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LE VERRE
Leur évolution s’imposa, dans un premier temps, par l’élévation des températures de fusion des mélanges vitrifiables (de 1300 à 1600 °C), puis
par l’obligation de réduire la vitesse d’usure des cuves et enfin par la
nécessité d’économiser les calories.
Le premier progrès important date de 1822, lorsque la firme galloise
Young mit sur le marché des briques formées de grains de silice liés par
de la chaux. Elles ont rapidement remplacé les briques argileuses pour
constituer les voûtes des fours, par suite notamment de leur dilatation
quasi nulle. Si leur teneur en silice est suffisante, elles peuvent être utilisées sans dommage jusqu’à 1650 °C.
Lorsqu’en 1913 on commença à produire du verre à vitre par étirage
mécanique dans un four à bassin, la durée de vie de ce four était inférieure à une année. Les superstructures, qui étaient constituées de briques argileuses, étaient rapidement attaquées par les « envols », particules solides, souvent très alcalines, qui proviennent du lit de matières
premières et qui sont entraînées par les gaz de combustion. Des « larmes »
se détachaient des superstructures et produisaient des hétérogénéités
très visibles dans le verre. Quant aux blocs d’argile ou de grès du bassin,
leur usure était rapide dans les zones où le verre est en mouvement.
Pour réaliser des blocs de bassin on a d’abord recherché des gisements
géologiques de composés silico-alumineux dont la teneur en alumine soit
le plus élevée possible. Le meilleur produit naturel était une sillimanite
indienne contenant environ 50 % d’Al 2 O 3 . Mais, à peine découverte, elle
perdit son intérêt dès 1925 lorsque G.S. Fulcher, de Corning, réussit à
produire des blocs de mullite, composés d’alumine et de silice (3 Al 2 O 3
2 SiO 2 ), dont la température de fusion est 1850 °C. Pour y parvenir, il eut
l’idée de fondre à l’arc électrique de la bauxite qui est une roche formée
d’alumine hydratée, en se servant des matières premières comme creuset. Le premier bloc de réfractaire « électro-fondu » qui fut coulé était composé de 75 % d’Al 2 O 3 et 25 % de SiO 2 . Ce produit, qui est constitué de cristaux de mullite et de corindon enrobés dans une phase vitreuse, n’a
aucune porosité ouverte ce qui lui confère une excellente résistance aux
sollicitations thermiques, chimiques ou mécaniques. La mise en œuvre
des réfractaires électro-fondus permit d’accroître dans les décennies qui
suivirent la tirée du four et sa durée de vie. Par la suite, l’inertie chimique
des électro-fondus a été encore améliorée par l’introduction de ZrO 2 (30 à
41 %), puis par la suppression des cavités internes qu’on appelle « retassures ». En outre les progrès réalisés dans la méthode d’élaboration de ces
blocs ont permis d’en augmenter sensiblement les dimensions et enfin,
par l’amélioration des techniques d’usinage, on a pu réduire l’épaisseur
des joints entre blocs à 0,5 mm.
Les parois des cuves de fours sont globalement constituées de trois
couches. La couche en contact avec le verre est en électro-fondu AZS
LE VERRE
Leur évolution s’imposa, dans un premier temps, par l’élévation des températures de fusion des mélanges vitrifiables (de 1300 à 1600 °C), puis
par l’obligation de réduire la vitesse d’usure des cuves et enfin par la
nécessité d’économiser les calories.
Le premier progrès important date de 1822, lorsque la firme galloise
Young mit sur le marché des briques formées de grains de silice liés par
de la chaux. Elles ont rapidement remplacé les briques argileuses pour
constituer les voûtes des fours, par suite notamment de leur dilatation
quasi nulle. Si leur teneur en silice est suffisante, elles peuvent être utilisées sans dommage jusqu’à 1650 °C.
Lorsqu’en 1913 on commença à produire du verre à vitre par étirage
mécanique dans un four à bassin, la durée de vie de ce four était inférieure à une année. Les superstructures, qui étaient constituées de briques argileuses, étaient rapidement attaquées par les « envols », particules solides, souvent très alcalines, qui proviennent du lit de matières
premières et qui sont entraînées par les gaz de combustion. Des « larmes »
se détachaient des superstructures et produisaient des hétérogénéités
très visibles dans le verre. Quant aux blocs d’argile ou de grès du bassin,
leur usure était rapide dans les zones où le verre est en mouvement.
Pour réaliser des blocs de bassin on a d’abord recherché des gisements
géologiques de composés silico-alumineux dont la teneur en alumine soit
le plus élevée possible. Le meilleur produit naturel était une sillimanite
indienne contenant environ 50 % d’Al 2 O 3 . Mais, à peine découverte, elle
perdit son intérêt dès 1925 lorsque G.S. Fulcher, de Corning, réussit à
produire des blocs de mullite, composés d’alumine et de silice (3 Al 2 O 3
2 SiO 2 ), dont la température de fusion est 1850 °C. Pour y parvenir, il eut
l’idée de fondre à l’arc électrique de la bauxite qui est une roche formée
d’alumine hydratée, en se servant des matières premières comme creuset. Le premier bloc de réfractaire « électro-fondu » qui fut coulé était composé de 75 % d’Al 2 O 3 et 25 % de SiO 2 . Ce produit, qui est constitué de cristaux de mullite et de corindon enrobés dans une phase vitreuse, n’a
aucune porosité ouverte ce qui lui confère une excellente résistance aux
sollicitations thermiques, chimiques ou mécaniques. La mise en œuvre
des réfractaires électro-fondus permit d’accroître dans les décennies qui
suivirent la tirée du four et sa durée de vie. Par la suite, l’inertie chimique
des électro-fondus a été encore améliorée par l’introduction de ZrO 2 (30 à
41 %), puis par la suppression des cavités internes qu’on appelle « retassures ». En outre les progrès réalisés dans la méthode d’élaboration de ces
blocs ont permis d’en augmenter sensiblement les dimensions et enfin,
par l’amélioration des techniques d’usinage, on a pu réduire l’épaisseur
des joints entre blocs à 0,5 mm.
Les parois des cuves de fours sont globalement constituées de trois
couches. La couche en contact avec le verre est en électro-fondu AZS