Revisión de los Métodos de Aplicación de Oxígeno en la Fusión de Vidrio.

Al aumentar la cantidad de Oxígeno en el aire más allá del 21% inicial se aumenta significativamente la temperatura de la llama alcanzada por cualquier combustible. Por ejemplo, el gas natural quemado en el aire alcanza una temperatura de llama de 1940 ºC mientras que la temperatura de la llama de gas natural quemado con un 23% de O₂ es de 2010 ºC. Este efecto se muestra en el siguiente gráfico.

Unas temperaturas de llama más altas en el horno de vidrio mejoran la transferencia térmica a la carga y al vidrio. Esto se debe al hecho de que los tres mecanismos de transferencia térmica, conducción, convección y radiación dependen de la temperatura de la llama.

 
A las temperaturas de fusión del vidrio, la radiación es la modalidad dominante de la transferencia térmica. Las velocidades de transferencia térmica de la conducción y la convección dependen linealmente de la diferencia de temperaturas entre la llama y el producto, a diferencia de la transferencia térmica debido a la radiación que es proporcional a la diferencia entre la temperatura de la llama y el vidrio, elevada cada una a la cuarta potencia. El oxígeno aumenta la temperatura de la llama, lo que aumenta significativamente la radiación, la modalidad predominante de la transferencia térmica. Por lo tanto, con el enriquecimiento con oxígeno, el producto absorbe más calor, se pierde menos calor en la salida del gas de combustión y el proceso de combustión es más eficaz.

Enriquecimiento con Oxígeno.

Con esta técnica, se inyecta oxígeno en el colector de aire de la combustión principal mucho antes del punto de entrada al horno. Esta técnica de premezcla con oxígeno se puede utilizar en hornos con recuperadores o en hornos sin sistemas de aprovechamiento energético, o en hornos con regeneradores donde se necesite una mejora en todo el proceso de combustión.

Inyección de Oxígeno mediante lanzas.

Históricamente, este método ha sido el modo más rentable de aplicar oxígeno para complementar la combustión de aire-combustible. La inyección de oxígeno al lado, debajo o a través de las llamas de aire-combustible ha permitido que los fundidores de vidrio alcancen los objetivos en términos de tasas de producción, eficacia del combustible y calidad del vidrio. Los beneficios de la inyección de oxígeno aumentan al tener la mezcla de oxígeno con el combustible en el punto donde es más necesario; es decir, en las zonas de la llama que necesitan oxígeno o en su zona inferior (al lado de la superficie del vidrio) donde las llamas aire-combustible tienen un mayor impacto sobre la transferencia de energía al baño. El hecho de saber cuántas lanzas se deben instalar, dónde colocarlas y las velocidades de flujo a utilizar, nos permite ofrecer la solución más rentable.

Apoyo con quemadores oxígeno-combustible.

Este método para aplicar oxígeno es relativamente nuevo para los fabricantes de vidrio y ha sido posible gracias a las nuevas ofertas de quemadores de oxígeno-combustible desarrollados para la conversión total de hornos a 100% de oxígeno-combustible. El concepto de apoyo con quemadores oxígeno-combustible utiliza este tipo de quemadores posicionados en el horno de fusión aire-combustible con el fin de incrementar la producción, calidad, rendimiento y estabilidad del horno. En función de las necesidades de nuestros clientes podemos adaptar el funcionamiento para suministrar los beneficios deseados. El apoyo con quemadores oxígeno-combustible se suele utilizar para aumentar la tasa de fusión en un horno que ha alcanzado su producción nominal o que se ha estropeado debido a una anomalía o una pérdida de eficacia del sistema de combustión aire-combustible.