PT84042B

PT84042B - Processo e aparelho para a fusao e refinacao de material de vidro

Info

Publication number: PT84042B
Application number: PT84042A
Authority: PT
Original assignee: Ppg Industries Inc
Priority date: 1986-01-02
Filing date: 1986-12-31
Publication date: 1993-05-31
Also published as: EP0231518A3; EP0231518B1; NZ218512A; CA1275422C; FI81078C; CZ984886A3; MX164855B; YU227786A; PH23536A; DK633586A; FI865334A0; AR241011A2; AU574944B2; SK944886A3; KR900006206B1; PT84042A; ES2020933B3; GR3001573T3; IN171099B; US4738938A

Description

PROCESSO E APARELHO PARA A FUSÃO E REFINAÇÃO DE MATERIAL DE VIDRO

Descreve-se um processo para a fusão e refinação de material de vi dro ou semelhante, que compreende a fusão do material, a formação de espu ma no material fundido quando é introduzido num espaço mantido a uma pressão subatmosférica acima da massa do material fundido, fazendo cair a es

B puma nessa massa de material fundido e removendo o material fundido da massa de material fundido, e ainda um aparelho que compreende:

um primeiro recipiente com meios para aquecer material de fornada até um estado fluidificável, estando o referido recipiente adaptado para conter material de fornada liquefeito drenado directamente desse mesmo r£ cipiente ao atingir o estado fluidificável;

um segundo recipiente adapatado para receber o material de fornada liquefeito proveniente do primeiro recipiente e adaptado para completar substancialmente a dissolução de partículas no material liquefeito; e um terceiro recipiente adaptado para receber o material aquecido proveniente do segundo recipiente numa extremidade superior, meios para comunicar pressão subatmosférica ao interior do terceiro recipiente, estando o referido recipiente adaptado para conter material drenado de uma zona inferior do terceiro recipiente.

Figura única

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Β

Descrição do objecto do invento que

PPG INDUSTRIES, INC., norte-americana (Estado de Pensilvânia), industrial, com sede em One PPG Place, Pittsburgh 22, Estado de Pensilvânia Estados Unidos da América, pretende obter em Portugal, para:PROCESSO E APARELHO PARA A FUSÃO E REFINAÇÃO DE MATERIAL DE VIDRO.

Β 25 presente invento refere-se a um processo para a refinação de vidro fundido ou semelhante. Mais particularmente, o presente invento refere-se a um dispositivo prático para utilização contínua ã escala comercial, de uma técnica de refinação aperfeiçoada.

Na fusão do vidro, produzem-se quantidades de gás substanciais como resultado da decomposição de materiais de fornada. Outros gases são fi sicamente arrastados pelos materiais de fornada ou são introduzidos no fi dro de fusão provenientes das fontes de calor de combustão. A maioria dos gases liberta-se durante a fase inicial de fusão, mas alguns ficam aprisionados na fusão. Alguns dos gases que ficam aprisionados dissolvem-se no vidro, mas outras porções de inclusões gasosas diferentes, conhecidas como bolhas ou Graõs seriam objectionáveis se se permitir que permaneçam em elevadas concentrações indevidas no produto de vidro. As inclusões de gás emergirão para a superfície e libertar-se-ão do produto em fusão se for dado tempo suficiente na fase de uma operação de produção de vidro conhecida como refinação ou clarificação. Convencionalmente proporcio nam-se elevadas temperaturas na zona de refinação para acelerar a subida das inclusões gasosas reduzindo a viscosidade do produto em fusão alargan do os diâmetros de bolha.A energia necessária para as elevadas temperaturas empregues na fase de refinação e o grande recipiente de fusão requeri, do para proporcionar suficiente tempo de permanência para que as inclusões gasosas se libertem do produto em fusão são as maiores despesas de uma operação de fabricação de vidro. Consequentemente seria desejável aperfeiçoar o processo de refinação para reduzir estes custos.

É sabido que a pressão reduzida poderia auxiliar o processo de refi

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nação reduzindo a pressão parcial sobre o produto em fusão dos gases dissolvidos. Do mesmo modo, ao reduzir a pressão aumenta o volume de bolhas no interior do produto em fusão de maneira a acelerar a sua subida ate a superfície. A impossibilidade de proporcionar um recipiente estanque ao gás ã escala de uma câmara de refinação convencional de modo a retirar vã cuo da mesma tem limitado a utilização de refinação por vácuo a operações de fornadas de escala relativamente pequena tais como se descreve nas patentes dos E.U.A. N2s.1.564.235, 2.781.411, 2.877.280, 3.338.694 e

3.442.622.

Tem sido propostos processos de refinação por vácuo contínuos mas não encontraram aceitação para fabricação de vidro em larga escala devido a várias desvantagens. Nos dispositivos de refinação contínua por vácuo representados nas patentes dos E.U.A. N2s. 805.139, 1598308 e 3.519.412 a maior desvantagem é a necessidade de vias de passagem verticais relativamente estreitas que conduzem para o interior e para o exterior de uma zona de vácuo que se torna necessária pela diferença de pressão. As vias de passagem complicam a construção de um tal recipiente, particularmente tendo em vista a necessidade de paredes estanques ao gás, que aumentam a exposição de toda a fornada a contacto refractário de contaminação e impõem um significativo travamento viscoso ao fluxo. Deve notar-se que é ne cessária uma substancial altura de vidro para contrabalançar mesmo um moderado grau de vácuo. Fazer variar a saída de um tal sistema é também um problema, particularmente tendo em vista o factor de travamento viscoso.A flexibilidade na taxa de saída é importante numa operação comercial contí nua devido a alterações no produto que está a ser fabricado (espessura, largura) e factores económicos que afectam a taxa de produção desejada.

Em cada uma das tres patentes acima referidas, a força de accionamento pa ra aumentar a taxa de fluxo através das passagens da secção de vácuo pode ser proporcionada aumentando apenas a profundidade da corrente ascendente de fusão da secção de vácuo em relação à profundidade da corrente descendente de fusão proveniente da secção de vácuo. A magnitude desta diferença de nível é exacerbada pelo travamento viscoso inerente a estes sistemas.Visto que se verifica uma acelerada corrosão das paredes laterais na elevação da superfície do produto em fusão, a alteração significativa do nível agrava a corrosão que,por sua vez/leteriora a qualidade do produto de vidro.

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Uma estrutura mais simples é representada na patente dos E.U.A. N23.429.684 em que materiais de fornada são abastecidos através de uma passagem de vácuo e fundidos no topo de uma camara de vácuo verticalmente alongada. A variação de todo o abastecimento naquele dispositivo parece que requer uma alteração da quantidade de vácuo imposta a camara o que alteraria desvantajosamente o grau de refinaçao alcançado. A fusão de ma teriais em bruto no interior da câmara de vácuo é outra desvantagem daque le dispositivo, por várias razões. Em primeiro lugar criar-se-iam grandes volumes de espuma sustentando a decomposição inicial dos materiais em bru to sob vácuo, o que requeriria um recipiente suficientemente grande para conter a espuma. Em segundo lugar existe o perigo de que os materiais em bruto possam seguir um pequeno percurso de circulação para a corrente de saida, obstando assim a uma adequada fusão e refinação. Em terceiro lugar, a continuação das fases iniciais de fusão e aquecimento do produto em fusão para uma temperatura de refinação no interior do recipiente de vácuo requer que grandes quantidades de calor sejam fornecidas ao produto em fusão no interior do recipiente. Uma tal entrada maior de calor para o recipiente induz inerentemente correntes de condução no interior do produ to em fusão que aumentam a corrosão das paredes o que leva a contaminação da corrente de produto refinado. Em quarto lugar, o dióxido de carbono li bertado pela decomposição dos carbonatos de fornada criariam uma pressão parcial relativamente elevada de dióxido de carbono no interior do recipiente, negando por esse motivo, pelo menos parcialmente, a capacidade da pressão reduzida para remover o dióxido de carbono do produto em fusão.

A patente dos E.U.A. N24.195.982 descreve inicialmente a fusão de vidro sob elevada pressão e, em seguida, a refinação do vidro numa câmara separada, a uma temperatura inferior. Ambas as câmaras são aquecidas

A patente dos E.U.A. N24.110.098 descreve um processo para espumar deliberadamente o vidro para auxiliar ã refinação. A espumação é indu zida por calor intenso e agentes de espumação química ã pressão almosféri ca.

No presente invento, proporciona-se um processo e um aparelho através do qual se pode empregar refinação de vácuo num processo de fabri cação de vidro ã escala comercial de uma maneira que vantajosa e economicamente ultrapassa os inconvenientes da técnica anterior. 0 vidro fundido

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é admitido para uma camara de refinação por vácuo apôs a maior parte da energia técnica requerida para a fusão ter sido comunicada ao produto em fusão de modo que seja necessário fornecer pouca ou nenhuma energia térmica ao material fundido contido no interior da câmara de vácuo. De preferenciarão se adiciona mais calor na fase de vácuo do que o necessário para compensar a perda de calor através das paredes do recipiente.

As taxas de abastecimento suficientemente elevadas, a camara de vá cuo pode ser completamente não aquecida a não ser pelo próprio vidro fundido que está a entrar. Em formas de realização preferidas do presente in vento, os materiais de fornada são, em primeiro lugar, liquefeitos numa fase especialmente adaptada para aquela fase de processo e o material liquefeito é transferido para um segundo estágio em que a dissolução de par tículas sólidas é essencialmente completada e a temperatura do material pode ser feita aumentar para uma temperatura que proporcione viscosidade apropriada para refinação. Subsequentemente, o material fundido é feito passar para uma camara de vácuo.Em consequência, uma grande porção de sub-produtos gasosos de fusão são levados para fora antes de o material ser sujeito a vácuo, e a região de maior evolução de gás é separada da zo na de refinação, pelo que os materiais expostos aos primeiros estágios de fusão não podem ficar misturados com porções de refinação do produto exposto a fusão. Em virtude da maioria ou de todos os requisitos térmicos para a fusão terem sido satisfeitos, antes de o material entrar, o estágio de refinação por vácuo e o estágio de aquecimento de refinação podem, por esse motivo, ser substancialmente evitados e pode evitar-se a excessi va condução do produto em fusão na zona de refinação. Em consequência reduz-se a corrosão do recipiente e é reduzida a probabilidade de porções in completamente refinadas do produto fundido se misturarem com porções mais refinadas.

A assistência proporcionada pelo vácuo ao processo de refinação per mite que se utilizem temperaturas inferiores para a refinação.

As temperaturas inferiores são vantajosas não só para menor consumo de energia, mas também para se conseguir reduzido efeito corrosivo no recipiente. Vidro normalmente refinado a temperaturas máximas na ordem dos 15202C(28002F) pode ser refinado na mesma extensão a temperaturas não superiores a cerca de 14252C(26002F) ou mesmo 13702C(25002F) ou inferioCase 8205/8302 • 25

res, dependendo do nível de vácuo utilizado.

Está teorizado que a criação de espuma na câmara de refinação por vácuo aumenta significatívamente a remoção de gases do produto em fusão. A camada delgada e a área de grande superfície apresentada pela espuma au menta a exposição às condiçoes de baixa pressão e acelera o transporte dos gases para fora da fase líquida. Isto contrasta com a refinação convencio nal em que deve ser proporcionado tempo de permanência para permitir que as bolhas subam ã superfície e se libertem do produto em fusão viscoso o que vincula a retenção de uma grande superfície do produto em fusão. Deste modo, a refinação por vácuo de acordo com o presente invento pode alcançar um dado grau de refinação num espaço consideravelmente menor. Em formas de realização preferidas de acordo com o presente invento, os efei tos benéficos de exposição do produto em fusão espumado a vácuo são aumentados através da espumação do material quando este entra para o recipiente de vácuo, antes de entrar no corpo de material fundido aí retido e, de preferencia, antes de a corrente que está a entrar penetrar na camada de espuma.

Outro aspecto do presente invento refere-se a vantagens no control de entrada numa operação de refinação contínua. 0 material liquefeito é medido para a extremidade superior da câmara de vácuo através de meios de válvula e o produto em fusão refinado é feito passar da extremidade infe rior da câmara de vácuo através de outro dispositivo de válvula. A altura do líquido mantido no interior da camara de vácuo e, pelo menos, ligeiramente maior do que a altura necessária para contrabalançar o vácuo de modo que o produto em fusão possa fluir por efeito da gravidade a partir da saída. Do mesmo modo, proporcionando uma altura de líquido maior do que o mínimo necessário para a drenagem, a taxa de entrada total pode ser controlada por meios de válvula sem se alterar a pressão de vácuo na camara e sem se alterar o nível de líquido no interior da cãmara.Reciprocamente, pode empregar-se uma gama de pressões de vácuo sem se alterar a taxa de entrada total. Para além das válvulas, o sistema é dotado de resistência relativamente pequena para que o material fundido seja feito fluir através dele.

Não apenas a entrada total variável numa dada instalação de acordo com o presente invento, mas também a eficácia são relativamente indepen57784

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dentes da escala do sistema, ao contrário de refinadores de recirculação do tipo de tanque convencional que não funcionam eficazmente para aplica çoesde pequeno volume. Por este motivo,o presente invento pode ser eficaz^ mente aplicado a uma vasta gama de operações de fabrico de vidro.

A configuração preferida para a câmara de refinação por vácuo e um recipiente alongado verticalmente, mais convenientemente na forma de um cilindro erecto. 0 material liquefeito é introduzido no espaço de topo por cima do material fundido sustentado no recipiente. Ao encontrar a pressão reduzida no espaço de topo, pelo menos uma porção substancial do material espuma devido ao envolvimento de gases dissolvidos no material e de vido a um aumento das bolhas e grãos presentes no material. A criação de uma espuma aumenta grandemente a superfície exposta à pressão reduzida auxiliando deste modo a remoção de espécies gasosas da fase líquida. A produção de espuma por cima da superfície fundida sustentada no recipien te em vez de na superfície fundida é vantajosa para originar o colapso da espuma e auxiliar ã libertação de gases. Verificou-se também que o depósito de espuma recentemente gerada, numa camada espuma acelera o colapso da espuma. Outra vantagem da geometria verticalmente alongada é que a es tratificação ocorre devido ã menor densidade do material que contém espu ma ou bolhas que permanece na extremidade superior de modo que todo o transporte de massa seja afastado da região de espuma tornando, desse mo do, improvável que qualquer material não refinado seja incluído na corren te de produto. Retirar gases do produto em fusão a uma pressão reduzida, reduz a concentração de gases dissolvidos no produto fundido abaixo dos seus pontos de saturação ã pressão atmosférica. Quando o material fundido é feito fluir para baixo em direcção a uma saída no fundo, a pressão que aumenta devido ã profundidade do produto em fusão no recipiente induz quaisquer gases residuais a permanecer em solução e diminui o volume de quaisquer pequenos grãos que possam restar. A dissolução de gases pode também ser auxiliada permitindo que a temperatura desça ã medida que o ma terial progride em direcção ã saída. Além disso, a baixa concentração de gases remanescentes apôs a refinação por vácuo reduz a probabilidade de nucleação de bolhas em estágios subsequentes do processo de fabricação de vidro, o que é frequentemente um problema com a refinação convencional.

Na fusão comercial de vidro, em especial vidro de soda-..cal-sílica,

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incluem-se habitualmente nos materiais de fornada sulfato de sódio ou sul fato íe cálcio ou outras fontes de enxofre para auxiliar o processo de fusão e de refinação. São também conhecidos como auxiliares de refinação o antimõnio, o arsénio e a fluorina. A presença de auxiliares de refinação tais como enxofre no produto em fusão verificou-se ser um problema quando em refinação com vácuo por causa dos grandes volumes de espuma induzidos e por causa do ataque nas paredes refractárias de cerâmica de um recipien te de refinação por vácuo. Mas até ã data, a refinação e fusão eficazes de vidro tem sido difíceis de alcançar sem os auxiliares de refinação. É ainda um outro aspecto vantajoso do presente invento que o vidro possa ser fundido e refinado com um elevado padrão de qualidade com a utilização de poucos ou nenhuns auxiliares químicos de refinaçao. Isto é susceptível de se efectuar no presente invento porque as fases de fusão e refinação são realizadas em estágios distintos, pelo que cada estágio pode ser levado a efeito através de um processo adaptado para minimizar ou evi tar a utilização de auxiliares químicos de refinação. Admite-se, regra ge ral, que os auxiliares químicos de refinação servem para acelerar a acumu lação e elevação de bolhas a partir do interior da massa fundida, mas cre-se que um tal mecanismo não desempenha mais do que um papel menor no processo de refinação de acordo com o presente invento. Por esse motivo, não resulta um efeito de qualidade significativo do facto de se eliminar ou reduzir substancialmente a quantidade de auxiliares de refinação utili zados. A eliminação ou redução dos auxiliares de refinação é também des£ jável para se garantir a redução de emissões indesejáveis no meio ambiente. No processo de flutuação de fabricação de vidro, a redução ou elimina ção de enxofre do vidro é adicionalmente vantajoso para se evitarem os de feitos causados pela formação e volatilização de sulfu.reto de estanho na camara de formação que leva ã condensação e gotejamento na superfície superior do vidro. 0 enxofre em combinação com o ferro possui um efeito de coloração no vidro, pelo que a não utilização de enxofre para refinação permite um controlo mais preciso da cõr de alguns vidros.

Particularmente vantajosa é a utilização de um processo de liquefacção de separação distinta descrito na patente dos E.U.A.N24.381.934 para transformar os materiais de fornada pulverulentos para o estágio fluidifi cável inicial antes de serem refinados por um estágio de processo diferen

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te do presente invento. No entanto, poderiam empregar-se outras técnicas de liquefacção.

A figura é uma secção transversal vertical de tres estágios de uma operação de fusão que inclui um estágio de liquefacção, um estagio de dis solução e um estágio de refinação por vácuo de acordo com uma forma de realização preferida de acordo com o presente invento.

A descrição pormenorizada será feita adiante em ligação com um processo e um aparelho especificamente adaptado para a fusão de vidro, mas compreender-se-ã que o presente invento é aplicável também ao processamen to de outros materiais.

Fazendo referencia ã figura, o processo global de fusão do presente invento consiste, de preferencia, em tres estágios; um estágio de liquefacção 10, um estágio de dissolução 11 e um estágio de refinação por vácuo 12. Podem utilizar-se vários dispositivos para iniciar a fusão no e£ tágio de liquefacção 10, mas um dispositivo altamente eficaz para isolar este estágio do processo e levá-lo a cabo economicamente é o que se descreve na patente dos E.U.A.N24.381.934. A estrutura básica do recipiente de liquefacção é um cilindro 15 que pode ser fabricado em aço e que possui uma zona de parede lateral geralmente cilíndrica, na parte de topo ge ralmente aberta e uma zona de fundo que é fechada excepto para uma saída de drenagem. 0 cilindro 15 é montado para poder rodar em torno de um eixo substancialmente vertical, por exemplo, por meio de um anel de suporte en volvente 16 efectuado de maneira rotativa numa pluralidade de rodas de su porte 17 e sustentado no seu lugar por meio de uma pluralidade de rodas de alinhamento 18. Uma cavidade substancialmente encerrada é formada no interior do cilindro 15 por meio de uma estrutura de tampa 20 que é dotada de um suporte estacionário por meio de uma armação periférica 21, por exemplo. A tampa 20 pode assumir uma variedade de formas como será do co nhecimento dos técnicos do ramo de construção de fornos refractários. 0 dispositivo preferido indicado na figura é uma construção em cúpula volta da para cima, do tipo de abóboda fabricada a partir de uma pluralidade de blocos refractários. Compreender-se-á que podem ser empregues para a tampa desenhos monolíticos ou planos. 0 aquecimento para liquefazer o material de fornada pode ser proporcionado por um ou mais queimadores 22 que se prolongam através da tampa 20. De preferência, dispõe-se uma pluralida

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• 25 de de queimadores em torno do perímetro da tampa de modo a dirigirem as suas chamas para uma vasta área do material no interior do cilindro. De preferencia os queimadores são arrefecidos a água para protegê-los do meio ambiente agreste no interior do recipiente. Os gases de escape podem libertar-se do interior do recipiente de liquefacção através de uma abertura 23 na tampa. Vantajosamente o calor desperdiçado nos gases de escape podem ser utilizados para pré-aquecer o material de fornada num estágio de pré-aquecimento (nao representado) tal como o que se descreve na patente dos E.U.A.N24.519.814.

Os materiais de fornada, de preferência num estado pulverulento,po dem ser abastecidos para o interior da cavidade do recipiente de liquefac ção por meio de uma rampa 24, a qual na forma de realização referida se prolongam através da abertura de escape 23. Na patente dos E.U.A. N2 4.529.428 podem ser observados pormenores da rampa de abastecimento. A rampa de abastecimento 24 termina imediatamente contígua ãs paredes late rais do cilindro 10, pelo que o material de fornada é depositado na zona de parede lateral interior do cilindro . Uma camada 25 de material de fornada é retida nas paredes interiores do cilindro 10 auxiliada pela ro tação do cilindro e serve como um revestimento isolador. Como o material de fornada na superfície do revestimento 25 ê exposto ao calor no interior da cavidade, forma uma camada liquefeita 26 que é feita fluir para baixo no revestimento inclinado para uma abertura de drenagem central no fundo do recipiente. A saída pode ser ajustada com um mancai refractário de cerâmica 27. Uma corrente de material liquefeito 28 cai livremente do recipiente de liquefacção através de uma abertura 29 que conduz ao segundo estágio 11. 0 segundo estágio pode ser denominado recipiente de dissolução porque uma das suas funções e completar a dissolução de quaisquer grãos não fundidos de material de fornada que permaneçam na corrente liquefeita 28 que está a sair do recipiente de liquefacção 10. 0 material liquefeito naquele ponto está, tipicamente apenas fundido em parte, incluindo grãos de areia não fundidos e uma fase substancialmente gasosa. Num processo típico de fusão de soda- cal-sílica que utilizam nos materiais de fornada carbonatos ou sulfatos como auxiliares de refinação, a fase gasosa é principalmente constituída por óxidos de carbono e óxidos de enxofre. 0 hidrogénio pode também estar presente no ar aprisionado.

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O recipiente de dissolução 11 tem a função de completar a dissolução de partículas não fundidas no material liquefeito que vem do primei ro estágio, proporcionando tempo de permanência numa localizaçao isolada do estágio de refinação da corrente descendente. A fornada de vidro de sc da- dal-sílica liquefaz-se, tipicamente, a uma temperatura de cerca de 12002C(22002F) e entra no recipiente de dissolução 11 a uma temperatura de cerca de 12002C(22002F) a cerca de 13202C(24002F), temperatura à qual as partículas não fundidas se tornam habitualmente dissolvidas quando do tadas de suficiente tempo de permanência. 0 recipiente de dissolução 11 representado na forma de uma bacia refractária horizontalmente alongada 30 com um topo refractário 31, com a entrada e a saída em extremidades opostas de modo a assegurar o tempo de permanência adequado. A profundidade de material fundido no recipiente de dissolução pode ser relativamente pouco profunda para não possibilitar a recirculação de material.

Embora a adição de substancial energia térmica não seja necessária para efectuar a fase de dissolução, o aquecimento pode acelerar o procejs so e, deste modo, reduzir a dimensão do recipiente de dissolução 11. No entanto, prefere-se, mais significativamente, aquecer o material no está gio de dissolução de modo a fazer elevar a sua temperatura na preparaçao para a fase de refinação que se segue. É vantajoso maximizar a temperatu ra para a refinação para garantir a redução da viscosidade do vidro e au mentar a pressão de vapor dos gases incluídos. Tipicamente considera-se desejável uma temperatura de 15202C(28002F) para refinar vidro de soda- cal-sílica, mas quando se utiliza vácuo para auxiliar a refinação, podem ser utilizadas temperaturas de refinação com valores máximos inferic> res, sem se sacrificar a qualidade do produto. A quantidade em que às ten peraturas podem ser reduzidas depende do grau de vácuo. Deste modo, quan do a refinação se destina a ser efectuada sob vácuo de acordo com o presente invento, a temperatura do vidro não necessita de ser mais elevada do que 14802C(27002F), por exemplo, e opcionalmente não mais de 143'020 (26002F) antes da refinação. Quando se utiliza aqui a gama de pressão mais baixa aqui referida, a temperatura no recipiente de refinação não necessita de ser mais elevada do que 13702C(25002F). A redução dos valores máximos de temperatura desta ordem resulta num tempo de duração sig nificativamente mais prolongado dos recipientes refractários assim como

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resulta em economia de energia. 0 material liquefeito que entra no recipiente de dissolução apenas tem de ser moderadamente aquecido para se pre parar o material fundido para a refinação. As fontes de calor de combustão poderiam ser utilizadas no estágio de dissolução 11, mas verificou-se que este estágio adapta-se, ele próprio, a aquecimento eléctrico,pelo que se pode proporcionar uma pluralidade de eléctrodos 32, conforme se representou na figura, que se prolongam horizontalmente através das paredes la terais. 0 calor é gerado pela resistência do próprio produto em fusão ã corrente que passa entre os eléctrodos na técnica convencionalmente empre gada para fundir o vidro electricamente. Os eléctrodos 32 podem ser de carbono ou molibdénio de um tipo bem conhecido para os peritos no ramo.Po de proporcionar-se um elemento de escumação 33 no recipiente de dissolução para evitar que qualquer material de flutuação se aproxime da extremi dade de saída.

Uma válvula que controla o fluxo de material proveniente do estágio de dissolução 11 para o estágio de refinação 12 é constituído por um pistão 35 alinhado axialmente com um tubo de drenagem 36. 0 veio 37 do pistão prolonga-se através da parte do topo 31 do recipiente de dissolução de maneira a permitir o controlo sobre o espaço entre o pistão 35 e o tubo 36 para desse modo modular a taxa de fluxo de material para o estágio de refinação. Embora se prefira o dispositivo de válvula, podem proporcio nar-se outros meios para controlar a taxa de fluxo de material fundido para o estágio de refinação, como é conhecido no ramo. Um exemplo seria a utilização de meios de aquecimento e/ou arrefecimento em associação com o tubo de drenagem de modo a modular a viscosidade e, deste modo, a taxa de fluxo, do material fundido que passa através dos mesmos.

estágio de refinação 12 consiste de preferência, num recipiente verticalmente direito que pode ser geralmente de configuração cilíndrica e que possui um revestimento interior refractário de cerâmica 40 abrigado num invólucro estanque ao gás e arrefecido a água. 0 produto refractário pode ser de um tipo de alumina - zircão - sílica, bem conhecido no ramo. 0 invólucro pode incluir um elemento lateral cilíndrico de parede dupla 41 que possui uma via de passagem de água entre as mesmas e arrefecedores de extremidade circular 42 e 43. Pode proporcionar-se uma camada de isola mento (não representada) entre o produto refractário 40 e a parede late- 11 57784

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ral 41. O tubo de válvula 36 pode ser fabricado de um metal refractãrio tal como platina e é ajustado de maneira estanque num orifício 44 na extremidade superior do recipiente de refinação.

Quando o material fundido passa através do tubo 36 e encontra a pressão reduzida no interior do recipiente de refinação, os gases incluídos no produto em fusão expandem-se em volume, criando uma camada de espuma 50 que fica num corpo de líquido 51. Quando a espuma entra em colapso é incorporada no corpo líquido 51. Pode estabelecer-se pressão subatmosférica no interior do recipiente de refinação através de uma conduta de vácuo 52 que se prolonga através da zona superior do recipiente. Tal como aqui se utiliza espumação pode ser considerada como sendo, pelo me nos o dobro do volume do material fundido. Se o material fôr completamen te espumado, o aumento de volume é, habitualmente, muito maior do que o dobro. A distribuição do material fundido como delgadas membranas de uma espuma aumenta gradualmente a superfície exposta a pressão reduzida. Assim, prefere-se a maximização do efeito de espuma. Também se prefere que a espuma seja exposta ãs pressões mais baixas no sistema, que se encontram no topo do recipiente, no espaço principal por cima do líquido e, portanto, a exposição é melhorada por se permitir que material espumado introduzido de novo caia através do espaço principal no topo da camada de espuma. Do mesmo modo, é mais consistente com a transferencia de massa no

recipiente, depositar material espumado recentemente no topo da camada de espuma em vez de se gerar espuma a partir da superfície da massa de líqui do sob a camada de espuma. Dependendo da pressão no espaço de vácuo e do volume da taxa de fluxo do material fundido que entra no recipiente de re finação, a corrente que está a entrar pode penetrar, tanto através da camada de espuma como uma corrente de líquido geralmente coerente, pelo que se verifica a espumação a partir da superfície da massa 51, como pode espumar imediatamente ao aumentar uma pressão reduzida. Podem utilizar-se ambos os modos, mas pelas razões acima indicadas, verificou-se ser o ulti mo modo o mais eficaz. 0 teor de calor do . material fundido que está a entrar no recipiente de refinação 12 pode ser suficiente para manter temperaturas apropriadas no interior do recipiente, mas as taxas de entrada inferiores as perdas de energia através das paredes podem exceder a taxa a que a energia está a ser transportada para o recipiente através

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do material fundido.Nesse caso, pode ser desejável proporcionar aquecimento no interior do recipiente de refinação para se evitar a redução de temperatura indevida . A quantidade de calor poderia ser relativamente menor visto que o seu propósito seria apenas compensar as perdas de calor através das paredes e pode ser efectuado através de dispositivos de aquecimento eléctricas convencionais, pelo que os eléctrodos se prolongam radialmente através das paredes laterais e a corrente eléctrica é feita pas sar entre os eléctrodos através do vidro.

Independentemente da taxa de entrada, o espaço por cima do corpo fun dido 51 no recipiente 12 pode ter tendência para ser mais frio do que o desejado por causa da ausência da massa fundida e porque a irradiação da massa fundida é isolada da camada de espuma 50. Como consequência, a zona superior da camada de espuma pode tornar-se mais fria o que, por sua vez, aumenta a viscosidade da espuma e faz diminuir a taxa ã qual os gases são expelidos. Nesse caso verificou-se ser vantajoso proporcionar meios para aquecer o espaço principal por cima do líquido e da espuma.Porá este fim verificou-se que é susceptível de se proporcionar um queimador 53 e sustentar a combustão no interior do espaço de vácuo.

Pode proporcionar-se uma conduta 54 na extremidade superior do recipiente de vácuo, pelo que se pode aspergir uma pequena quantidade de agua, periodicamente, na espuma. Verificou-se que a aspersão de água auxilia a espuma a entrar em colapso.

Na forma de realização descrita, o material fundido refinado é drenado do fundo do recipiente de refinação 12 por meio de um tubo de drena gem 55 feito de um material refractário, tal como a platina. Seria também possível localizar o dreno numa parede lateral do recipiente na região do fundo. 0 tubo de drenagem 55 prolonga-se, de preferência, por cima da superfície da secção de fundo refractária 56, no interior da qual está montado para evitar que entrem alguns fragmentos na corrente de produção.

A secção de fundo 56 pode ser dotada de reduzida espessura adjacente ao tubo 55 de modo a reduzir o efeito isolador no tubo permitindo desse modo que a temperatura do tubo seja feita aumentar para evitar a congela ção do material no interior do tubo. Evita-se o derrame em torno do tubo através de um arrefecedor a água 57 sob a secção de fundo 56. A taxa de fluxo de material fundido proveniente do tubo de drenagem 55 é controla13 57784

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B 25

da por um elemento de válvula cónico 58 existente na extremidade de uma haste 59. A haste 59 está associada a meios mecânicos (não representados) para ajustar a elevação do elmento de válvula 58 e, assim, ajustar o espaço entre o elemento de válvula e o tubo 55 de maneira a controlar a taxa de fluxo proveniente do mesmo. Uma corrente fundida 60 de material refinado cai livremente a partir do fundo do recipiente de refinação e po de ser feito passar para uma estação de formação (não representada) onde pode ser configurada para o produto desejado.

vidro refinado, por exemplo, pode ser feito passar para uma camara de formação de vidro de flutuação em que o vidro fundido flutua numa superfície de metal fundido para formar uma placa lisa de vidro.

Embora possam ser empregadas várias formas, o recipiente de refinação 12 é, de preferencia, de configuração cilíndrica. A forma cilíndrica é vantajosa para a construção de um recipiente estanque ao gás. A proporção de área de contacto de superfície interior para o volume é também minimizada com uma secção transversal circular. Comparado com um dispositivo de refinação convencional do tipo de forno aberto, apenas uma parte da área de contacto refractária é imposta pelo dispositivo de refinação por vácuo cilíndrico do presente invento.

A altura do material fundido 51 retido no dispositivo de refinação é ditada pelo nível de vácuo imposto na camara, A pressão máxima devida ã altura do líquido deve ser suficiente para estabelecer uma pressão igual a ou maior do que a pressão atmosférica na saída para permitir que o material seja drenado livremente a partir do recipiente. A altura depen derá da gravidade específica do material fundido que, para vidro de soda-lima-sílica ãs temperaturas verificadas no estágio de refinação é de cer ca de 2,3. Pode ser desejável uma altura para além do mínimo requerido pa ra compensar o vácuo para se ter em conta as flutuações na pressão atmosférica, para permitir a variação do vácuo e para assegurar um fluxo estável através da saída. Poderiam manter-se as condições de tal modo que o fluxo através da saída fosse regulado sem meios de válvula de fundo. Mas nas formas de realização preferidas de acordo com o presente invento,proporciona-se um substancial excesso de altura de maneira que a taxa de flu xo de saída não seja determinada pela pressão de vácuo mas antes pelos meios de válvula mecânicos, isto é, através do elemento de válvula 58. Um

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tal dispositivo permite que a taxa de entrada total e que a pressão de vácuo sejam feitas variar independentemente uma da outra. Em alternativa, a pressão na saída poderia ser. abaixo da pressão atmosférica se a saída fosse dotada de meios de bomba para ultrapassar o diferencial de pressão. Um exemplo de uma bomba que se pretende ser utilizável para vidro fundido é descrita na patente dos E.U.A. N24.083.711, cuja revelação é aqui inclui, da a título de referencia.

A função de equalização de pressão do recipiente 12 é independente da sua largura e, portanto, o recipiente poderia teoricamente ser na forma de uma conduta vertical e estreita. No entanto prefere-se um recipiente relativamente largo com a finalidade de o tempo de permanência permitir a reabsorção de gases, reduzida resistência de fluxo e para a distribuição de calor na zona inferior do recipiente sem ser necessário fontes de aquecimento auxiliares. Para este fim prefere-se uma proporção de altu ra para largura não superior a 5 para 1.

Os benefícios de vácuo no processo de refinação são alcançados por graus; quanto mais baixa pôr a pressão, maior será o benefício. Pequenas reduções na pressão abaixo da pressão atmosférica podem resultar em melho ramentos consideráveis, mas para justificar economicamente a câmara de vá cuo, é preferida a utilização de pressões substancialmente reduzidas. De£ te modo, uma pressão não superior a mela atmosfera é preferida para apreciáveis melhorias na refinação comunicados ao vidro plano de soda-^ca^ -sí lica.Significativamente alcança-se uma maior remoção de gases a pressões de um terço ou menos da pressão atmosférica. Uma composição de vidro plano padrão de soda-cal-sílica foi refinado a uma pressão absoluta de 100 torr e rendeu um produto que possui um grão por 100 centímetros cúbicos o que é um nível de qualidade aceitável para muitos produtos de vidro. Uma pressão de refinação abaixo de 100 torr, por exemplo 20 a 50 torr, seria preferível para render uma qualidade de vidro de flutuação comercial de cerca de um grão por 1.000 - 10.000 centímetros cúbicos. Os grãos de diâmetro inferior a 0,01 milímetro são considerados imperceptíveis e não são incluídos na contagem de graõs.

Os auxiliares de fusão e de refinação tais como os compostos de enx£ fre ou fluorina são convencionalmente incluídos em fornadas de vidro, mas produzem uma porção substancial de emissões indesejáveis em gases de esca

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pe provenientes dos fornos de fusão de vidro. Seria desejável a sua eliminação, mas para se atingirem os níveis mais elevados de qualidade, em particular para vidros planos padrão, considerou-se necessária a utilização de auxiliares. Além disso, verificou-se que as fontes de enxofre (por exemplo, sulfato de sódio e sulfato de cálcio) provocam excessiva espumação sob vácuo. Tipicamente, uma fornada de vidro plano inclui sulfato de sódio nas quantidades de cerca de 5 a 15 partes por peso por 1000 partes por peso do material fonte de sílica (areia)j considerando-se que cerca de 10 partes por peso são desejáveis para assegurar uma refinação adequada.

Quando se está a operar de acordo com o presente invento, no entanto, verificou-se que é preferível restringir o sulfato de sódio para duas par tes por peso para se manter um nível de espumação funcional, e verificou-se ainda que a refinação não foi prejudicialmente afectada. Mais preferivelmente, o sulfato de sódio é utilizado em não mais do que uma parte por 1000 partes de areia, sendo meia parte um exemplo particularmente vantajo so. Estas proporções de peso foram dadas para sulfato de sódio, mas será evidente que podem ser convertidas para outras fontes de enxofre através de proporções de peso molecular. A eliminação completa de auxiliares de re finação é praticável com o presente invento, embora estejam tipicamente presentes vestígios de enxofre noutros materiais de fornada de maneira que possam estar presentes pequenas quantidades de enxofre mesmo se não se fi zer uma inclusão deliberada de enxofre na fornada.

Não se verificou um significativo efeito prejudicial nas propriedades físicas do vidro sujeito ao processo de refinação de vácuo de acordo com □ presente invento. No entanto, 0 tratamento de vácuo possui alguns efeitos detectáveis na composição de vidro, de tal modo que o vidro produzido le acordo com este processo pode distinguir-se do mesmo tipo de vidro prc) luzido por meio de um processo comercial convencional. Verificou-se que o tratamento de vácuo reduz a concentração de componentes gasosos voláteis, em particular os auxiliares de refinação tais como enxofre, para níveis in feriores aos níveis de equilíbrio alcançados com processos convencionais. 3 vidro produzido em pequenos recipientes de fusão ou semelhante, algumas pezes é referido como possuindo pouco ou nenhum teor de auxiliar de refina ;ão residual. Isto deve-se ao facto de os processos de fusão não contínuos joderem ser dotados de longos períodos de tempo de refinação, evitando

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• 25 assim a necessidade de auxiliares químicos de refinaçao. Do mesmo modo, são muitas vezes produzidas pequenas quantidades de produto de fusão a partir de materiais em bruto quimicamente puros e a partir de óxidos de materiais em bruto, ao contrário dos convencionais carbonatos de materiais de fornada minerais, não produzem volumes substanciais de sub-produtos gasosos. No entanto, os produtos de vidro de soda-lima-sílica que são produ zidos a partir de massa por meio de processos de fusão contínua são carac terizados por significativas quantidades de auxiliares de refinação residuais. Tais produtos incluiriam placas de vidro apropriados para aberturas de colocação de vidro em edifícios ou veículos (por exemplo vidro de flutuação) e objectos contentores (por exemplo garrafas). Em tais produtos, o teor de enxofre residual (expresso como SO3) é tipicamente na ordem de 0,2% em peso e raramente menos de 0,1%. Mesmo quando não se faz uma adição deliberada de auxiliar de refinação de enxofre à fornada, detecta-se habitualmente, pelo menos 0,02% de SO3 em vidro de soda-lima-sílica feito num dispositivo de fusão contínua convencional. 0 vidro plano para aplicações de vidraceiro para proporcionar uma visão ã transparência possui, em regra, mais do que 0,05% de SO3. Distintamente, o vidro de soda- cal -sílica pode ser produzido continuamente através do presente inven to a níveis de vácuo preferidos com menos de 0,02% de SO3 residual, mesmo quando quantidades relativamente pequenas de auxiliar de refinação de enxofre estão a ser incluídas na fornada como acima se descreveu e menos de 0,01% de SO3 quando não está a ser feita uma inclusão deliberada de enxofre. Às pressões mais baixas, sem uma deliberada adição de enxofre, alcança-se um teor de SO3 inferior a 0,005%. 0 vidro comercial de soda-lima-sílica é comumente refinado com compostos de enxofre pode ser ca30 racterizado como se segue:

SiO₂

Na₂0

CaO

MgO

Al₂°3

K₂0

BaO

Τθ2θ3 percentagem por peso

70-74

12-16

8-12

0- 5

0- 3

0- 1

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Podem também estar presentes pequenas quantidades de corantes ou ou tros auxiliares de refinação, são algumas vezes utilizados como auxiliares de refinação compostos de arsénico, de antimónio, de fluorina e de lítio e podem ser detectados resíduos neste tipo de vidro. Uma placa de vidro de flutuação ou uma garrafa representam formas de realização comerciais convencionais da composição acima referida.

Uma placa de vidro que tenha sido formada, pelo processo de flutua ção (i.c. feito flutuar em estanho fundido), é caracterizada por quantidades mensuráveis de óxido de estanho que se deslocou para as zonas de su perfície do vidro em, pelo menos, um lado. Tipicamente um pedaço de vidro de flutuação possui uma concentração de Sn02 de, pelo menos, 0,05% em peso nos primeiros poucos microns por baixo da superfície que estava em con tacto com o estanho. Visto que o processo de flutuação implica uma escala relativamente grande de forno de fusão contínua do tipo que convencionalmente emprega quantidades significativas de auxiliares de refinação contendo enxofre, o vidro de flutuação é caracterizado por concentrações de SO3 mínimas maiores do que as descritas acima para vidro de soda-lima-sílica, em geral. Deste modo, o vidro de flutuação refinado de acordo com o presente processo que possui menos do que 0,08% de SO3 seria diferencia vel do vidro de flutuação convencional comercialmente disponível. A maioria dos vidros de flutuação cai dentro das seguintes gamas de composição.

percentagem por peso

SiO₂

Na₂0

CaO

MgO

AI2O3

K₂0

Fe₂03

72-74

12-14

8-10

3- 5

0- 2

0- 1

Podem estar presentes corantes e vestígios de outras substancias.

Embora a descrição das formas de realização preferidas e de algumas das vantagens do presente invento esteja associada a processos contínuos de fabricar vidro ou semelhante, tornar-se-ã evidente que as opera- 18

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çoes de refinação não contínuas também poderiam obter, pelo menos,alguns dos benefícios do presente pedido.

Podem constitui-se outras variações, como.é do conhecimento dos peritos do ramo, dentro do âmbito do presente invento, tal como definido nas reinvindicaçoes que se seguem.

Depósito do primeiro pedido para o invento acima descrito, foi efectuado nos Estados Unidos da América, em 2 de Janeiro de 1986 sob o

Claims

REIVINDICAÇÕES

12.- Processo para a fusão e refinação de material de vidro ou semelhante,cara£ terizado por compreender a fusão do material, a formação de espuma no mat£ rial fundido quando é introduzi&o num espaço mantido a uma pressão subatmosfé rica acima da massa do material fundido, 'fazendo cair a espuma na massa de material fundido e removendo esse material da massa de material fundido.

22,- Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o material fundido ser introduzido no espaço subatmosferico através de um orifício munido de válvulas acima do nível do material fundido.

32,- Processo de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado .por o movimento através da massa de material fundido ser predominantemente numa direcção vertical no sentido do local da remoção.

42,- Processo de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caraeterizado por a pressão subatmosférica não ser superior a metade da pressão atmosférica.

52,- Processo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por a pressão subatmosférica não ser superior a um terço da pressão atmosférica.

62;- Processo de acordo com qualquer das reivindicações precedentes, caracterizado por a pressão na massa de material fundido na zona da remoção ser pelo menos, a pressão atmosférica,

72.- Processo de acordo com qualquet das reivindicações anteriores, car.ac terizado por â taxa de remoção ser controlada por meio de orifícios de saída.

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1 83.- Processo de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, cara£ terizado por o material onde se forma espuma de novo ser aepositado numa massa de espuma previamente formada.

93.- Processo de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, cara£ terizado por o material que está a ser fundido e -refinado ser vidro. 103.- Processo de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por o material que está a ser fundido e _refinado ser vidro de soda-cal-síli10 ca.

113.- Processo de acordo com as reivindicações anteriores para a fusão e refinação de materiais de vidro ou semelhantes caracterizado por nu ma primeira camara se transformar os materiais de fornada num estado flui dificãvel incompletamente fundido, de se drenar o material fluidificável para uma segunda camara onde a fusão das partículas é substancialmente completada e de se passar o material da segunda camara para a terceira cã mara onde é sujeita a pressão subatmosférica de modo a ser refinado.

123.- Processo de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por o mat£ rial a fundir ser vidro de soda-cal-sílica e de o material passar de uma segunda para uma terceira camara a uma temperatura não superior a 1452C (27002F).

133,- Processo de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por o mate rial passar da primeira para a segunda câmara a uma temperatura de cerca de 12002C (22002F) a 13202C (24002F).

143.- Processo de acordo com qualquer das reivindicações 11 a 13, caracte rizado por o material ser aquecido na segunda camara a uma temperatura apropriada para a refinação.

153.- Processo de acordo com qualquer das reivindicações 11 a 14, caract£ rizado por a pressão na terceira camara não ser superior a metade da pressão atmosférica.

163.- Processo de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por a pre_s são na terceira câmara não ser superior a um terço da pressão atmo£ férica.

173.- Processo de acordo com qualquer das reivindicações 11 a 16, caracte rizado por o material fundido ser vidro de soda-cal-sílica e de os materiais de fornada serem fornecidos ã primeira camara com uma fonte de enxofre como um auxiliar de refinação numa quantidade não superior à quan

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Case 8205/8302 tidade equivalente a 2 partes por peso de sulfato de sódio por 1000 partes por peso de material de fonte de sílica.

18â.~ Processo de acordo com qualquer das reivindicações 11 a 17, caract£ rizado por o material passar para uma terceira camara a uma taxa va riável controlada através de um orifício de abertura variável.

19â.- Processo de acordo com a reivindicação 18, caracterizado por o mate rial ser drenado da terceira camara através de um orifício de abertura variável.

20ê.“ Processo de acordo com qualquer das reivindicações 11 a 19, caracte rizado por ao passar os materiais de fornada para um estado fluidificável compreender a exposição dos materiais de fornada a aquecimento en quanto estão suportados numa chanfradura.

21â.~ Processo de acordo com a reivindicação 20, caracterizado por a chan fradura rodear uma cavidade aquecida centralmente.

22â.- Processo de acordo com qualquer das reivindicações 11 a 21, caracte rizado por a temperatura ser aumentada na segunda camara por meio de aquecimento eléctrico.

23§.- Processo de acordo com qualquer das reivindicações 11 a 22, caracte rizado por o material fluir na segunda camara de uma região de entra da para uma região de saída ao longo de um percurso predominantemente hori zontal.

24â.~ Processo de acordo com qualquer das reivindicações 11 a 23, caract£ rizado por a temperatura global do vidro não ser aumentada na terceira camara.

25â.- Processo de acordo com qualquer das reivindicações 11 a 24, caract£ rizado por o material na terceira câmara seguir um percurso predomi nantemente vertical a partir de uma extremidade de entrada superior em di. recção a uma extremidade de saída inferior.

26â.~ Processo de acordo com qualquer das reivindicações 11 a 25, caracte rizado por o material fluidificável ser drenado para a segunda cama ra antes de a temperatura do material exceder substancialmente a sua temperatura de liquefacção e de na segunda câmara a tempeartura do material ser aumentada até uma temperatura apropriada para refinação.

27ê.~ Processo de acordo com qualquer das reivindicações 11 a 26, caracte rizado por o material que entra para a segunda câmara incluir parti

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Case 8205/8302 • 25 cuias não fundidas e de se proporcionar tempo de permanência suficiente na segunda câmara para permitir a dissolução das partículas.

282.- Processo de acordo com as reivindicações anteriores para a fusão e refinação de material vitreo ou semelhante compreendendo a liquefa£ ção de material de fornada caracterizado por se fazer passar o material liquefeito através de meios de válvula na zona superior de um recipiente no interior do qual é mantida uma pressão inferior ã pressão atmosférica, mantendo o material liquefeito no interior do recipiente de pressão reduzida durante um período de tempo suficiente para refinar substancialmente o material, e de se drenar o material _refinado de uma zona inferior do recipiente.

292.- Processo de acordo com a reivindicação 282, caracterizado por a pressão na zona superior, não ser superior a metade da pressão atmosférica e de a pressão na zona inferior ser, pelo menos, a pressão atmosférica.

302.- Processo de acordo com as reivindicações 28 ou 29, caracterizado por a proporção a que o material liquefeito é drenado do recipiente ser regulada pelos segundos meios de válvula.

312.- Processo de acordo com qualquer das reivindicações 28 a 30 caracterizado por após ter sido liquefeito e antes de passar através dos meios de válvula, a temperatura do material liquefeito aumentar até uma temperatura apropriada para refinação.

322,- Processo de acordo com qualquer das reivindicações 28 a 31, caracte. rizado por o material vítreo ser vidro de soda-cal-sílica.

332.- Processo de acordo com as reivindicações anteriores caracterizado por se fundir continuamente materiais de fornada e refinar o produto fundido por meios de pressão reduzida de modo a produzir um produto de vidro de soda-cal-sílica transparente sem se adicionarem materiais que servem principalmente como auxiliares para refinação.

342.- Processo de acordo com a reivindicação 33, caracterizado por o vidro ser continuamente formado numa chapa lisa.

352,- Processo de acordo com as reivindicações 33 ou 34, caracterizado por os materiais incluírem areia e pedra calcária.

362.- Processo de acordo com qualquer das reivindicações 33 a 35, caract£ rizado por o produto de vidro possuir um teor de enxofre menor do

-2257784

Case 8205/8302 que 0,02% em peso medido como SO3.

372.- Aparelho para a fusão e refinação de materiais vítreos ou semelhantes, caracterizado por compreender;

um primeiro recipiente com meios para aquecer materiais de fornada até um estado fluidificável, estando o referido recipiente adaptado para conter material de fornada liquefeito drenado directamente desse mesmo re cipiente ao atingir 0 estado fluidificável;

um segundo recipiente adaptado para receber o material de fornada liquefeito proveniente do primeiro recipiente e adaptado para completar substancialmente a dissolução de partículas no material liquefeito; e um terceiro recipiente adaptado para receber o material aquecido proveniente do segundo recipiente numa extremidade superior, meios para comunicar pressão subatmosférica ao interior do terceiro recipiente, estando o referido recipiente adaptado para conter material drenado de uma zona inferior do referido terceiro recipiente.

382.- Aparelho de acordo com a reivindicação 37, caracterizado por 0 terceiro recipiente ser verticalmente alongado.

392.- Aparelho de acordo com a reivindicação 38, caracterizado por o terceiro recipiente ser de configuração geralmente cilíndrica.

402.- Aparelho de acordo com qualquer das reivindicações 37 a 39, caract£ rízado por 0 segundo recipiente comunicar com 0 terceiro recipiente por intermédio de um orifício que possui meios de controlo de fluxo associados ao mesmo.

412.- Aparelho de acordo com qualquer das reivindicações 37 a 40, caract£ rizado por 0 material ser drenado do terceiro recipiente através de uma zona restricta que inclui meios de controlo de fluxo.

422.- Aparelho de acordo com qualquer das reivindicações 37 a 41, caracte rizado por 0 terceiro recipiente incluir um reforço impermeável ao gás.

432.- Aparelho de acordo com a reivindicação 42, caracterizado por 0 refor ço ser dotado de meios de arrefecimento.

442.- Aparelho de acordo com as reivindicações anteriores para a fusão e refinação de materiais vítreos ou semelhantes, caracterizado por compreender um recipiente verticalmente alongado adaptado para sustentar uma massa de material fundido, meios de entrada numa zona superior do re23·

57784

Case 8205/8302 cipiente adaptados para se fazer passar o material fundido para um espaço por cima da massa fundida no recipiente, meios de saída numa zona inferior do recipiente adaptados para se fazer passar o material fundido proveniente do recipiente e meios para comunicar uma pressão subatmosférica ã zona superior do recipiente.

452.- Aparelho de acordo com a reivindicação 44, caracterizado por os meios de entrada possuírem, em associação, meios para controlar a proporção de fluxo do material fundido através dos mesmos.

462.- Aparelho de acordo com as reivindicações 44 ou 45, caracterizado por os meios de saída possuírem em associação meios para controlar a pro porção de fluxo de material fundido através dos mesmos.

472,- Aparelho de acordo com qualquer das reivindicações 44 a 46, caracterizado por o recipiente ser de configuração geralmente cilíndrica.

48*.- Aparelho de acordo com qualquer das reivindicações 44 a 47, caracte rizado por o recipiente ser dotado de um reforço impermeável ao gás que inclui meios de arrefecimento.

492.- Aparelho de acordo com qualquer das reivindicações 44 a 48, caracte rizado por a altura do recipiente nao ser superior a cinco vezes a sua largura.

502.- Aparelho de acordo com qualquer das reivindicações 44 a 49, caract£ rizado por compreender uma fonte de material vítreo fundido ligada aos meios de entrada.

512.- Processo para a fusão e refinação de material de vidro de soda-cal-sílica caracterizado por o mesmo compreender:

percentagem por peso

SiO₂ 70-74 Na₂0 12-16 Ca 0 8-12 Mg 0 0- 5 Al₂°3 0- 3 k₂ 0 0- 3 Ba 0 0- 1 Fe₂03 0- 1

que possui um resíduo de auxiliar de refinação contendo enxofre numa quan tidade inferior a 0,02% em peso medido como SO3.

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Case 8205/8302

1 525,- Processo de acordo com a reivindicação 51 para a fusão e refinação de material de vidro, caracterizado por no referido material se encontrar presente óxido de estanho nas zonas de superfície de, pelo menos, uma face.

535,- Processo de acordo com as reivindicações 51 e 52 para a fusão e refinação de material de vidro, caracterizado por uma zona de superfí cie do referido produto incluir, pelo menos, 0,5% em peso de S_n0₂.

545,- Processo de acordo com as reivindicações 51 a 53 para a fusão e refinação de material de vidro, caracterizado por a composição da ma£ sa consistir essencialmente em:

percentagem por peso

SiO₂ 72-74 Na₂0 12-14 Ca 0 8-10 Mg 0 3- 5 Al₂°3 0- 2 K₂ 0 0- 1 Fe₂03 0- 1

φ 25

555.- Processo de acordo com as reivindicações 51 a 54 para a fusão e refinação de material de vidro, caracterizado por o enxofre residual no referido material ser inferior a 0,01% em peso medido como SO3.

565.- Processo de acordo com as reivindicações 51 a 56 para a fusão e refi nação de material de vidro, caracterizado por o teor de SO3 no referido material ser inferior a 0,005% em peso.

575.- Processo de acordo com as reivindicações 51 a 56 para a fusão e refinação do material de vidro, caracterizado por o referido material ser uma chapa de vidro flutuante e possuir um teor de enxofre residual, medido como SO3, inferior a 0,08% em peso.

585,- Processo de acordo com as reivindicações 51 a 57 para a fusão e refinação de material de vidro, caracterizado por 0 referido material de vidro possuir menos uma inclusão gasosa por 100 centímetros cúbicos. 595.- Processo de acordo com a reivindicação 58 para a fusão e refinação de material de vidro, caracterizado por o vidro possuir menos uma inclusão gasosa por 1.000 centímetros cúbicos.

605.- Processo de acordo com as reivindicações 51 a 59 para a fusão e re-2557784

Case 8205/8302 finação de material de vidro, caracterizado por o referido material ser uma chapa de vidro transparente para aplicação de vidraceiro que consiste essencialmente em percentagem por peso