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Pr"32fe,c tior-,cr '311 ts aux fours à verre.
La présente invention se rapporte à des blocs réfracta ires utilisables dans les parties des fours et des bassins pour la fusion du verre venant en contact avec le verra et elle se rapporte également à la cons- truction de fours et de bassins semblables.
L'objet principal de l'invention est de réaliser un bloc de bassin pour bassinsà verre qui puisse être assemblé à d'autres blocs similaires afin de former une paroi à travers laquelle le verre fondu ne puisse pas facilement s'infiltrer, même si/le verre est à haute tem- pérature et par conséquent très fluide.
Les bassins à verre sont généralement revêtus de blocs rectangulaires dont toutes les faces sont lisses.
Ces blocs sont places cote à côte et ils ne sont réunis
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habituellement par aucune sorte de 7.ut, Ctet pourquoi le Terre fondu est susceptible de pénétrer entre les blocs à un degré plus ou moins élevé. Lorsque le verre fondu est visqueux et épais, cette pénétration entre les blocs ne cause pas de dommage, car leverre en trant
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entre les blocs se fige rapidement st. empêche ainsi les @ fuites du bassin.
Pour des températures particulièrement élevées, cependant, le verre plus chaud, étant beaucoup plus fluide que le verre plus froid et se figeant aussi plus lente- ment, et:infiltre par les joints entre les blocs de bas- sin beaucoup plus facilement que le verre plus froid et peut ainsi provoquer des fuites sérieuses. Les fuites de verre entre les blocs sont également un inconvénient lorsquTon applique un isolant sur la face extérieure des blocs de bassin, car le verre fondu détériore l'isolent avec lequel il vient en contact.
Suivant la présente invention, le bloc de bassin présente des cannelures ou autres saillies à emboîtement sur ses faces de butée, de sorte que lorsque les blocs sont assemblés dans une paroi de bassin, le verre fondu ne peut POIS s'infiltrer entre les blocs, si ce nest ou* en suivant un parcours tortueux.
Les blocs sont dis- posés de préférence de telle façon que le verre pénétrant dans les joints entre les blocs se déplace en sers con- traire à la direction. suivant laquelle le verre se dé- place dans le bassin dans le voisinage de la paroi de bas s in. Suivant la pratique en vogue actuellement dans les bassins à verre, le verre est poussé générale cent vers le haut contre les parois latérales du bassin, et dans ces cas les blocs de bassin sont disposés de façon que les joints horizontaux entre les blocs se prolongent vers le bas, soit sur les surfaces des blocs en contact avec le verre, soit légèrement à l'intérieur de ces sur- faces.
Par conséquent, la pression du verre vers le haut et le mouvement ascendant du verre dans lebassin au voisinage de la paroi agissent de façon à soposer à la tendance que pourrait avoir le verre de pénétrer
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antre les blocs.
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. Y1' rr, wr y.. dr v Un autre objet de lyinvE3ntion' et ,dy*emplojer des blocs réfractaires de dimensions relativement faibles, par exemple de 10 x 20 x 30 centimètres, .Se façon à ré- duire leur tendance à se fendre, par suite du fait qu'il y a moins de production d'efforts de contraction dans la fabrication de blocs plus petits. Il en résulte finale- ment une longueur de joints plus courte malgré la longueur initiale de joints plus grande due à l'emploi de blocs plus petits.
Un autre objet de l'invention est de réunir les
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blocs avec un lut formé de préférence sensiblement de la même matière que celle constituant les blocs. Lorsque le four est chauffé, ce lut .est transformé au moins dans. le voisinage de la face des blocs en -contact avec le verre*. en un ciment de structura chimique et physique semblable à celle des blocs eux-mêmes, de sorte que la paroi du four (devient en quelque sorte un monolithe, soit sur toute son étendue, soit sur de grandes surfaces. Cet-
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te réunion .des blocs lieu sains aucun ,ffa3.ssement, ni aucune autre déformation des blocs eux-mêmes.
Afin de faire mieux comprendre Itinvention, l'es dessins annexés représentent, à titre dxexemp'let une forme d'exécution de cette invention.
La fig. 1 est une coupe verticale transversale d'un four à verre dont les parois intérieures sont cons-
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truites suivant l'invention, le:s dispositifs de chnuf;' fage et autres détails de construction étant omis.
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La fig. z2 est une vue en plein de l'une- des parois latérales du four.
1 f5g. 3 est une vue perspective ftIun bloc de bassin construit suivant l'invention.
La fig. 4 est une élévation en bout du bloc re- 1 présenté à la fig. 3.
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La fig. 5 est une coupe verticale transversale à
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travers une partie du revêtement dune paroi de bassin formé au moyen de blocs semblables à ceux représentés
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aux fige. 3 et 4.
En. se reportant particulièrement aux figures 3, 4 et 5 des dessins, chaque bloc de bassin consiste en un corps rectangulaire présentant des saillies ou cannelu-
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res 4,.a. formées sur ses extrémités et des saillies ou cvn- nelures semblables 4b et 40 formées sur deux faces oppo- ,ées, Les faces restantes 4d du bloc sont conservées de préférence unies. Les cannelures 4b et 4 sont disposées de façon que l'épaisseur du bloc soit la même, qu'elle soit mesurée aux sommets des cannelures ou dans les fonds de ces cannelures.
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Les pans IE,tdf :: des cannelures sont (le préié- rance Inclinés co::e il est représenté, de :;} '}on 111e les saillies de l'un des blocs s Adaptent d,ns les dépres- sions entre les cannelures des blocs voisins, cot c le rye- présentent les figures 3 et 5.
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Les blocs décrits ci-dessus sont assemblés de ;.:=é- fêrere avec les faces cannelées plus longues vers le haut et vers le bas et avec le joint entre les cannelures
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voisin des faces en contact oveo le verre se prolongent vers le bas. Ainsi, si on suppose que les faces de droite
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4a de la fig. 5 sont les faces des blocs en contact eveo le verre, on constatera que le joint 4e entre les blocs vers la fece en contact avec le verre se prolonge d'a- bord vers 1* intérieur sur une certaine distance et en-
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suite vers le bas.
On obtient rinsi l'a-var--U, 3e cité cidessus diaprés lequel le verre fondu, pour pénétrer à une grande distance entre les blocs par leurs joints hori-
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zontaux, doit se eôjlecer vers le bas peu près son en- 1fére. 1.ea blocs, tandis que le courant du verre au
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voisinage des surfaces des blocs en contre t" avec le verre s'élève en supposant ainsi à la tendance du verre de s .niütrar entre les blocs.
De même, les- extrémités des blosra stem,boitent par leurs cannelures terminales-. Les cannelures terminales sont disposées de présence de telle façon que le verre qui pénétrerait entre les extrémités des blocs serait oblige de se déplacer en sens apposé au mouvement du verre . au voisinage des blocs.
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Dans les assises voisines superposées, le-a blocs sont de préférence décales entre eux, de façon à couper les joints verticaux entre les blocs, en augmentant ainsi la résistance opposée à la pénétration du verre entre les blocs.
La. formeparticulière de cannelures représentée
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et décrite convient bien pour le but poursuivi par l tin;" vention et il est aussi préférable de prévoir plusieurs cannelures sur chacune des quatre faces; cannelées des blocs. Cependant les blocs peuvent être formés diffères)-. ment à ces- points de vue, en augmentant ou. en diminuant lenombre des cannelures sur chaque face et en modifiant les formes spécifiques de ces cannelures.
:Dans; la demande de brevet français déposée au nom
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du m$me inventeur- l-s 28 Février 1937 sous le titre corps réfractaire et procédé' pour sa fabrication", on 6. décrit un nouveau pioduit réfracta ice composé principa- lement de silice et d'alumine combinées et transformées: en un corps; d'anse vitrifié à. une température dépassant 1.500 C, ce corps réfractaire étant remarquable par une grande densité, les vides intérieurs étant entourés de
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parois- excessivement denses, et la matière étant aus-si caractérisée par une grande résistance à Inaction du verre ¯¯et par un grand pouvoir ré ra,e tc 3 e .
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Suivant la présenteinvention, on peut employer avantageusement des blocs formés de la matière 5 écrite dans la demande de brevet du 28 Février 1927 citée ci-des- sus et ces blocs peuvent être mis en place avec un lut qui est formé dejpéférence de la même matière que celle qui constitue les blocs. A cet effet, on peut broyer dans un broyeur à boulets ou autrement des fragments de blocs du type employé à un degré de finesse suffisant, par exemple à travers un ternis de 8 ou 16 mailles par centimètre li- néaire, de Façonà produire un coulis, que l'on mélange avec une matière de liaison convenable et avec de l'eau pour former une pâte eyant à peu près la consistance de la crème.
Lorsque les blocs sont mis en place dans une paroi de four, les faces et les extrémités qui doivent venir en contact entre elles sont recouvertes d'une mince couche de la pâte à luter-. lorsqu*on chauffe le four, la matière à luter entre les blocs Se transforme de la façon décrite plus en détail dame la demande de brevet français citée ci-dessus, et forme un corps ayant la même structure physique et chimique que les blocs eux- mimes. et la matière à luter réunit solidement les- blocs en une masse formant sensiblement un monolithe avec de grandes surfaces ne présentant aucun joint dans lequel le verre puisse pénétrer.
Aux figs. 1 et 2 des dessins, 2 désigne les re- vêtements des parois latérales d'un four à verre et
2a le revêtement de la Paroi du fond, ces revêtements étant composés de blocs réfractaires 3 de haute qualité, tels que par exemple les blocs formés au moyen de la matière décrite dans la demande de brevet fuançais citée ci-dessus. Les blocs 3 sont munis de cannelures 4 s'em- bottant entre elles et une matière à luter 5 est placée () entra les blocs et est composée de préférence comme
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3-1 a été- indiqué ci-dessus, de la même mt1èr;;
oelle dont les blocs sont constitues.
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Les revêtements réfracta irea 2 et peuvent être entourés d*une couche de soutien 6 composée de matière
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réfraataira ordinaire, telle que- les blocs de fondants employas auparavant dans la construction des fours à vsrre.
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En B±3-hol-s de la matière de soutien 6 on peut ménager une couche 'extérieurs 7 en brique réfrli1.otç,ire ou en matière isolante. (Jomms 1 indique la fjg. 1, les cotés et 2o fond du four reposent sur des poutres transversales 8 qui sont supportées sur des piliers 9. Les étais habituels 10 réu- nis par les tirants 11 supportent la voûte 12 du four in-
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dépendamment des parois latérales?: A cet effet des cor- nières 13 sont fixées sur les étais 10 et portent les blocs taillés en biais 14 qui supportent la voûte arquée 12.
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Comme il a été indiqué e1-dess'M. 1* emploi de blocs de dimensions relativement f&ibles a l'avantage de réduire la longueur finale des joints entre les blocs en réduisant
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la tendance. quxauraient sinon les blocs à se fendre lors- que le four est chauffe, et de tels petits blocs ont de plus l'avantage d'<ètre faciles à fateiquer et à manipuler pendant la construction du four.
Lo:cuqu,.3 le o4: cet t che'ù.i'1', la lut entre les blocs se transforme en une matière semblable à celle des blocs
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et s,Tûttache solidement à ceux-ci. Cette transformation peut ne pas s'étendre à travers toute la largeur des blocs, mais peut n'avoir lieu que sur une faible distance vers! 1T intérieur en partant des faces en contact avec le verre, auquel cas la transformation du lut se poursuivra progrès-' sivement au fur et à mesure de l'usure du four, en présen-
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tant ainsi constamment au verre fondu une constructl-ôn rseneihlement en forme de monolithe.
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Pr "32fe, c tior-, cr '311 ts to glass furnaces.
The present invention relates to refractory blocks for use in the parts of furnaces and glass melting basins which come into contact with glass and also relates to the construction of furnaces and similar basins.
The main object of the invention is to provide a basin block for glass basins which can be assembled with other similar blocks in order to form a wall through which the molten glass cannot easily infiltrate, even if / the glass is at high temperature and therefore very fluid.
Glass basins are generally lined with rectangular blocks with all sides smooth.
These blocks are placed side by side and they are not joined together
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usually by any sort of 7.ut, and why molten Earth is likely to penetrate between blocks to a greater or lesser degree. When the molten glass is viscous and thick, this penetration between the blocks does not cause damage, because lifting
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between the blocks quickly freezes st. thus prevents @ leaks from the basin.
For particularly high temperatures, however, the hotter glass, being much more fluid than the colder glass and also freezing more slowly, and: infiltrates through the joints between the basin blocks much more easily than glass cooler and can therefore cause serious leaks. Glass leaks between the blocks are also a disadvantage when applying an insulation to the exterior face of the basin blocks, because the molten glass deteriorates the insulation with which it comes in contact.
According to the present invention, the basin block has grooves or other interlocking protrusions on its abutment faces, so that when the blocks are assembled in a basin wall, the molten glass cannot infiltrate between the blocks, if not or * by following a tortuous course.
The blocks are preferably arranged such that the glass entering the joints between the blocks moves in opposite direction to the direction. according to which the glass moves in the basin in the vicinity of the bottom wall. Following the current practice in glass basins, the glass is pushed generally one hundred upwards against the side walls of the basin, and in these cases the basin blocks are arranged so that the horizontal joints between the blocks extend towards down, either on the surfaces of the blocks in contact with the glass, or slightly inside these surfaces.
Therefore, the upward pressure of the glass and the upward movement of the glass in the basin in the vicinity of the wall act in such a way as to counteract the tendency that the glass might have to penetrate.
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between the blocks.
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. Y1 'rr, wr y .. dr v Another object of lyinvE3ntion' and, to employ refractory blocks of relatively small dimensions, for example 10 x 20 x 30 centimeters, so as to reduce their tendency to collapse. slitting, owing to the fact that there is less production of contraction forces in the manufacture of smaller blocks. This ultimately results in a shorter joint length despite the initial longer joint length due to the use of smaller blocks.
Another object of the invention is to bring together the
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blocks with a lut formed preferably substantially of the same material as that constituting the blocks. When the oven is heated, this lut. Is transformed into at least. the vicinity of the face of the blocks in -contact with the glass *. in a cement of chemical and physical structure similar to that of the blocks themselves, so that the wall of the furnace (becomes in a way a monolith, either over its entire extent or over large areas.
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The meeting .of the blocks place no sound, ffa3.ssement, or any other deformation of the blocks themselves.
In order to better understand the invention, the accompanying drawings show, by way of example, one embodiment of this invention.
Fig. 1 is a transverse vertical section of a glass furnace, the interior walls of which are made up of
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trout according to the invention, the: s chnuf devices; ' fage and other construction details being omitted.
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Fig. z2 is a full view of one of the side walls of the oven.
1 f5g. 3 is a perspective view of a basin block constructed according to the invention.
Fig. 4 is an end elevation of the block shown in FIG. 3.
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Fig. 5 is a vertical cross section through
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through part of the lining of a basin wall formed by means of blocks similar to those shown
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to freezes. 3 and 4.
In. with particular reference to Figures 3, 4 and 5 of the drawings, each basin unit consists of a rectangular body having protrusions or grooves.
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res 4, .a. formed on its ends and similar projections or grooves 4b and 40 formed on two opposite faces, the remaining faces 4d of the block are preferably kept united. The grooves 4b and 4 are arranged so that the thickness of the block is the same, whether it is measured at the tops of the grooves or in the bottoms of these grooves.
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The sides IE, tdf :: of the splines are (the inclined preference co :: e it is represented, of:;} '} on 111e the protrusions of one of the blocks s Adapt d, ns the depressions between the grooves of the neighboring blocks, cot c le rye- show figures 3 and 5.
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The blocks described above are assembled from;.: = Fêrere with the longer fluted faces up and down and with the gasket between the splines
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neighboring faces in contact oveo the glass extend downwards. Thus, if we assume that the faces on the right
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4a of FIG. 5 are the faces of the blocks in contact with the glass, it will be seen that the joint 4e between the blocks towards the fece in contact with the glass extends from the edge towards the interior for a certain distance and into-
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continued down.
We thus obtain the a-var - U, 3rd cited above, in which the molten glass, to penetrate at a great distance between the blocks by their horizontal joints.
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zontals, should eôjlecer down almost its inference. 1.ea blocks, while the flow of the glass at
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neighborhood of the surfaces of the blocks against t "with the glass rises thus assuming the tendency of the glass to s .niütrar between the blocks.
Similarly, the- ends of the blosra stem, limp by their terminal grooves-. The end grooves are present in such a way that the glass which would penetrate between the ends of the blocks would have to move in the direction affixed to the movement of the glass. in the vicinity of the blocks.
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In the adjacent superimposed courses, the blocks are preferably offset from one another, so as to cut the vertical joints between the blocks, thus increasing the resistance against the penetration of the glass between the blocks.
The particular form of grooves shown
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and described is well suited for the purpose pursued by the invention and it is also preferable to provide several grooves on each of the four faces; grooved blocks. However, the blocks can be formed differently in these respects. , by increasing or decreasing the number of grooves on each face and by modifying the specific shapes of these grooves.
:In; the French patent application filed in the name
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by the same inventor on February 28, 1937 under the title refractory body and method for its manufacture ", there is disclosed a new refractory product composed mainly of silica and alumina combined and transformed: into a body; handle vitrified at a temperature exceeding 1,500 C, this refractory body being remarkable for its high density, the interior voids being surrounded by
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excessively dense walls, and the material being also characterized by a great resistance to the Inaction of the glass ¯¯and by a great r ra, e tc 3 e.
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According to the present invention, one can advantageously employ blocks formed of the material written in the patent application of February 28, 1927 cited above and these blocks can be put in place with a lute which is preferably formed of the same material. than that which constitutes the blocks. For this purpose, fragments of blocks of the type employed can be ground in a ball mill or otherwise to a sufficient degree of fineness, for example through a tarnish of 8 or 16 meshes per linear centimeter, so as to produce a grout. , which is mixed with a suitable binder material and with water to form a paste having approximately the consistency of cream.
When the blocks are placed in a furnace wall, the faces and ends which are to come into contact with each other are covered with a thin layer of the luter-dough. when the oven is heated, the material to be luted between the blocks is transformed in the manner described in more detail in the French patent application cited above, and forms a body having the same physical and chemical structure as the blocks themselves. mimes. and the material to be luted securely unites the blocks into a mass forming substantially a monolith with large surfaces having no joints into which the glass can penetrate.
In figs. 1 and 2 of the drawings, 2 denotes the sidewalls of a glass furnace and
2a the coating of the back wall, these coatings being composed of high quality refractory blocks 3, such as for example the blocks formed by means of the material described in the French patent application cited above. The blocks 3 are provided with grooves 4 interlocking with each other and a lute material 5 is placed () between the blocks and is preferably composed as
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3-1 has been indicated above, in the same way ;;
it of which the blocks are made.
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The coverings refracta irea 2 and can be surrounded by a support layer 6 composed of material
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Ordinary refraataira, such as the blocks of fondants used previously in the construction of the ovens.
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In B ± 3-hol-s of the support material 6 can be provided an outer layer 7 of refractory brick, ire or insulating material. (Jomms 1 indicates fjg. 1, the sides and 2o bottom of the furnace rest on transverse beams 8 which are supported on pillars 9. The usual props 10 joined by the tie rods 11 support the vault 12 of the internal furnace.
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depending on the side walls ?: For this purpose, cornices 13 are fixed to the props 10 and carry the obliquely cut blocks 14 which support the arched vault 12.
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As indicated by e1-dess'M. The use of relatively small size blocks has the advantage of reducing the final length of the joints between the blocks by reducing
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the trend. the blocks would otherwise have to split when the furnace is heated, and such small blocks have the further advantage of being easy to form and handle during construction of the furnace.
Lo: cuqu, .3 the o4: this t che'ù.i'1 ', the lut between the blocks is transformed into a material similar to that of the blocks
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and s, Tutt attaches solidly to these. This transformation may not extend across the full width of the blocks, but may only occur a short distance to! 1T interior starting from the faces in contact with the glass, in which case the transformation of the lut will continue progressively as the furnace wears out, in the presence of
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so constantly with the molten glass a construction reseneihlement in the form of monolith.