Los hornos de vidrio que queman combustible con oxígeno en lugar de aire reducen significativamente las emisiones de NOx y el consumo de combustible por tonelada de vidrio, según un artículo de 2001 del Departamento de Energía y Energetics de EE. UU., y los documentos de referencia de la UE describen el uso del oxígeno en convertidores de acero, hornos de arco, cúpulas y hornos de magnesia. Ultra Controlo suministra la planta de oxígeno VSA de ULTRAOX , cuya ficha técnica incluye los hornos industriales entre sus aplicaciones.
Un documento del Departamento de Energía de EE. UU. (DOE) de 2001 y los documentos de referencia de la UE sobre el hierro y el acero (2013), las fundiciones (2024) y el cemento, la cal y el óxido de magnesio (2013) describen estos usos.
El oxígeno sustituye al aire en la combustión, lo que reduce considerablemente las emisiones de NOx y el consumo de combustible por tonelada de vidrio producido (DOE, 2001).
El oxígeno puro, con una pureza superior al 99 %, procedente de una planta de separación de aire, se inyecta sobre el metal líquido fundido a través de una lanza refrigerada por agua (BREF de la UE, 2013).
Las lanzas de oxígeno y los quemadores de oxígeno-combustible facilitan las primeras fases de la fusión; además, el oxígeno descarburiza la masa fundida y elimina elementos como el fósforo y el silicio (BREF de la UE, 2013).
A la altura de la tobera se inyecta un chorro de aire caliente enriquecido con oxígeno, y las centrales de la UE registran el enriquecimiento con oxígeno y la inyección de oxicarbón (BREF de la UE, 2013).
El oxígeno entra en el soplo, en el lecho de coque o en las toberas y eleva la temperatura de combustión; el BREF lo denomina «técnica estándar» para los cubilotes de soplo en frío (BREF de la UE, 2024).
Los hornos de cuba con parrilla giratoria alcanzan los 2.200 °C y requieren un chorro de aire de combustión enriquecido con oxígeno; el oxígeno también puede aumentar la eficiencia de la cocción (BREF de la UE, 2013).
Fuentes: E. Levine (Departamento de Energía de EE. UU.) y K. Jamison (Energetics), «Oxy-Fuel Firing for the Glass Industry: An Update», ACEEE (2001); D. P. Mehta y A. Nayak (Universidad de Bradley), «Recent Trends in Oxy-Fuel, Air-Fuel and Hybrid Combustion Technologies», Estudio de verano del ACEEE sobre eficiencia energética en la industria (2007); BREF del Centro Común de Investigación (JRC) de la Comisión Europea: «Producción de hierro y acero» (2013), «Forjas y fundiciones» (2024), «Cemento, cal y óxido de magnesio» (2013), apartados 3.2.3.2.2.2 y 3.4.3.
Un artículo publicado en 2001 por el Departamento de Energía y Energética de EE. UU. señala tres formas principales de suministrar oxígeno a los hornos de vidrio; la elección depende del consumo, los costes de la electricidad y la distancia a las plantas de oxígeno existentes.
El VPSA, un sistema de suministro en el punto de uso con un contenido de oxígeno del 90 al 95 %, suele ser la opción más económica para la industria del vidrio con niveles de pureza de hasta 120 toneladas de vidrio al día; según el artículo, resulta más eficiente que el VSA y el PSA.
Fuente: Levine y Jamison, ACEEE (2001).
Los suministros de líquidos comerciales no resultan rentables para los hornos que producen al menos 10 toneladas de vidrio al día, lo que, según el artículo, corresponde a la gran mayoría de las fábricas de vidrio.
Fuente: Levine y Jamison, ACEEE (2001).
La producción criogénica permite obtener una mayor pureza, pero, por lo general, requiere una inversión de capital demasiado elevada como para resultar rentable, a menos que el horno produzca más de 200 toneladas de vidrio al día.
Fuente: Levine y Jamison, ACEEE (2001).
Datos de 2001, correspondientes a hornos de vidrio. ULTRAOX El VSA suministra entre un 75 % y un 95 % de oxígeno a 50 kPa, por debajo del 99 % que describe el BREF del hierro y el acero para el convertidor LD. Fuentes: ACEEE (2001); BREF de la UE (2013); ULTRAOX Ficha técnica del VSA.
La planta de oxígeno, cuya ficha técnica incluye hornos industriales, y el programa de servicio técnico para los equipos de Ultra Controlo y las marcas asociadas.
Entre un 75 % y un 95 % de oxígeno a 50 kPa, con un amplificador de oxígeno adicional para presiones más altas cuando sea necesario; puede sustituir a los sistemas criogénicos con depósitos de oxígeno líquido, y en la ficha técnica se mencionan los hornos industriales.
ULTRAOXMantenimiento preventivo y correctivo, recambios originales y asistencia de emergencia para equipos de Ultra Controlo y marcas asociadas.
Asistencia técnicaFuentes: ULTRAOX , ficha técnica de VSA, págs. 2 y 3; Ultra Controlo , catálogo Industrial 2026, pág. 22.
Ultra Controlo Es un fabricante portugués de sistemas de aire comprimido, vacío y gases técnicos, con 40 años de experiencia. Diseñamos, montamos y probamos nuestros propios compresores, secadores y torres de carbón en Portugal, y nos encargamos del suministro y el servicio técnico de cinco marcas asociadas.
ULTRASCREW compresores, secadores ULTRASEC y ULTRADRY y torres de carbón activo ULTRAK.
Gardner Denver, Elmo Rietschle, Thomas, Speck Pumpen (Circutec) y Speck Triplex.
Mantenimiento preventivo y correctivo, recambios originales y asistencia de emergencia, a cargo de nuestro propio equipo.
Fuente: Catálogo « Ultra Controlo Industrial 2026», pp. 3, 10, 16, 17 y 22.
Un estudio de 2001 elaborado por el Departamento de Energía y Energética de EE. UU. afirma que los hornos de oxígeno-combustible, que queman combustible con oxígeno en lugar de aire, reducen significativamente las emisiones de NOx y el consumo de combustible por tonelada de vidrio; un estudio de 2007 del ACEEE sitúa la reducción de NOx que se puede alcanzar con un diseño adecuado del horno y una selección adecuada del quemador entre el 50 % y el 70 % en comparación con un horno regenerativo.
El artículo de 2001 elaborado por el Departamento de Energía de EE. UU. (DOE) y Energetics describe la tecnología VPSA como un sistema de suministro en el punto de uso que hace que el oxígeno con una pureza del 90 al 95 % resulte más económico y práctico para los hornos de vidrio, mientras que la producción criogénica permite alcanzar una mayor pureza.
En el caso de las cubas de soplado en frío, el documento BREF de la UE sobre fundiciones de 2024 indica que el nivel de oxígeno de la mezcla de aire oxidante suele situarse entre el 22 % y el 25 %, lo que supone un enriquecimiento del 1 % al 4 %, y que la viabilidad económica debe evaluarse caso por caso.
El documento BREF de la UE de 2013 sobre el cemento, la cal y el óxido de magnesio indica que los hornos de pozo con parrilla giratoria alcanzan los 2.200 °C y requieren un chorro de aire de combustión enriquecido con oxígeno, y que dicho aire de combustión enriquecido con oxígeno puede aumentar la eficiencia del proceso de cocción.
La ficha técnica del sistema VSA « ULTRAOX » incluye los hornos industriales entre sus aplicaciones. La planta suministra entre un 75 % y un 95 % de oxígeno a 50 kPa, con un amplificador de oxígeno adicional para presiones más altas bajo demanda, y puede sustituir a los sistemas criogénicos con depósitos de oxígeno líquido.
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