L’utilisation de thermocouples haute température dans l’industrie de la fabrication de verre

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L’une des applications industrielles des thermocouples haute température de Kamet réside dans les procédés à températures extrêmes des industries de fabrication du verre et de la céramique. Ici, nous examinons en détail le processus de fabrication du verre et expliquons quels sont les thermocouples et les matériaux de gaine spéciaux les plus appropriés. Cependant, le processus de fabrication de la céramique est très comparable, car il implique des fusions à haute température auxquelles nos thermocouples spécialisés sont bien adaptés. 

La fabrication du verre est un processus complexe qui requiert des températures extrêmement élevées. Parmi les matières utilisées dans ce processus figurent le sable siliceux, l’oxyde de calcium, le magnésium et la soude (qui réduit la consommation d’énergie en abaissant le point de fusion).  On ajoute également du verre recyclé (calcin) pour réduire l’utilisation de matières premières vierges.  Ces composants sont soigneusement mélangés en quantités spécifiques pour créer ce que l’on appelle le mélange vitrifiable, point de départ du reste du processus de fabrication du verre. Avant qu’un produit fini ne sorte sous forme de verre, il subit plusieurs étapes :

  • Ce mélange est ensuite chauffé à une température extrêmement élevée (jusqu’à 1 600 °C), plus chaude que la lave fondue. À ce stade, une seule molécule de sable entame un parcours de trois jours dans l’usine, se transformant progressivement en une feuille de verre.
  • Le processus est soigneusement surveillé, en frottant le mélange fondu pour réduire les poches d’air. Les bulles peuvent être le cauchemar d’un verrier, car elles créent des imperfections qui nuisent à la transparence. Pour obtenir des vitres parfaitement plates et sans bulles, on utilise une méthode impliquant de l’étain liquide, dans laquelle on verse du verre fondu sur une rivière d’étain liquide. L’étain et le verre ne se mélangent pas, de sorte que le verre plus léger flotte sur l’étain plus dense, garantissant une surface parfaitement plane.
  • Le verre liquide et l’étain se déplacent ensemble sous forme de feuille continue, refroidissant progressivement au fil du processus. Une fois qu’il atteint une température gérable, il descend la ligne de production. À l’issue de cette longue phase de refroidissement, les longs rubans de verre sont découpés en plaques, qui sont ensuite emballées et expédiées aux distributeurs.

Capteurs de température pour la fabrication du verre

Il est essentiel de mesurer avec précision la température du verre en fusion pour garantir le bon déroulement des processus de production. Par exemple, les thermocouples haute température situés au fond d’un réservoir en verre sont cruciaux pour garantir un fonctionnement efficace du réservoir et peuvent entraîner une réduction significative de la consommation d’énergie. Dans le distributeur, l’avant-corps et le feeder, on utilise un système de surveillance pour maintenir une température constante du verre. Pour ce faire, on utilise divers thermocouples haute température avec tubes de protection en métal précieux (cosses ou câbles MI gainés pt10%Rh), leurs pointes de mesure étant en contact constant avec le verre liquide. C’est ce que l’on appelle un thermocouple à immersion haute température.

Il existe également des parties du processus de production où les thermocouples ne sont pas en contact direct avec le verre liquide. Dans ces cas, on utilise les principaux thermocouples haute température de type B (tubes de protection en céramique) et de type C (tubes de protection en molybdène).

Dans les parties du processus de production où les températures ont tendance à être inférieures à 1 100 °C, on utilise dans différentes conceptions des thermocouples à isolation minérale de type K, N ou J plus courants. Dans ces cas, les thermocouples sont souvent recouverts d’un matériau de gaine SS310 qui présente une bonne résistance à l’oxydation et à la sulfuration. Cette propriété est essentielle, car les processus de fabrication du verre impliquent des températures élevées et une exposition à divers produits chimiques et à des gaz, susceptibles d’entraîner l’oxydation et la sulfuration des matériaux.

Pour des informations techniques plus détaillées sur les thermocouples haute température de Kamet, leurs propriétés spécifiques et leurs applications, veuillez consulter la brochure suivante. Notre équipe d’experts est également à votre disposition pour vous conseiller et répondre à vos questions d’application technique. Vous pouvez les contacter ici.