DE2534108A1

DE2534108A1 - Vorrichtung zur kontinuierlichen messung des sauerstoffgehalts von geschmolzenem kupfer oder seinen legierungen

Info

Publication number: DE2534108A1
Application number: DE19752534108
Authority: DE
Inventors: Tadeusz R Kowalski; Meguru Nagamori; Peter Tarassoff
Original assignee: Noranda Inc
Current assignee: Noranda Inc
Priority date: 1974-08-02
Filing date: 1975-07-30
Publication date: 1976-02-12
Also published as: CA990352A; DE2534108B2; GB1491924A; AU8336975A; SE411488B; DE2534108C3; SE7508562L; BE832073A; JPS5141596A; US4003814A

Description

LiBdI, Moth, Zeitier P*lenta>iv;äl'i!

München 2 2 · Steinsdorfstraße l\ - 22 - Telefon 089 / 29 84

B 7487

NORANDA MINES LTD., P.O. Box 45, Commerce Court West, Toronto, Ontario / Kanada

Vorrichtung zur kontinuierlichen Messung des Sauerstoffgehalts von geschmolzenem Kupfer oder seinen Legierungen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Messung des Sauerstoffgehalts von geschmolzenem Kupfer und Kupferlegierungen.

Insbesondere befaßt sich diese Erfindung mit einer Sonde für die kontinuierliche Messung des Sauerstoffgehalts von in einem Gerinne, einer "Wirebar"-Gießpfanne oder in einem anderen Behälter befindlicher Schmelze aus Kupfer oder aus einer Kupferlegierung mittels eines

509887/0835

galvanischen oder eines elektromotorischen Elementes unter Verwendung eines festen Elektrolyten.

Für die Bestimmung von in flüssigen Metallen gelöstem Sauerstoff haben nach dem Prinzip der galvanischen Elemente ausgestaltete Sauerstoffsonden mit Elektrolyten aus festem Oxid in der Industrie eine breite Anwendung gefunden. Das galvanische Element einer bei Kupfer verwendbaren Sauerstoffsonde kann folgendermaßen dargestellt werden:

Kontakt zur
Schmelze, O„

Festes Oxidelektrolyt

O (in Cu),

Kontakt zur

(D

Bezugselektrode

wobei O_ den im flüssigen Kupfer gelösten Sauerstoff darstellt und O«, einen bestimmten Partialdruck des Sauerstoffes an der Bezugselektrode. Die am üblichsten verwendeten Elektroden bestehen aus den Oxiden der Gruppe IV B, ZrO₂ und ThO«, die in fester Lösung entweder GaO, MgO oder Yg^a erhalten. Diese festen Lösungen enthalten Anionenfehlsteilen und leiten einen Strom ausschließlich durch die Wanderung der Sauerstoffionen innerhalb eines breiten Bereiches von Temperatur- und Sauerstoff partialdruck. Ein auf den festen Elektrolyten des Elementes (1) einwirkender Sauerstoff differentialdruck bewirkt die Entstehung eines Elementpotentials oder einer elektromotorischen Kraft

^E = - W- ^{ln a}O ⁺ W- ^ltt ?O2

in der E die EMK (mV), T die Absoluttemperatur (⁰K), R die Gaskonstante (1,987 cal./mol ⁰K), F die Faradaysche Konstante (23,06 cal./mV K), a~ die Aktivität des im flüssigen Kupfer gelösten Sauerstoffes und p_O2 den Bezugspartialdruck des Sauerstoffes (atm.) darstellt. Der Bezugspartialdruck kann von einem Gas, wie z.B. Luft, oder einer Metall/Metalloxid-Mischung wie Ni/NiO geliefert werden.

⁷⁴⁸⁷ 509 887/083 5

Zur industriellen Anwendung muß eine Sauerstoffsonde unter anderem die folgenden Eigenschaften aufweisen:

a) Hohe Festigkeit gegenüber Temperaturschock;

b) hohe Festigkeit gegenüber chemischem Angriff durch geschmolzenes Metall und darauf befindlichen Schlacken und

c) hohe Festigkeit gegenüber mechanischer Erschütterung und Berührung durch Flammen.

Die CA-PS 871 239 und die CA-PS 858 042 zeigen die Überwindung des durch Temperaturschock gestellten Problems durch die Verwendung einer sehr kleinen Elektrolytkugel, die in einem isolierenden Rohr aus Quarzglas oder dgl. mechanisch eingeschmolzen und schnell und gleichmäßig aufheizbar ist. Diese Art Sonde widersteht dem geschmolzenen Metall während einer Zeitspanne, die gerade lang genug ist, um eine Messung der EMK, die nach der Gleichung (2) dem Sauerstoffgehalt des Metalls entspricht, durchzuführen, ehe das Element der Sonde durch die Schmelze zerstört wird. Ehe eine weitere Messung durchgeführt werden kann, muß der verbrauchbare Teil ersetzt werden. Hieraus ergibt sich in ersichtlicher Weise ein größerer Nachteil, wenn der Sauerstoffgehalt eines fließenden Metallstromes, wie beim Gießen von Leitungskupfer, geregelt werden soll. Durch die zur wirksamen Regelung erforderliche große Anzahl von Messungen wird die Verwendung verbrauchbarer Sonden, mit denen nur einmal gemessen werden kann, unwirtschaftlich.

Bei einer zweiten Art von Sauerstoffsonden, die zum kontinuierlichen Eintauchen in einer Schmelze vorgesehen sind, läßt sich der feste Elektrolyt in der Form eines Rohres mit verschlossenem Ende verwenden oder er kann einen festen Bestandteil eines Keramikrohres bilden. Solche Rohre müssen vor thermischem Schock und mechanischer

₇₄₈₇ 509887/0835

Erschütterung, sowie vor chemischem Angriff, besonders an der Grenzfläche zwischen dem geschmolzenen Metall und der Schlacke oder dem geschmolzenen Metall und dem Gas, bewahrt bleiben. Die CA-PS 839 938 offenbart ein Elektrolytrohr, das in einen feuerfesten Mantel aus Metall oder Keramik-Metallgemisch eingeführt ist, der aufgrund seiner Leitfähigkeit auch als Kontakt zur Schmelze dient. Es erweist sich als sehr schwierig, eine dichte Verbindung zwischen einem Keramikrohr und einem Mantel aus Metall oder Keramik-Metall mischung herzustellen, weil diese Stoffe sehr verschiedene thermische Ausdehnungskoeffizienten aufweisen. Um während des Eintauchens einem thermischen Schock entgegenzuwirken, wird die Sonde in einen Block aus festem Kupfer eingelegt. Dadurch erwärmt sich die Sonde nur langsam beim Schmelzendes Kupfers. Die Bauart dieser Sonde ist kompliziert und Sonden dieser Art sind deshalb kostenaufwendig.

Aufgabe der Erfindung ist es demgemäß, eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Messung des Sauerstoffes in geschmolzenem Kupfer und Kupferlegierungen vorzusehen, welche die o.a. Eigenschaften aufweist und gleichzeitig von sehr einfacher Bauart und weniger kostenaufwendig ist als die bestehenden Vorrichtungen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Rohr aus austenitischem Edelstahl, das eine große Wärmekapazität aufweist und gegenüber den Betriebsbedingungen im geschmolzenen Kupfer oder in der Kupferlegierung resistent ist, einem Rohr aus festem Elektrolyt mit geschlossenem Ende, das in das Edelstahlrohr eingeführt ist und aus diesem um eine Länge hervorragt, die mindestens dem Durchmesser des festen Elektrolytrohrs entspricht, einem zwischen dem Edelstahlrohr und dem Rohr aus festem Elektrolyt eingefügten feinkörnigen Aluminiumoxidkitt zur Verkittung des Edelstahlrohres mit dem Elektrolytrohr, einem auf der Innenseite des Edelstahlrohres aufgebrachten Gewindes,

7487

509887/083 5

das ein Haften des Aluminiumoxidkitts am Edelstahlrohr ermöglicht, Mittel zur Herstellung einer ersten elektrischen Verbindung am Boden der Innenseite des Elektrolytrohrs zur Aufrechterhalturxg eines vorbestimmten Sauerstoffbezugspotentials und einem Kontakt mit der Schmelze, der in dem geschmolzenen Kupfer oder in der Kupferlegierung eingetaucht ist, um einen zweiten elektrischen Kontakt mit der Außenseite des festen Elektrolyten zu ergeben, zur Anzeige des Sauerstoffgehalts des geschmolzenen Kupfers oder der Kupferlegierung.

Der Außendurchmesser des Rohres aus festem Elektrolyt kann zwischen 1/4 bis 1/2 Zoll (6,35 - 12,7 mm) liegen, der Innendurchmesser zwischen 3/16 - 7/16 Zoll (4,76 - 11,11 mm) und seine Länge zwischen 2 und 8 Zoll (50,8 - 203,3 mm), wobei die bevorzugten Maße 3/8 Zoll (9,52 mm) für den Außendurchmesser, 5/16 Zoll (7,94 mm) für den Innendurchmesser und 6 Zoll (152,4 mm) für die Länge sind. Das Edelstahlrohr kann einen Innendurchmesser von 1/2 - 5/8 Zoll (12,7 - 15,88 mm) haben, wenn ein Rohr aus festem Elektrolyt mit einem Außendurchmesser von 3/8 Zoll (9,52 mm) verwendet wird. Der Innendurchmesser des Edelstahlrohrs wird selbstverständlich vom Außendurchmesser des Rohres aus festem Elektrolyt abhängen, aber er sollte so bemessen sein, daß eine relativ dicke Kittschicht zwischen dem Rohr aus festem Elektrolyt und dem Edelstahlrohr vorgesehen werden kann. Die Dicke des Edelstahlrohres kann 1/16 - 1/8 Zoll (1,59 - 3,18 mm) betragen. Die Länge des Edelstahlrohres sollte größer sein als diejenige des Rohres aus festem Elektrolyt. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Edelstahlrohr 17 Zoll (431,8 mm) lang.

Das Problem des thermischen Schocks wird überwunden durch die Verwendung eines Edelstahlrohres von großer Wärmekapazität, welche zusammengenommen mit der Wärmekapazität der relativ dicken Kitt-

⁷⁴⁸⁷ 509887/0835

schicht zwischen dem Edelstahlrohr und dem Elektrolytrohr der Sonde eine hohe Wärmekapazität verleiht. Das Rohr aus festem Elektrolyt wird dadurch von einem thermischen Schock abgeschirmt.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird das Sauerstoffbezugspotential von reiner Luft geliefert, die durch ein in das Rohr aus festem Elektrolyt eingeführtes feuerfestes Aluminiumoxidrohr in das Rohr aus festem Elektrolyt eingeführt wird. Der elektrische Kontakt zur Bezugsseite des Rohres aus festem Elektrolyt wird über einen in das feuerfeste Aluminiumoxidrohr eingeführten Platindraht hergestellt. Der Platindraht wird mit dem Boden des Rohres aus festem Elektrolyt mit einem spinnenartigen Gebilde aus Platindraht sowie Platinschwamm, welcher durch Zersetzung von Chlorplatinsäure am gleichen Ort erhalten wird, verbunden.

Beim Zusammenkitten der Sonde sollte das verschlossene Ende des Rohres aus festem Elektrolyt um eine Länge, die seinem Durchmesser gleich ist, aus einer Manschette herausragen, die eine Fortsetzung des im ringförmigen Zwischenraum zwischen dem Elektrolytrohr und dem Edelstahlrohr befindlichen Kitts bildet und von einer Oberfläche begrenzt wird, die sich im Winkel von ungefähr 45 von dem Außenrand des Edelstahlrohrs hinweg zum Elektrolytrohr hin erstreckt.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung bestehen die Mittel zur Herstellung einer zweiten elektrischen Verbindung mit der anderen Seite des Elektrolytrohrs aus einem feuerfesten Aluminiumoxidrohr, welches in ein Edelstahlrohr eingeführt ist, das am in der Schmelze eintauchenden Ende verschlossen ist, einem in das feuerfeste Aluminiumoxidrohr eingeführten Platindraht, der mit dem Boden des Edelstahlrohres über ein spinnenartiges Gebilde aus Platindraht sowie mit Platinschwamm, der durch die Zersetzung von Chlor platinsäure

⁷⁴⁸⁷ 509887/0835

am gleichen Ort erhalten wurde, verbunden ist. Das Edelstahlrohr kann auch in zweckmäßiger Weise als Schutzrohr für ein Thermoelement dienen.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung an einem bevorzugten Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.

Die Zeichnung zeigt eine Meßsonde 10 und eine Kontatksonde 12, die in ein Bad 14 aus geschmolzenem Kupfer oder aus einer Kupferlegierung eingetaucht sind. Die Meßsonde 10 besteht aus einem Rohr 16 aus festem Elektrolyt, welches mit einer relativ dicken Schicht eines Kittes 20 in einem aus austenitischem Edelstahl bestehenden Rohr 18 eingekittet ist. Das feste Elektrolytrohr 16 besteht vorzugsweise aus einem undurchlässigen, aus einer Masse zu einem Material hoher Dichte gegossenem, mit verschlossenem Ende versehenem Rohr aus mit Magnesiumoxid stabilisierter Zirkonerde, wie dasjenige, das von der Zirconium Corporation of America unter der Zircoa Gruppen-Nummer 32-0518, Produkt-Nummer 085 vertrieben wird. Das Elektrolytrohr 16 kann auch aus Thoriumoxid (ThO₂) hergestellt werden, wie bereits erwähnt. Die aus Zirkonerde (ZrO₂) oder Thoriumoxid (ThOo) hergestellten Rohre können mit Kalziumoxid, Magnesiumoxid oder Itriumoxid stabilisiert werden. Das Edelstahlrohr 18 muß eine große Wärmekapazität aufweisen und den Betriebsbedingungen innerhalb der Schmelze widerstehen können. Der Edelstahl sollte von austenitischer Art sein und vorzugsweise derjenige, der im Handel als Edelstahl 310 bekannt ist und 24 - 26 % Cu, 19 - 22 % Ni und restlich aus Eisen besteht. Der im Handel als Edelstahl 316 bekannte und ungefähr 18 % Cu, 10 % Ni und restlich Eisen enthaltende ist auch verwendbar, obwohl er bei der vorliegenden Anwendung eine kürzere brauchbare Lebensdauer aufweist.

5 09887/0835

Der Kitt 20 ist ein feinkörniger Aluminiumoxidkitt oder ein Mörtel, der mindestens 99 % A1„O_Q enthält. Ein Beispiel eines solchen Kitts ist Alumina Mortar MA 176, der von der Norton Co. of Canada geliefert wird. Die Innenseite des Edelstahlrohres 18 ist mit einem Gewinde 22 versehen, um das Haften des Kitts an die Innenwandung des Edelstahlrohrs zu gewährleisten. Bei der Verkittung der Sonde sollte das mit verschlossenem Ende versehene Elektrolytrohr 16 um eine Länge, die gleich seinem Durchmesser ist, aus einer Manschette 24 herausragen, die eine Fortsetzung des im ringförmigen Zwischenraum zwischen dem Elektrolytrohr 16 und dem Edelstahlrohr 18 befindlichen Kitts darstellt und von einer Oberfläche begrenzt wird, die sich im Winkel von ungefähr 45 vom Außenrand des Edelstahlrohrs 18 hinweg zum Elektrolytrohr 16 hin erstreckt. Das Elektrolytrohr 16 ragt um eine Länge, die seinem Durchmesser gleich ist, über die Manschette 24 hinaus, so daß ein angemessener Teil der Oberfläche am Ende des Elektrolytrohrs 16 mit der Schmelze in Kontakt sein kann. Nach der Verkittung wird der feuchte Aluminiumoxidkitt unterhalb von 100 - 110 C getrocknet und danach langsam auf Zimmertemperatur abgekühlt. Um einen einwandfreien Betrieb der Sonde zu gewährleisten, muß die Kittverbindung für Gas und für geschmolzenes Kupfer oder für geschmolzene Kupferlegierung undurchlässig sein. Eine besonders zuverlässige Verbindung wird erhalten, wenn, nach der anfänglichen Verkittung und Wärmeaus härtung ein wasserreicher Aluminiumoxidkitt auf die Außenseite der Verbindung aufgetragen wird, während innerhalb der Meßsonde ein Unterdruck besteht. Das obere Teil des Elektrolytrohrs 16 kann innerhalb des Edelstahlrohrs 18 mit Hilfe eines im Kitt eingebetteten Ringes aus jedem geeigneten feuerfesten Material zentriert werden.

Bei dem in der Zeichnung gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispiel wird das Sauerstoffbezugspotential von sauberer trockener Luft geliefert, die durch ein feuerfestes Aluminiumoxidrohr 26, das sich bis

⁷⁴⁸⁷ 509887/0835

fast zum Boden des Elektrolytrohrs 16 erstreckt, eingeleitet wird. Jedoch soll verstanden werden, daß das erforderliche Bezugspotential auch von einer Metall/Metalloxid-Mischung wie Ni/NiO geliefert werden kann. Der elektrische Kontakt mit der Bezugsseite dieses festen Elektrolyts wird mit einem in das feuerfeste Aluminiumoxidrohr 26 eingeführten Platindraht 28 hergestellt. Der Platindraht ist mit dem Boden des Elektrolytrohrs durch ein spinnenförmiges Gebilde 30 aus Platindraht und Platinschwamm 32, der durch die Zersetzung von Chlorplatinsäure am gleichen Ort erhalten wurde, verbunden. Es ist zu verstehen, daß die Verbindung mit dem Boden des Elektrolytrohrs auch auf andere Weise hergestellt werden kann.

Die Kontaktsonde 12 besteht aus einem Edelstahlrohr 34, das den innerhalb der Schmelze herrschenden Betriebsbedingungen widerstehen kann und dessen Material vorzugsweise von der austenitischen Art ist. Es wird verschlossen durch einen Stopfen 36 aus dem gleichen Material, der an das Rohr angeschweißt ist, obwohl das Rohr in ersichtlicher Weise auch ein aus einem ganzen Stück bestehendes Rohr mit geschlossenem Ende sein kann. Ih das Edelstahlrohr 34 ist ein feuerfestes Aluminiumoxidrohr 38, ähnlich dem Aluminiumoxidrohr 26 der Meßsonde, eingeführt und ein Platindraht 40 ist mit dem am Boden des Edelstahlrohrs 34 befindlichen Stopfen 36 durch ein spinnenförmiges Gebilde 42 aus Platindraht und Platinschwamm 44, der durch die Zersetzung von Chlorplatinsäure an Ort und Stelle wie bei der Bezugselektrode erhalten wird, verbunden. Selbstverständlich läßt sich der elektrische Kontakt zur Schmelze auch mit anderen Mitteln vorsehen.

Die Meß- und Kontaktsonden 10 und 12 werden jeweils mittels geeigneter Halterungen befestigt und die Halterungen von einer geeigneten Vorrichtung getragen, die es ermöglicht zur Durchführung von Messungen die Sonden in die Schmelze einzutauchen und sie wieder aus der Schmel-

09887/0835

ze herauszuziehen. Tragevorrichtungen dieser Art sind bekannt, so daß sich ihre nähere Beschreibung erübrigt. Um zu verhindern, daß der Sauerstoff der umgebenden Luft die Anzeige der Sauerstoffsonde beeinflußt, kann die Oberfläche des Schmelzbades mit einer Holzkohlenschicht von ungefähr 2 Zoll (ca. 50 mm) Dicke bedeckt werden.

Durch ein (nicht gezeigtes) Verlängerungsrohr, das am Oberteil der Meßsonde befestigt ist, kann saubere trockene Luft in das Innere des Aluminiumoxidrohres 26 eingeführt werden.

Die EMK der Sonde wird gemessen mit einer Meßapparatur 46 bekannter Ausführung, die an die Platindrähte 28 und 40 mit einer geeigneten Verbindung angeschlossen ist, wie dies diagrammatisch bei 48 gezeigt wird. In typischer Weise besteht die Meßapparatur aus einem Aufbereiter für das Sondensignal (Vorverstärker und Filter), einem Spannungsmesser von hoher Impedanz mit einem HF-Linienfilter und einem Aufzeichnungsgerät zur Aufzeichnung der EMK oder, unter Zusatz eines logarithm is chen Umformers, des Sauerstoff gehalts des Kupfers.

Während ein aufwendiges Erhitzen und Kühlen der Sonde nicht unbedingt notwendig ist, so wird doch' die brauchbare Lebensdauer der Meßsonde wesentlich verlängert, wenn sie vor dem Eintauchen ungefähr 25 Minuten lang in einer Höhe von etwa 2 Zoll (ca. 50 mm) über dem Metallschmelzbad gehalten wird. In ähnlicher Weise läßt sich ein geeignetes langsames Abkühlen erzielen, indem die Meßsonde nach dem Herausziehen aus der Schmelze ungefähr 10 Minuten lang in einer Höhe von 2 Zoll (ca. 50 mm) über dem Metallschmelzbad gehalten wird.

Es wurde festgestellt, daß die im Vorhergehenden offenbarte Meßsonde eine mittlere brauchbare Lebensdauer von ungefähr 75 Stunden aufweist,

509887/083^

- Ii -

während der die Sonde im Durchschnitt viermal für eine Zeitdauer von 15 - 25 Stunden eingetaucht wird. Es wurde auch festgestellt, daß das Edelstahlrohr selbst eine brauchbare Lebensdauer von 500 und mehr Stunden aufweist und nach dem Auswechseln des Elektrolytrohres mehrmals wieder verwendet werden kann.

Ferner wurde ein Vergleich durchgeführt zwischen den Werten des Sauerstoffgehalts, die durch verschiedene Analysen der Schmelze bei mehreren während des Gießens entnommenen Kupferproben durchgeführt wurden, mit den entsprechenden Sondenanzeigen zum Zeitpunkt der Probenentnahme, wobei sich eine zufriedenstellende Übereinstimmung ergab, wie dies die folgende Tabelle zeigt:

Sauerstoffgehalt in ppm	Proben	Sonde	Schmelze unter Vakuum
1	70	70
2	68	69
3	65	65
4	64	70
5	62	65
6	100	110
7	91	95
8	100	120
9	109	120

7487

09887/083B

Claims

Patentansprüche

1. , Vorrichtung zur kontinuierlichen Messung des Sauerstoffgehalts

η geschmolzenem Kupfer und Kupferlegierungen, gekennzeichnet durch

a) ein Rohr (18) aus austenitischem Edelstahl, das eine große Wärmekapazität aufweist und gegenüber den Betriebsbedingungen im geschmolzenen Kupfer oder in der Kupferlegierung resistent ist;

b) einem Rohr (16) aus festem Elektrolyt mit geschlossenem Ende,

aus das in das Edelstahlrohr (18) eingeführt ist und diesem um eine Länge hervorragt, die mindestens dem Durchmesser des festen Elektrolytrohres (16) entspricht;

c) einem zwischen dem Edelstahlrohr (18) und dem Rohr (I6)aus festem Elektrolyt eingefügtem feinkörnigen Aluminiumoxidkitt (20) zur Verkittung des Edelstahlrohres (18) mit dem Elektrolytrohr (16);

d) einem auf der Innenseite des Edelstahlrohres (18) aufgebrachten Gewinde (20), das ein Haften des Aluminiumoxidkitts (20) am Edelstahlrohr (18) ermöglicht;

e) Mittel zur Herstellung einer ersten elektrischen Verbindung am Boden der Innenseite des Elektrolytrohrs (16) zur Aufrechterhaltung eines vorbestimmten Sauerstoffbezugspotentials; und

f) einem Kontakt mit der Schmelze, der in dem geschmolzenen Kupfer

oder in der Kupferlegierung eingetaucht ist, um einen zweit en elektrischen Kontakt mit der Außenseite des festen Elektrolyten zu ergeben, zur Anzeige des Sauerstoffgehalts des geschmolzenen Kupfers oder der Kupferlegierung.

509887/0835

253 A

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der feste Elektrolyt aus ZrCL oder ThO₂ besteht und mit einem der Metalloxide CaO, MgO oder YoOq ⁱⁿ fester Lösung stabilisiert ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein in das Elektrolytrohr (16) eingeführtes feuerfestes Aluminiumoxidrohr (26), in dem das SauersHoffbezugspotential von einem in das Aluminium oxidrohr (26) eingeführten Gas geliefert wird, welches in Richtung des Bodens des festen Elektrolytrohrs (16) geleitet wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das eingeführte Gas aus Luft besteht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Herstellung der ersten elektrischen Verbindung mit der Innenseite des festen Elektrolytrohrs (16) aus einem Platindraht (28), der mit dem unteren Ende des festen Elektrolytrohrs (16) verbunden ist, einem mit dem Platindraht (28) verbundenen spinnenförmigen Gebilde (30), und aus am Boden des Elektrolytrohrs (16) durch Zersetzung von Chlorplatinsäure am gleichen Ort erhaltenem Platinschwamm (32) bestehen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sauerstoffbezugspotential von einer Metall/Metalloxid-Mischung geliefert wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Metall/Metalloxid-Mischung aus Ni/NiO besteht.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mit verschlossenem Ende versehene Elektrolytrohr (16) einen Außen-

⁷⁴⁸⁷ 5 0 9 8 8 7/0815

durchmesser von ca. 3/8 Zoll (9, 52 mm) und einen Innendurchmesser von 5/16 Zoll (7,94 mm) aufweist und das Rohr (18) aus austenitischem Edelstahl einen inneren Durchmesser von 1/2 - 5/8 Zoll (12,7 - 15,88 mm) und eine Wandstärke von 1/16 - 1/8 Zoll (1,59 - 3,18 mm) aufweist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Fortsetzung des im ringförmigen Raum zwischen dem festen Elektrolytrohr (16) und dem Edelstahlrohr (18) befindlichen Kitts (20) eine Manschette (24) gebildet wird, wobei das feste Elektrolytrohr (16) um eine Länge über das Ende der Manschette (24) hinausragt, die gleich seinem Durchmesser ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Manschette (24) von einer Oberfläche begrenzt wird, die sich im Winkel von 45 vom Außenrand des Edelstahlrohres (18) hinweg zum Elektrolytrohr (16) hin erstreckt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontakt zur Schmelze aus einem Rohr (34) aus austenitischem Edelstahl besteht, welches durch einen an das Ende des Rohrs (34) geschweißten Stopfen (36) aus dem gleichen Material verschlossen ist , und daß Mittel zur Herstellung eines elektrischen Kontaktes mit dem Stopfen (36) vorgesehen sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Herstellung des elektrischen Kontakts mit dem Stopfen (36) aus einem in das Edelstahlrohr (34) eingeführten feuerfesten Aluminiumoxidrohr (38), einem spinnenförmigen Gebilde (42) aus Platindraht, welches mit dem Platindraht (40) verbunden ist, sowie aus am Boden des Edelstahlrohrs (34) durch Zersetzung von Chlorplatinsäure am gleichen Ort erhaltenem Platinschwamm (44) bestehen.

₇₄₈₇ 509887/0835