Présentation
Auteur(s)
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Jacques FOURMENT : Ingénieur, ancien Directeur Technique Verre chez Stein Heurtey
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Jean FROMENTIN : Ingénieur, Directeur de la Division Verre chez Stein Heurtey
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Lire l’articleINTRODUCTION
C’est dans le four de fusion que se réalise le processus d’élaboration du verre à partir du mélange vitrifiable ; celui-ci est obtenu par un mélange intime des matières premières préalablement dosées auquel on ajoute au minimum 10 % de verre broyé appelé calcin ou groisil. Cette adjonction de verre broyé est indispensable pour obtenir une qualité de verre correcte, et peut atteindre 90 % du fait de l’utilisation croissante du verre de récupération. Ce mélange vitrifiable est appelé « composition » par les verriers.
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L’élaboration s’effectue à des températures comprises entre 1 200 et 1 600 oC et comporte essentiellement quatre phases :
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la fusion du mélange vitrifiable qui passe de l’état pulvérulent à l’état liquide ;
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l’affinage qui assure l’élimination des composés gazeux résultant des réactions chimiques produites pendant la fusion ;
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l’homogénéisation chimique et physique de la masse vitreuse ;
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le conditionnement qui abaisse la masse vitreuse à une température compatible avec son utilisation ultérieure, en général de l’ordre de 1 000 à 1 300 oC.
Dans la plupart des cas, le conditionnement se termine dans des canaux réalisés en matériaux réfractaires reliant le four à chacune des machines de formage. Ces canaux, équipés de dispositifs de chauffage et de refroidissement, sont appelés « feeders » par les verriers.
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Ces différentes phases du processus d’élaboration peuvent se réaliser :
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soit, simultanément, dans différentes parties du four, dans le cas des fours à bassin continus ;
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soit, successivement, dans le cas des fours à creusets (fours à pots) ou des fours « day tank ».
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Dans tous ces fours, la répartition du chauffage a une grande importance dans la mesure où les courants de verre engendrés par les gradients thermiques dans la masse vitreuse en fusion jouent un rôle primordial dans la qualité de l’affinage et de l’homogénéisation.
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En fonction du mode de chauffage, on peut classer les fours de fusion en deux grandes catégories :
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les fours à flammes utilisant des combustibles fossiles, dans lesquels l’énergie thermique est transmise au verre par échange thermique entre les flammes et la surface du bain de verre ;
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les fours électriques dans lesquels l’énergie thermique est produite par effet Joule dans la masse du verre en fusion.
Un chauffage d’appoint électrique est souvent installé sur les fours à flammes, soit pour augmenter momentanément la production du four, soit pour améliorer la qualité du verre.
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9. Feeder
9.1 Généralités
Chaque machine est alimentée en verre à partir de l’avant-bassin par un canal de distribution appelé feeder dans l’industrie verrière. Ce feeder est constitué par un canal terminé par une pièce hémisphérique, appelée cuvette d’avant-corps, percée d’un orifice calibré par lequel s’écoule le verre. L’ensemble est réalisé en matériaux réfractaires soigneusement calorifugés.
Au-dessus de la cuvette d’avant-corps est installé un dispositif mécanique qui actionne un poinçon en matériau réfractaire permettant l’obturation de l’orifice de la cuvette. Ce dispositif permet de distribuer aux machines, à des intervalles prédéterminés, des « gouttes » de verre d’un poids parfaitement défini, gouttes de verre appelées paraisons ou gobs.
Ce canal est équipé de dispositifs de chauffage et de refroidissement.
HAUT DE PAGE9.2 Rôle du feeder
La température du verre dans l’avant-bassin augmente avec la production du four. Par contre, la température du verre au distributeur de paraison doit être adaptée au poids de l’objet fabriqué, et peut varier de 1 050 à 1 280 oC. Elle doit être maintenue à une valeur précise, en fonction du poids de l’objet fabriqué, afin d’assurer une viscosité de verre constante, condition impérative pour que le poids des paraisons alimentant la machine ne varie pas. En pratique, la précision recherchée est de l’ordre de quelques degrés Celsius.
Le rôle du feeder est d’amener le verre au distributeur à la température requise par la machine de formage tout en assurant l’homogénéité de la température dans toute la section de la veine de verre.
Dans certaines fabrication, flaconnage de parfumerie par exemple, le feeder est utilisé pour obtenir des verres de couleur à partir de verre blanc (verre incolore). Cette coloration étant obtenue par introduction d’émaux colorés (appelés également « frittes »), à l’entrée du feeder.
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