Fusion de la fonte
L'utilisation d'oxygène en fonderie dans les fours rotatifs et les cubilots améliore l'efficacité énergétique des procédés de combustion et augmente la capacité de production.
L’offre d’Air Liquide comprend une fourniture d’oxygène à basse empreinte carbone, une gamme complète de matériels de mise en œuvre de l’oxygène pour la fusion de la fonte et l’accompagnement d’experts dès la conception d’un projet.
- Productivité ;
- Economie de combustible ;
- Respect des normes environnementales.
L’oxycombustion : une technologie compétitive
|
|
Relever les défis environnementauxL'air est couramment utilisé en combustion pour fournir l'oxygène nécessaire au chauffage des fours. Mais l'azote de l'air, porté à température dans les fours, s'oxyde et consomme de l'énergie. En supprimant la présence d'azote, l'oxycombustion réduit les émissions d'oxydes d'azote (NOx) et celles de dioxyde de carbone (CO₂) dans les mêmes proportions que la diminution de la consommation de combustible. |
Solutions pour la fusion de la fonte dans les fours rotatifs et les fours cubilots
Pourquoi utiliser de l’oxygène pur dans la combustion?
Air Liquide propose une alternative compétitive à la combustion à l’air qui consiste à utiliser de l’oxygène pur. Les brûleurs oxy-combustibles améliorent l'efficacité du transfert de chaleur, accélèrent la fusion et apportent un gain de productivité.
En l'absence d'azote, le volume d'oxygène est inférieur au volume d'air de combustion nécessaire pour chauffer les fours, ce qui élimine jusqu’à 90% des émissions d’oxyde d’azote (NOx). Le plus faible volume de gaz à chauffer réduit le besoin en combustible jusqu’à 60% et d’autant les émissions de CO₂ issues de la combustion d’énergie fossile.
Fours rotatifs
En fours rotatifs, la solution combine des brûleurs oxy-combustibles avec des lances d’injection d'oxygène dirigées vers le bain de fusion contenant du coke ou de l'anthracite.
- Réduction des émissions atmosphériques ;
- Réductions des temps de cycle jusqu’à 30% ;
- Réduction des volumes de fumées surchargeant moins les unités de filtration.
L’oxycombustion permet un contrôle plus fin des paramètres opératoires. La technologie brevetée par Air Liquide permet d’économiser du combustible fossile. Elle mesure la température en sortie de four et adapte les propriétés oxydantes de la flamme pour tirer parti au maximum de l’énergie résiduelle des fumées.
Four cubilots
En fours cubilots, trois techniques sont possibles avec différents niveaux d'enrichissement en oxygène.
- Enrichissement en oxygène du vent chaud ou froid pour augmenter la température maximale dans la zone de combustion. Cette technique est le principal outil pour enrichir faiblement en oxygène quelle que soit la taille d’un cubilot.
- Injection directe d'oxygène par des lances dans la zone de combustion pour une bonne pénétration au centre du cubilot.
- Injection directe d'oxygène par des lances supersoniques pour une meilleure pénétration grâce à une vitesse d'injection deux fois plus élevée que celles des lances classiques.
Bénéfice environnemental : L’enrichissement en oxygène pur réduit de 5 à 10 % la consommation de coke par tonne produite.
Productivité : 1% d’enrichissement en oxygène pur augmente la capacité de production de 7 à 10%.
Préchauffage de poches
L’industrie utilise généralement la combustion à l’air pour le préchauffage des poches de coulées. Cette solution demande beaucoup de combustible. La technologie d’Air Liquide repose sur une combustion à l’oxygène avec un meilleur rendement. Elle permet de travailler à des températures élevées et de minimiser les chocs thermiques pour protéger les creusets réfractaires. Par rapport à la combustion l’air, la technologie d’oxycombustion d’Air Liquide :
- Préchauffe les poches quatre fois plus rapidement ;
- Porte à des températures plus élevées ;
- Améliore la qualité du métal fondu en éliminant les oxydes accumulés sur les réfractaires.
L'offre Air Liquide
Fourniture d’oxygène bas carbone
- Produit à partir de 100 % d’énergie renouvelable et livré sur site sous forme liquide (ECO ORIGIN™) ;
- Produit sur site sous forme gazeuse, en évitant les émissions de CO₂ liées à la liquéfaction de l’air et au transport sous forme liquide.
Équipements de mise en oeuvre de l’oxygène
- Brûleurs oxy-combustibles ;
- Lances d’injection d’oxygène ;
- Armoires de contrôle des fluides pour l’alimentation des brûleurs et des lances.
Expertise process et sécurité
L’accompagnement d’experts fait partie intégrante de l’offre d’Air Liquide :
- Définition des besoins en oxycombustion ;
- Analyse préliminaire de risque ;
- Installation et démarrage des équipements de combustion ;
- Audits ponctuels ou récurrents pour le suivi du procédé ;
- Formations sur la sécurité de mise en œuvre des gaz.
WEBINAIRE
Les défis de la transition énergétique dans l’industrie métallurgique: le rôle clé de l'oxygène
Enrichir en oxygène de l’air de combustion ou utiliser de l’oxygène pur sont deux leviers incontournables de la transition énergétique. Le saviez-vous ?
Découvrez dans ce webinaire comment l’oxygène contribue à réduire le besoin en combustible fossile et les émissions atmosphériques qui résultent de leur utilisation avec de l’air.
