固体电解质定氧电池的近况应用及展望

固体电解质定氧电池已广泛地在炼钢及其他工业应用。本文对定氧电池的最近进展、用途及今后展望作了总结性的评述。国内定氧电池的历史发展、测头试制和运用作了简略的讨论。作为控制炼钢操作、改进钢锭质量、节约铁合金消耗等的手段,对定氧电池在下列几方面的应用作了较多的讨论:
1.顶吹氧气转炉终点的控制;
2.半镇静钢及沸腾钢脱氧的控制;
3.连铸铝镇静钢余铝量的估计;
4.易切削钢硫化夹杂物形态的控制;
5.配合计算机定氧电池在炼钢的在线应用。
在本文的最后部分,对定氧电池的存在问题及误差来源,特别对固体电解质的电子导电及抗热震性以及提高低含氧量测定的准确度等问题进行讨论。此外,对测定其他元素例如氮、氢、硫及碳的电池也作了简单的介绍。     

固体电解质定氧电池的近况应用及展望

对定氧电池的最近进展,用途及今后展望作了总结性的评述。对国内定氧电池的历史发展、测头试制和运用作了简略的讨论。作为控制炼钢操作、改进钢锭质量、节约铁合金消耗等手段,对定氧电地在下列几方面的应用作了较多的讨论: 1.顶吹氧气转炉终点的控制; 2.半镇静钢及沸腾钢脱氧的控制; 3.连铸铝镇静钢余铝量的估计; 4.易切削钢硫化夹杂物形态的控制; 5.配合计算机定氧电池在炼钢的在线应用。本文在最后部分,对定氧电池存在的问题及误差来源,特别对固体电解质的电子导电及抗热震性以及提高低含氧量测定的准确度等问题进行了讨论。此外,对测定其他元素例如氨、氢、硫及碳的电池也作了简单的介绍。     

针式钢液浓差定氧电池

用等离子火焰喷制的,以Mo/MoO_2为参比极,ZrO_2(4％CaO)为电解质的针式定氧电池,其电池结构为Mo·Mo/MoO_2‖ZrO_2(4CaO)‖[O]-Fe·Mo,电解质厚度为0.3mm。在实验室于钼丝炉内,用氩气保护下氧化铝坩埚中的500g钢液,对电池的测成率、再现性和准确性进行了考察。对不同时间喷制的34支电池进行了连续测量。选取三组各9支电池对三种氧水平进行测定,平均波动系数σ=α_0测α_0/α_0=±3.54％;在纯铁液(Fe>99.8％)中,逐渐改变碳含量,测量其氧活度变化,与化学分析值相比,与理论曲线吻合得更好。此外,用抽氧法测量了P_e/o在1600℃时1gPe/o=-14.5。     

利用固体电解质定氧电池测定Fe-Nb熔体中铌的活度的研究

利用下列组装的固体电解质定氧电池:
Mo|Mo,MoO₂‖ZrO₂(MgO)‖[Nb],NbO₂|Mo+ZrO₂金属陶瓷,Mo对Fe-Nb熔体中Nb的活度在三个温度下(1823、1853及1873K)进行研究。在净化的氩气气氛下,将固态NbO₂细粉撒布在含铌铁液之上,以取得[Nb]与[O]的反应迅速达到平衡。有时不加任何固体料,使熔体中形成的脱氧产物自己上浮,此脱氧产物热力学证明是NbO₂。对测定的a₀实验数据进行加工处理,求出下列结果:
1.脱氧反应的自由能
[Nb]+[O]=NbO₂(s); △G°=-89710+28.27T
2.Nb在铁液中的溶解自由能
Nb_(s)=[Nb]_%; △G=-32090+7.9T; γ_{$\\mathop 1\\limits^{\\rm{^\\circ }} $873}=1.60
Nb_(l)=[Nb]_%; △G°=-38520+10.24T;γ_{$\\mathop 1\\limits^{\\rm{^\\circ }} $873}=0.92
3.Nb本身的活度相互作用系数
${\\rm{e}}_{{\\rm{Nb}}}^{{\\rm{Nb}}} = \\frac{{2274}}{{\\rm{T}}} - 1.44$
1873K的${\\rm{e}}_{{\\rm{Nb}}}^{{\\rm{Nb}}} = - 0.22$
当（Nb）含量大约低于0.2时,脱氧产物和其他合金元素如Al、Cr、V等相似,形成了复合氧化物如FeO·NbO₂。后者的生成自由能估计为：
Fe₍₁₎+$\\frac{3}{2}$O₂+Nb_(s)=FeO·NbO_2(s);△G°=-383800+121.95T
随着熔体中(Nb)含量的继续下降,对生成其他脱氧产物的可能性,本文也进行了讨论。     

固体电解质电子导电性能测定及其对浓差电池定氧的影响

本工作用自行设计、安装的电子工作线路,用抽氧法（又称极化电动势法）测定了国产氧化锆固体电解质（含CaO重量为4%）的电子导电特征氧分压。测定结果为:\\[{\\mathop{\\rm l}\\nolimits} {\\rm{gPe' = 21}}{\\rm{.49 - }}\\frac{{{\\rm{69336}}}}{{\\rm{T}}}\\]在1600℃时,Pe'=10^-15·53大压。
实验证明,所用的方法和装置能夠方便、准确地测量固体电解质的特征氧分压Pe'
文章最后讨论了固体电解质电子导电对浓差电池定氧的影响和减少误差的途径。     

用固体电解质定氧头测定高炉中的氧势

1985年4月26～29日在洛阳举行了第三届中日钢铁学术会议。会议论文共38篇,其中,中方19篇,日方19篇。本刊在本期和第11期陆续刊登中方论文和日方论文详细摘要。刊登的顺序基本按会议宣读的顺序,个别的因著、译者交稿时间等原因,顺序有变化或未予刊登。限于篇幅,只采用了原文中的部分图表及公式,其序号皆采用原来的号数。     

应用钢液定氧技术优化脱氧工艺

对40t转炉脱氧工艺作了系统研究,通过测定钢液氧含量变化,查清了脱氧后钢中游离氧含量水平,找出了影响氧含量变化规律的因素。定量地评价了转炉冶炼操作,为冶炼控制钢中氧含量指出了方向,优化了以钢液氧活度为依据的脱氧操作制度。     

钢液直接定氧技术的研究与应用

本文了国产第二代钢液定氧测头的测试机理，修正了计算钢水氧活度的公式，确定了定氧仪常数参量。测试结果表明，采用此项定氧技术，提高了定氧的准确性，可行性及自动化程度，可广泛应用于炼钢生产中。     

钢液动态定氧技术在太钢的应用

1　钢液动态定氧技术1 .1　钢液动态定氧技术的产生炼钢过程是一个复杂的物理化学过程 ,其重要环节是精确测定并控制钢液的温度和氧位。 6 0年代末 ,固体电解质定氧技术开始应用于钢铁生产 ,促进了钢液定氧传感器的研制和发展 ,使其在各种类型的炼钢炉、盛钢桶、中间包、铸模、脱气装置等生产过程中得到应用。钢液动态定氧技术是在钢液冶炼、精炼、连铸的工艺过程中进行检测 ,并在被测参数氧活度化学反应动态变化过程中随机进行 ,比传统的钢液取样后在试验室化验求值的方法更快速、准确。1 .2　钢液动态定氧技术的发展钢液动态定氧的核心技…     

用固体电解质电池快速测定铜液中的含氧量

<正> 在工业上应用固体电解质氧浓差电池测定氧体或金属液中的氧含量,是七十年代发展起来的新技术。由于它具有快速、准确、简便等一系列优点,因此发展十分迅速。比     

钢液定氧测头响应时间和热平衡态

本文分别研究了ZrO₂(MgO)固体电解质管头壁厚、参比电极量对定氧测头响应时间的影响,得出了以ZrO₂管头壁厚为0.60~0.80mm,Cr/Cr₂O₃参比电极加入量为40~60mg所组成的定氧测头响应速度最快.同时采用了\     

氧离子固体电解质的发展及应用

本文较系统地介绍了氧离子固体电解质和氧浓差电池的发展概貌、原理、性质及由氧化锆基固态电解质组装成的测氧仪传感器、定氧测头在冶金过程和分析领域中的应用。     

电化学法钢液直接定氧运算器

炼钢过程的主要任务是用氧除去铁水中的有害杂质。因此炼钢过程实际上是一个氧化过程。但由于溶于钢液中的氧也是有害杂质,故在炼钢末期都要对钢液进行脱氧。控制钢液中的氧含量可以提高钢坯质量,降低脱氧剂的消耗。因此快速的准确测量和控制钢液中的氧含量是炼钢工艺中期待解决的关键问题。     

钢液动态定氧技术及其在太钢的应用

本文介绍了钢液动态定氧技术在国内外的发展及其应用，并且结合在太钢的应用试验研究实例，证实了该项技术的重要性和实用价值。     

固体电解质直接定氧技术在炼钢工艺中的实践

本工作采用国产定氧测头分别在转炉，平炉和电炉上进行了实践。通过对大量实验数据进行统计分析，获得了用定氧技术来定碳，定锰所需的计算公式，采用这种方法具有准确，快速和简便的特点，同时还对转炉补吹模型的建立进行了探索。     

钢液定氧测头参比电极的研究

所制备的铬基参比电极,克服了传统铬基参比电极测量时产生的收缩现象,具有响应时间短、重现性好、电动势曲线稳定等特点。并提出造成铬基参比电极收缩的原因。同时还分析了电动势曲线产生峰值的原因。开发出了适合于定氧测头使用的铬基参比电极。     

电化学钢液快速定氧探头的功能简介

电化学钢液快速定氧探头的外型如左图所示,它的工作原理、设计制造等已在《冶金自动化资料》75年第1期“电化学钢液快速定氧”一文中作了详细介绍。这是一种双参数探头,能同时测出钢水温度和钢水氧含     

应用固体氧化物电解质电动势法测定混合气体中的氧

氧——离子传导固体电解质的最重要的用途之一是直接测定高温下气体混合物中的氧分压。由 Lttlewood提出的氧浓差电池或氧探管可用来控制诸如渗碳,退火以及燃烧等许多冶金过程。这     

固体电解质氧测头在日本炼钢中的应用

1.氧测头在日本炼钢工业中的发展简史 1957年K.Kiukkola和C.Wagner的著名论文发表后,借助于有极好氧传导性的一个新的高温科学实验领域发展起来了。本文介绍日本钢铁工业中氧测头应用技术的情况。 1949年大中(Onaka)作了日本第一个用EMF法测定钢液中氧含量的报导。图1是他的电池结构,用含有规定含量氧化铁的二氧化硅作固体电解质。图2是EMF