Les fours à verre qui brûlent du combustible avec de l'oxygène plutôt qu'avec de l'air réduisent considérablement les émissions de NOx et la consommation de combustible par tonne de verre, selon un article publié en 2001 par le ministère américain de l'Énergie et d'Energetics ; par ailleurs, des documents de référence de l'UE décrivent l'utilisation de l'oxygène dans les convertisseurs sidérurgiques, les fours à arc, les coupoles et les fours à magnésie. La société Ultra Controlo fournit l'installation d'oxygène VSA de l'ULTRAOX , dont la fiche technique mentionne les fours industriels parmi ses applications.
Un document du ministère américain de l'Énergie (DOE) datant de 2001 ainsi que les documents de référence de l'Union européenne concernant le fer et l'acier (2013), les fonderies (2024) et le ciment, la chaux et l'oxyde de magnésium (2013) décrivent ces utilisations.
L'oxygène remplace l'air lors de la combustion, ce qui réduit considérablement les émissions de NOx et la consommation de combustible par tonne de verre produite (DOE, 2001).
De l'oxygène pur, à plus de 99 %, provenant d'une usine de séparation de l'air, est insufflé sur le métal en fusion par l'intermédiaire d'une lance refroidie à l'eau (BREF de l'UE, 2013).
Les lances à oxygène et les brûleurs oxycombustibles facilitent les premières étapes de la fusion ; l'oxygène décarbure également la masse fondue et élimine des éléments tels que le phosphore et le silicium (BREF de l'UE, 2013).
Un jet d'air chaud enrichi en oxygène est injecté au niveau des tuyères, et les installations de l'UE font état d'un enrichissement en oxygène et d'une injection d'oxy-charbon (BREF de l'UE, 2013).
L'oxygène est injecté dans le courant de soufflage, le lit de coke ou les tuyères et augmente la température de combustion ; le BREF la qualifie de technique standard pour les cubilots à soufflage froid (BREF de l'UE, 2024).
Les fours à cuve équipés d'une grille rotative atteignent 2 200 °C et nécessitent un soufflage d'air de combustion enrichi en oxygène ; l'oxygène peut également améliorer le rendement de la cuisson (BREF de l'UE, 2013).
Sources : E. Levine (Département américain de l’Énergie) et K. Jamison (Energetics), « Oxy-Fuel Firing for the Glass Industry: An Update », ACEEE (2001) ; D. P. Mehta et A. Nayak (Université Bradley), « Recent Trends in Oxy-Fuel, Air-Fuel and Hybrid Combustion Technologies », Étude d’été de l’ACEEE sur l’efficacité énergétique dans l’industrie (2007) ; BREF du CCR de la Commission européenne : Production de fer et d’acier (2013), Forges et fonderies (2024), Ciment, chaux et oxyde de magnésium (2013), sections 3.2.3.2.2.2 et 3.4.3.
Un document publié en 2001 par le ministère américain de l'Énergie et de l'Énergétique cite trois méthodes principales d'approvisionnement en oxygène des fours à verre ; le choix dépend de la consommation, des coûts d'électricité et de la distance par rapport aux usines d'oxygène existantes.
Le VPSA, qui fournit de l'oxygène à une concentration de 90 à 95 % au point d'utilisation, constitue généralement la solution la plus économique pour répondre aux exigences de pureté de l'industrie verrière, jusqu'à un volume de production de 120 tonnes de verre par jour ; selon l'étude, cette technologie s'avère plus efficace que le VSA et le PSA.
Source : Levine et Jamison, ACEEE (2001).
Les approvisionnements en liquides disponibles dans le commerce ne sont pas rentables pour les fours produisant au moins 10 tonnes de verre par jour, ce qui, selon l'article, représente la grande majorité des verreries.
Source : Levine et Jamison, ACEEE (2001).
La production cryogénique permet d'obtenir une plus grande pureté, mais nécessite généralement un investissement trop important pour être rentable, à moins que le four ne produise plus de 200 tonnes de verre par jour.
Source : Levine et Jamison, ACEEE (2001).
Données de 2001 concernant les fours à verre. ULTRAOX Le VSA fournit entre 75 % et 95 % d'oxygène à 50 kPa, ce qui est inférieur aux plus de 99 % indiqués dans le BREF sur le fer et l'acier pour le convertisseur LD. Sources : ACEEE (2001) ; BREF de l'UE (2013) ; ULTRAOX Fiche technique du VSA.
L'usine d'oxygène dont la fiche technique mentionne les fours industriels, ainsi que le programme de services pour les équipements d'Ultra Controlo s et les marques partenaires.
75 % à 95 % d'oxygène à 50 kPa, avec un surpresseur d'oxygène supplémentaire pour des pressions plus élevées sur demande ; il peut remplacer les systèmes cryogéniques équipés de réservoirs d'oxygène liquide, et la fiche technique mentionne les fours industriels.
ULTRAOXMaintenance préventive et corrective, pièces de rechange d'origine et assistance d'urgence pour les équipements d'Ultra Controlo s et les marques partenaires.
Assistance techniqueSources : ULTRAOX Fiche technique VSA, p. 2 et 3 ; Ultra Controlo Catalogue Industrial 2026, p. 22.
Ultra Controlo est un fabricant portugais de systèmes d'air comprimé, de vide et de gaz techniques, fort de 40 ans d'expérience. Nous concevons, assemblons et testons nos propres compresseurs, sécheurs et colonnes à charbon au Portugal, et assurons la distribution et le service après-vente de cinq marques partenaires.
ULTRASCREW compresseurs, sécheurs ULTRASEC et ULTRADRY, et tours à charbon actif ULTRAK.
Gardner Denver, Elmo Rietschle, Thomas, Speck Pumpen (Circutec) et Speck Triplex.
Maintenance préventive et corrective, pièces de rechange d'origine et assistance d'urgence, assurées par notre propre équipe.
Source : Catalogue « Industrial 2026 » d'Ultra Controlo , pp. 3, 10, 16, 17 et 22.
Une étude publiée en 2001 par le ministère américain de l'Énergie et de l'Énergétique indique que les fours à oxygène, qui brûlent le combustible avec de l'oxygène plutôt qu'avec de l'air, réduisent considérablement les émissions de NOx et la consommation de combustible par tonne de verre ; une étude de l'ACEEE datant de 2007 estime que la réduction des émissions de NOx pouvant être obtenue grâce à une conception adéquate du four et à un choix judicieux du brûleur se situe entre 50 et 70 % par rapport à un four à régénérateur.
Le document publié en 2001 par le DOE et Energetics décrit la technologie VPSA comme un système d'approvisionnement au point d'utilisation qui rend l'oxygène d'une pureté comprise entre 90 et 95 % plus économique et plus pratique pour les fours à verre, tandis que la production cryogénique permet d'obtenir une pureté plus élevée.
En ce qui concerne les cubilots à jet froid, le BREF 2024 de l'UE sur les fonderies indique que la teneur en oxygène du mélange d'air oxydant se situe généralement entre 22 % et 25 %, soit un enrichissement de 1 % à 4 %, et que la rentabilité doit être évaluée au cas par cas.
Le BREF de l'UE de 2013 consacré au ciment, à la chaux et à l'oxyde de magnésium indique que les fours à cuve équipés d'une grille rotative atteignent une température de 2 200 °C et nécessitent un soufflage d'air de combustion enrichi en oxygène, et que cet air de combustion enrichi en oxygène peut améliorer le rendement du processus de cuisson.
La fiche technique du système VSA « ULTRAOX » mentionne les fours industriels parmi ses applications. L'installation fournit de l'oxygène à une concentration comprise entre 75 % et 95 % à une pression de 50 kPa, avec un surpresseur d'oxygène supplémentaire disponible sur demande pour des pressions plus élevées, et peut remplacer les systèmes cryogéniques équipés de réservoirs d'oxygène liquide.
Le type de four, le combustible, l'oxygène que vous utilisez ou que vous prévoyez d'utiliser, ainsi que le nombre d'heures d'utilisation par jour. Nous vous proposons alors l'équipement le mieux adapté.
