Les fours à verre 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, selon un article publié en 2001 par le Département américain de l’Énergie et Energetics ; par ailleurs, les documents de référence de l’UE décrivent l’utilisation de l’oxygène dans les convertisseurs d’acier, dans les fours à arc électrique, les cubilots et les fours à magnésie. L’ Ultra Controlo fournit la centrale à oxygène « ULTRAOX » (VSA), dont la fiche technique mentionne les fours industriels parmi ses applications.
Un article publié en 2001 par le DOE américain ainsi que les documents de référence de l'UE relatifs à la production de fer et d'acier (2013), aux fonderies (2024) et au ciment, à la chaux et à l'oxyde de magnésium (2013) décrivent ces utilisations.
L'oxygène remplace l'air dans le processus de 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 unité de séparation de l'air, est insufflé sur la fonte brute liquide à l'aide d'une lance refroidie à l'eau (BREF de l'UE, 2013).
Les lances à oxygène et les brûleurs à oxydation facilitent les premières étapes de la fusion ; l'oxygène décarburise également le bain et élimine des éléments tels que le phosphore et le silicium (BREF de l'UE, 2013).
Un flux d’air chaud enrichi en oxygène est injecté au niveau des cendriers, et les installations de l’UE enregistrent l’enrichissement en oxygène et l’injection d’oxycarbone (BREF de l’UE, 2013).
L'oxygène pénètre dans le courant d'air, dans le lit de coke ou par les conduits d'aération et augmente la température de combustion ; le BREF qualifie cette technique de « pratique courante dans les cubilots à courant d'air froid » (BREF de l'UE, 2024).
Les fours à cuve équipés d'une grille rotative atteignent 2 200 °C et nécessitent un flux d'air de combustion enrichi en oxygène ; l'oxygène peut également améliorer le rendement de la combustion (BREF de l'UE, 2013).
Sources : E. Levine (DOE des États-Unis) 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 article publié en 2001 par le ministère américain de l'Énergie et la société Energetics présente trois méthodes principales pour alimenter les fours à verre en oxygène ; le choix dépend de la consommation, des coûts de l'électricité et de la distance par rapport aux unités de production d'oxygène existantes.
Un système VPSA, qui fournit de l'oxygène d'une pureté comprise entre 90 % et 95 % au point d'utilisation, constitue généralement la solution la plus économique pour répondre aux besoins de l'industrie verrière en matière de pureté, jusqu'à un volume de production de 120 tonnes de verre par jour ; l'article l'a qualifié de plus efficace que les systèmes VSA et PSA.
Source : Levine et Jamison, ACEEE (2001).
L'approvisionnement en oxygène liquide par les fournisseurs de gaz n'est pas rentable 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 un degré de pureté plus élevé, 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).
Conclusions datant de 2001, concernant les fours à verre. L’ ULTRAOX e VSA fournit de l’oxygène à une teneur comprise entre 75 % et 95 % à 50 kPa, ce qui est inférieur à la teneur en oxygène supérieure à 99 % décrite dans le BREF sur le fer et l’acier pour le convertisseur LD. Sources : ACEEE (2001) ; BREF de l'UE (2013) ; fiche technique ULTRAOX VSA.
Une centrale à oxygène dont la fiche technique mentionne les fours industriels, ainsi que le programme d'assistance pour les équipements Ultra Controlo et les marques partenaires.
Oxygène de 75 % à 95 % à 50 kPa, avec un surpresseur (booster) d'oxygène supplémentaire pour des pressions plus élevées, sur demande ; peut remplacer les systèmes cryogéniques équipés de réservoirs d'oxygène liquide, et la fiche technique inclut les fours industriels.
ULTRAOXMaintenance préventive et corrective, pièces de rechange d'origine et assistance d'urgence pour les équipements d'Ultra Controlo s et des marques partenaires.
Assistance techniqueSources : fiche technique « ULTRAOX VSA », pp. 2 et 3 ; catalogue « Industrial 2026 » de l'Ultra Controlo, 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 au Portugal nos compresseurs, sécheurs et tours à charbon, et nous assurons la distribution et le service après-vente de cinq marques partenaires.
Compresseurs « ULTRASCREW », 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 » de l'Ultra Controlo, pp. 3, 10, 16, 17 et 22.
Un article publié en 2001 par le Département américain de l'Énergie et Energetics indique que les fours à oxycombustion, 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 ; un article de 2007 de l'ACEEE estime que la réduction des émissions de NOx, grâce à une conception adaptée du four et au choix de brûleurs appropriés, peut atteindre 50 % à 70 % par rapport à un four régénératif.
L'article 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'atteindre une pureté plus élevée.
En ce qui concerne les cubilots à air froid, le BREF de l'UE de 2024 relatif aux 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 justification économique doit être établie 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 à grille rotative atteignent 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 d'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 (booster) d'oxygène supplémentaire pour des pressions plus élevées, sur demande, et peut remplacer les systèmes cryogéniques équipés de réservoirs d'oxygène liquide.
Le type de four, le combustible, la quantité d'oxygène que vous utilisez ou envisagez d'utiliser, ainsi que le nombre d'heures par jour. Nous vous proposons l'équipement adapté à vos besoins.
