I oxyfuel-brännare förbränns olja och gas med ren syrgas. Användningen av syreberikad luft eller rent syre i förbränningen ändrar flammans egenskaper helt och därigenom bränsleekonomin i förbränningen.

Den specifika mängden rökgas minskar eftersom mindre eller ingen kväve introduceras i förbränningen och adiabatiska flamtemperaturen stiger. Vidare ökar värmeöverföringen, både den konvektiva och den som sker via strålning.

Att använda rent syre istället för luft (21% O2, 78%N2, 1% Ar) gör att man undviker att introducera stora mängder kväve i förbränningen. Kvävet har en negativ effekt på värmningen genom att det inte deltar i förbränningsreaktionerna på annat sätt än som en källa till kväveoxider, som energiballast och som broms för reaktion och värmeöverföring. Dessutom kräver förbränning alltid ett visst syre/luftöverskott vilket ytterligare förstärker ballasteffekten av kvävet.

Vid oxyfuel-förbränning tillförs inget gasformigt kväve annat än det som eventuellt finns i bränslet vilket gör att man teoretiskt kan nå mycket låga NOx-utsläpp. För att det ska fungera så även i praktiken är det viktigt att ugnen är tät för att förhindra att luft läcker in i ugnen. Oxyfuel-brännare skiljer sig egentligen inte ifrån en luftbrännare på något annat sätt än att ren syrgas används istället för luft.

Oxyfuel-brännare används för att öka smältkapaciteten i smältverk med elektriska induktionsugnar. Brännaren placeras över ugnen på en arm, som kan flyttas upp och ner (bilden nedan). Tillskottsenergin från oxyfuel-brännaren kan utnyttjas på tre sätt:

  • För att öka smältkapaciteten, vilket ger:
    • ökad mängd smälta.
    • samma mängd smälta på kortare tid eller genom färre ugnar.
  • För att bibehålla normal cykeltid, men minska elenergin, vilket medger:
    • att maximala effektuttaget minskar.
    • att produktionen under strömbegränsningsperioder kan bibehållas.
  • För att snabbare komma upp till rätt hålltemperatur för stålgjutgodsdetaljer som ska värmebehandlas.

Högfrekvent degelugn med oxy-fuelbrännare. Ugnen är försedd med lock för bullerdämpning och för minskning av strålningsförlusterna.

3274