CN106546648A - 一种新型钢水定氧电池及其制备工艺 - Google Patents

一种新型钢水定氧电池及其制备工艺 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种新型钢水定氧电池，其由以下工艺制备：将高温玻璃粉碎至300目以下，得到玻璃粉体；将包括Mn、Ni、Mo、Pt和Cu的金属粉、玻璃粉体和硝棉溶液一起碾磨成浆料，将此浆料涂于锆管内壁上，烘干后再在1300℃—1600℃煅烧，即得到金属化锆管；在所述金属化锆管中填充参比电极粉体。本发明的钢水定氧电池则响应速度快，检出限小。

Description

一种新型钢水定氧电池及其制备工艺
技术领域
本发明涉及定氧探头制造领域，具体涉及一种新型钢水定氧电池及其制备工艺。
背景技术
定氧探头是用于探测炉中钢水的氧含量的专用设备，其核心部分是钢水定氧电池，其包括一个由掺杂氧化锆制成的锆管，其致密度需保持在97％左右。
在目前钢水定氧电池中，其锆管的内阻不够低，因此响应速度有限；在响应之后则进行采样。要被认定为一个有效数据，必须使定氧仪的响应时间在4秒以内，并在8秒内采样，且采样时上下波动在3个mv内。一般来说，钢水中氧含量越低，则响应时间越长；特别是在氧含量在1ppm左右时，大多数定氧头无法响应，即在4秒以后，定氧仪也无任何响应。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种响应快、检出限较小的钢水定氧电池及其制备工艺。
本发明的一种新型钢水定氧电池的制备工艺，包括步骤：
将高温玻璃粉碎至300目以下，得到玻璃粉体；
将包括Mn、Ni、Mo、Pt和Cu的金属粉、玻璃粉体和硝棉溶液一起碾磨成浆料，将此浆料涂于锆管内壁上，烘干后再在1300℃—1600℃煅烧，即得到金属化锆管；
在所述金属化锆管中填充参比电极粉体。
优选地，所述锆管的组成配比为：基体和基体质量0.1～5％的烧结促进剂；
其中，基体由ZrO2 80～99mol％，MgO 0.1～10mol％，Y2O30.1～5mol％，CaO 0.1～5mol％组成；
其中，烧结促进剂由Al2O3 10～40mol％，SiO2 30～60mol％，TiO2 20～50mol％，Fe2O3 0.5～20mol％组成。
优选地，所述锆管由以下工艺制成：
a、制混料：按重量比将上述配比的陶瓷粉料68～88、石蜡1～10、聚乙烯或聚丙烯10～30、油酸1～10混合均匀，制成混料；
b、制粒：将混料通过造粒机制成∮3～5mm的颗粒；
c、制坯：将颗粒用注塑机注塑成型，制成坯体；
d、排胶：将坯体置入箱式炉中，在温度500-1000℃排胶48～72小时；
e、高温烧结：将排胶后的坯体摆放于刚玉坩埚中，经1500～1700℃烧结。
优选地，所述参比电极粉体以重量计的组成配比为：铬粉60-90，三氧化二铬粉5-20，三氧化二铁粉10-30。
优选地，所述参比电极粉体由以下工艺制成：
a、煅烧：将三氧化二铬和三氧化二铁放进刚玉坩埚中，然后置于气氛炉中，通氧气并加热至800℃—1400℃，煅烧2-5小时；
b、粉碎：将上述煅烧后的物料粉碎，再球磨达到纳米级细度，制得氧化物粉体；
c、选用细度为40—400目的金属铬粉，将其放入刚玉坩埚中，然后置于气氛炉中，通氢气并加热至1000℃—1400℃，煅烧2-5小时，制得金属铬粉体；
d、将上述经过煅烧后的氧化物粉体与煅烧后的金属铬粉体，按上述参比电极粉体的配比机械混匀即可。
或者，所述参比电极粉体以重量计的组成配比为：铬粉60-90，氧化铜粉10-30，二氧化锰粉5-20。
优选地，所述参比电极由以下工艺制成：
a、煅烧：将氧化铜和二氧化锰放进刚玉坩埚中，然后置于气氛炉中，通氧气并加热至800℃—1400℃，煅烧2-5小时；
b、粉碎：将上述煅烧后的物料粉碎，再球磨达到纳米级细度，制得氧化物粉体；
c、选用细度为40—400目的金属铬粉，将其放入刚玉坩埚中，然后置于气氛炉中，通氢气并加热至1000℃—1400℃，煅烧2-5小时，制得金属铬粉体；
d、将上述经过煅烧后的氧化物粉体与煅烧后的金属铬粉体，按上述参比电极粉体的配比机械混匀即可。
具体实施方式
实施例1
本实施例的锆管按如下工艺制备：
a、制混料：取80mol ZrO2、10mol MgO、5mol Y2O3、5mol CaO配制成基体，再取质量为基体质量0.1％的烧结促进剂混合成陶瓷粉料。其中，烧结促进剂由40molAl2O3、30molSiO2、29.5molTiO2，0.5molFe2O3配制而成。将陶瓷粉料88kg、石蜡1kg、聚乙烯10kg、油酸1kg混合均匀，制成混料；
b、制粒：将混料通过造粒机制成∮3mm的颗粒；
c、制坯：将颗粒用注塑机注塑成型，制成坯体；
d、将坯体置入箱式炉中，在温度500℃排胶72小时；
e、高温烧结：将排胶后的坯体摆放于刚玉坩埚中，经1500℃烧结，即得锆管。
本实施例的金属化锆管按如下工艺制备：将高温玻璃粉碎至300目以下，得到玻璃粉体。配制金属化浆料：将由Mn、Ni、Mo、Pt和Cu组成的金属粉(摩尔比对应为1/8/1/0.5)、玻璃粉体和硝棉溶液按质量比14/3/6一起碾磨成浆料，将此浆料涂于锆管内壁上，烘干后再在1300℃煅烧，即得到金属化锆管。
本实施例的制备参比电极粉体按如下工艺制备：
a、煅烧：将三氧化二铬和三氧化二铁放进刚玉坩埚中，然后置于气氛炉中，通氧气并加热至800℃，煅烧5小时；b、粉碎：将上述煅烧后的物料粉碎，再球磨达到纳米级细度，制得氧化物粉体；c、选用细度为40目的金属铬粉，将其放入刚玉坩埚中，然后置于气氛炉中，通氢气并加热至1000℃，煅烧5小时，制得金属铬粉体；d、将上述经过煅烧后的氧化物粉体与煅烧后的金属铬粉体，按上述参比电极粉体的配比机械混匀即可。
最后，在所述金属化锆管中填充参比电极粉体即可得到钢水定氧电池。
实施例2
本实施例的锆管按如下工艺制备：
a、制混料：取84mol ZrO2、8mol MgO、4mol Y2O3、4mol CaO配制成基体，再取质量为基体质量1％的烧结促进剂混合成陶瓷粉料。其中，烧结促进剂由35molAl2O3、33molSiO2、30molTiO2，2molFe2O3配制而成。将陶瓷粉料84kg、石蜡2kg、聚乙烯12kg、油酸2kg混合均匀，制成混料；
b、制粒：将混料通过造粒机制成∮4mm的颗粒；
c、制坯：将颗粒用注塑机注塑成型，制成坯体；
d、将坯体置入箱式炉中，在温度600℃排胶60小时；
e、高温烧结：将排胶后的坯体摆放于刚玉坩埚中，经1520℃烧结，即得锆管。
本实施例的金属化锆管按如下工艺制备：将高温玻璃粉碎至300目以下，得到玻璃粉体。配制金属化浆料：将由Mn、Ni、Mo、Pt和Cu组成的金属粉(摩尔比对应为2/8/4/1)、玻璃粉体和硝棉溶液按质量比14/4/7一起碾磨成浆料，将此浆料涂于锆管内壁上，烘干后再在1350℃煅烧，即得到金属化锆管。
本实施例的制备参比电极粉体按如下工艺制备：
a、煅烧：将三氧化二铬和三氧化二铁放进刚玉坩埚中，然后置于气氛炉中，通氧气并加热至900℃，煅烧5小时；b、粉碎：将上述煅烧后的物料粉碎，再球磨达到纳米级细度，制得氧化物粉体；c、选用细度为100目的金属铬粉，将其放入刚玉坩埚中，然后置于气氛炉中，通氢气并加热至1100℃，煅烧5小时，制得金属铬粉体；d、将上述经过煅烧后的氧化物粉体与煅烧后的金属铬粉体，按上述参比电极粉体的配比机械混匀即可。
最后，在所述金属化锆管中填充参比电极粉体即可得到钢水定氧电池。
实施例3
本实施例的锆管按如下工艺制备：
a、制混料：取88mol ZrO2、8mol MgO、4mol Y2O3、4mol CaO配制成基体，再取质量为基体质量2％的烧结促进剂混合成陶瓷粉料。其中，烧结促进剂由30molAl2O3、38molSiO2、27molTiO2，5molFe2O3配制而成。将陶瓷粉料80kg、石蜡3kg、聚乙烯14kg、油酸3kg混合均匀，制成混料；
b、制粒：将混料通过造粒机制成∮5mm的颗粒；
c、制坯：将颗粒用注塑机注塑成型，制成坯体；
d、将坯体置入箱式炉中，在温度700℃排胶60小时；
e、高温烧结：将排胶后的坯体摆放于刚玉坩埚中，经1570℃烧结，即得锆管。
本实施例的金属化锆管按如下工艺制备：将高温玻璃粉碎至300目以下，得到玻璃粉体。配制金属化浆料：将由Mn、Ni、Mo、Pt和Cu组成的金属粉(摩尔比对应为1/5/1/0.5)、玻璃粉体和硝棉溶液按质量比12/3/6一起碾磨成浆料，将此浆料涂于锆管内壁上，烘干后再在1400℃煅烧，即得到金属化锆管。
本实施例的制备参比电极粉体按如下工艺制备：
a、煅烧：将三氧化二铬和三氧化二铁放进刚玉坩埚中，然后置于气氛炉中，通氧气并加热至1000℃，煅烧4小时；b、粉碎：将上述煅烧后的物料粉碎，再球磨达到纳米级细度，制得氧化物粉体；c、选用细度为200目的金属铬粉，将其放入刚玉坩埚中，然后置于气氛炉中，通氢气并加热至1200℃，煅烧4小时，制得金属铬粉体；d、将上述经过煅烧后的氧化物粉体与煅烧后的金属铬粉体，按上述参比电极粉体的配比机械混匀即可。
最后，在所述金属化锆管中填充参比电极粉体即可得到钢水定氧电池。
实施例4
本实施例的锆管按如下工艺制备：
a、制混料：取92mol ZrO2、4mol MgO、2mol Y2O3、2mol CaO配制成基体，再取质量为基体质量3％的烧结促进剂混合成陶瓷粉料。其中，烧结促进剂由25molAl2O3、42molSiO2、25molTiO2，8molFe2O3配制而成。将陶瓷粉料76kg、石蜡4kg、聚丙烯16kg、油酸4kg混合均匀，制成混料；
b、制粒：将混料通过造粒机制成∮3mm的颗粒；
c、制坯：将颗粒用注塑机注塑成型，制成坯体；
d、将坯体置入箱式炉中，在温度800℃排胶54小时；
e、高温烧结：将排胶后的坯体摆放于刚玉坩埚中，经1590℃烧结，即得锆管。
本实施例的金属化锆管按如下工艺制备：将高温玻璃粉碎至300目以下，得到玻璃粉体。配制金属化浆料：将由Mn、Ni、Mo、Pt和Cu组成的金属粉(摩尔比对应为2/6/3/1)、玻璃粉体和硝棉溶液按质量比12/4/7一起碾磨成浆料，将此浆料涂于锆管内壁上，烘干后再在1500℃煅烧，即得到金属化锆管。
本实施例的制备参比电极粉体按如下工艺制备：
a、煅烧：将氧化铜和二氧化锰放进刚玉坩埚中，然后置于气氛炉中，通氧气并加热至1100℃，煅烧4小时；b、粉碎：将上述煅烧后的物料粉碎，再球磨达到纳米级细度，制得氧化物粉体；c、选用细度为300目的金属铬粉，将其放入刚玉坩埚中，然后置于气氛炉中，通氢气并加热至1200℃，煅烧4小时，制得金属铬粉体；d、将上述经过煅烧后的氧化物粉体与煅烧后的金属铬粉体，按上述参比电极粉体的配比机械混匀即可。
最后，在所述金属化锆管中填充参比电极粉体即可得到钢水定氧电池。
实施例5
本实施例的锆管按如下工艺制备：
a、制混料：取96mol ZrO2、3.8mol MgO、0.1mol Y2O3、0.1mol CaO配制成基体，再取质量为基体质量4％的烧结促进剂混合成陶瓷粉料。其中，烧结促进剂由18molAl2O3、45molSiO2、22molTiO2，15molFe2O3配制而成。将陶瓷粉料68kg、石蜡1kg、聚丙烯30kg、油酸1kg混合均匀，制成混料；
b、制粒：将混料通过造粒机制成∮4mm的颗粒；
c、制坯：将颗粒用注塑机注塑成型，制成坯体；
d、将坯体置入箱式炉中，在温度900℃排胶60小时；
e、高温烧结：将排胶后的坯体摆放于刚玉坩埚中，经1640℃烧结，即得锆管。
本实施例的金属化锆管按如下工艺制备：将高温玻璃粉碎至300目以下，得到玻璃粉体。配制金属化浆料：将由Mn、Ni、Mo、Pt和Cu组成的金属粉(摩尔比对应为2/2/3/1)、玻璃粉体和硝棉溶液按质量比10/4/7一起碾磨成浆料，将此浆料涂于锆管内壁上，烘干后再在1550℃煅烧，即得到金属化锆管。
本实施例的制备参比电极粉体按如下工艺制备：
a、煅烧：将氧化铜和二氧化锰放进刚玉坩埚中，然后置于气氛炉中，通氧气并加热至1300℃，煅烧2小时；b、粉碎：将上述煅烧后的物料粉碎，再球磨达到纳米级细度，制得氧化物粉体；c、选用细度为350目的金属铬粉，将其放入刚玉坩埚中，然后置于气氛炉中，通氢气并加热至1350℃，煅烧2小时，制得金属铬粉体；d、将上述经过煅烧后的氧化物粉体与煅烧后的金属铬粉体，按上述参比电极粉体的配比机械混匀即可。
最后，在所述金属化锆管中填充参比电极粉体即可得到钢水定氧电池。
实施例6
本实施例的锆管按如下工艺制备：
a、制混料：取99mol ZrO2、0.1mol MgO、0.5mol Y2O3、0.4mol CaO配制成基体，再取质量为基体质量5％的烧结促进剂混合成陶瓷粉料。其中，烧结促进剂由10molAl2O3、60molSiO2、10molTiO2，20molFe2O3配制而成。将陶瓷粉料70kg、石蜡10kg、聚乙烯10kg、油酸10kg混合均匀，制成混料；
b、制粒：将混料通过造粒机制成∮5mm的颗粒；
c、制坯：将颗粒用注塑机注塑成型，制成坯体；
d、将坯体置入箱式炉中，在温度1000℃排胶48小时；
e、高温烧结：将排胶后的坯体摆放于刚玉坩埚中，经1700℃烧结，即得锆管。
本实施例的金属化锆管按如下工艺制备：将高温玻璃粉碎至300目以下，得到玻璃粉体。配制金属化浆料：将由Mn、Ni、Mo、Pt和Cu组成的金属粉(摩尔比对应为3/2/5/1.5)、玻璃粉体和硝棉溶液按质量比10/5/8一起碾磨成浆料，将此浆料涂于锆管内壁上，烘干后再在1600℃煅烧，即得到金属化锆管。
本实施例的制备参比电极粉体按如下工艺制备：
a、煅烧：将氧化铜和二氧化锰放进刚玉坩埚中，然后置于气氛炉中，通氧气并加热至1400℃，煅烧2小时；b、粉碎：将上述煅烧后的物料粉碎，再球磨达到纳米级细度，制得氧化物粉体；c、选用细度为400目的金属铬粉，将其放入刚玉坩埚中，然后置于气氛炉中，通氢气并加热至1400℃，煅烧2小时，制得金属铬粉体；d、将上述经过煅烧后的氧化物粉体与煅烧后的金属铬粉体，按上述参比电极粉体的配比机械混匀即可。
最后，在所述金属化锆管中填充参比电极粉体即可得到钢水定氧电池。
本发明中，其采用特殊的金属化工艺，能够极大地降低锆管与参比电极的接触电阻，由该锆管制造的钢水定氧电池在氧含量一定时，响应时间可缩短40％。这样可以以更快地速度测得有效、准确的钢水中氧含量，因此能够对钢水成份进行更准确的调节，以提高钢材质量。另外，在氧含量最低达0.3ppm时，还能够进行反应，并测得有效的氧含量数据，即氧含量的检出限可达0.3ppm。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种新型钢水定氧电池的制备工艺，其特征在于，包括步骤：
将高温玻璃粉碎至300目以下，得到玻璃粉体；
将包括Mn、Ni、Mo、Pt和Cu的金属粉、玻璃粉体和硝棉溶液一起碾磨成浆料，将此浆料涂于锆管内壁上，烘干后再在1300℃—1600℃煅烧，即得到金属化锆管；
在所述金属化锆管中填充参比电极粉体。
2.如权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，所述锆管的组成配比为：基体和基体质量0.1～5％的烧结促进剂；
其中，基体由ZrO2 80～99mol％，MgO 0.1～10mol％，Y2O3 0.1～5mol％，CaO 0.1～5mol％组成；
其中，烧结促进剂由Al2O3 10～40mol％，SiO2 30～60mol％，TiO2 20～50mol％，Fe2O3 0.5～20mol％组成。
3.如权利要求2所述的制备工艺，其特征在于，所述锆管由以下工艺制成：
a、制混料：按重量比将上述配比的陶瓷粉料68～88、石蜡1～10、聚乙烯或聚丙烯10～30、油酸1～10混合均匀，制成混料；
b、制粒：将混料通过造粒机制成∮3～5mm的颗粒；
c、制坯：将颗粒用注塑机注塑成型，制成坯体；
d、排胶：将坯体置入箱式炉中，在温度500-1000℃排胶48～72小时；
e、高温烧结：将排胶后的坯体摆放于刚玉坩埚中，经1500～1700℃烧结。
4.如权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，所述参比电极粉体以重量计的组成配比为：铬粉60-90，三氧化二铬粉5-20，三氧化二铁粉10-30。
5.如权利要求4所述的制备工艺，其特征在于，所述参比电极粉体由以下工艺制成：
a、煅烧：将三氧化二铬和三氧化二铁放进刚玉坩埚中，然后置于气氛炉中，通氧气并加热至800℃—1400℃，煅烧2-5小时；
b、粉碎：将上述煅烧后的物料粉碎，再球磨达到纳米级细度，制得氧化物粉体；
c、选用细度为40—400目的金属铬粉，将其放入刚玉坩埚中，然后置于气氛炉中，通氢气并加热至1000℃—1400℃，煅烧2-5小时，制得金属铬粉体；
d、将上述经过煅烧后的氧化物粉体与煅烧后的金属铬粉体，按上述参比电极粉体的配比机械混匀即可。
6.如权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，所述参比电极粉体以重量计的组成配比为：铬粉60-90，氧化铜粉10-30，二氧化锰粉5-20。
7.如权利要求6所述的制备工艺，其特征在于，所述参比电极由以下工艺制成：
a、煅烧：将氧化铜和二氧化锰放进刚玉坩埚中，然后置于气氛炉中，通氧气并加热至800℃—1400℃，煅烧2-5小时；
b、粉碎：将上述煅烧后的物料粉碎，再球磨达到纳米级细度，制得氧化物粉体；
c、选用细度为40—400目的金属铬粉，将其放入刚玉坩埚中，然后置于气氛炉中，通氢气并加热至1000℃—1400℃，煅烧2-5小时，制得金属铬粉体；
d、将上述经过煅烧后的氧化物粉体与煅烧后的金属铬粉体，按上述参比电极粉体的配比机械混匀即可。
8.一种新型钢水定氧电池，其特征在于，由权利要求1至7中任一项所述的制备工艺制备而成。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107389768A (zh) * 2017-08-16 2017-11-24 钟祥市中原电子有限责任公司 一种用于钢水定氧电池的钼针

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120154977A1 (en) * 2010-12-17 2012-06-21 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Conductive paste composition for termination electrode, multilayer ceramic capacitor including the same and method of manufacturing thereof
CN102557759A (zh) * 2011-12-26 2012-07-11 中国电子科技集团公司第十二研究所 一种氮化铝陶瓷的高温金属化方法
CN102863213A (zh) * 2012-09-14 2013-01-09 钟祥市中原电子有限责任公司 高密度镁稳定氧化锆陶瓷
CN103295659A (zh) * 2012-02-24 2013-09-11 比亚迪股份有限公司 太阳能电池用导电浆料及其制备方法
CN103586455A (zh) * 2013-10-15 2014-02-19 钟祥市中原电子有限责任公司 金属熔液定氧电池用参比电极粉体及制备工艺

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120154977A1 (en) * 2010-12-17 2012-06-21 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Conductive paste composition for termination electrode, multilayer ceramic capacitor including the same and method of manufacturing thereof
CN102543251A (zh) * 2010-12-17 2012-07-04 三星电机株式会社 端电极的导电膏组合物、多层陶瓷电容器及其制造方法
CN102557759A (zh) * 2011-12-26 2012-07-11 中国电子科技集团公司第十二研究所 一种氮化铝陶瓷的高温金属化方法
CN103295659A (zh) * 2012-02-24 2013-09-11 比亚迪股份有限公司 太阳能电池用导电浆料及其制备方法
CN102863213A (zh) * 2012-09-14 2013-01-09 钟祥市中原电子有限责任公司 高密度镁稳定氧化锆陶瓷
CN103586455A (zh) * 2013-10-15 2014-02-19 钟祥市中原电子有限责任公司 金属熔液定氧电池用参比电极粉体及制备工艺

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107389768A (zh) * 2017-08-16 2017-11-24 钟祥市中原电子有限责任公司 一种用于钢水定氧电池的钼针

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