CS206780B1

CS206780B1 - Probe for active oxygen content measuring at melted steel

Info

Publication number: CS206780B1
Application number: CS203479A
Authority: CS
Inventors: Lubomir Brhacek
Original assignee: Lubomir Brhacek
Priority date: 1979-03-28
Filing date: 1979-03-28
Publication date: 1981-06-30

Description

Vynález se týká sondy pro měření obsáhu aktivního kyslíku v roztavené oceli.The invention relates to a probe for measuring the content of active oxygen in molten steel.

: Známé sondy pro měření obsahu aktivního kyslíku v roztavené oceli jsou v podstatě galvanickým článkem s pevným elektrolytem s iontovou 'vodivostí kyslíku. Při zvýšené teplotě vznikne v důsledku rozdílného tlaku kyslíku na obou stranách pevného elektrolytu elektromotorické napětí, jehož velikost se řídí Nemstovým vztahem pro elektrodový potenciál a je při známém referenčním tlaku kyslíku na jedné straně elektrolytu úměrné obsahu kyslíku v měřeném médiu. Pevný elektrolyt bývá obvykle vytvořen jako jednostranně uzavřená trubice, zhotovená z kysličníku zirkoničitého nebo z kysličníku thoričitého, případně z téhož materiálu ve tvaru disku, zataveného do křemenné trubice. Na dno těchto trubic se zavádí plynné médium se známým obsahem kyslíku. Dále jsou známy sondy, jejichž základní stavební článek tvoří čidlo ve formě kovového vodiče, pokrytého tenkou vrstvou referenční směsi, na niž je nanesena další vrstva pevného elektrolytu. Společnou nevýhodou těchto sond je, že jsou konstrukčně složtóé a jejich výroba je značně nákladná. ’Known probes for measuring the content of active oxygen in molten steel are essentially a solid electrolyte cell with ionic oxygen conductivity. At elevated temperature, due to the different oxygen pressure on both sides of the solid electrolyte, an electromotive voltage is generated, the magnitude of which is governed by the Nemst relationship for the electrode potential and is proportional to the oxygen content of the measured medium at the known oxygen reference pressure on one side of the electrolyte. The solid electrolyte is usually formed as a one-sided closed tube made of zirconia or thorium oxide, or of the same disc-shaped material, fused into a quartz tube. A gaseous medium with a known oxygen content is introduced into the bottom of these tubes. Furthermore, probes are known whose basic building element is a sensor in the form of a metal conductor covered with a thin layer of a reference mixture on which another layer of solid electrolyte is applied. A common disadvantage of these probes is that they are structurally complex and costly to manufacture. ’

Tento nedostatek odstraňuje sonda pro měření obsahu aktivního kyslíku v roztavené oceli podle vynálezu. Je tvořena keramickým válcovým držákem, jehož dolní část je opatřena ocelovým prsten206780 čem, spojeným kontaktem s konektorovou hlavicí a uložená v lepenkové trubici, povlečené vrstvou ohnivzdorného tmele. V keramickém držáku je upevněno čidlo, jehož volný konec je opatřen kovovým krytem a na něm upevněným lepenkovým krytem a jehož horní konec je spojen s měděným kontaktem konektorové hlavice. Podstatou vynálezu je, že čidlo sondy je tvořeno vodičem ve tvaru tyčinky nebo drátu, například ze železa, litiny nebo práškové směsi kovu a jeho kysličníku, například chrómu a kysličníku chromitého v poměru 1 : 20, přičemž volný konec vodiče je pokryt vrstvou keramického materiálu s iontovou vodivostí kyslíku, například stabilizovaného kysličníku zirkoničitého.This deficiency is overcome by a probe for measuring the active oxygen content of the molten steel of the invention. It consists of a ceramic cylindrical holder, the bottom of which is provided with a steel ring 206780 connected to the connector head and embedded in a cardboard tube coated with a layer of fireproof mastic. A sensor is mounted in the ceramic holder, the free end of which is provided with a metal cover and a cardboard cover mounted thereon and whose upper end is connected to the copper contact of the connector head. It is an object of the present invention to provide a probe comprising a rod or wire conductor, for example of iron, cast iron or a powder mixture of metal and its oxide, for example chromium and chromium oxide, 1:20, the free end of the conductor being covered with a ceramic the ionic conductivity of oxygen, for example, stabilized zirconia.

Surové železo nebo litina je vhodným materiálem pro výrobu vodiče čidla, protože podle známých vztahů železo-uhlík je v železe obsah aktivního kyslíku velmi nízký a prakticky konstantní. Materiálem vodiče čidla může být též práškovitá směs kovu a jeho kysličníku, jako například čhromu a kysličníku chromitého. V případě tohoto materiálového složení tyčinky vodiče čidla vytváří se definovaný tlak kyslíku při dané teplotě a nadbytku chrómu termickým rozkladem kysličníku chrómu. Sonda podle vynálezu je dalším konstrukčním zjednodušením dosud vyráběných kyslíkových sond, odpadá nebezpečí prasknutí elektro206780 lytické trubičky nebo chybného zatavení elektrolytického disku do křemenné trubičky. Dosud známý dvouvrstvý nástřik tyčinky či drátu jako vodiče čidla je nahrazen jednou vrstvou, která se nanese na tento vodič. Jednoduchost výroby, poměrně nízké pořizovací náklady a vysoká funkční spoleh. livost jsou hlavními výhodami sondy podle vynálezu.Pig iron or cast iron is a suitable material for the production of the sensor conductor because, according to known iron-carbon relationships, the active oxygen content of the iron is very low and practically constant. The sensor conductor material may also be a pulverulent mixture of metal and its oxide, such as chromium and chromium oxide. With this material composition of the sensor conductor rod, a defined oxygen pressure is generated at a given temperature and an excess of chromium by thermal decomposition of the chromium oxide. The probe according to the invention is a further constructional simplification of the oxygen probes produced so far, there is no danger of the electro206780 lytic tube rupturing or the electrolytic disk to melt into the quartz tube. The previously known two-layer coating of the rod or wire as the sensor conductor is replaced by a single layer which is applied to the conductor. Simplicity of production, relatively low purchase costs and high functional reliability. The main advantages of the probe according to the invention.

Příklad provedení sondy podle vynálezu je schematicky v podélném řezu znázorněn na připojeném výkresu.An exemplary embodiment of a probe according to the invention is shown schematically in longitudinal section in the attached drawing.

Sonda podle tohoto příkladného provedení je opatřena čidlem, tvořeným vodičem ve tvaru litinové tyčinky 1, pokryté na volném konci vrstvou;The probe according to this exemplary embodiment is provided with a sensor consisting of a conductor in the form of a cast iron rod 1, coated at its free end with a layer;

Claims

SUBJECT

Probe for measuring the active oxygen content of molten steel, consisting of a ceramic cylindrical holder, the bottom of which is provided with a steel ring, connected to the connector head and embedded in a cardboard tube coated with a layer of fireproof sealant. is provided with a metal cover and a lime cover attached thereto, the upper end of which is connected

2 stabilized zirconia. The upper end of the cast iron rod 1 is connected to the copper contact 7 of the connector head 5. The cast iron rod 1 is fixed in a hollow cylindrical ceramic holder 9, the cavity of which is filled with ceramic mastic 8. The lower part of the ceramic holder 9 is encircled by a steel ring 10 connected The sensor is housed in a cardboard tube 4 covered with a layer

3 fireproof mastic. The lower part of the sensor is against slag layer damage when the probe is immersed in; molten steel provided with a metal cover 11 and a cardboard cover 12 attached thereto.

BACKGROUND OF THE INVENTION Copper connector head contact, characterized in that the probe sensor comprises a rod or wire conductor (1), for example of iron, cast iron or a powder mixture of metal and its oxide, for example chromium and chromium oxide in proportion; 1: 20, wherein the free end of the conductor (1) is covered with a layer (2) of an ionic ceramic material. the conductivity of oxygen, for example stabilized zirconia.