VERRE
Fabrication
Verre plat
À partir du xviie siècle, le charbon s'est progressivement substitué au bois, puis les fours sont chauffés au gaz obtenu par gazéification du charbon et brûlé grâce à de l'air préalablement chauffé dans des récupérateurs de chaleur (fours Siemens introduits en 1856). Aujourd'hui, les fours sont chauffés au gaz ou au mazout, toujours avec récupération de la chaleur des gaz brûlés dans des empilements convenables.
Dans le cas des industries verrières, l'évolution de la mécanisation fut plus lente qu'en sidérurgie par exemple, et il faut attendre le début du xxe siècle pour que le four continu soit mis au point.
Fours continus
Les fours dits à bassin, conçus en vue de la fusion continue, permettent de s'affranchir des pots et de leurs inconvénients – durée de leur fabrication, usure rapide, risque de casse –, de diminuer la dépense de combustible – de l'ordre de 200 grammes de mazout par kilogramme de verre – et d'utiliser des machines de mise en forme du verre à haut rendement.
Le bassin rectangulaire est alimenté à l'extrémité amont en composition. Celle-ci est chauffée, ainsi que le verre qu'elle forme, par des brûleurs (à gazogène au début, au mazout ou au gaz naturel ensuite) situés dans le premier tiers du four. Pour que la flamme atteigne une température suffisante, il faut réchauffer l'air de combustion avant de l'envoyer au brûleur. C'est le rôle des récupérateurs, empilements de matériaux réfractaires qu'échauffent les gaz de combustion. On dispose de deux ensembles de récupérateurs, dont les rôles sont inversés toutes les vingt minutes environ : l'un s'échauffe au contact des gaz brûlés, l'autre cède sa chaleur à l'air de combustion.
Les grands fours (certains contiennent plus de 500 tonnes de verre) sont munis de deux séries de brûleurs, à droite et à gauche du four. Ils fonctionnent alternativement en suivant les inversions des récupérateurs.
L'homogénéisation du verre est améliorée éventuellement par un appoint de chauffage électrique : le verre chaud est suffisamment conducteur pour laisser passer le courant et suffisamment résistant pour s'échauffer de ce fait. Il existe d'ailleurs des fours entièrement électriques (en Suisse et en Suède notamment). On emploie également des bouillonneurs qui injectent des gaz chauds dans la masse du verre fondu.
Bien entendu, la seule « tirée » du verre, à la sortie du four, serait insuffisante pour brasser toute la masse. Les inégalités de température du four provoquent de nombreux courants dans le verre, dont on étudie la nature et l'efficacité à l'aide de traceurs radioactifs ou sur des modèles réduits utilisant des liquides visqueux à des températures proches de l'ambiante. Les courants se traduisent évidemment par des pertes de chaleur puisqu'une même masse de verre passe plusieurs fois d'une zone froide à une zone chaude, d'où, pour des fabrications moins exigeantes quant à l'homogénéité, l'emploi d'un four en deux parties communiquant par une gorge au niveau de la sole.
La sécurité de fonctionnement de ces fours est due à la qualité des réfractaires, à base de zircone et sans porosité, fondus au four électrique. Ce sont eux qui ont permis d'élever la température au-dessus de 1 530 0C et de tirer plus de 2 tonnes de verre par mètre carré de surface de four et par jour.
Laminage continu
Max Bicheroux, peu après 1918, eut l'idée de verser le contenu du creuset non plus sur une table, comme on le faisait depuis plus de deux siècles, mais dans une trémie alimentant l'espace situé entre deux rouleaux lamineurs qui le débitent en une feuille se déposant sur une table animée d'un mouvement régulier.
Le procédé se révèle efficace ; il permet de faire des verres[...]
La suite de cet article est accessible aux abonnés
- Des contenus variés, complets et fiables
- Accessible sur tous les écrans
- Pas de publicité
Déjà abonné ? Se connecter
Écrit par
- Pierre PIGANIOL : conseil en politique scientifique
- Micheline PROD'HOMME : docteur ès sciences, chargée de recherche au C.N.R.S.
- Aniuta WINTER : directeur de recherche au C.N.R.S.
Classification
Médias
Composition massique
Encyclopædia Universalis France
Technique du verre soufflé
D. Dimitrova/ Shutterstock
Pyrex : composition massique
Encyclopædia Universalis France
Autres références
-
VISUALISATION DE LA TRANSFORMATION DU SABLE EN VERRE
- Écrit par Bernard PIRE
- 338 mots
- 1 média
Comprendre en détail comment des poudres deviennent un verre lorsqu'on les chauffe à des températures de l'ordre de 1 000 à 1 500 0C afin d'améliorer les procédés de fabrication, tel est le but d'une étude menée par des chercheurs du laboratoire SVI (surface du verre et interfaces),...
-
CHIMIE - Histoire
- Écrit par Élisabeth GORDON , Jacques GUILLERME et Raymond MAUREL
- 11 186 mots
- 7 médias
On a, enfin, assisté à la mise au point de nombreux matériaux amorphes (ayant unestructure analogue à celle des verres), tels que des gels, des verres très purs (destinés à la préparation de fibres optiques) ou des verres fluorés (utilisables par exemple dans les lasers). On a vu aussi apparaître... -
GEMMES
- Écrit par Jean-Paul POIROT et Henri-Jean SCHUBNEL
- 6 216 mots
- 27 médias
Produits amorphes fabriqués à partir de silice, d'oxydes alcalins ou alcalino-terreux (sodium, potassium, baryum) et d'oxydes métalliques (plomb, cuivre, cobalt), lesquels engendrent éclat (ex. : strass) et couleur, les verres servent à imiter toutes les gemmes (diamants, rubis, saphir, émeraude,... -
INFRAROUGE
- Écrit par Pierre BARCHEWITZ , Armand HADNI et Pierre PINSON
- 5 406 mots
- 5 médias
Beaucoup de matériaux d'optique transparents dans le visible le sont aussi dans l'infrarouge plus ou moins proche. En général, tous les verres, flints ou crowns possèdent une zone de transparence limitée à 2,8 μm, cette limite étant due essentiellement à la présence d'eau dans le verre... -
LANTHANE ET LANTHANIDES
- Écrit par Concepcion CASCALES , Patrick MAESTRO , Pierre-Charles PORCHER et Regino SAEZ PUCHE
- 11 268 mots
- 18 médias
En complément à l'usage des composés vitreux de terres rares comme matériaux luminescents, on aborde ici l'utilisation des terres rares comme additifs dans les verres de silice, en raison de deux de leurs aspects particuliers. - Afficher les 22 références
