PT93681B - Aperfeicoamento nas instalacoes para transferir vidro fundido desde un forno ate um posto de modelacao - Google Patents

Description

APERFEIÇOAMENTO NAS INSTALAÇÕES PARA TRANSFERIR VIDRO FUNDIDO DESDE UM FORNO ATÉ UM POSTO DE MODELAÇÃO

A presente invenção diz respeito a uma instalação para transferir vidro fundido desde um forno até um posto de modelação de objectos, em particular objectos ocos de vidro.

Na indústria do vidro sodo-cãlcico, distinguem-se presentemente dois tipos de qualidades: por um lado, a qualidade frasearia e copos e garrafas, e, por outro lado, a qualidade garrafeira.

As exigências de qualidade do vidro frasearia e copos e garrafas sao muito grandes, e, por esta razão, as tinas de trabalho e os canais de transferência são sempre equipados com produtos refractários de alta qualidade, normalmente produtos aluminosos electrofundidos . Estes produtos , em contacto com vidro , geram apenas uma quantidade insignificante de inclusões cristalizadas, vítreas e/ou gasosas.

As exigências de qualidade do vidro garrafeira são menores, sendo possível aceitar pequenos defeitos do tipo corda pequena, unhadas, bolha de ar e pulga, cuja gravidade é frequentemente

-2./ ·□ atenuada pela cor carregada do vidro. Estes defeitos estão, na maior parte dos casos, relacionados com a qualidade dos refractários utilizados para constituir o canal de transferência que conduz o vidro desde o forno até ã instalação de modelação.

Na técnica corrente actual, utilizam-se refractários aglomerados silico-aluminosos ou mulíticos, cujo custo é menor, evidentemente, que o dos produtos aluminosos electrofundidos. Perante o aumento das capacidades de realização e da produtividade dos fornos, a resistência ã corrosão dos refractários utilizados até agora tem tendência para se tornar insuficiente, e, por outro lado, é evidente que uma melhoria da qualidade é sempre desejável, desde que nao dê origem a um aumento muito grande dos custos de produção Por esta razão, existe presentemente tendência para substituir os refractários aglomerados silico-aluminosos ou mulíticos por refractários de tipo AZS, isto é, alumina-zircónia-sílica, aglomerados ou electrofundidos. Estes produtos têm melhor resistência ã corrosão que os refractários correntemente utilizados, mas forma-se em contacto com o vidro uma fase alumina-zircónia muito viscosa, cuja velocidade de difusão e de dissolução no vidro se torna quase nula na parte a jusante da instalação de transferência, onde as temperaturas são inferiores a 1250°C. Esta fase, que tem um volume muito pequeno, tende a escoar-se por densidade e convecção a partir das paredes do canal de transferência até ao fundo deste último e a avançar aí para o orifício ou orifícios de distribuição.

Ao fim de algum tempo de exploração, uma veia da fase

alumina-zircónia atinge os orifícios de distribuição, o que origina, no produto final, um defeito que é correntemente chamado unhadas de gato. Trata-se de um conjunto de cordas vítreas muito delgadas paralelas situadas na superfície exterior do vidro e cuja secção não tem mais de 10 a 20 micrómetros. Em geral, estes defeitos só são visíveis quando o objecto é submetido a uma iluminação forte.

aumento do nível de qualidade de alguns artigos de garrafeira já não permite,no entanto, aceitar este defeito e alguns meios foram propostos, ou são aplicados, para o eliminar. Entre estes meios aplicados, podem citar-se os borbulhadores, colocados ã entrada do canal de transferência. Este dispositivo injecta bolhas de gás na parte inferior do escoamento de vidro, o que gera uma corrente vertical ascendente de vidro. Estes borbulhadores só podem ser colocados na parte a montante do canal, ou no próprio forno. De facto, a viscosidade do vidro na parte a jusante conduziria à presença de bolhas no produto obtido. Outros meios são constituídos por agitadores mecânicos, ou rotores rotativos, que podem estar situados na parte a jusante do canal, ou na tina de distribuição, permitindo estes agitadores e rotores dispersar, deslocar ou estirar a veia de alumina-zircónia, diminuindo deste modo os defeitos que daí resultam para uma dimensão tão pequena que deixam de constituir um embaraço. A colocação destes dispositivos, que trabalham em condições difíceis, e num meio muito viscoso, é contudo uma operação delicada. Por outro lado, são evidentemente muito caros.

-LA patente de invenção norte-americana N°. 3 127 262 descreve, por outro lado, um processo e uma aparelhagem para refinar o vidro, os quais são caracterizados pela utilização de um limiar ou barragem colocados no fundo do canal de transferência do vidro, imediatamente antes da tina onde está aberto o orifício de distribuição do vidro fundido, em combinação com drenos laterais existentes quer no próprio limiar quer nas paredes laterais da tina na proximidade imediata do limiar e aproxima damente ao nível do cume do limiar. De acordo com a patente de invenção citada, o limiar tem como objectivo fazer subir a camada de vidro inferior viscosa, pesada e impura, que é eliminada pelos drenos laterais. 0 limiar ou barragem utilizados não têm a função, portanto, de reter impurezas pesadas, mas apenas a de deflectir a corrente de vidro pesado e impuro que se escoa, para cima e na direcção dos drenos laterais. Esta disposição não foi, no entanto, aplicada na prática, tanto quanto a requerente sabe, sem dúvida por causa de uma eficácia medíocre.

objectivo da presente invenção é proporcionar uma instalação de transferência do vidro fundido desde um forno até um posto de modelação de objectos de vidro, que permita suprimir de maneira eficaz defeitos do tipo unhadas de gato e que seja barato e possa ser aplicado de maneira simples e económica.

Mais particularmente, a presente invenção diz respeito a uma instalação para transferir vidro fundido desde um forno até um posto de enformação de objectos, instalação esta que compreende um canal ligado numa das suas extremidades ao referido forno, e,

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na sua outra extremidade, a uma tina que compreende pelo menos um orifício de distribuição em posição aproximadamente vertical a partir do fundo da tina e destinado a fazer chegar uma massa de vidro fundido ou preparo de vidro ao posto de modelação, e um limiar que tem uma parede aproximadamente vertical na sua face a montante, colocado no fundo do canal a montante da tina, caracterizada por :

- o referido limiar ser utilizado sem drenos laterais abertos no limiar ou nas paredes laterais da tina, ter na sua face a jusante uma parede aproximadamente vertical, ocupar toda a largura do canal e ter uma espessura de aproximadamente 4 a 10 cm e uma altura suficiente para deixar passar por cima dele uma veia de vidro com 8 a 10 cm de espessura aproximadamente, e por a instalação compreender, além disso,

- um dreno com fundo que pode ser aquecido, estando o refrido dreno aberto a montante do limiar e praticamente encostado a este último.

canal pode ser de quaisquer tipos conhecidos, isto é, ser um canal horizontal, com declive ascendente ou declive descendente.

Surpreendentemente, observou-se que o limiar da instalação de acordo com a invenção retém a fase alumina-zircónia viscosa e impede que esta venha contaminar os artigos de vidro produzidos.

-6Evidentemente, a fase viscosa tende para se acumular a montante do limiar, e, decorrido um certo intervalo de tempo, poderia passar por cima deste limiar, mas este fenómeno é muito lento. 0 limiar existente na presente instalação permite, por consequência, um funcionamento correcto, entre duas operações de drenagem, durante um intervalo de tempo importante.

Este resultado é surpreendente, tendo em conta as indicações dadas na patente de invenção norte-americana N°. 3 127 262 citada acima, na qual se indica que um limiar provoca um desvio da veia de vidro impuro. Esta diferença de resultado pode ser explicada por várias razoes.

Uma primeira razão é a ausência de drenos laterais.

Uma segunda razão está ligada à evolução da dimensão do canal de transferência.

Na altura em que se depositou (1960) a patente de invenção norte-americana N2. 3 127 262, os canais de transferência eram relativamente estreitos (40 a 65 cm de largura) para uma altura de vidro fundido da ordem de 15 a 23 cm [ver Handbook of Glass Manufacture, capítulo 10, página 331, de F.V. Tooley, Ogden Publishing Company, (1933)], enquanto são presentemente muito mais largos, da ordem de 60 a 120 cm, para uma altura de vidro fundido que não teve qualquer alteração (15-23 cm) [ver o livro Glass Making Today, página 199, de P.J. Doile, Portcullis, (1979)]. Deste modo, portanto, por razões térmicas, a proporção

largura do canal/altura do vidro no canal passou de um valor da ordem de 3 ou menos para um valor superior a 5, do que resultaria um regime de escoamento diferente.

Este aumento, combinado com a ausência de drenos laterais, explica talvez a diferença de resultados observada.

De acordo com uma modalidade interessante, prevê-se que o limiar tenha também na sua fase de jusante uma parede aproximadamente vertical. Neste caso, se a fase viscosa retida atrás do limiar chegar a ultrapassar o nível deste último e for arrastada para jusante, parece que tende para só se juntar no fundo do canal a pouco e pouco, e, se o limiar estiver a uma distância suficientemente pequena do orifício ou orifícios de distribuição, a fase viscosa atinge estes orifícios antes de ter chegado ao fundo, ajudada nisso pelo efeito de arrastamento de aparelhagens tais como camisas, rotores, punções habitualmente existentes nestes orifícios ou nas suas proximidades. A heterogeneidade de vida à fase viscosa está então incluída na massa do produto acabado, em vez de estar na superfície, e já não é então praticamente apercebível.

Além disso, afim de se poder eliminar periodicamente a fase viscosa rastejante que se acumula a montante do limiar, a instalaçao compreende um dreno obturável no fundo do canal, emediatamente a montante do limiar, dreno este que basta aquecer e abrir de tempos a tempos para eliminar a referida fase viscosa.

aquecimento do dreno durante uma operação de drenagem, que tem como objectivo promover a fusão do vidro que solidificou no dreno

entre duas operações de drenagem, pode ser efectuado apenas com a aplicação de qualquer meio correntemente utilizado com este fim. Todavia, segundo um modo de realização preferido da presente invenção, há vantagem em que o aquecimento seja realizado por meio de um dispositivo de aquecimento eléctrico. É claro que os elementos de aquecimento, que estam submetidos ao contacto com o vidro fundido e/ou a fase viscosa, devem ser feitos de material refractário apropriado, por exemplo platina, capaz de resistir ã corrosão e a temperaturas elevadas.

dreno pode ser colocado a montante do limiar, numa posição praticamente encostada a este último. Com a expressão praticamente encostado pretende-se indicar que a distância entre a base do limiar e o bordo mais próximo do dreno não excede 5 centímetros no máximo.

De acordo com uma forma de realização preferida, o limiar constitui com a tina uma peça refractária feita de um só jacto. De facto, o orifício ou orifícios de distribuição da tina constituem uma parte sujeita a um desgaste relativamente grande, e esta peça tem de ser mudada de tempos a tempos. Se o limiar formar uma peça única com a tina,é possível, portanto, aproveitar as substituições necessárias da tina para substituir ao mesmo tempo o limiar, cujo desgaste, embora seja mais lento, não é contudo insignificante. Uma peça que forma uma tina e tem um limiar não é de fabricação praticamente mais complicada que uma tina de tipo clássico, e o seu custo de produção não é notavelmente maior. 0 facto de associar uma barragem à tina permite t

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I montar um sistema anti-unhadas num canal de transferência [feeder (alimentador)] que não era inicialmente previsto para isso, podendo o dreno, por sua vez, ser perfurado a partir do exterior.

A presente invenção vai ser agora descrita de maneira mais pormenorizada por meio de exemplos práticos, com a ajuda dos desenhos, entre os quais :

A figura 1 é uma vista em planta, muito esquemática, de uma instalação que não tem dispositivos que se oponham ao avanço da fase viscosa.

A figura 2 ê uma vista em corte da mesma instalação.

A figura 3 é uma vista em corte esquemático de um dispositivo análogo ao da figura 2, mas com meios de acordo com a invenção.

A figura 4 é uma vista em corte de uma tina de distribuição que tem um limiar na entrada, formando o conjunto uma peça feita de um só jacto.

Ainstalaçao descrita nas figuras 1 e 2 compreende um forno de fusão de vidro 1, de tipo clássico, não representado na figura 1, ao qual se segue um canal 2 (que no caso representado é horizontal mas poderia ter declive descendente ou ascendente), mais conhecido pelos entendidos na matéria pela denominação inglesa

-10feeder (alimentador). Representou-se na figura 2 uma ligação entre o forno 1 e o canal 2 que compreende uma passagem estreita ou chicana 3, tendo o limiar uma parte vertical 4. Este limiar não deve ser confundido com o da presente invenção; de facto, está situado a montante da conduta, e, por consequência, seria completamente incapaz de deter os produtos que se formassem por contacto do escoamento de vidro fundido com o refractário que forma o referido canal.

A extremidade do canal 2, oposta ao forno 1, constitui aquilo que em termos técnicos é denominado a tina de saliência 5. Nas figuras 1, 2 e 3 representaram-se dois orifícios 6, 7 de formação de preparo de vidro 8, 9. Estes orifícios 6, 7 estão situados, na representação indicada, um atrás do outro no sentido do deslocamento da corrente de vidro fundido, e terminam ambos na parte central da tina de saliência (a instalação de acordo com a presente invenção poderia, como é evidente, compreender um número de orifícios diferente, por exemplo um ou três). Representou-se em 10 a fase viscosa ã base de alumina e zircónia, que se forma por contacto do vidro fundido com o refractário do canal, e que se pretende eliminar. Para maior clareza, aumentou-se muito a espessura e importância desta fase, cujo volume, conforme se disse acima, é de facto muitíssimo pequeno.

Tal como está claramente representado nas figuras, é sobretudo o preparado de vidro 8, formado no orifício 6 que está situado mais a montante em relação ao fluxo da corrente, que recebe a referida fase viscosa que se incorpora na sua superfície

exterior, e pode dar origem, portanto, a produtos que têm unhadas de gato, das quais se falou acima. No entanto, é evidente que, segundo a disposição dos orifícios na tina de saliência, qualquer um ou vários preparos podem apresentar este defeito.

A figura 3 mostra um canal como o das figuras 1 e 2, mas modificado de acordo com a invenção por meio da colocaçao de um limiar 11, com parede de montante vertical e um dreno de fundo 12, encostado ao limiar, destinado a evacuar o excedente da fase viscosa. Na mesma figura, as setas 10a representam o trajecto da fase viscosa a jusante do limiar 11, no caso desta fase viscosa passar por cima do limiar devido a uma drenagem insuficiente ou por qualquer outra razao. Pode observar-se que neste caso, estando o limiar 11 suficientemente próximo do orifício 6, a fase vítrea atinge este último antes de ter chegado ao fundo, e acaba por ficar afogada na massa do preparo 8, em vez de se colocar sobre a sua superfície exterior.

Ao dreno de fundo 12 está associado um dispositivo de aquecimento eléctrico 13 de um tipo correntemente utilizado com este objectivo. 0 dreno pode ser obturado por uma rolha 14.

Quando se quer efectuar uma drenagem da fase viscosa, acciona-se o dispositivo de aquecimento 13, e, em seguida, tira-se a rolha 14 para permitir a eliminação da fase viscosa que se acumulou no fundo do canal a partir da operação de drenagem anterior .

A figura 4 mostra uma peça concebida especialmente para a aplicação da invenção que combina a tina de saliência e o limiar Esta peça, feita de um só jacto, que constitui simultaneamente a tina 5 e o limiar 11, coloca-se na extremidade do canal 2. Pode ser fabricada com facilidade por meio de vazamento num molde de um material refractário previamente fundido.

Quando esta peça estiver gasta, por exemplo por alargamento ou deformação dos bordos do furo de preparo de vidro para moldação 6, retira-se para ser substituída.

A tina de saliência representada na figura 4 apenas tem um furo de formaçao de preparo, mas é claro que se pode conceber uma tina análoga com um número maior desses furos.

Claims (3)

1. REIVINDICAÇÕES

   1.- Instalação para transferir vidro fundido desde um forno (1) até um posto de modelação de objectos, instalação esta que compreende um canal (2) ligado numa das suas extremidades ao referido forno, e, na outra extremidade, a uma tina (5) que compreende pelo menos um orifício (6, 7) de distribuição em posição aproximadamente vertical a partir do fundo da tina e destinado a fazer chegar uma massa de vidro fundido ou preparo de vidro fundido antes da moldação (8), ao posto de modelação, e um limiar (11) que tem uma parede aproximadamente vertical na sua face a montante, instalado no fundo do canal a montante da tina, caracterizado por:

   - o referido limiar ser utilizado sem drenos laterais previstos sobre o limiar ou nas paredes laterais da tina, ter na face de jusante uma parede aproximadamente vertical, ocupar toda a largura do canal e ter uma espessura de aproximadamente 4 a 10 cm e uma altura tal que permite que por cima do limiar passe um veio de vidro com aproximadamente 8 a 10 cm de espessura, e por a instalação compreender ainda

   - um dreno de fundo (12) que pode ser aquecido, estando o referido dreno disposto a montante do limiar e praticamente encostado a este ultimo.
2. 2.- Instalação de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o limiar formar com a tina uma peça refractária feita sem interrupção.
3. 3.- Instalação de acordo com a reivindicação 2, caracterizada por o limiar-tina de uma só peça ser formado com um material refractãrio fundido, vazado e moldado,

   Lisboa, 05 de Abril de 1990 O Agente Otitiol do Prcpnedcde Industriol

   RESUMO

   APERFEIÇOAMENTO NAS INSTALAÇÕES PARA TRANSFERIR VIDRO FUNDIDO DESDE UM FORNO ATÊ UM POSTO DE

   MODELAÇÃO

   A presente invenção insere-se no domínio vidreiro.

   A invenção refere-se a uma instalação para transferir vidro fundido desde um forno (1) até um posto de modelação de objectos, instalação esta que compreende um canal (2) ligado numa das suas extremidades ao referido forno, e, na outra extremidade, a uma tina (5) que compreende pelo menos um orifício (6,7) de dis tribuição, e um limiar (11), caracterizado por:

   - o referido limiar ter na sua face de jusante uma parede aproximadamente vertical, ocupar toda a largura do canal e ter uma espessura de aproximadamente 4 a 10 cm e uma altura que permite que por cima do limiar passe um veio de vidro com cerca de 8 a

   10 cm de espessura, e por a instalação compreender ainda

   - um dreno de fundo (12) que pode ser aquecido, dreno esse que estã instalado a montante do limiar e colocado praticamente encostado a este último.