into the oven. The melting zone is the place of transformation of raw materials into glass paste. In order to obtain an optimal quality of the glass paste, in terms of fusion, homogeneity and elimination of the bubbles, it is necessary to reach very high temperatures in the melting zone, thanks to fossil or electric energy. The conditioning zone is then used to cool the glass so as to bring it to the forming temperature, much lower than the temperatures experienced by the glass during its production. A glass-making device must lead to a high-quality glass, that is to say containing the least infrequent and the least possible bubbles, with a high productivity but with an energy consumption and a cost of construction. weaker possible. The cost of building such facilities makes innovation in this area difficult and slow. That is why the present inventors have undertaken a thorough study of the convection mechanisms within the molten glass taking place in the successive basins receiving the glass to find the sizing and the most suitable operation. EP650934 teaches a glass melting device comprising a flat hearth melting and refining tank, feeding a sufficiently shallow flow channel to prevent the creation of a recirculating melted glass belt. The melting and refining pond is the seat of two loops of convective circulation. No conditioning pond is planned downstream of ripening. No return flow of the glass exists downstream of the refining zone. Defects are necessarily created downstream of the refining zone.
Le EP2168923 enseigne un dispositif de préparation de verre fondu comprenant un four de fusion et d'affinage dont la sole remonte progressivement entre une petite zone de fusion et une grande zone d'affinage par une pluralité de marches. Le verre sortant de ce four est en écoulement piston. Les gradients de température dans le four se traduisent par un écoulement convectif du verre dans le four. Ainsi, une boucle ou courroie de convection prend naissance en fusion, à partir de l'enfournement, plongeant ensuite vers la sole du four jusqu'au point chaud en sole où le verre remonte vers la surface. Une seconde boucle de circulation, en aval de la première, peut se mettre en place à partir du point chaud en sole du four de fusion/affinage, remontant et circulant en surface jusqu'à la sortie du four. Les termes amont et aval dans la présente demande se réfèrent bien entendu au sens d'écoulement du verre qui coule de l'amont vers l'aval.EP2168923 teaches a device for preparing molten glass comprising a melting and refining furnace whose sole progressively rises between a small melting zone and a large refining zone by a plurality of steps. The glass coming out of this oven is in piston flow. The temperature gradients in the furnace result in a convective flow of the glass into the furnace. Thus, a loop or convection belt melts, from the charging, then plunges to the bottom of the oven to the hot spot in the sole where the glass rises to the surface. A second circulation loop, downstream of the first, can be set up from the hot spot in the furnace of the melting / refining furnace, rising and circulating on the surface until the exit of the furnace. The terms upstream and downstream in the present application refer, of course, to the flow direction of the glass flowing from upstream to downstream.
Les termes « courroie » et « boucle » sont synonymes dans le présent contexte. La position de boucles de recirculation du verre a souvent été décrite dans les brevets de l'art antérieur mais il a été prêté très peu d'attention à leur intensité ainsi qu'à leurs interactions mutuelles. On s'est maintenant aperçu qu'une boucle de recirculation pouvait avoir un flux représentant plusieurs fois la tirée du dispositif de fusion et que la modification d'une boucle de recirculation au niveau de sa position ou de son intensité avait des répercutions sur les caractéristiques d'une boucle de recirculation voisine. Ainsi, il est apparu que les paramètres géométriques du dispositif de fabrication de verre fondu, ainsi que la conduite opérationnelle de ce dernier impactent directement sur la position et l'équilibre respectif des deux courroies, ainsi que sur leur intensité convective. Plus l'intensité d'une boucle de recirculation est importante, plus cette boucle demande en elle-même de l'énergie au four. A ces phénomènes de recirculation dans le verre fondu viennent s'ajouter ceux liés à l'évolution des bulles dans le verre, que l'on souhaite éliminer en les faisant migrer vers la surface du verre, mais qui peuvent aussi se voir résorber par le verre en zone plus froide. De plus, la concentration en agent affinant (le plus souvent un sulfate de sodium) diminue au cours de l'écoulement du verre puisqu'il est progressivement consommé, et ce d'autant plus que la température du verre est élevée. Avant d'arriver au dispositif de formage, notamment en verre plat, le verre doit être refroidi à la température idoine de transformation. C'est le rôle dédié à un bassin de conditionnement. Le bassin de conditionnement peut ne comprendre qu'un seul compartiment, mais en général, il comprend au moins deux compartiments. Le bassin de conditionnement peut donc comprendre plusieurs compartiments disposés en série les uns derrière les autres et traversés successivement par le verre. Plus généralement, le bassin de conditionnement est constitué de deux compartiments successifs que l'on appelle corset (neck ou waist en anglais) pour le premier et braise (working end en anglais) pour le second. Généralement, le four de fusion affinage débouche directement dans le corset. Généralement, le corset débouche directement dans la braise. Un corset ne comprend aucun brûleur et généralement aucun moyen de chauffage. La braise est munie d'un dispositif de soufflage d'air à la surface du verre pour amener le verre à la bonne température. Cet air soufflé dans la braise passe généralement dans le corset qui la précède ce qui contribue également au refroidissement du verre. La section de passage ainsi que la largeur de passage pour le verre diminue fortement quand on passe du four au bassin de conditionnement, lequel commence généralement par un corset, et elle s'agrandit fortement quand on passe d'un corset à une braise. La section de passage du verre est liée à la géométrie du dispositif. Ceci vaut notamment en ce qui concerne la hauteur de verre puisqu'un tel dispositif a une cuve dédiée, construite en blocs réfractaires dits « blocs de cuves », pour venir en contact avec le verre et le contenir. La hauteur de verre dans le dispositif correspond généralement à la distance entre la côte supérieure des blocs de cuve diminuée d'une garde de sécurité généralement comprise entre 30 et 130 mm, et la côte de la sole. L'homme du métier appelle l'ensemble des blocs en contact avec le verre « infrastructure ». Il appelle « superstructure » l'ensemble des matériaux disposés au-dessus de l'infrastructure. Le matériau de superstructure, venant au-dessus des blocs de cuve de l'infrastructure et n'étant pas en contact avec le verre mais avec l'atmosphère du four, est généralement de nature différente de celle des blocs de cuve de l'infrastructure. Même si le matériau utilisé pour la superstructure est identique à celui de l'infrastructure, l'homme du métier distingue immédiatement ces deux parties de la construction. La présence de blocs de cuve est caractéristique d'un matériau fait pour recevoir le verre fondu et concerne toute la longueur du dispositif, c'est-à-dire aussi bien le four que le bassin de conditionnement. Ainsi, dans le dispositif selon l'invention, la hauteur de verre (intervenant dans le calcul de la section de passage du verre) est généralement égale à la hauteur des blocs de cuve diminué de 30 à 130 mm, notamment 80 mm (milieu du domaine de 30 à 130 mm). Après le bassin de conditionnement, le verre passe dans un canal qui alimente lui-même un dispositif de formage. La hauteur (ou profondeur) du verre dans le canal est bien inférieure à ce qu'elle est dans le bassin de conditionnement juste avant le canal, de sorte qu'aucune recirculation de verre n'a lieu dans le canal. C'est donc selon un écoulement piston que le verre s'écoule dans le canal. Cela n'empêche pas que le verre puisse prendre des trajectoires selon des lignes courbes dans ce canal, comme à la manière d'un enroulement, la trajectoire allant cependant toujours d'amont vers l'aval. Pour le passage du verre du four de fusion/affinage au bassin de conditionnement, ce dernier pouvant commencer par un compartiment du type corset, on a une réduction brusque de largeur du passage du verre d'au moins 30% et généralement d'au moins 50% par des parois aval du four formant un angle avec la direction d'écoulement du verre d'au moins 40° et même d'au moins 60° et généralement de 90°. Cette réduction a lieu pour les deux parois de part et d'autre de l'axe longitudinal médian du dispositif. Le bassin de conditionnement est de longueur supérieure à 2 m, et généralement de longueur supérieure à 5 mètres, selon la direction générale d'écoulement du verre, c'est-à-dire d'amont en aval sur l'axe longitudinal médian du dispositif. En venant du four, l'entrée du bassin de conditionnement est 25 généralement protégée par un écran thermique descendant de la voûte jusqu'au verre. Généralement, cet écran ne trempe pas dans le verre. Il sert en premier lieu à séparer l'atmosphère chaude du four de fusion/affinage de l'atmosphère froide en aval du four et commence dès le début du bassin de conditionnement. Il n'est cependant pas exclu que l'écran thermique ne trempe 30 dans le verre. Le bassin de conditionnement peut comprendre une braise munie d'un dispositif de soufflage du verre. Généralement, la braise est précédée d'un corset. La braise se distingue du corset qui la précède par un net élargissement de la largeur de passage pour le verre vue de dessus. Cet élargissement est généralement obtenu par des parois formant un angle de plus de 40° et généralement plus de 600 et généralement un angle à 90° avec les parois latérales du corset. Cet élargissement a lieu pour les deux parois de part et d'autre de l'axe longitudinal médian du dispositif. L'élargissement est généralement d'au moins 30% et plus généralement d'au moins 50%. Dans le cas de la transformation du verre en verre plat dans une enceinte de flottage sur un métal fondu, généralement de l'étain, il convient que le verre soit amené à une température comprise entre 1000°C et 1400°C en sortie du bassin de conditionnement, c'est-à-dire généralement en sortie de braise. Cette température peut dépendre de la composition du verre. Le soufflage de refroidissement dans une braise ne doit pas être trop intense car il pourrait créer des défauts optiques en surface du verre. C'est pourquoi, traditionnellement, l'homme du métier prévoit une large braise pour ne pas devoir trop souffler sur une petite surface de verre et risquer d'y créer des défauts optiques. Un corset est de longueur supérieure à 2 m, et généralement de longueur supérieure à 4 mètres, selon la direction générale d'écoulement du verre, c'est-à-dire selon l'axe longitudinal médian du dispositif. Une braise est de longueur supérieure à 2 m, et généralement de longueur supérieure à 5 mètres, selon la direction générale d'écoulement du verre, c'est-à-dire selon l'axe longitudinal médian du dispositif. Dans le cadre de la présente demande, on appelle « surface de verre » ou « surface du verre », la surface supérieure du verre en contact avec l'atmosphère du four ou du dispositif de conditionnement selon le cas. Tous les phénomènes de convection du verre fondu dans un dispositif de fabrication de verre fondu sont liés à l'évolution de la température dans ledit dispositif de l'amont vers l'aval, ce qui inclut la zone de fusion, la zone d'affinage, le bassin de conditionnement, ainsi qu'à la géométrie de ses différents éléments. La zone de fusion est la zone la plus en amont du four et comprend au moins le premier brûleur en amont du four. La zone d'affinage est la zone plus en aval du four, en amont du bassin de conditionnement. Un tel dispositif est un système particulièrement complexe et difficilement prévisible. On cherche en effet à combiner les avantages suivants : a) haute qualité de verre ; on assure une haute qualité de verre en cherchant à ce que le verre passe le plus longtemps possible à une 3 02 0 3 5 7 6 plus haute température ; on a ainsi plus de chance de fondre les particules difficiles à fondre, et de plus, une plus haute température est favorable à l'élimination des bulles ; b) faible consommation ; la consommation vient du chauffage 5 nécessaire à apporter au dispositif mais aussi au refroidissement nécessaire à apporter au verre fondu dans le bassin de conditionnement, notamment la braise, pour amener le verre à sa température idoine de transformation. Ces objectifs sont difficiles à concilier puisque le critère a) exige de fortes 10 températures et de fortes intensités convectives faisant repasser une bonne partie du verre de l'aval vers l'amont dans un courant de retour, le verre en aval étant déjà relativement refroidit, alors que le critère b) va dans le sens de chauffer le moins possible et d'avoir le moins besoin possible de refroidir. Outre ce compromis de propriétés à trouver, on cherche également le plus faible coût 15 de construction possible, ce qui implique les plus faibles surfaces de parois, de sole et de voûte possible pour les différents éléments du dispositif de préparation du verre, et notamment en ce qui concerne le bassin de conditionnement et plus particulièrement une braise. En effet, selon l'art antérieur, il peut arriver que la braise ait une taille voisine de celle du four. 20 L'invention concerne en premier lieu un dispositif de préparation de verre fondu comprenant, d'amont en aval, un four de fusion et d'affinage puis un bassin de conditionnement. Le four est muni de brûleurs aériens transversaux, chaque brûleur comprenant une arrivée de comburant et une arrivée de carburant. Le four est généralement équipé d'au moins 2 brûleurs transversaux 25 dans chaque paroi latérale et compte généralement 3 à 10 brûleurs transversaux dans chaque paroi latérale. Chaque brûleur transversal du four a généralement une puissance allant de 2 à 12 mégawatts. Les parois latérales, généralement parallèles entre elles, sont généralement distantes l'une de l'autre de 7 à 16 mètres. 30 Le comburant peut être riche en oxygène, voire être de l'oxygène pur (comburant contenant 80 à 100% en volume d'02), ou basé sur l'air (comburant contenant 10 à 30% en volume d'02) comme de l'air, ou de l'air enrichi en oxygène, ou de l'air appauvri en oxygène, notamment de l'air dilué par de la fumée de combustion. Les brûleurs transversaux sont insérés dans les parois latérales (également appelées « piédroits ») du four de fusion/affinage. Pour le cas où le comburant est basé sur l'air (comburant comprenant 10 à 30% en volume d'02), des paires de brûleurs dans les parois latérales du four se font face et fonctionnent en inversion de manière connue de l'homme du métier.The terms "belt" and "loop" are synonymous in this context. The position of glass recirculation loops has often been described in the prior art patents but little attention has been paid to their intensity as well as to their mutual interactions. It has now been found that a recirculation loop may have a flow representing several times the firing of the fusion device and that the modification of a recirculation loop at its position or its intensity had repercussions on the characteristics. a neighboring recirculation loop. Thus, it appeared that the geometrical parameters of the molten glass manufacturing device, as well as the operational conduct of the latter, have a direct impact on the position and the respective balance of the two belts, as well as on their convective intensity. The greater the intensity of a recirculation loop, the more this loop itself requires energy in the oven. To these phenomena of recirculation in the molten glass are added those related to the evolution of the bubbles in the glass, which one wishes to eliminate by making them migrate towards the surface of the glass, but which can also be resorbed by the glass in colder zone. In addition, the concentration of refining agent (usually a sodium sulfate) decreases during the flow of the glass since it is gradually consumed, and especially as the temperature of the glass is high. Before arriving at the forming device, in particular flat glass, the glass must be cooled to the appropriate temperature of transformation. This is the role dedicated to a conditioning basin. The conditioning pond may comprise only one compartment, but in general it comprises at least two compartments. The conditioning pond may therefore comprise several compartments arranged in series one behind the other and crossed successively by the glass. More generally, the conditioning basin consists of two successive compartments that are called corset (neck or waist in English) for the first and embers (working end in English) for the second. Generally, the refining melting furnace opens directly into the corset. Generally, the corset opens directly into the embers. A corset does not include any burner and generally no heating means. The ember is provided with an air blowing device on the surface of the glass to bring the glass to the correct temperature. This air blown into the embers usually goes into the corset which precedes it which also contributes to the cooling of the glass. The section of passage and the passage width for the glass decreases sharply as one goes from the oven to the conditioning basin, which usually begins with a corset, and it greatly increases when one goes from a corset to a ember. The section of passage of the glass is related to the geometry of the device. This applies in particular as regards the height of glass since such a device has a dedicated tank, built in refractory blocks called "cell blocks" to come into contact with the glass and contain it. The height of glass in the device generally corresponds to the distance between the upper side of the tank blocks, reduced by a safety guard generally between 30 and 130 mm, and the side of the hearth. The skilled person calls all the blocks in contact with the glass "infrastructure". He calls "superstructure" all the materials arranged above the infrastructure. The superstructure material, coming above the tank blocks of the infrastructure and not in contact with the glass but with the atmosphere of the furnace, is generally of a different nature from that of the tank blocks of the infrastructure . Even if the material used for the superstructure is identical to that of the infrastructure, the skilled person immediately distinguishes these two parts of the construction. The presence of tank blocks is characteristic of a material made to receive the molten glass and concerns the entire length of the device, that is to say, both the furnace and the conditioning basin. Thus, in the device according to the invention, the height of glass (involved in the calculation of the glass passage section) is generally equal to the height of the tank blocks decreased from 30 to 130 mm, in particular 80 mm (middle of range from 30 to 130 mm). After the conditioning pond, the glass passes into a channel which itself feeds a forming device. The height (or depth) of the glass in the channel is much lower than it is in the conditioning basin just before the channel, so that no recirculation of glass takes place in the channel. It is therefore according to a piston flow that the glass flows in the channel. This does not prevent the glass can take paths along curved lines in this channel, as in the manner of a winding, the trajectory however still going from upstream to downstream. For the passage of the glass from the melting / refining furnace to the conditioning basin, the latter being able to start with a compartment of the corset type, there is a sudden reduction in the width of the passage of the glass of at least 30% and generally at least 50% by downstream walls of the furnace forming an angle with the direction of flow of the glass of at least 40 ° and even at least 60 ° and generally 90 °. This reduction takes place for the two walls on either side of the median longitudinal axis of the device. The conditioning pond is longer than 2 m, and generally longer than 5 meters, depending on the general flow direction of the glass, that is, from upstream to downstream on the median longitudinal axis of the device. From the furnace, the inlet of the conditioning pond is generally protected by a heat shield descending from the vault to the glass. Generally, this screen does not soak in the glass. It serves primarily to separate the hot atmosphere of the melting / refining furnace from the cold atmosphere downstream of the furnace and begins at the beginning of the conditioning pond. However, it is not excluded that the heat shield does not soak in the glass. The conditioning pond may comprise an embers provided with a glass blowing device. Generally, ember is preceded by a corset. The embers are distinguished from the corset which precedes by a clear widening of the passage width for the glass seen from above. This widening is generally obtained by walls forming an angle of more than 40 ° and generally more than 600 and generally a 90 ° angle with the side walls of the brace. This enlargement takes place for the two walls on either side of the median longitudinal axis of the device. Enlargement is generally at least 30% and more generally at least 50%. In the case of the transformation of flat glass into a floating chamber on a molten metal, usually tin, the glass should be brought to a temperature of between 1000 ° C. and 1400 ° C. at the outlet of the basin. conditioning, that is to say generally out of ember. This temperature may depend on the composition of the glass. The cooling blast in an ember should not be too intense because it could create optical defects on the surface of the glass. This is why, traditionally, the skilled person provides a large embers not to have to blow too much on a small glass surface and risk creating optical defects. A corset is longer than 2 m, and generally longer than 4 meters, in the general direction of flow of the glass, that is to say along the median longitudinal axis of the device. An ember is longer than 2 m, and generally longer than 5 meters, depending on the general direction of flow of the glass, that is to say along the median longitudinal axis of the device. In the context of the present application, the term "glass surface" or "glass surface", the upper surface of the glass in contact with the atmosphere of the oven or the packaging device as appropriate. All phenomena of convection of molten glass in a device for manufacturing molten glass are related to the evolution of the temperature in said device from upstream to downstream, which includes the melting zone, the refining zone , the conditioning basin, as well as the geometry of its various elements. The melting zone is the zone furthest upstream of the furnace and comprises at least the first burner upstream of the furnace. The refining zone is the zone further downstream of the furnace, upstream of the conditioning basin. Such a device is a particularly complex system and difficult to predict. The aim is indeed to combine the following advantages: a) high quality of glass; high glass quality is ensured by ensuring that the glass passes as long as possible to a higher temperature; it is thus more likely to melt the particles difficult to melt, and moreover, a higher temperature is favorable to the elimination of bubbles; (b) low consumption; consumption comes from the heating 5 necessary to provide the device but also the cooling necessary to bring the molten glass in the conditioning basin, including ember, to bring the glass to its proper temperature of transformation. These objectives are difficult to reconcile since criterion a) requires high temperatures and high convective intensities to return a good portion of the glass from downstream to upstream in a return stream, the downstream glass being already relatively cool. , while criterion b) goes in the direction of heating as little as possible and having the least possible need to cool. In addition to this compromise of properties to be found, the lowest possible cost of construction is also sought, which implies the smallest possible wall, deck and roof surfaces for the various elements of the glass preparation device, and in particular for as regards the conditioning pond and more particularly an ember. Indeed, according to the prior art, it can happen that the ember has a size close to that of the furnace. The invention relates first of all to a device for preparing molten glass comprising, from upstream to downstream, a melting and refining furnace and then a conditioning basin. The furnace is equipped with transverse air burners, each burner comprising an oxidizer inlet and a fuel inlet. The furnace is generally equipped with at least 2 transverse burners in each side wall and generally has 3 to 10 transverse burners in each side wall. Each transverse burner of the furnace generally has a power ranging from 2 to 12 megawatts. The side walls, generally parallel to each other, are generally spaced from each other from 7 to 16 meters. The oxidant may be rich in oxygen, or even pure oxygen (oxidant containing 80 to 100% by volume of O 2), or based on air (oxidant containing 10 to 30% by volume of O 2) as air, or oxygen-enriched air, or oxygen-depleted air, including air diluted by combustion smoke. The transverse burners are inserted into the side walls (also called "pans") of the melting / refining furnace. For the case where the oxidant is based on air (oxidizer comprising 10 to 30% by volume of O 2), pairs of burners in the side walls of the furnace face each other and operate in inversion in a manner known to man of career.
Pour le cas où le comburant alimentant les brûleurs transversaux est l'oxygène pur, des brûleurs sont disposés soit face à face, soit en quinconce. Dans ce cas il n'y a généralement pas de régénérateur pour chauffer l'oxygène pur avant son injection dans le four. Les matières premières vitrifiables sont introduites en amont dans le four 10 de fusion pour passer sous les flammes des brûleurs transversaux. Pour déterminer les dimensionnements adaptés du dispositif selon l'invention, on a réalisé un important travail de modélisation des phénomènes de convection et de transferts thermiques. Ainsi, l'invention concerne en premier lieu un dispositif de fabrication de 15 verre fondu comprenant d'amont en aval un four de fusion et d'affinage de verre muni de brûleurs aériens transversaux, et un bassin de conditionnement alimenté directement par ledit four. Le bassin de conditionnement mène le verre à un canal d'alimentation d'un dispositif de formage. Le dimensionnement du dispositif de fabrication est tel que K est supérieur à 3,5 avec 20 K = Ka+ Ei Ksi dans laquelle 25 Ka = 0,000727 x Sf x fxi[P(x)]2 dx xo [o-(x)] 3 dans laquelle SI représente la surface sous flamme dans le four de fusion/affinage; xo est l'abscisse sur la direction générale d'écoulement du verre de la 30 fin de la surface sous flamme dans le four ; x1 est l'abscisse sur la direction générale d'écoulement du verre de la fin du bassin de conditionnement ; (1) (2) a(x) représente l'aire de la section de passage du verre du dispositif à l'abscisse x; P(x) représente le périmètre de la section de passage du verre du dispositif à l'abscisse x; et Ei Ksi représente la somme des Ksi imputables à un élément singulier dans le dispositif en aval de la surface sous flamme dans le four, un élément singulier produisant, d'amont en aval et sur moins de 2 mètres selon la direction d'écoulement du verre, une diminution de section de passage du verre de plus de 10% puis une augmentation de section de passage du verre de plus de 10%, avec cri - 2'551 , Ksi = 0,0012 x (exp[5,16 1) (-ç 2 ') cri (3) ) -o-, représentant l'aire de la section de passage du verre juste en amont de l'élément singulier Si, asi représentant l'aire de la section minimale de passage produite par l'élément singulier Si.For the case where the oxidant feeding the transverse burners is pure oxygen, burners are arranged either face to face or staggered. In this case, there is generally no regenerator for heating the pure oxygen before it is injected into the oven. The vitrifiable raw materials are introduced upstream into the melting furnace to pass under the flames of the transverse burners. In order to determine the appropriate sizing of the device according to the invention, a large amount of work has been done to model the phenomena of convection and heat transfer. Thus, the invention relates first of all to a device for manufacturing molten glass comprising, upstream to downstream, a glass melting and refining furnace provided with transverse overhead burners, and a conditioning tank fed directly by said furnace. The conditioning pond leads the glass to a feed channel of a forming device. The dimensioning of the manufacturing device is such that K is greater than 3.5 with K = Ka + Ei Ksi where Ka = 0.000727 x Sf x fxi [P (x)] 2 dx xo [o- (x) Wherein SI represents the flame surface in the melting / refining furnace; x 0 is the abscissa on the general flow direction of the glass from the end of the flame surface in the furnace; x1 is the abscissa on the general direction of flow of the glass from the end of the conditioning basin; (1) (2) a (x) represents the area of the glass passage section of the device at abscissa x; P (x) represents the perimeter of the glass passage section of the device at x-axis; and Ei Ksi represents the sum of the Ksi attributable to a singular element in the device downstream of the flame surface in the furnace, a singular element producing, upstream to downstream and over less than 2 meters in the direction of flow of the glass, a decrease in section of glass passage by more than 10% and then a glass section increase of more than 10%, with Cree - 2'551, Ksi = 0.0012 x (exp [5.16 1 ) (-c 2 ') cry (3)) -o, representing the area of the glass passage section just upstream of the singular element Si, asi representing the area of the minimum passage section produced by the singular element Si.
Dans toutes les formules, les unités sont celles du système international. Les sections de passage du verre sont prises dans des plans orthogonaux à la direction générale d'écoulement du verre. De préférence, K est supérieur à 5,5 et de manière encore préférée supérieur à 7,5. Généralement, K est inférieur à 30.In all formulas, the units are those of the international system. The glass passage sections are taken in planes orthogonal to the general flow direction of the glass. Preferably, K is greater than 5.5 and more preferably greater than 7.5. Generally, K is less than 30.
Un élément singulier vient en saillie dans le flux de verre, comme par exemple une marche posée sur la sole ou un barrage plongeant dans le verre. Cet élément singulier produit une section minimale de passage pour le verre. Les valeurs d'abscisse sont croissantes dans le sens de l'amont vers l'aval.A singular element protrudes into the flow of glass, such as a step placed on the floor or a dam dipping into the glass. This singular element produces a minimum passage section for the glass. The abscissa values are increasing in the direction from upstream to downstream.
Les éléments singuliers sont aussi pris en compte dans la formule (2) puisqu'ils procurent une variation de hauteur ou de largeur de passage pour le verre, et donc une variation de section de passage du verre et du périmètre de la section de passage. Généralement, toute section de passage pour le verre a une forme de carré ou rectangle dans le dispositif selon l'invention, y compris au niveau d'un élément singulier. En effet, un élément singulier vient en saillie dans le verre par la sole ou par l'une ou par les deux parois latérales, ou par le dessus, et ce pour l'intégralité du ou des côtés du carré ou rectangle formant section de passage du verre et par lequel l'élément singulier vient en saillie. Cependant, on n'exclut pas que la section de passage puisse avoir une forme plus complexe. La surface sous flamme SI dans le four de fusion/affinage est une notion bien connue de l'homme du métier. On la prend égale à la surface continue de verre sous le plus petit quadrilatère couvrant les limites extérieures des arrivées de comburant des brûleurs aériens transversaux ou non-transversaux en position extrême dans le four de fusion/affinage, le côté amont de ce quadrilatère étant parallèle à la paroi amont du four et formant un segment allant d'une paroi latérale à l'autre paroi latérale, le côté aval de ce quadrilatère étant également parallèle à la paroi amont du four et formant un segment allant d'une paroi latérale à l'autre paroi latérale. L'abscisse xo de la formule (2) correspond au côté aval du quadrilatère de la surface sous flamme. Ce quadrilatère à généralement deux de ses côtés se superposant aux parois latérales du four. Généralement, les parois latérales du four sont parallèles et orthogonales à la paroi amont, et ce quadrilatère est dans ce cas un carré ou un rectangle. Le four peut ne comprendre que des brûleurs aériens transversaux. Cependant, en plus de brûleurs aériens transversaux, le four peut comprendre au moins un brûleur à oxygène, notamment en voûte ou transversal. C'est aussi un brûleur aérien puisque sa flamme est créée dans l'atmosphère du four. Un tel brûleur à oxygène peut agrandir la surface sous flamme à prendre en compte dans les formules (2) et (3) s'il est placé en dehors de la surface sous flamme des arrivées de comburant des brûleurs aériens transversaux. On prend pour SI la surface de verre sous le plus petit quadrilatère comme précédemment défini et couvrant les limites extérieures des arrivés de comburant de tous les brûleurs aériens, y compris celles de ces brûleurs à oxygène.The singular elements are also taken into account in the formula (2) since they provide a variation in height or passage width for the glass, and therefore a variation of the glass passage section and the perimeter of the passage section. Generally, any passage section for the glass has a shape of square or rectangle in the device according to the invention, including at a singular element. Indeed, a singular element protrudes into the glass by the sole or by one or both side walls, or from above, and this for the entirety of the one or more sides of the square or rectangle forming passage section of glass and by which the singular element comes to project. However, it is not excluded that the passage section may have a more complex shape. The flame surface SI in the melting / refining furnace is a notion well known to those skilled in the art. It is equal to the continuous glass surface under the smallest quadrilateral covering the outer limits of the oxidizer inflows of the transverse or non-transverse overhead burners in extreme position in the melting / refining furnace, the upstream side of this quadrilateral being parallel to the upstream wall of the furnace and forming a segment from one side wall to the other side wall, the downstream side of this quadrilateral also being parallel to the upstream wall of the furnace and forming a segment from a side wall to the other side wall. The abscissa xo of the formula (2) corresponds to the downstream side of the quadrilateral of the surface under flame. This quadrilateral usually has two of its sides superimposed on the side walls of the oven. Generally, the side walls of the furnace are parallel and orthogonal to the upstream wall, and this quadrilateral is in this case a square or a rectangle. The oven may only include transverse air burners. However, in addition to transverse air burners, the furnace may comprise at least one oxygen burner, especially in the vault or transverse. It is also an air burner since its flame is created in the atmosphere of the oven. Such an oxygen burner may enlarge the flame surface to be taken into account in the formulas (2) and (3) if it is placed outside the flame surface of the oxidizer inflows of transverse air burners. We take for SI the glass surface under the smallest quadrilateral as previously defined and covering the outer limits of the oxidizer inflows of all overhead burners, including those of these oxygen burners.
La présence d'un élément singulier comme une marche ou un barrage, fait que la section de passage diminue d'abord et augmente ensuite dans le sens d'écoulement du verre, et ce, sur une distance de moins de 2 mètres dans la direction générale d'écoulement du verre (c'est-à-dire selon l'axe longitudinal médian du dispositif). Un élément singulier peut par exemple être constitué par une marche fixée sur la sole du four. Il peut aussi s'agir d'un barrage métallique refroidi à l'eau, maintenu par la superstructure et introduit par le côté, ledit barrage trempant dans le verre pour réduire la section de passage du verre. Quand le verre rencontre la marche ou le barrage, la section de verre diminue fortement. Quand le verre dépasse la marche ou le barrage, la section de verre s'agrandie. Du fait de l'élément singulier, la section de passage pour le verre diminue donc d'abord pour s'agrandir ensuite, d'amont en aval. L'élément singulier peut également provenir de cloisons ou d'un portillon disposés sur les parois latérales du dispositif.The presence of a singular element such as a step or dam, causes the passage section to decrease first and then increase in the direction of flow of the glass, and this, over a distance of less than 2 meters in the direction general flow of the glass (that is to say along the median longitudinal axis of the device). A singular element may for example be constituted by a step fixed on the hearth of the oven. It may also be a water-cooled metal dam, maintained by the superstructure and introduced from the side, said dam soaking in the glass to reduce the passage section of the glass. When the glass meets the step or the dam, the section of glass decreases sharply. When the glass exceeds the step or the dam, the glass section expands. Because of the singular element, the passage section for the glass therefore decreases first to then expand, from upstream to downstream. The singular element can also come from partitions or a gate disposed on the side walls of the device.
Pour savoir si on est en présence d'un élément singulier, il convient de mesurer la variation de section amont et la variation de section aval, produites successivement par ledit élément singulier. La variation de section amont s'apprécie par mesure de la différence de section entre la section juste en amont de l'élément singulier (dite section amont de l'élément singulier) et la section minimale o-si due à l'élément singulier, par rapport à la section juste en amont de l'élément singulier. La variation de section aval s'apprécie par mesure de la différence de section entre la section juste en aval de l'élément singulier (dite section aval de l'élément singulier) et la section minimale o-si due à l'élément singulier, par rapport à la section minimale due à l'élément singulier.To know if we are in the presence of a singular element, it is necessary to measure the variation of upstream section and the variation of downstream section, produced successively by said singular element. The upstream section variation is evaluated by measuring the difference in section between the section just upstream of the singular element (called upstream section of the singular element) and the minimum section o-if due to the singular element, relative to the section just upstream of the singular element. The downstream section variation is evaluated by measuring the difference in section between the section just downstream of the singular element (called downstream section of the singular element) and the minimum section o-if due to the singular element, relative to the minimum section due to the singular element.
Si ces deux variations sont toutes deux supérieures à 10%, on est en présence d'un élément singulier dont le Ksi est à calculer pour entrer dans le calcul du K du dispositif. Le début d'un élément singulier dans le sens d'écoulement du verre se trouve à l'endroit où ledit élément commence à réduire la section de passage du verre par une paroi formant un angle avec la direction générale d'écoulement du verre supérieur à 40° (angle à l'intérieur de l'élément singulier). Généralement, cet angle est de 90°. La fin d'un élément singulier dans le sens d'écoulement du verre se trouve à l'endroit où il finit d'augmenter la section de passage du verre par une paroi formant un angle supérieur à 40° (angle à l'intérieur de l'élément singulier) avec la direction d'écoulement générale du verre. Généralement, cet angle est de 90°. La distance entre le début de l'élément singulier et la fin de l'élément singulier est inférieure à 2 mètres selon l'axe longitudinal médian du dispositif pour que l'on puisse considérer que l'on est en présence d'un élément singulier. L'influence du dimensionnement du dispositif est appréciée sur le plan de la qualité Q, de la consommation et de la possibilité d'utiliser un petit bassin de conditionnement, notamment une petite braise. Le facteur K tel que décrit plus haut prend en compte les paramètres essentiels permettant de dimensionner un dispositif selon l'invention à faible consommation énergétique tout en conservant une excellente qualité de verre. Le facteur K aide à déterminer les dispositifs acceptant un petit bassin de conditionnement. Selon l'invention, K est supérieur à 3,5 et de préférence supérieur à 5,5 et de manière encore préférée supérieur à 7,5. Les écoulements de verre dans un dispositif de fabrication de verre fondu ont été modélisés numériquement à l'aide d'un logiciel commercial d'hydrodynamique. En fonction de la géométrie du dispositif, le logiciel recherche le flux énergétique à imposer sur la surface libre du verre, de manière à ce que la température maximale en surface du verre soit égale à 1590°C dans le four de fusion/affinage, et que la température du verre en sortie de la braise soit égale à 1130°C. Le verre considéré est un verre sodo-calcique standard, avec une teneur massique en Fe203 de 700 ppm et une teneur massique en FeO de 180 ppm. Les pertes thermiques au niveau de la cuve et de la sole sont standard (4 kW/m2). Des essais réalisés sur des dispositifs de fusion réels confirment la pertinence du facteur K selon l'invention. La qualité Q était déterminée de la façon suivante. L'homme du métier sait que la qualité d'une pâte de verre est améliorée en lui laissant plus de temps à des températures élevées, et plus précisément, au-delà des températures auxquelles l'affinage chimique du verre se produit. A partir des écoulements issus de la modélisation numérique, un suivi de 100000 particules depuis la paroi amont du four est réalisé. Le critère de qualité Q considéré est le temps de séjour moyen au-delà de 1400°C, et ce, en relatif par rapport à un cas de référence.If these two variations are both greater than 10%, we are in the presence of a singular element whose Ksi is to be calculated to enter the calculation of the K of the device. The beginning of a singular element in the flow direction of the glass is at the point where said element begins to reduce the glass passage section by a wall forming an angle with the general flow direction of the glass greater than 40 ° (angle inside the singular element). Generally, this angle is 90 °. The end of a singular element in the direction of flow of the glass is at the place where it finishes increasing the section of passage of the glass by a wall forming an angle greater than 40 ° (angle inside the the singular element) with the general flow direction of the glass. Generally, this angle is 90 °. The distance between the beginning of the singular element and the end of the singular element is less than 2 meters along the median longitudinal axis of the device so that we can consider that we are in the presence of a singular element . The influence of the dimensioning of the device is appreciated in terms of quality Q, consumption and the possibility of using a small conditioning tank, including a small embers. The factor K as described above takes into account the essential parameters for sizing a device according to the invention with low energy consumption while maintaining an excellent quality of glass. K-factor helps determine which devices accept a small conditioning pond. According to the invention, K is greater than 3.5 and preferably greater than 5.5 and more preferably greater than 7.5. The glass flows in a molten glass fabrication device were modeled numerically using commercial hydrodynamic software. Depending on the geometry of the device, the software searches for the energy flow to be imposed on the free surface of the glass, so that the maximum surface temperature of the glass is equal to 1590 ° C in the melting / refining furnace, and that the temperature of the glass at the outlet of the embers is equal to 1130 ° C. The glass considered is a standard soda-lime glass, with a mass content of Fe 2 O 3 of 700 ppm and a mass content of FeO of 180 ppm. The heat losses at the tank and hearth are standard (4 kW / m2). Tests carried out on real melters confirm the relevance of the factor K according to the invention. Quality Q was determined as follows. It is known to those skilled in the art that the quality of a glass paste is improved by allowing it more time at elevated temperatures, and more specifically, beyond the temperatures at which the chemical refining of the glass occurs. From the flows resulting from the numerical modeling, a follow-up of 100000 particles from the upstream wall of the furnace is realized. The quality criterion Q considered is the mean residence time above 1400 ° C, relative to a reference case.
La consommation était déterminée de la façon suivante : il s'agit de la quantité d'énergie rentrant dans le verre au niveau de sa surface libre dans le four de fusion/affinage, pour que la température maximale en surface du verre soit égale à 1590°C dans le four de fusion/affinage, et que la température du verre en sortie du bassin de conditionnement soit égale à 1130°C, additionnée à l'énergie pour fondre les matières premières jusqu'à leur transformation en phase liquide, et ce, en relatif par rapport à un cas de référence (exemple n°1 dans le tableau 1). La possibilité d'utiliser un petit bassin de conditionnement et notamment une petite braise était déterminée en regardant l'influence de la taille du bassin de conditionnement sur la qualité Q et la consommation, mais aussi sur l'énergie de soufflage nécessaire au refroidissement. Pouvoir installer une petite braise est très avantageux car cela nécessite moins de matériaux de construction et revient donc moins cher. De plus, la surface de contact de matériau de construction avec le verre est moins importante dans le cas d'un petit bassin de conditionnement, ce qui réduit le risque de la création de défauts dans le verre. Selon l'invention, on a découvert que la taille du bassin de conditionnement, notamment d'une braise, pouvait être énormément réduite du fait notamment de la relative basse intensité de la courroie de convection aval, ce qui revient à avoir moins de verre à conditionner, et ce qui se traduit par une valeur de K appropriée. Selon l'invention, la sole du compartiment d'affinage et la sole du bassin de conditionnement sont suffisamment profondes pour qu'une même boucle de recirculation dite boucle aval passe par ces deux éléments. Cette boucle passe par tous les compartiments du bassin de conditionnement, notamment, généralement un corset suivi d'une braise. L'existence de cette boucle de recirculation est essentielle tout en restant d'intensité modérée. On s'est en effet aperçu que le courant retour de cette boucle contenait l'essentiel des défauts issus de la zone d'affinage ainsi que ceux générés dans le bassin de conditionnement et que leur renvoi en zone d'affinage du four permettait généralement de les faire disparaître. L'homme du métier est persuadé qu'un grand bassin de conditionnement, notamment une grande braise, est nécessaire afin de laisser le temps au verre de reposer suffisamment pour que les bulles aient le temps de s'échapper et que le verre puisse refroidir jusqu'à la température nécessaire à sa transformation. On a au contraire découvert qu'il valait mieux avoir un petit bassin de conditionnement, notamment une petite braise, éventuellement soumise à un refroidissement un peu plus fort, car la surface de matériau en contact avec le verre était ainsi minimisée et était à l'origine de moins de défauts. La faible dimension du bassin de conditionnement est aussi rendue possible grâce à la basse intensité de la boucle de recirculation qui le traverse. En effet, cette basse intensité a pour conséquence que la courroie de recirculation ramène moins de chaleur du four vers le bassin de conditionnement, lequel nécessite de ce fait un refroidissement plus modéré. On utilise de préférence pour le bassin de conditionnement, notamment pour une braise et éventuellement pour un corset, un matériau pour venir en contact avec le verre fondu et ne générant pas de défaut dans le verre. Il en est de même pour le canal menant le verre du bassin de conditionnement au dispositif de transformation. Dans ce canal, l'écoulement du verre est du type piston sans courroie de recirculation. Un matériau de cette sorte, comme l'alumine pure, notamment commercialisé sous la dénomination Jargal, est cependant extrêmement onéreux et est utilisé d'une part avec parcimonie, et d'autre part dans les zones d'écoulement les plus en aval avant le dispositif de transformation du verre. Le four de fusion/affinage peut comprendre un compartiment de fusion et un compartiment d'affinage dont les profondeurs de sole respectives sont différentes. Le compartiment de fusion est situé en amont du compartiment d'affinage (en référence au sens d'écoulement du verre), et occupe généralement une plus grande surface de sole que celui d'affinage et peut être plus profond que la sole du compartiment d'affinage. La sole du compartiment de fusion est généralement essentiellement plane. La sole du compartiment d'affinage est également généralement essentiellement plane. Le passage de la sole de la zone de fusion à la sole de la zone d'affinage peut être abrupte, c'est- à-dire se faire par une marche verticale. Cependant, ce peut être un passage plus progressif, du type pente inclinée ou succession de marches, pouvant se faire sur une distance généralement d'au plus 1m. Le four de fusion/affinage comprend en général quatre parois, une paroi amont, une paroi aval et deux parois latérales. Généralement, les deux parois latérales sont parallèles et restent à la même distance l'une de l'autre tout le long du four. La différence de profondeur et donc de hauteur de verre entre les soles des deux zones du four peut se traduire par la formation d'une courroie de recirculation très intense en zone de fusion (zone amont du four). Ainsi, la sole de la zone de fusion est suffisamment profonde pour que l'intensité convective de la courroie de recirculation amont, en zone de fusion, soit de préférence comprise entre 3 et 5 fois la tirée du four. La boucle de recirculation aval est d'intensité beaucoup plus réduite. Notons que la transparence du verre peut influer sur l'intensité convective, un verre plus transparent donnant lieu généralement à une intensité convective plus forte. L'intensité convective d'une boucle de recirculation est égale au rapport du débit de verre circulant de l'amont vers l'aval dans cette boucle (débit aller) sur la tirée du dispositif. Le rapport entre la hauteur de verre en zone de fusion sur celle en zone d'affinage peut notamment être compris entre 1,2 et 2. La sole en zone de fusion et la sole en zone d'affinage peuvent porter quelques strictions (marches de hauteur inférieure à 50cm). Généralement, le rapport entre la longueur et la largeur du four de fusion/affinage est compris dans le domaine allant de 2 à 4. Le dispositif de transformation du verre qui suit le dispositif selon l'invention, peut être un dispositif de transformation en verre creux ou de 20 transformation en fibre mais est plus généralement un dispositif de transformation en verre plat, du type flottage du verre sur un bain de métal fondu comme l'étain, ou du type laminage. Ce dispositif de transformation est alimenté par un canal, lui-même alimenté par le bassin de conditionnement. Le verre présente un écoulement piston dans le canal. 25 L'invention permet la réalisation d'un dispositif de fusion comprenant un four de fusion/affinage et un bassin de conditionnement tel que le rapport de la surface sous flamme du four sur la surface du bassin de conditionnement soit supérieur à 1,4 et même supérieur à 1,6 et même supérieur à 1,8. De préférence, le rapport de la surface sous flamme du four sur la surface du 30 bassin de conditionnement (Sf/Scond) est inférieur à 4 et de manière encore préférée inférieur à 3. Le dispositif selon l'invention est apte à la fusion de tout verre, teinté ou non-teinté, notamment du type sodocalcique, aluminosilicate, borosilicate ou autre.The consumption was determined as follows: it is the amount of energy entering the glass at its free surface in the melting / refining furnace, so that the maximum surface temperature of the glass is 1590 ° C in the melting / refining furnace, and that the temperature of the glass at the outlet of the conditioning tank is equal to 1130 ° C., added to the energy to melt the raw materials until they are converted into the liquid phase, and , relative to a reference case (example No. 1 in Table 1). The possibility of using a small conditioning pond and especially a small embers was determined by looking at the influence of the size of the conditioning pond on the Q quality and consumption, but also on the blowing energy required for cooling. Being able to install a small embers is very advantageous because it requires less building materials and is therefore less expensive. In addition, the contact surface of construction material with the glass is less important in the case of a small conditioning basin, which reduces the risk of the creation of defects in the glass. According to the invention, it has been discovered that the size of the conditioning pond, in particular of a coal, could be enormously reduced, in particular because of the relatively low intensity of the downstream convection belt, which amounts to having less condition, and this translates to a value of K appropriate. According to the invention, the bottom of the refining compartment and the sole of the conditioning basin are sufficiently deep so that the same loop of recirculation called downstream loop passes through these two elements. This loop passes through all the compartments of the conditioning basin, in particular, usually a corset followed by embers. The existence of this recirculation loop is essential while remaining of moderate intensity. It has been found that the return flow of this loop contained most of the defects from the refining zone and those generated in the conditioning basin and that their return to the refining zone of the furnace generally allowed to make them disappear. The person skilled in the art is convinced that a large conditioning pond, especially a large embers, is necessary in order to allow the glass time to rest sufficiently for the bubbles to have time to escape and for the glass to cool down to a minimum. at the temperature necessary for its transformation. On the contrary, it was discovered that it was better to have a small conditioning pond, especially a small embers, possibly subjected to a slightly stronger cooling, because the surface of the material in contact with the glass was thus minimized and was origin of fewer defects. The small size of the conditioning pond is also made possible by the low intensity of the recirculation loop that passes through it. Indeed, this low intensity has the consequence that the recirculation belt brings less heat from the furnace to the conditioning pond, which therefore requires a more moderate cooling. Preferably used for the conditioning basin, especially for embers and possibly for a corset, a material for coming into contact with the molten glass and not generating a defect in the glass. It is the same for the channel leading the glass from the conditioning pond to the transformation device. In this channel, the flow of the glass is of the piston type without recirculation belt. A material of this kind, such as pure alumina, especially marketed under the name Jargal, is however extremely expensive and is used on the one hand sparingly, and on the other hand in the most downstream flow zones before the glass processing device. The melting / refining furnace may comprise a melting compartment and a refining compartment whose respective bottom depths are different. The melting compartment is located upstream of the refining compartment (with reference to the direction of flow of the glass), and generally occupies a larger surface area than the refining surface and may be deeper than the floor of the compartment. refining. The bottom of the melting compartment is generally substantially flat. The bottom of the ripening compartment is also generally substantially flat. The passage from the sole of the melting zone to the sole of the refining zone can be abrupt, that is to say, be done by a vertical step. However, it may be a more gradual passage of inclined slope type or succession of steps, which can be done over a distance generally of at most 1m. The melting / refining furnace generally comprises four walls, an upstream wall, a downstream wall and two side walls. Generally, the two side walls are parallel and remain at the same distance from each other all along the oven. The difference in depth and therefore height of glass between the soles of the two zones of the furnace can result in the formation of a very intense recirculation belt in the melting zone (upstream zone of the furnace). Thus, the sole of the melting zone is sufficiently deep so that the convective intensity of the upstream recirculation belt, in the melting zone, is preferably between 3 and 5 times the distance from the oven. The downstream recirculation loop is of much reduced intensity. Note that the transparency of the glass can influence the convective intensity, a more transparent glass generally giving rise to a stronger convective intensity. The convective intensity of a recirculation loop is equal to the ratio of the flow of glass flowing from upstream to downstream in this loop (forward flow) on the pull of the device. The ratio between the glass height in the melting zone and that in the refining zone may especially be between 1.2 and 2. The sole in the melting zone and the sole in the refining zone may carry some restrictions (steps of height less than 50cm). Generally, the ratio between the length and the width of the melting / refining furnace is in the range from 2 to 4. The glass transformation device which follows the device according to the invention may be a glass transformation device. It is generally a flat glass processing device, such as a glass float on a bath of molten metal such as tin, or a rolling type. This transformation device is powered by a channel, itself fed by the conditioning basin. The glass has a piston flow in the channel. The invention allows the realization of a melting device comprising a melting / refining furnace and a conditioning basin such that the ratio of the flame surface of the furnace to the surface of the conditioning basin is greater than 1.4 and even greater than 1.6 and even greater than 1.8. Preferably, the ratio of the flame surface of the oven to the surface of the conditioning basin (Sf / Scond) is less than 4 and more preferably less than 3. The device according to the invention is suitable for melting of any glass, tinted or non-tinted, in particular of the soda-lime, aluminosilicate, borosilicate or other type.
La présente invention concerne tout dispositif comprenant un four verrier à brûleurs transversaux, notamment pour la fusion du verre en vue de son formage en verre plat dans une unité de flottage. L'invention s'adresse plus particulièrement aux dispositifs dont le four de fusion/affinage a une capacité de 5 500 à 1500 m3 de verre et plus particulièrement de 700 à 1400 m3 de verre. L'invention s'adresse plus particulièrement aux dispositifs dont la tirée est de 400 à 1300 tonnes de verre par jour. L'invention concerne plus particulièrement les dispositifs dont le four présente une hauteur de verre comprise dans le domaine allant de 0,8 à 2 mètres (zone de fusion et zone d'affinage), cette 10 hauteur pouvant varier d'amont en aval, et un bassin de conditionnement dont la hauteur de verre est comprise dans le domaine allant de 0,4 à 1,40 mètre, cette hauteur pouvant varier d'amont en aval. L'invention concerne également un procédé de préparation de verre mettant en oeuvre le dispositif selon l'invention. L'invention s'adresse plus 15 particulièrement aux dispositifs et procédés pour lesquelles la température maximale en surface du verre dans le four est comprise entre 1350 et 1650°C et la température du verre sortant du bassin de conditionnement est comprise entre 1000 et 1400°C. Les figures ci-dessous décrites ne sont pas à l'échelle. 20 La figure 1 représente un dispositif selon l'invention, en a) en vue de dessus et en b) en vue de côté. Il comprend de l'amont vers l'aval un four 1, lequel comprend une zone d'introduction des matières premières 20, une zone de fusion 2, une zone d'affinage 3, un bassin de conditionnement comprenant un corset 4 et une braise 5. La braise délivre du verre fondu à la température 25 appropriée à l'unité de transformation via le canal 6 à l'intérieur duquel l'écoulement du verre est piston. Le four de fusion/affinage 1 est muni de brûleurs aériens transversaux dont sont représentées en 7 six arrivées d'air. Les deux parois latérales 11 et 12 sont munies de façon symétrique de brûleurs transversaux se faisant face, ces brûleurs fonctionnant alternativement, « en 30 inversion », de façon connue de l'homme du métier. Les limites extérieures des quatre arrivées d'air externes (8, 9) forment les coins du quadrilatère 10, hachuré en a), et représentant vue de dessus la surface sous flamme dite Sf. La lettre xo représente l'abscisse de la fin de la surface sous flamme dans le four (côté aval du quadrilatère représentant la surface sous flamme) et la lettre x1 3 0 2 0 3 5 7 16 représente l'abscisse de la fin du bassin de conditionnement, sur l'axe longitudinal médian AN du dispositif (amont en A, aval en A') qui correspond à la direction générale d'écoulement du verre. Sous le niveau de la surface de verre fondu 13, tournent deux courroies de convection 14 et 15. La première 14, dite boucle de recirculation amont, est relativement intense dans le compartiment de fusion et passe notamment sous le premier brûleur amont 9. La seconde 15, dite boucle de recirculation aval, est moins intense et passe par la zone d'affinage du four, puis par le corset et la braise, et ne passe pas dans le canal 6. Une striction 16 renforce ici la délimitation et la formation des deux courroies de convection 14 et 15. Le passage du four au corset se fait par un rétrécissement brusque de la largeur et de la section de passage du verre, ici par des parois 19 et 19' formant un angle de 900 avec la direction médiane d'écoulement du verre. Le passage du corset à la braise se fait par un élargissement brusque de la section de passage du verre, ici par des parois 18 et 18' formant un angle de 900 avec la direction médiane d'écoulement du verre. Un barrage plongeant 17 au début du corset diminue la section de passage pour le verre et constitue un élément singulier dont il convient de calculer le Ksi. La surface du verre 60 dans la braise, c'est-dire la surface en contact avec l'atmosphère de la braise est soumise à un soufflage d'air dans celle-ci pour refroidir le verre. Cet air passe de la braise au dispositif de conditionnement mais va le moins possible dans le four de fusion affinage. La figure 2 représente, vue de dessus, le passage de la zone d'affinage 21 d'un four au bassin de conditionnement constitué d'un corset 22 puis d'une braise 23. Les flèches sur l'axe longitudinal médian AN symbolisent l'écoulement du verre de l'amont vers l'aval. Le dispositif est symétrique de part et d'autre de l'axe AN. Au passage du four au corset, on a une réduction brusque de largeur du passage du verre par des parois 24 et 24' du four formant un angle a avec la direction d'écoulement du verre d'au moins 40°, et ce, de part et d'autre de l'axe AN du dispositif. Au passage du corset à la braise, on a un net élargissement de la largeur de passage pour le verre obtenu par des parois 25 et 25' formant un angle 13 de plus de 40° avec la direction d'écoulement du verre. Cet élargissement a lieu de part et d'autre de l'axe longitudinal médian du dispositif.The present invention relates to any device comprising a glass furnace with transverse burners, especially for the melting of glass for its forming flat glass in a float unit. The invention is more particularly directed to devices whose melting / refining furnace has a capacity of 5 500 to 1500 m3 of glass and more particularly of 700 to 1400 m3 of glass. The invention is more particularly for devices with a pull of 400 to 1300 tons of glass per day. The invention relates more particularly to devices whose furnace has a glass height in the range of 0.8 to 2 meters (melting zone and refining zone), this height being able to vary from upstream to downstream, and a conditioning pond whose glass height is in the range of 0.4 to 1.40 meters, this height may vary from upstream to downstream. The invention also relates to a method for preparing glass using the device according to the invention. The invention is more particularly directed to devices and processes for which the maximum surface temperature of the glass in the oven is between 1350 and 1650 ° C and the temperature of the glass leaving the conditioning basin is between 1000 and 1400 ° C. vs. The figures below are not to scale. FIG. 1 shows a device according to the invention, in a) in view from above and in b) in side view. It comprises from upstream to downstream a furnace 1, which comprises a raw material introduction zone 20, a melting zone 2, a refining zone 3, a conditioning basin comprising a corset 4 and an embers 5. The embers deliver molten glass at the appropriate temperature to the processing unit via the channel 6 within which the flow of the glass is plunged. The melting / refining furnace 1 is provided with transverse air burners which are represented in 7 six air inlets. The two side walls 11 and 12 are symmetrically provided with transverse burners facing each other, these burners operating alternately, "in inversion", in a manner known to those skilled in the art. The outer limits of the four external air intakes (8, 9) form the corners of the quadrilateral 10, hatched in a), and representing a view from above of the so-called flame surface Sf.The letter xo represents the abscissa of the end of the surface under flame in the furnace (downstream side of the quadrilateral representing the surface under flame) and the letter x1 3 0 2 5 7 16 represents the abscissa of the end of the conditioning basin, on the median longitudinal axis AN of the device (upstream A, downstream A ') which corresponds to the general direction of flow of the glass. Below the level of the molten glass surface 13, turn two convection belts 14 and 15. The first 14, said upstream recirculation loop, is relatively intense in the melting compartment and passes in particular under the first upstream burner 9. The second 15, said downstream recirculation loop, is less intense and passes through the refining zone of the furnace, then by the corset and ember, and does not pass in the channel 6. A narrowing 16 here reinforces the delineation and formation of two convection belts 14 and 15. The passage of the furnace to the brace is made by a sudden narrowing of the width and the section of passage of the glass, here by walls 19 and 19 'forming an angle of 900 with the median direction d flow of the glass. The transition from the brace to the embers is done by a sudden enlargement of the glass passage section, here by walls 18 and 18 'forming an angle of 900 with the median direction of flow of the glass. A dipping dam 17 at the beginning of the corset decreases the passage section for the glass and constitutes a singular element whose Ksi should be calculated. The surface of the glass 60 in the embers, that is to say the surface in contact with the atmosphere of the embers is subjected to a blowing of air therein to cool the glass. This air goes from embers to the conditioning device but goes as little as possible in the refining melting furnace. FIG. 2 is a plan view of the passage from the refining zone 21 of an oven to the conditioning basin constituted by a corset 22 and then an embissa 23. The arrows on the median longitudinal axis AN symbolize the flow of the glass from upstream to downstream. The device is symmetrical on both sides of the axis AN. At the passage from the oven to the corset, there is a sharp reduction in the width of the glass passage by walls 24 and 24 'of the oven forming an angle α with the direction of flow of the glass of at least 40 °, and this, of on both sides of the AN axis of the device. At the transition from the embers to the embers, there is a clear widening of the passage width for the glass obtained by walls 25 and 25 'forming an angle 13 of more than 40 ° with the direction of flow of the glass. This enlargement takes place on both sides of the median longitudinal axis of the device.
La figure 3 représente une marche 30 réduisant nettement la section de passage du verre dont la surface est représentée en 31 et la direction d'écoulement est représentée par des flèches, ladite marche pouvant se trouver dans un bassin de conditionnement, notamment dans un corset ou dans une braise. Il s'agit d'un élément singulier dont il convient de calculer le Ks. Le début de l'élément singulier se trouve au point 32 (c'est un point sur la figure mais dans la réalité c'est bien entendu une ligne perpendiculaire au sens général d'écoulement du verre) où il commence à réduire la section de passage du verre par une paroi 33 formant un angle Ô avec la direction générale d'écoulement du verre supérieur à 40°. La fin de l'élément singulier se trouve au point 34 à l'endroit où il finit d'augmenter la section de passage du verre par une paroi 35 formant un angle y supérieur à 40° avec la direction d'écoulement générale du verre. La distance entre le point 32 et le point 34 est inférieure à 2m parallèlement à la direction générale d'écoulement du verre représenté par les flèches horizontales. Cette marche est à l'origine d'une section de passage minimale 36 pour le verre. La figure 4 représente un barrage 40 plongeant dans le verre dont la surface est représentée en 41, et la direction d'écoulement est représentée par des flèches, ledit barrage pouvant se trouver dans un bassin de conditionnement, notamment dans un corset ou dans une braise. Il s'agit d'un élément singulier dont il convient de calculer le Ksi. Le début de l'élément singulier se trouve au point 42 où il commence à réduire la section de passage du verre par une paroi 43 formant un angle 4) avec la direction générale d'écoulement du verre supérieur à 40°. La fin de l'élément singulier se trouve au point 44 à l'endroit où il finit d'augmenter la section de passage du verre par une paroi 45 formant un angle t.p supérieur à 40° avec la direction d'écoulement générale du verre. La distance entre le point 42 et le point 44 est inférieure à 2m parallèlement à la direction générale d'écoulement du verre représenté par les flèches horizontales. Ce barrage est à l'origine d'une section de passage minimale 46 pour le verre. La figure 5 a) représente un plan en coupe du dispositif orthogonalement au sens d'écoulement du verre à une abscisse x. Il peut s'agir notamment d'une coupe dans le corset ou dans la braise. Le verre 50 s'écoule orthogonalement au plan de la figure. Le verre est contenu par la sole 51 et les blocs de cuve 52 et 52', sole et blocs de cuve faisant partie de l'infrastructure du dispositif. Un barrage 53 plonge dans le verre sur une partie seulement de la distance entre les blocs de cuve dans le plan de la section de passage du verre. Le système de maintien du barrage n'est pas représenté, ni la voûte couvrant l'intérieur du dispositif. Le niveau de verre 55 en contact avec l'atmosphère interne se trouve en dessous de la côte supérieure 56 des blocs de cuve d'une distance 57 dite garde de sécurité. Les éléments 54 et 54' prennent appui sur les blocs de cuve, font partie de la superstructure. La figure 5 b) explicite ce que l'on entend par aire de la section de passage du verre en l'abscisse x et par périmètre de la section de passage du verre du dispositif à l'abscisse x, appliqué au cas de la figure 5 a). L'aire de la section de passage du verre est l'aire de la zone hachurée de la figure 5 b). Le périmètre de la section de passage du verre est la somme de la longueur des segments AB, BC, CD, DE, EF, FG, GH, HA.FIG. 3 represents a step 30 which clearly reduces the section of passage of the glass whose surface is represented at 31 and the direction of flow is represented by arrows, said step being able to be found in a conditioning basin, in particular in a corset or in an embers. It is a singular element whose Ks should be calculated. The beginning of the singular element is at point 32 (it is a point on the figure but in reality it is of course a perpendicular line). in the general sense of flow of the glass) where it begins to reduce the section of passage of the glass by a wall 33 forming an angle θ with the general direction of flow of the glass greater than 40 °. The end of the singular element is at point 34 where it ends up increasing the section of passage of the glass by a wall 35 forming an angle y greater than 40 ° with the general flow direction of the glass. The distance between the point 32 and the point 34 is less than 2m parallel to the general direction of flow of the glass represented by the horizontal arrows. This step is at the origin of a minimum passage section 36 for the glass. FIG. 4 shows a dam 40 immersed in the glass whose surface is represented at 41, and the direction of flow is represented by arrows, said dam being able to be in a conditioning basin, in particular in a corset or in a coals . This is a singular element whose Ksi should be calculated. The beginning of the singular element is at point 42 where it begins to reduce the glass passage section by a wall 43 forming an angle 4) with the general direction of glass flow greater than 40 °. The end of the singular element is at point 44 where it ends up increasing the glass passage section by a wall 45 forming an angle t.p greater than 40 ° with the general flow direction of the glass. The distance between the point 42 and the point 44 is less than 2m parallel to the general direction of flow of the glass represented by the horizontal arrows. This dam is at the origin of a minimum passage section 46 for the glass. FIG. 5 a) shows a sectional plane of the device orthogonal to the direction of flow of the glass at an abscissa x. This may include a cut in the corset or embers. The glass 50 flows orthogonally to the plane of the figure. The glass is contained by the sole 51 and the tank blocks 52 and 52 ', sole and vessel blocks forming part of the infrastructure of the device. A dam 53 dips into the glass over only a portion of the distance between the vessel blocks in the plane of the glass passage section. The dam maintenance system is not shown, nor the vault covering the interior of the device. The level of glass 55 in contact with the internal atmosphere is below the upper edge 56 of the tank blocks of a distance 57 called safety guard. The elements 54 and 54 'are supported on the vessel blocks, are part of the superstructure. FIG. 5 b) explains what is meant by the area of the section of passage of the glass in the abscissa x and perimeter of the passage section of the glass of the device at the abscissa x, applied to the case of FIG. 5 a). The area of the glass passage section is the area of the hatched area of Figure 5 (b). The perimeter of the glass passage section is the sum of the lengths of segments AB, BC, CD, DE, EF, FG, GH, HA.
EXEMPLES Tous les exemples sont réalisés sur un dispositif comme représenté à la figure 1 et comprenant un four de fusion/affinage suivi d'un bassin de conditionnement constitué d'un corset suivi d'une braise. Les tableaux 1 et 2 donnent le dimensionnement des différents éléments du dispositif et les résultats. Tous les fours des exemples avaient une surface sous flamme Sf de 326,3 m2. Tous les exemples étaient prévus pour une tirée de 900 tonnes par jour de verre fondu à la température maximale de 1590°C en surface du verre dans le four et à la température de 1130°C en sortie de braise. Le verre était de type sodo-calcique standard, avec une teneur massique de 700 ppm de Fe203 et 180 ppm de FeO. Pour tous les exemples, un barrage de 50 mm d'épaisseur maintenu par la superstructure du corset et trempant dans le verre sur 400mm de profondeur était placé dans le corset de sorte que la face amont de ce barrage se trouvait à 3,2 mètres de l'entrée du corset. C'était le seul élément singulier pour lequel il est nécessaire de calculer un Ksi Pour tous les exemples, - la longueur de la zone de fusion était 26675 mm, - la largeur de la zone de fusion et d'affinage était 13000 mm, - la longueur de la zone d'affinage était 17000 mm, - la distance entre la fin de la surface sous flamme et l'entrée du corset était 14075 mm, - hf représente la hauteur de verre dans la zone de fusion, - h, représente la hauteur de verre dans la zone d'affinage, - Vfa représente le volume de verre dans le four, - L, représente la longueur du corset, - I, représente la largeur du corset, - h, représente la hauteur de verre dans le corset, - Lb représente la longueur de braise, - lb représente la largeur de braise, - hb représente la hauteur de verre dans la braise, - AQ représente la qualité du verre relativement à la qualité du verre de l'exemple 1 (cas de référence), soit la différence entre la qualité du verre de l'exemple i considéré et la qualité du verre de l'exemple 1, le tout divisé par la qualité de l'exemple 1 AQ=(Q-Q1)/Q1 ; c'est le temps de séjour moyen à plus de 1400°C qui est considéré. Ce AQ est multiplié par 100 dans le tableau 1 pour exprimer le résultat en pourcentage. - AConso représente la consommation énergétique de tout le dispositif relativement à la consommation de l'exemple 1, soit la différence entre la consommation de l'exemple i considéré et la consommation de l'exemple 1, le tout divisé par la consommation de l'exemple 1 : AConso=(Consoi-Consoi)/Consoi ; ce AConso est multiplié par 100 dans le tableau 1 pour exprimer le résultat en pourcentage. - ASouff représente l'intensité de soufflage de refroidissement en braise relativement à l'intensité de soufflage de refroidissement en braise de l'exemple 1, soit la différence entre l'intensité de soufflage de refroidissement en braise de l'exemple i considéré et l'intensité de soufflage de refroidissement en braise de l'exemple 1, le tout divisé par l'intensité de soufflage de refroidissement en braise de l'exemple 1 : ASouff=(Souffi-Souffi)/Souffi ; ce ASouff est multiplié par 100 dans le tableau 2 pour exprimer le résultat en pourcentage.EXAMPLES All the examples are carried out on a device as represented in FIG. 1 and comprising a melting / refining furnace followed by a conditioning basin consisting of a corset followed by a ember. Tables 1 and 2 give the dimensioning of the various elements of the device and the results. All the furnaces of the examples had a flame surface Sf of 326.3 m2. All the examples were intended for a shot of 900 tons per day of molten glass at the maximum temperature of 1590 ° C at the surface of the glass in the oven and at the temperature of 1130 ° C at the outlet of ember. The glass was of standard soda-lime type, with a mass content of 700 ppm of Fe 2 O 3 and 180 ppm of FeO. For all the examples, a dam 50 mm thick maintained by the superstructure of the corset and soaking in the glass over 400mm depth was placed in the corset so that the upstream face of this dam was 3.2 meters from the entrance of the corset. It was the only singular element for which it is necessary to calculate a Ksi For all the examples, - the length of the melting zone was 26675 mm, - the width of the melting and refining zone was 13000 mm, - the length of the refining zone was 17000 mm, - the distance between the end of the flame surface and the entrance of the corset was 14075 mm, - hf represents the height of glass in the melting zone, - h, represents the height of glass in the refining zone, - Vfa represents the volume of glass in the oven, - L, represents the length of the corset, - I, represents the width of the corset, - h, represents the height of glass in the corset, - Lb represents the length of ember, - lb represents the ember width, - hb represents the height of glass in ember, - AQ represents the quality of the glass relative to the quality of the glass of example 1 (case of reference), ie the difference between the quality of the glass of the example i considered and the quality of the glass of Example 1, all divided by the quality of Example 1 AQ = (Q-Q1) / Q1; it is the average residence time at more than 1400 ° C which is considered. This QA is multiplied by 100 in Table 1 to express the result as a percentage. AConso represents the energy consumption of the entire device relative to the consumption of Example 1, ie the difference between the consumption of the example i considered and the consumption of Example 1, all divided by the consumption of the example 1: AConso = (Consoi-Consoi) / Consoi; this AConso is multiplied by 100 in table 1 to express the result in percentage. ASouff represents the brazing cooling blast intensity relative to the brazing cooling blast intensity of example 1, ie the difference between the brazing cooling blast intensity of example i considered and breeze cooling blowing intensity of example 1, all divided by the brazing cooling blast intensity of example 1: ASouff = (Souffi-Souffi) / Souffi; this ASouff is multiplied by 100 in table 2 to express the result as a percentage.
Ex N° hf ha Vfa 1-c "; hic Lb lb hb K AQ 0Conso (rn) (rn) (ma) (rn) (rn) (rn) (rn) (rn) (%) (%) 1 1,45 1,45 823 7 4,8 1,45 17 12 1,45 2,31 0 0,0 2 1,45 1,45 823 7 4,8 1,45 12,75 9 1,45 2,35 -7 1,8 3 1,45 1,27 783 7 4,8 1,27 12,75 9 1,27 3,63 3 -1,2 4 1,45 1,27 783 7 4,8 1,27 12,75 9 0,89 5,07 11 -3,5 1,45 1,27 783 7 4,8 0,89 12,75 9 0,89 5,67 12 -4,1 6 1,45 1,27 783 7 6,5 0,89 12,75 9 0,89 8,50 23 -6,9 7 1,45 1,27 783 7 4,8 1,27 12,75 9 0,6 9,86 28 -8,2 8 1,45 1,27 783 7 4,8 0,89 12,75 9 0,89 10,01 26 -7,4 9 1,45 1,27 783 4,5 4,8 0,89 12,75 9 0,89 11,46 31 -8,6 1,45 1,27 783 7 4,8 0,89 12,75 13 0,89 11,65 31 -8,3 11 2 2 1136 7 4,8 0,89 12,75 9 0,89 12,02 28 -7,2 12 1,45 1,45 823 7 4,8 0,89 12,75 9 0,89 12,26 27 -8,5 13 1,45 1,27 783 7 4,8 0,89 12,75 9 0,89 12,45 28 -8,4 14 2 1,27 974 7 4,8 0,89 12,75 9 0,89 12,45 28 -7,5 1,27 1,27 721 7 4,8 0,89 12,75 9 0,89 12,45 27 -9,3 16 1,45 0,89 700 7 4,8 0,89 12,75 9 0,89 13,51 32 -8,9 17 1,45 1,27 783 7 4,8 0,89 12,75 4,8 0,89 15,17 36 -9,1 18 1,45 1,27 783 7 3,7 0,89 12,75 9 0,89 18,22 36 -9,7 19 1,45 1,27 783 7 4,8 0,89 12,75 9 0,89 21,76 41 -9,9 Tableau 1 5 Les valeurs de Ka et du Ks dû au barrage plongeant (avec K=Ka+Ks), ainsi que les caractéristiques de surface du bassin de conditionnement et de soufflage sont détaillées dans le tableau 2, 0' représentant la section minimale de passage du verre produite par le barrage dans le corset en tant qu'élément 10 singulier, S, représentant la surface de verre en contact avec l'atmosphère dans le corset, Sb représentant la surface de verre en contact avec l'atmosphère dans la braise, S'nd représentant la surface de verre en contact avec l'atmosphère dans le bassin de conditionnement (avec S',-,d=Sc-FSb), Sf/Scond représentant le rapport de la surface sous flammes sur la surface de verre en contact avec l'atmosphère dans le bassin de conditionnement. Ex N° Ka cr' Ks K Sc Sb Scond Sf ic ASouff (m2) (m2) (m2) (m2) /,cond (%) 1 1,75 5,04 0,56 2,31 33,6 204 237,6 1,37 0 2 1,79 5,04 0,56 2,35 33,6 114,75 148,35 2,20 119 3 2,55 4,176 1,07 3,63 33,6 114,75 148,35 2,20 83 4 4,00 4,176 1,07 5,07 33,6 114,75 148,35 2,20 55 5,67 4,272 0 5,67 33,6 114,75 148,35 2,20 46 6 4,84 3,185 3,65 8,50 45,5 114,75 160,25 2,04 14 7 8,78 4,176 1,07 9,86 33,6 114,75 148,35 2,20 7 8 5,73 2,592 4,29 10,01 33,6 114,75 148,35 2,20 11 9 4,77 2,352 6,70 11,46 21,6 114,75 136,35 2,39 17 4,96 2,352 6,70 11,65 33,6 165,75 199,35 1,64 -38 11 5,32 2,352 6,70 12,02 33,6 114,75 148,35 2,20 0 12 5,56 2,352 6,70 12,26 33,6 114,75 148,35 2,20 -6 13 5,75 2,352 6,70 12,45 33,6 114,75 148,35 2,20 2 14 5,75 2,352 6,70 12,45 33,6 114,75 148,35 2,20 2 5,75 2,352 6,70 12,45 33,6 114,75 148,35 2,20 -3 16 6,81 2,352 6,70 13,51 33,6 114,75 148,35 2,20 -2 17 8,47 2,352 6,70 15,17 33,6 61,2 94,8 3,44 89 18 6,94 1,813 11,27 18,22 25,9 114,75 140,65 2,32 -6 19 5,84 1,872 15,92 21,76 33,6 114,75 148,35 2,20 -15 5 Tableau 2 Les exemples sont ordonnés de 1 à 19 selon l'augmentation du facteur K. On constate une corrélation avec la qualité AQ obtenue pour le verre, les exemples 3 à 19 menant à une meilleure qualité de verre. On voit qu'il convient 10 que K soit supérieur à 3,5 et de préférence supérieur à 5,5 et de manière encore préférée supérieure à 7,5. Les consommations énergétiques pour les exemples 3 à 19 sont également bonnes. De petites braises de 114,75 m2 sont généralement suffisantes, sauf pour l'exemple 2 nécessitant un soufflage trop important. Pour l'intensité de soufflage utilisée pour l'exemple 1, le risque d'apparition de défauts optiques en surface du verre est faible. Par contre, ce risque est réel dans le cas de l'exemple 2, puisqu'une surface de bassin de conditionnement de 148,35 m2 nécessite un ASouff supérieure de 119% à celui de l'exemple 1. On constate que si ASouff est supérieure de 90% à celle de l'exemple 1, alors, le risque d'apparition de défauts optiques en surface est trop élevé, ce qui est le cas de l'exemple 2. De préférence, ASouff est inférieur de 85% à celle de l'exemple 1. Pour y parvenir, il convient que K soit suffisamment élevé conformément à la présente invention, et que le rapport de la surface sous flamme sur la surface du bassin de conditionnement (Sf/S',,,d) soit inférieur à 4 et de préférence inférieur à 3, et de manière encore préférée inférieur à 2,5. Dans le cas de l'exemple 10, la surface du bassin de conditionnement est très importante et donc onéreuse à produire, cette forte surface expliquant l'intensité de soufflage réduite. Dans cette configuration, la surface du bassin de conditionnement pourrait être réduite.## EQU1 ## ## STR1 ## , 45 1.45 823 7 4.8 1.45 17 12 1.45 2.31 0 0.0 2 1.45 1.45 823 7 4.8 1.45 12.75 9 1.45 2.35 -7 1.8 3 1.45 1.27 783 7 4.8 1.27 12.75 9 1.27 3.63 3 -1.2 4 1.45 1.27 783 7 4.8 1.27 12.75 9 0.89 5.07 11 -3.5 1.45 1.27 783 7 4.8 0.89 12.75 9 0.89 5.67 12 -4.1 6 1.45 1, 27,783 7 6.5 0.89 12.75 9 0.89 8.50 23 -6.9 7 1.45 1.27 783 7 4.8 1.27 12.75 9 0.6 9.86 28 -8.2 8 1.45 1.27 783 7 4.8 0.89 12.75 9 0.89 10.01 26 -7.4 9 1.45 1.27 783 4.5 4.8 0, 89 12.75 9 0.89 11.46 31 -8.6 1.45 1.27 783 7 4.8 0.89 12.75 13 0.89 11.65 31 -8.3 11 2 2 1136 7 4.8 0.89 12.75 9 0.89 12.02 28 -7.2 12 1.45 1.45 823 7 4.8 0.89 12.75 9 0.89 12.26 27 -8, 5 13 1.45 1.27 783 7 4.8 0.89 12.75 9 0.89 12.45 28 -8.4 14 2 1.27 974 7 4.8 0.89 12.75 9 0, 89 12.45 28 -7.5 1.27 1.27 721 7 4.8 0.89 12.75 9 0.89 12.45 27 -9.3 16 1.45 0.89 700 7 4.8 0.89 12.75 9 0.89 13.51 32 -8.9 17 1.45 1.27 783 7 4.8 0.89 12.75 4.8 0.89 15.17 36 -9.1 18 1.45 1.27 783 7 3.7 0.89 12.75 9 0.89 18.22 36 -9.7 19 1.45 1.27 783 7 4.8 0.89 12.75 9 0, 89 21.76 41 -9.9 Table 1 5 The values of Ka and Ks due to the dipping dam (with K = Ka + Ks), as well as the surface characteristics of the conditioning and blowing pond are detailed in the table. 2, 0 'representing the minimum passage section of the glass produced by the dam in the corset as a singular element, S, representing the glass surface in contact with the atmosphere in the corset, Sb representing the glass surface in contact with the atmosphere in the embers, S'nd representing the glass surface in contact with the atmosphere in the conditioning basin (with S ', -, d = Sc-FSb), Sf / Scond representing the ratio of the surface under flame on the glass surface in contact with the atmosphere in the conditioning pond. Ex N ° Ka cr Ks K Sc Sb Scond Sf ic ASouff (m2) (m2) (m2) /, cond (%) 1 1.75 5.04 0.56 2.31 33.6 204 237 , 6 1.37 0 2 1.79 5.04 0.56 2.35 33.6 114.75 148.35 2.20 119 3 2.55 4.176 1.07 3.63 33.6 114.75 148 , 35 2.20 83 4 4.00 4.177 1.07 5.07 33.6 114.75 148.35 2.20 55 5.67 4.272 0 5.67 33.6 114.75 148.35 2.20 46 6 4.84 3.185 3.65 8.50 45.5 114.75 160.25 2.04 14 7 8.78 4.176 1.07 9.86 33.6 114.75 148.35 2.20 7 8 5.73 2.592 4.29 10.01 33.6 114.75 148.35 2.20 11 9 4.77 2.352 6.70 11.46 21.6 114.75 136.35 2.39 17 4.96 2,352 6,70 11,65 33,6 165,75 199,35 1,64 -38 11 5,32 2,352 6,70 12.02 33.6 114.75 148.35 2.20 0 12 5.56 2.352 6.70 12.26 33.6 114.75 148.35 2.20 -6 13 5.75 2.352 6.70 12.45 33.6 114.75 148.35 2.20 2 14 5.75 2,352 6 , 70 12.45 33.6 114.75 148.35 2.20 2 5.75 2.35 6.75 12.45 33.6 114.75 148.35 2.20 -3 16 6.81 2.362 6.70 13.51 33.6 114.75 148.35 2.20 -2 17 8.47 2.352 6.70 15.17 33.6 61.2 94.8 3.44 89 18 6.94 1.813 11.27 18 , 22 25.9 114.75 140.65 2.32 -6 19 5.84 1.872 15.92 21.76 33 , 6 114.75 148.35 2.20 -15 5 Table 2 The examples are ordered from 1 to 19 according to the increase in the factor K. There is a correlation with the quality QA obtained for the glass, examples 3 to 19 leading to a better quality of glass. It can be seen that K is greater than 3.5 and preferably greater than 5.5 and more preferably greater than 7.5. The energy consumption for examples 3 to 19 are also good. Small embers of 114.75 m2 are generally sufficient, except for Example 2 requiring excessive blowing. For the blowing intensity used for example 1, the risk of occurrence of optical defects on the surface of the glass is low. On the other hand, this risk is real in the case of Example 2, since a conditioning pond area of 148.35 m2 requires an ASouff greater than 119% than that of Example 1. It can be seen that if ASouff is 90% greater than that of Example 1, then the risk of appearance of optical defects on the surface is too high, which is the case of Example 2. Preferably, Asouff is 85% lower than that of Example 2. In order to achieve this, K should be sufficiently high in accordance with the present invention, and the ratio of the flame surface to the surface of the conditioning pond (Sf / S ', d) be less than 4 and preferably less than 3, and more preferably less than 2.5. In the case of Example 10, the surface of the conditioning pond is very large and therefore expensive to produce, this large surface explaining the reduced blowing intensity. In this configuration, the surface of the conditioning pond could be reduced.
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