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La mayor parte de las combustiones industriales utilizan aire como comburente, el cual contiene gran cantidad de N2 (más de 78%), lo que reduce las probabilidades de que las moléculas de O2 se encuentre con las moléculas de combustible, arrastrando además parte del calor generado en la combustión.
El O2 puro, utilizado como comburente, mejora las condiciones de combustión en cuatro aspectos y su efecto depende del grado de sobreoxigenación:
- Mejora del rendimiento térmico con el consecuente reducción del consumo específico de combustible
- Mejora de la transmisión térmica incrementando, por lo tanto, la producción y productividad.
- Mejora de las características de combustión de la llama, y en consecuencia, mejora de la calidad del producto.
- Reduce el volumen de humos, y en consecuencia, también una disminución de las emisiones atmosféricas.

• Utilización de oxígeno como comburente

Enriquecimiento global del aire de combustión
El O2 es adicionado en el aire de combustión antes de su entrada en la zona de combustión. Se introduce mediante un difusor en el conducto general del aire de combustión que va al quemador, de forma que se obtenga una mezcla homogénea antes de llegar a la zona de formación de llama. El porcentaje de enriquecimiento es el contenido de O2 que sobrepase del 21% inicial que contiene el aire. Así, un enriquecimiento del 2% significa que la mezcla contiene un 23% de oxígeno. La cantidad de oxígeno a utilizar en cada caso, depende de los objetivos a conseguir y de las limitaciones propias del proceso o de la instalación.

Enriquecimiento local mediante lanzas de inyección
El O2 es inyectado utilizando lanzas de inyección para garantizar una transmisión térmica hacia la zona de la carga. Cuando interesa seleccionar una zona determinada que sea más caliente evitando el sobrecalentamiento del resto, entonces se utiliza lanza de inyección con boquillas ajustadas al caudal y a la velocidad que se desea de salida gas.

Quemadores oxicombustibles
En los quemadores oxicombustibles, el 100% del comburente es oxígeno puro (exento de inertes) y se utilizan en todos aquellos casos en los que se requiere (o admite) una alta temperatura o una transmisión de calor elevada. Las ventajas de los quemadores oxicombustibles frente a los quemadores tradicionales de aire son, principalmente:
- su gran rendimiento.
- pequeño volumen de humos y por tanto baja contaminación.
- gran flexibilidad.
- bajo ruido.
En algunos casos se utilizan como sustitutos de los quemadores aéreos u otras fuentes de energía y, en otros casos, se utilizan como apoyo de las fuentes de energía existentes (quemadores aéreos, energía eléctrica u otros). AIR LIQUIDE ha desarrollado los quemadores ALGLASS, especiales para las aplicaciones en el sector del vidrio.

Quemadores aire-oxígeno-combustible
Este tipo de quemadores tiene la ventaja de poder utilizarse bien como quemadores aéreos o bien como quemadores oxicombustibles y por tanto con todas sus variantes o posibilidades intermedias.


• Aplicaciones del O2 como elemento comburente

Actividad
Aplicación
Fabricación de acero:  
  Acería integral Sobreoxigenación en horno alto.
  Conversión del acero.
  Precalentamiento sinterizado y limpieza de cucharas.
  Acería eléctrica Inyección de O2 en HEA (inyección supersónica, quemadores oxicombustibles, postcombustión ALARC-PC, afino).
  Apoyo con O2 en horno de precalentamiento de palanquilla ALROLL.
  Precalentamiento sinterizado y limpieza de cucharas.
Fabricación de fundición Fusión al oxígeno puro mediante el procedimiento ALJET.
  Apoyo en la fusión en cubilote (inyección supersónica, sobreoxigenación).
  Precalentamiento sinterizado y limpieza de cucharas.
Fabricación de materiales
no férreos:
 
  Aluminio Fusión al O2 puro de Al.
  Apoyo a la fusión con O2 en hornos rotativos y de reverbero para la fusión de Al.
  Cobre Sobreoxigenación en cadenas de tostación.
  Fusión al O2 puro de Cu.
  Apoyo a la fusión con O2 en hornos rotativos y de reverbero para la fusión de Cu.
  Plomo Sobreoxigenación en cadenas de tostación.
  Fusión al O2 puro de Pb.
  Apoyo a la fusión con O2 en hornos rotativos y de reverbero para la fusión de Pb.
  Zinc Sobreoxigenación en cadenas de tostación.
  Apoyo a la fusión con O2 en hornos rotativos y de reverbero para la fusión de Zn.
Fabricación de vidrio:  
  Elaboración
primaria
Calentamiento de feeders con quemadores oxicombustibles.
  Fusión al O2 puro.
  Apoyo a la fusión con O2.
  Combustión oscilante.
  Corte, requemado y pulido de artículos de vidrio.
  Transformación Sobreoxigenación de quemadores de trabajo de vidrio.
Fibra de vidrio Fusión al O2 puro.
  Apoyo a la fusión con O2.
Lana de roca Apoyo en la fusión por cubilote.
Fritas de esmaltes Fusión al O2 puro.
  Apoyo a la fusión con O2.
  Utilización de quemadores FMT en salida de frita.
Fabricación de cemento Apoyo a la fusión en hornos rotativos.
Trabajo del granito Flameado de granito.
       

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