تقلل أفران الزجاج التي تحرق الوقود باستخدام الأكسجين بدلاً من الهواء بشكل كبير من انبعاثات أكاسيد النيتروجين (NOx) واستهلاك الوقود لكل طن من الزجاج، وفقًا لمقال صدر عام 2001 عن وزارة الطاقة الأمريكية وشركة Energetics، كما تصف الوثائق المرجعية للاتحاد الأوروبي استخدام الأكسجين في محولات الصلب، وأفران القوس الكهربائي، وأفران الكوبيلوت، وأفران المغنيسيوم. وتوفر شركة « Ultra Controlo » محطة الأكسجين « ULTRAOX » (VSA)، التي تتضمن ورقة البيانات الفنية الخاصة بها الأفران الصناعية ضمن تطبيقاتها.
تتناول هذه الاستخدامات مقالة صادرة عام 2001 عن وزارة الطاقة الأمريكية (DOE) والوثائق المرجعية للاتحاد الأوروبي بشأن إنتاج الحديد والصلب (2013)، والمصاهر (2024)، والأسمنت والجير وأكسيد المغنيسيوم (2013).
يحل الأكسجين محل الهواء في عملية الاحتراق، مما يقلل بشكل كبير من انبعاثات أكاسيد النيتروجين (NOx) واستهلاك الوقود لكل طن من الزجاج المنتج (وزارة الطاقة الأمريكية، 2001).
يتم نفخ الأكسجين النقي، الذي تزيد نقاوته عن 99٪، والمستخرج من وحدة فصل الهواء، على الحديد الخام السائل عبر أنبوب تبريد مائي (BREF التابع للاتحاد الأوروبي، 2013).
تساعد نفاثات الأكسجين ومواقد الاحتراق بالأكسجين في المراحل الأولى من عملية الصهر؛ كما يعمل الأكسجين على إزالة الكربون من الحمام وإزالة عناصر مثل الفوسفور والسيليكون (BREF التابع للاتحاد الأوروبي، 2013).
يتم حقن تيار من الهواء الساخن المُثري بالأكسجين عند مستوى فتحات التهوية، وتسجل منشآت الاتحاد الأوروبي عملية إثراء الهواء بالأكسجين وحقن ثاني أكسيد الكربون (BREF الاتحاد الأوروبي، 2013).
يدخل الأكسجين عبر مجرى الهواء أو طبقة فحم الكوك أو عبر فتحات التهوية، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة الاحتراق؛ ويُطلق عليه دليل الممارسات المرجعية (BREF) اسم «التقنية المتبعة في أفران الكوبولوت ذات الهواء البارد» (BREF الاتحاد الأوروبي، 2024).
تصل درجة حرارة الأفران ذات الحوض والشبكة الدوارة إلى 2200 درجة مئوية، وتحتاج إلى تيار هواء احتراق مُثري بالأكسجين؛ كما يمكن للأكسجين أن يزيد من كفاءة الاحتراق (BREF الاتحاد الأوروبي، 2013).
المصادر: إ. ليفين (وزارة الطاقة الأمريكية) وك. جاميسون (Energetics)، «الاحتراق بالأكسجين والوقود في صناعة الزجاج: تحديث»، ACEEE (2001)؛ د. ب. ميهتا وأ. ناياك (جامعة برادلي)، «الاتجاهات الحديثة في تقنيات الاحتراق بالأكسجين والوقود، والهواء والوقود، والاحتراق الهجين»، الدراسة الصيفية لـ ACEEE حول كفاءة الطاقة في الصناعة (2007)؛ دليل الممارسات المرجعية (BREF) الصادر عن مركز أبحاث المفوضية الأوروبية (JRC): إنتاج الحديد والصلب (2013)، ورش الحدادة والمسبك (2024)، والأسمنت والجير وأكسيد المغنيسيوم (2013)، الأقسام 3.2.3.2.2.2 و3.4.3.
يشير مقال صدر عام 2001 عن وزارة الطاقة الأمريكية وشركة «إنرجيتيكس» إلى ثلاث طرق رئيسية لتزويد أفران الزجاج بالأكسجين؛ ويعتمد الاختيار على الاستهلاك وتكاليف الكهرباء والمسافة إلى وحدات إنتاج الأكسجين القائمة.
يُعد نظام VPSA، وهو نظام تزويد الأكسجين بنسبة نقاء تتراوح بين 90% و95% عند نقطة الاستخدام، الخيار الأقل تكلفة عمومًا لتلبية متطلبات نقاء صناعة الزجاج حتى إنتاجية تصل إلى 120 طنًا من الزجاج يوميًا؛ وقد صنّف المقال هذا النظام على أنه أكثر كفاءة من نظامي VSA وPSA.
المصدر: ليفين وجاميسون، ACEEE (2001).
إن توريد الأكسجين السائل من قبل موردي الغازات لا يُعد خيارًا اقتصاديًّا للأفران التي تنتج ما لا يقل عن 10 أطنان من الزجاج يوميًا، وهو ما يشير إليه المقال على أنه يشمل الغالبية العظمى من مصانع الزجاج.
المصدر: ليفين وجاميسون، ACEEE (2001).
يتيح الإنتاج بالبرودة الفائقة الحصول على درجة نقاء أعلى، لكنه يتطلب عمومًا استثمارات ضخمة جدًّا بحيث لا يكون مربحًا، ما لم ينتج الفرن أكثر من 200 طن من الزجاج يوميًا.
المصدر: ليفين وجاميسون، ACEEE (2001).
الاستنتاجات حتى عام 2001، فيما يتعلق بأفران الزجاج. يوفر نظام التغذية بالغازات ( ULTRAOX ) من شركة VSA نسبة أكسجين تتراوح بين 75% و95% عند ضغط 50 كيلو باسكال، وهو أقل من نسبة الأكسجين التي تزيد عن 99% التي يحددها دليل الممارسات المرجعية (BREF) للحديد والصلب لمحول LD. المصادر: ACEEE (2001)؛ وثيقة BREF الصادرة عن الاتحاد الأوروبي (2013)؛ النشرة الفنية الخاصة بـ ULTRAOX VSA.
محطة أكسجين تتضمن المواصفات الفنية الخاصة بها الأفران الصناعية، وبرنامج الصيانة للمعدات من شركة « Ultra Controlo » والعلامات التجارية الشريكة.
أكسجين بنسبة تتراوح بين 75% و95% عند ضغط 50 كيلو باسكال، مع مضخة تعزيز (بوستر) إضافية للأكسجين لضمان ضغوط أعلى، حسب الطلب؛ ويمكن أن يحل محل الأنظمة المبردة التي تستخدم خزانات الأكسجين السائل، وتشمل المواصفات الفنية الأفران الصناعية.
ULTRAOXالصيانة الوقائية والتصحيحية، وقطع الغيار الأصلية، والدعم في حالات الطوارئ لمعدات Ultra Controlo والعلامات التجارية الشريكة.
الدعم الفنيالمصادر: الملف الفني لـ « ULTRAOX » من شركة VSA، الصفحتان 2 و3؛ الكتالوج الصناعي لعام 2026 الصادر عن شركة « Ultra Controlo »، الصفحة 22.
شركة « Ultra Controlo » هي شركة برتغالية متخصصة في تصنيع أنظمة الهواء المضغوط والفراغ والغازات التقنية، وتتمتع بخبرة تمتد إلى 40 عامًا. نقوم بتصميم وتركيب واختبار ضواغط الهواء ومجففات الهواء وأبراج الفحم في البرتغال، كما نقدم المنتجات والدعم الفني لخمس علامات تجارية شريكة.
ضواغط الهواء من طراز « ULTRASCREW »، ومجففات الهواء من طراز «ULTRASEC» و«ULTRADRY»، وأبراج الفحم المنشط من طراز «ULTRAK».
غاردنر دنفر، إلمو ريتشل، توماس، سبيك بومبن (سيركوتيك)، وسبيك تريبليكس.
الصيانة الوقائية والتصحيحية، وقطع الغيار الأصلية، والدعم في حالات الطوارئ، من خلال فريقنا الخاص.
المصدر: الكتالوج الصناعي لعام 2026 الصادر عن شركة « Ultra Controlo »، الصفحات 3 و10 و16 و17 و22.
تشير مقالة صدرت عام 2001 عن وزارة الطاقة الأمريكية وشركة «إنرجيتيكس» إلى أن أفران الاحتراق بالأكسجين، التي تحرق الوقود باستخدام الأكسجين بدلاً من الهواء، تقلل بشكل كبير من انبعاثات أكاسيد النيتروجين (NOx) وكمية الوقود المستهلكة لكل طن من الزجاج؛ ويشير مقال صدر عام 2007 عن ACEEE إلى أن التخفيض المحتمل لانبعاثات أكاسيد النيتروجين (NOx)، من خلال تصميم الفرن واختيار الشعلات المناسبة، يتراوح بين 50% و70% مقارنةً بالفرن التجديدي.
يصف المقال الصادر عام 2001 عن وزارة الطاقة الأمريكية (DOE) وشركة Energetics تقنية VPSA بأنها نظام تزويد عند نقطة الاستخدام يجعل الأكسجين الذي تتراوح درجة نقاوته بين 90% و95% أكثر اقتصادية وعملية بالنسبة لأفران الزجاج، في حين أن الإنتاج المبرد يتيح الحصول على درجة نقاء أعلى.
في أفران الكوبيلوت التي تعمل بالهواء البارد، تنص وثيقة BREF الصادرة عن الاتحاد الأوروبي لعام 2024 الخاصة بمصانع الصب على أن مستوى الأكسجين في خليط الهواء المؤكسد يتراوح عادةً بين 22% و25%، أي بزيادة تتراوح بين 1% و4%، وأنه يجب إثبات الجدوى الاقتصادية لكل حالة على حدة.
يذكر تقرير «BREF» الصادر عن الاتحاد الأوروبي عام 2013 بشأن الأسمنت والجير وأكسيد المغنيسيوم أن أفران الحوض المزودة بشبكة دوارة تصل درجة حرارتها إلى 2200 درجة مئوية وتحتاج إلى هواء احتراق مُغنى بالأكسجين، وأن هواء الاحتراق المُغنى بالأكسجين يمكن أن يزيد من كفاءة عملية الحرق.
تتضمن المواصفات الفنية لمحطة الأكسجين VSA التابعة لشركة « ULTRAOX » الأفران الصناعية ضمن تطبيقاتها. توفر المحطة أكسجينًا بنسبة تتراوح بين 75% و95% عند ضغط 50 كيلو باسكال، مع وجود مضخة تعزيز (بوستر) إضافية للأكسجين لضمان ضغوط أعلى، حسب الطلب، ويمكنها أن تحل محل الأنظمة المبردة التي تستخدم خزانات الأكسجين السائل.
نوع الفرن، والوقود، والأكسجين الذي تستخدمه أو تنوي استخدامه، وعدد ساعات التشغيل يوميًا. سنقدم لك المعدات المناسبة بناءً على ذلك.
