DE6925747U - ELECTRODE FOR DETERMINING OXYGEN ION ACTIVITY IN MOLTEN METALS. - Google Patents

ELECTRODE FOR DETERMINING OXYGEN ION ACTIVITY IN MOLTEN METALS.

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DE6925747U
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    • G01N27/403Cells and electrode assemblies
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Description

British Steel Corporation,London S.W. l/England, 33 Grosvenor Place British Steel Corporation, London SW l / England, 33 Grosvenor Place

Elektrode zur Bestimmung der Sauerstoffionenaktivität in geschmolzenen Metallen.Electrode for determining the oxygen ion activity in molten metals.

Beim Gegenstand der Erfindung handelt es sich um die elektrochemische Bestimmung der Ionen in geschmolzenen Metallen, und zwar insbesondere um die Bestimmung der Sauerstoffionen- ! aktivität in Metallschmelzen, beispielsweise in geschmolzenem j Eisen oder Stahl. [ The subject of the invention is the electrochemical determination of the ions in molten metals, in particular the determination of the oxygen ions! activity in molten metals, for example in molten iron or steel. [

Es ist bekannt, zur elektrochemischen Bestimmung der Ionen in j geschmolzenen Metallen und insbesondere zur Bestimmung der ; Sauerstoffionen eine Kontaktelektrode in das geschmolzene , Material einzutauchen und eine Bezugselektrode in Form eines am Ende geschlossenen Rohres, das aus einem für die zu bestimmenden Ionen durchlässigem Material besteht, und das mit einem Bezugselektrolyten gefüllt ist, wobei in diesen Elektrolyten innerhalb des Rohres eine weitere Kontaktelektrode eintaucht .It is known that for the electrochemical determination of the ions in j molten metals and in particular for determining the; Oxygen ions a contact electrode in the melted, Immerse material and a reference electrode in the form of a tube closed at the end, which consists of a for the to be determined Ion-permeable material consists, and which is filled with a reference electrolyte, in which electrolyte Another contact electrode is immersed in the tube.

Lie Widerstandsfähigkeit einer solchen Elektrode hängt von der Widerstandsfähigkeit des Rohres selbst ab, und dadurch wird die Auswahl unter den für diesen Zweck anwendbaren Stoffen, die eine ausreichende mechanische Festigkeit unter den Einsatzbedingungen haben, stark beschränkt«The resistance of such an electrode depends on the resistance of the pipe itself, and thereby the Selection from the substances that can be used for this purpose and that have sufficient mechanical strength under the conditions of use have, severely limited "

Dazu kommt, daß bei vielen bekannten Elektrodenzellen als Bezugsstoff ein Gas verwendet wird, das unter konstantem Druck in das Innere der die Elektrode bildenden Röhre eingeleitet wird. Solche Elektroden erfordern eine konstante Gaszufuhr,In addition, many known electrode cells are used as a cover material a gas is used which is introduced under constant pressure inside the tube constituting the electrode will. Such electrodes require a constant supply of gas,

wobei in der Regel Sauerstoff verwendet wird und es ist notwendig, das Gas unter konstantem Druck der Meßstelle zuzuführen. where oxygen is usually used and it is necessary to supply the gas to the measuring point under constant pressure.

Gegenstand der Erfindung ist eine Elektrode zur Bestimmung der
.Sauerstoff ionenaktivität in geschmolzenen Ketallen, wobei gemäß
der Erfindung die Elektrode aus einem Metallkeramikkörper besteht, der mit einer elektrischen Zuleitung verbunden ist, und
der, in die Schmelze eingetaucht, eine Oberflächenschicht aus
einem für Sauerstoffionen durchlässigem Elektrolytmaterial besitzt«, Dabei kann die Anordnung entweder so getroffen sein, daß
der Metallkeramikkörper mit einer Oberflächenschicht versehen
ist, die beim Eintauchen in die Schmelze als Elektrolytmaterial,
das für Sauerstoffionen durchlässig ist, wirkt oder so, daß sichj beim Eintauchen des Metallkeramikkörpers in die Schmelze an : seiner Oberfläche eine Schicht aus einem für Sauerstoffionen j durchlässigem Elektrolytmaterial bildet. Als für Sauerstoff- | ionen durchlässiges Elektrolytmaterial kommen infrage, Aluminium-f oxyd, Magnesiumoxyd, Zirkonoxyd oder ein Gemisch aus Yttrium- : und Thoriumoxyd. Das metallkeramische Material kann Molybdän- j tonerdekeramik, Molybdänzirkonoxydkeramik, Molybdänthoriumoxyd- j keramik, Molybdänthoriumoxydyttriumoxydkerm£iik oder Molybdän- ; magnesiumoxydkeramik sein. Es können auch andere Metallkeramik- : stoffe für die Elektroden nach der Erfindung verwendet werden.
The invention relates to an electrode for determining the
. Oxygen ion activity in molten ketals, according to
According to the invention, the electrode consists of a metal-ceramic body which is connected to an electrical lead, and
which, immersed in the melt, consists of a surface layer
an electrolyte material that is permeable to oxygen ions. The arrangement can either be such that
the metal-ceramic body is provided with a surface layer
is used as an electrolyte material when immersed in the melt,
which is permeable to oxygen ions acts or so that when the metal-ceramic body is immersed in the melt, a layer of an electrolyte material that is permeable to oxygen ions forms on its surface. As for oxygen | Ion-permeable electrolyte material are possible, aluminum oxide, magnesium oxide, zirconium oxide or a mixture of yttrium and thorium oxide. The metal-ceramic material can be molybdenum alumina ceramics, molybdenum zirconia ceramics, molybdenum thorium oxide ceramics, molybdenum thorium oxydyttrium oxide ceramics or molybdenum; be magnesium oxide ceramic. Other metal-ceramic materials can also be used for the electrodes according to the invention.

Metallkeramische Stoffe werden hergestell durch Mischen des
feinverteilten Metalls mit einem hitzebeständigen Metalloxyd
oder einem Gemisch aus solchen Oxyden und Erhitzen des Gemisches zu einer so hohen Temperatur, daß ein hitzebeständiger
Körper entsteht. Als elektrische Zuleitung zu der Elektrode
nach der Erfindung kann ein Schenkel eines Thermoelementes
dienen. Der Metallkera"iikkörper hat zweckmäßig die Form eines j am einen Ende geschlossenen Rohres und in diesem Fall kann das Thermoelement innerhalb dieses Rohres angeordnet sein. Die j metallene Zuleitung kann mit dem Metallkeramikkörper elektrisch
leitend verbunden sein, mittels Molybdänpulver, das beim Eintauchen in die Schmelze zusammen sintert.
Metal-ceramic materials are made by mixing the
finely divided metal with a heat-resistant metal oxide
or a mixture of such oxides and heating the mixture to a temperature so high that a heat-resistant one
Body arises. As an electrical lead to the electrode
According to the invention, a leg of a thermocouple
to serve. The Metallkera "iikkörper suitably has the shape of a j at one end closed tube, and in this case, the thermocouple may be located within this tube. The j metal lead may be electrically connected to the metal-ceramic body
be conductively connected, by means of molybdenum powder, which sinters together when immersed in the melt.

Die Elektroden nach der Erf indiu.g ]:önnnn in einem Konvertiertef;.:.;.',, .i :-■.:-. vw.v einen 3 eh.:'.It er πι', hit::c bent: !.ndigem Putter bestellt, ir. ic r oi:;o verwendet werden, ia.· mindestens eine Elektrode in I τ er The electrodes according to the invention indiu.g]: önn n n in a converted f ;. : .;. ',, .i: - ■.: -. vw.v a 3 eh .: '.It er πι', hit :: c bent:! .ndigem putter ordered, ir. ic r oi:; o be used, ia. at least one electrode in I τ er

ist. Vorteilhalt !rönnen auch meherereis. Advantage hold! Can also be several

derartige Elektroden ±"i das Eutter gegenein.ander gestaffelt in versciiiedener Tiefe eingebettet sein, derart, daß beim Abtragen des Putters infolge Verschleiß stets mindestens eine der Elektroden zur Messung ein.-satzf ki - ist.Such electrodes ± "in the uterus are embedded staggered against one another at different depths, so that when the putter is removed due to wear, at least one of the electrodes is always used for measurement.

Lei der Durchführung der !!es::'i:.g mit einer Elektrode nach der vorliegenden Erfindung wird au..·er der I.e^elektrode noch eine zweite Elektrode ,ils Kontaktelektrode in die Schmelze eingesetzt Ui.d die elektromotorische Kraft (EIlK) zwischen der Ne.ielektrode und der Kontaktelektrode als I!aß für die Ionenaktivität der Schmelze -emessen.Lei performing the !! es :: 'i: .g with an electrode after the The present invention is, besides the I.e ^ electrode, another second electrode, ils contact electrode, inserted into the melt Ui.d the electromotive force (EIlK) between the ne.electrode and the contact electrode as I ate for the ion activity the melt -measure.

Handelt es sich um die Kessiur der Sauerstoffionenaktivität in geschmolzenem Stahl, so kann alt-. Heßeiektrode ein Stab oder ein kohr aus Fiolybdän-:.lur-;ir.iumo:..yjkeramik dienen, das an seiner r:ub(. "en Oberfläche mi ζ -?ine:.i .i.luminiumo:;ydüberzu~ versehen ist. :.'fi:.i Eintauch i·; ei·.er solchen, "olle in ei:.e Schmelze von Eisen oder ;itahl wirkt die Aliriiniur.oxydschich t zwischen dem Stahl und ue:.. Körper aus üolybdäntonerdekercnik als Ele]:trolyt der !■!eßelektrodenzelle luni die Vezu -ssuontan." ist die Holybdäntonerdekeramik sei st. In den -eschr.olzenen Jtahl wird eine Kontaktelektrode eingebracht und nit der Keiielektrcde aus Kolybdänaiuminiumoxydkeranik über ein Killivoltmeter verbunden. Dieses Killivoltneter dient zur !!essung der Spannung, die in Abhängigkeit von der: Säuerst off ionen "ehalt des geschmolzenen Stahles entsteht. Eei benutzung eines Stabes oder eines Rohres aus Ilolybdänaluniniumoxydkeramik ist es möglich, den Stab oder das !dohr direkt in den Stahl einzutauchen, wobei das Molybdän aus der Oberflächenschicht des Stabes eier liohres herausgelöst wird, 10 da.- eine Schicht Aluminiumoxyd zurück bleibt, die den Elektrolyten bildet, °=o dai,'> eine Heßzelle gebildet wird. 3eiIn the case of the oxygen ion activity in molten steel, old-. Hot electrode a rod or a tube made of fiolybdenum- : .lur-; ir.iumo: .. yjkeramik serve, which on its r : ub (. "En surface mi ζ -? Ine: .i .i.luminiumo:; ydüberzu ~ is provided.:. 'fi: .i immersion in a molten iron or steel, the aluminum oxide layer acts between the steel and ue: .. body made of polybdenum clay As ele]: trolyte of the! ■! ßelectrode cell luni the vezu-suontane. "is the holybden alumina ceramics is st. A contact electrode is inserted into the wrought iron and connected to the keiielelectrcde made of colybdenum aluminum oxide ceramics via a killivoltmeter. Measurement of the tension that arises depending on the acidic ion content of the molten steel. When using a rod or tube made of ilolybdenum aluminum oxide ceramic, it is possible to immerse the rod or tube directly into the steel, whereby the molybdenum is extracted the surface layer of the rod egg liohres out is dissolved, 10 because a layer of aluminum oxide remains, which forms the electrolyte, ° = o dai, '> a hot cell is formed. 3ei

der 3>ef.;'cir.r..:iui:.; aer Gauerstoffi a:ei.aktivität in geschmolzenen Stahl v'ir.'i daher der otcb oder aas ];ohr in den ^esch:::olzenen '■tahl eingetaucht und entweder ;ui der ','ana des Behälters oder mittels '.-1IHC^ ;n:aerer> .-eoi-:r.etor. Vorrichtung "befestigt, Das :::etail]:er":i:i:-che Hctevial ist mit der einen Klei.me eines KiIIivoltneters verbiinaen, desce:; andere Klerune r.it den geschmolzenen Stahl über einen Graphit- oder 3tau stab, der die Kontaktelektrode bildet, in Verbir;-;:. - -teht. Jie auftretende Spannung ict abhängig von de::. :\ateri.il, :as den der Iietallker;a:iikkör:;er besteht und von den Sauo^L-tuffVehait der Schmelze.der 3>ef.;'cir.r ..: iui:.; aer Gauerstoffi a: egg.activity in molten steel v'ir.'i hence the otcb or aas]; ear immersed in the ^ esch ::: olzenen '■ tahl and either; ui the', 'ana of the container or by means of' .- 1 IHC ^; n: aerer>.-Eoi-: r.etor. Device "attached, Das ::: etail]: he": i: i: -che Hctevial is connected to the one branch of a KiIIivoltneters, desce :; other clergy r.it the molten steel over a graphite or 3tau rod, which forms the contact electrode, in Verbir; -;:. - -does. The voltage that occurs depends on the ::. : \ ateri.il,: as that of the Iietallker; a: iikkör:; he consists and of the Sauo ^ L-tuffVehait of the melt.

J±e Jle.:troaen zerriß der rfir.dun : haben der. Vorteil, daJ3 im i:\alle einer I;esch:'di^uni:: der i .e tallicerai ikschicht das Ketall aus den netallkeraniüchon -itoi'f ai: aer Oberfl;'.ehe herausgelöst wird, so daii von neuen eine cb-.;;-fl.'"chenscl:icht -i-up den Oxyd des met.'.illkera:.:isehen "..atorial^ ent;vta:,t und auf diese '.,reise die Zelle regeneriert wird, so da., ^ie \,eiterhin benutzbar ist. J ± e Jle.:troaen tore the rfir.dun: have the. Advantage that in i: \ all one I ; esch : 'di ^ uni :: the i .e tallicerai ikschicht the ketall from the metalkeraniüchon -itoi'f ai: aer surface;'. before it is released, so that a cb -. ;; - fl. '"chenscl : icht -i-up the oxide of the met. '. illkera:.: isehen "..atorial ^ ent; vta:, t and on this'., r eise the cell is regenerated, so that., ^ ie \, is still usable.

Auuführungsbeispiele des Je fen st and es der lJrfindunb- werden in feilenden anhand der r'i^uren beschrieben.Auuführungsbeispiele the st The fen and it b lJrfindun - are described in bargain forming the basis of the r '^ acids.

Figur 1 zeigt schematich eine lile^trode nach der Erfindung mit der Meßanordnung.Figure 1 shows schematich a Lil ^ trode according to the invention with the measuring arrangement.

Pigur 2 zeigt eine andere Ausführun~sforn einer Elektrode nach der Erfindung.Pigur 2 shows another embodiment of an electrode the invention.

Figur 3 zeigt eine weitere .lUs4.lihrunrtsform einer Elektrode nach der Erfindung.Figure 3 shows a further .lUs 4 .lihrunrtsform an electrode according to the invention.

Figur 4 zeigt eine Sächkurve.Figure 4 shows a Säch curve.

Figur 5 zeigt schaubildlich das Ergebnis einer rlessung der Sauerstoffionenaktivität einer Schmelze im Vergleich zur Temperatur. FIG. 5 shows a graph of the result of a rlessung Oxygen ion activity of a melt compared to temperature.

Figur ο zei.t einen Schnitt durch die Wandung eines Konverters, in die gegeneinander gestaffelt Elektroden nach der ErfindungFigure ο shows a section through the wall of a converter, in the mutually staggered electrodes according to the invention

f\ C\ r~ *si μ ι+λf \ C \ r ~ * si μ ι + λ

eingebettet sind.are embedded.

Die in Eigur 1 dargestellte Zelle besteht rau-, der .am einen Ende geschlossenen Röhre Io aus kolybdänaluminiumoxydkernuik, die einen Außendurchmesser von Io mn und eine 1V1UIdstilrke von 2 mm hat. Die äußere Oberfläche des Eetallkeramikkörpers ist mit einer Schicht 11 aus Aluniniurnoxyd bedeckt, die eine Dicke von o,5 mm hat und Jen Elektrolyten bildet. Eine Zuleitung 12 ist elektrisch leitend mit dem Eetallkeranikrohr Io verbunden, und diese Elektrode kann in der fuerfesten Auskleidung einer Pfanne oder eines Frisch :efaiJes, in dem sich die Schmelze, deren Sauerstoffiononaktivitiit bestirnt werden soll, befindet, angeordnet sein. Jie .-'ulei cu;·: ■ 12 ist über ein Llillivoltmeter 13, das ein Eöhrenvoltmeter u±z hohem Eingangsv/iderstand sein kann, mit der Kontaktelektrode 14 verbunden, die ein Eisenstab von l/ü " (ca, 3 mm) Durchmesser sein kann. Zur Durchführung der !-!essunr v/ird die Elektrode, die aus dem .:ohr Io mit der Oberflachenschicht 11 besteht und die Kontaktelektrode 14 in berührung rui ι .irr Schmelze gebracht und di·- Po lentialdif ferenz zwiscnen beiaer . ilektroden mittels des VoI ■.:.':·.;ters I^ gemessen, wobei die -enessene opannun·,· einen :iin\;eis -vdi' die Sauerstoffai:tivit:;.t der in dem Gefäb enthaltene]-. -Jci.nolzo ;:ibt.The cell shown in Figure 1 consists of rough, the tube Io, which is closed at one end, of kolybdenum aluminum oxide core, which has an outer diameter of Io mn and a 1 V 1 thickness of 2 mm. The outer surface of the metal ceramic body is covered with a layer 11 of aluminum oxide which has a thickness of 0.5 mm and which forms electrolytes. A supply line 12 is electrically conductively connected to the Eetallkeranikrohr Io, and this electrode can be arranged in the permanent lining of a pan or a freshness, in which the melt whose oxygen ion activity is to be determined is located. Jie .- 'ulei cu ·: ■ 12 is a Llillivoltmeter 13, z is a Eöhrenvoltmeter u ± / can esistance be high Eingangsv, connected to the contact electrode 14 (3 mm ca) an iron rod of l / ü " can its diameter to carry out the - essunr / ith the electrode from the v.!. earrings Io with the surface layer 11 is made and placed in non-rui ι .IRR melt the contact electrode 14 and di · - Po lentialdif conference-acres beiaer . ilektroden means of VoI ■ ': ·; ters I ^ measured with the -enessene opannun · a,:. iin \; ice -vdi'.. the Sauerstoffai: TIVIT:; .t der] contained in the Gefäb -. -Jci.nolzo;: ibt.

Die in -'"ι ;ur 2 dar -estellte .1ο..Λ :■ ·. ..? . erteLt aus einem Rohr aus I\olybdän'i.lUi'.ir.ium..eramik (durarii os Material ist im Handel erh'il'dich unter dem IIandelsn:unen "I;etamic 562" der I'lor,-anite .iesearch .0 Development Lt.)» "^n dessen ^eachloösenem Ende sich etwas l.olybdanpulver <_j. befindet. Die elektrische Verbindung mit de;., Roiir 2o wird hergestellt durch einen Holybdandraht 22, der in das Rohr eingeführt ist, v/ob ei das Nolybd:".n»)ulver au ;;esciilos3enen Ende des Rohres dazu dient, einen ~utcn elektrischen Kontakt zv/isehen dem Rohr 2o und der Zuleitung 22 herzusteilen. Der Zuleitungsdraht 22, in diesen EaIl ein Holybdbiidrakt, ist .-;!>?ichzeitig ein Schenkel einesThe in - '"ι; ur 2 -represented .1ο..Λ: ■ ·. ..?. Is made from a tube of I \ olybdenum' i .lUi'.ir.ium..eramik (durarii os material is in the trade you can get it under the trade name: unen "I; etamic 562" der Ilor, -anite .iesearch .0 Development Lt. is located. The electrical connection with the de;., Roiir 2o is made by a hollybden wire 22 which is inserted into the tube, v / whether the nolybde: " Establish electrical contact between the pipe 2o and the supply line 22. The supply wire 22, in this case a Holybdbiidrakt, is currently a leg of a

Thermoelementes 23, dessen zweiter Draht 24 eine Molybdän legierung mit 41 G-ew./ί Molybdän ist.Thermocouple 23, the second wire 24 of which is a molybdenum alloy with 41 wt / molybdenum.

Die: ,Kontaktelektrode, die als zweite Elektrode zusammen mit der in o/'igur 2 dargestellten Elektrode benutz wird, kann wieder ein Stahlstab von l/fcä " Durchmesser sein. Die elektrische Spannung zwischen den beiden Elektroden wird wieder gemessen mit einem liöhrenvoltmeter mit hohem Eingangswiderstand.The:, contact electrode that works as a second electrode together with the electrode shown in o / 'igur 2 is used again a steel rod of 1 / fcä "diameter. The electric one The voltage between the two electrodes is measured again with a tube voltmeter with a high input resistance.

Zur Durchführung eines Messung v/urde das !!ohr 2o der in Figur dargestellten Elektrode in einen Aluminiumoxydtiegel eines elektrischen Hochtemperaturofens eingetaucht. Der Tiegel war gefüllt mit Elektrolyteisenpulver, die Ofenatmosphäre war Wasserstoffgas. Die Temperatur v/urde auf 15800C erhöht und das Siaen geschmolzen. Die Wasserstoffatmosphäre wurde ersetzt durch Stickstoff, der A> Wasserstoff enthielt. Die Elektrodenspannung wurde gemessen und eine Probe des geschmolzenen Eisens entnommen. Der Sauerstoffgehalt des Bades wurde dann erhöht durch Zugabe von Eisenoxyd und wurde dann wieder herabgesetzt durch Zugabe von Graphit. Nach jeder Zugabe ließ man die Schmelze ins Gleichgewicht kommen und es wurde dann eine Probe gesogen und die Elektrodenspannung gemessen» Die aus dem Tiegel gezogenen i'roben wurden analysiert bezüglich des Gesantsauerstoffgehaltes durch die Vakuumschmelzmethode und bezüglich des Kohlenstoffgehaltes durch die Verbrennungsmethode, Die Sauerstoff aktivität v/urde berichtigt, um die Wirkung des Kohlenstoffes unter Zugrundelegung eines Wechselwirkungskoeffizienten von o,13.To carry out a measurement, the ear 20 of the electrode shown in the figure was immersed in an aluminum oxide crucible of an electric high-temperature furnace. The crucible was filled with electrolyte iron powder, and the furnace atmosphere was hydrogen gas. The temperature v / urde increased to 1580 0 C and melted the Siaen. The hydrogen atmosphere was replaced by nitrogen containing A> hydrogen. The electrode voltage was measured and a sample of the molten iron was taken. The oxygen content of the bath was then increased by adding iron oxide and then decreased again by adding graphite. After each addition, the melt was allowed to come to equilibrium and a sample was then drawn and the electrode voltage measured / has been corrected to determine the effect of carbon on the basis of an interaction coefficient of 0.13.

Die Analyse der Jchnelze war fol;enJe:The analysis of the chimpanzee was as follows:

Kohlenstoff 0,0v>0 ;'Carbon 0.0 v >0;'

Silicium weniger als 0,010 ;o Silicon less than 0.010 ; o

Mangan 0 ,Ob ?J Manganese 0, whether ? J

Schwefel 0,01!; Γ>Sulfur 0.01 !; Γ>

Phosphor 0,007 $> Phosphorus $ 0.007>

7 — - 7 -

-Y--Y-

Lic Ergebnisse von mehreren solchen Voi'suchon wurden kombiniert in id es ergab sich, äni'i sie streuten un eine Linie, die der Gleichung entspricht:The results of several such Voi'suchon were combined in id it resulted, äni'i they scattered a line which corresponds to the equation:

ELiKELiK

-114 log-114 log

- 94,- 94,

v/ob ei 0 die Sauerstoff ioner.aktivitat angibt. Die Streuung dürfte zurückzuführen sein auf die unbestimmte i.eziehrng zwischen dein G-esantsauerstof f gehalt, dor auch die schwimmenden Sauerstoffteilchen umfaßt und der sauerstoffaktivität, die ausschließlich durch den im flüssigen I.etall gelösten G-uerstoff bedingt ist. Zum l'eil kann die Streuung -.uch zurückgeführt werden auf die Händel in der Genauigkeit der Kessung der EI-IK und der Analyse. Die erhaltene Bichkurve ist in Figur 4 dargestellt.v / whether ei 0 indicates the oxygen ionic activity. The scatter probably due to the indefinite drawing between your g-esant oxygen content, dor also the floating ones Oxygen particles includes and the oxygen activity, the exclusively through the oxygen dissolved in the liquid metal is conditional. The scatter -.uch can be traced back to the l'eil are on the hand in the accuracy of the Kessung the EI-IC and the analysis. The Bich curve obtained is in Figure 4 shown.

In der Praxis ist es zweckmäßig, eine widerstandsfähigere Ausführun ;sform der ^lc.trode nach der l-irfindun.^ anzuwenden, wie sie in Pigur 3 dargestellt ist. Das Hetallkeramikrohr 2o besitzt hier eine wesentliche größere 'fandstärke als bei der Ausführungsform nach i(1i~;ur 2. Das offene :]nde des Rohres ist wirksam verstopft mittels des Isolators 25, der sich zwischen der inneren Oberfläche des liohres 2o und der äußeren Oberfläche des Rohres 2't> des Thermoelementes befindet. Die Anordnung der Drähte 22 und 24 des Thermoelementes entspricht der in der ..usfL.hrungsform nach ^iäPgIn practice it is expedient to use a more resistant form of the ^ lc.trode after the l-irfindun. ^, As shown in Pigur 3. The metal ceramic tube 2o here has a significantly greater thickness than in the embodiment according to i (1 i ~; ur 2. The open end of the tube is effectively clogged by means of the insulator 25, which is located between the inner surface of the tube 2o and the outer surface of the tube 2't> of the thermocouple is located. the assembly of the wires 22 and 24 of the thermocouple is as in the ..usfL.hrungsform by ^ iäPg

2.2.

Die in 7igur 3 dargestellte Zelle wurde in die './and einer basischen Bessemer Birne eingesetzt, um die Iorienaktivität im Konverter während des irischens von Hoheisen zu Stahl zu messen. Geschmolzenes ..isen und Schrott wurden zusammen mit einer Sharge Kalkstein in aen Konverter eingebracht. Sauerstoff und hochgespannter Dampf wurden, wie im Verfahren mit .■ehr niedrigem St>.>c-:stu T. gebräuchlich, lurcii ;ie Düsen in .. o.icn des j.onvurters eijigeleit t, '..':'.::rend der Konverter inThe cell shown in Figure 3 was inserted into the './and of a basic Bessemer pear in order to measure the ionic activity in the converter during the Irish from high iron to steel. Molten iron and scrap were brought into a converter along with a batch of limestone. Oxygen and high pressure steam were, as in the procedure with. ■ or lower St>.> C-: stu T. common, lurcii; ie nozzles in .. o.icn des j.onvurters eijigeleit t, '..': '. :: rend the converter to

"JTiedrigstellung" war, und be:. Beginn der Fr-ischreaktion wurde der Konverter für die Dauer von etwa 12 Limiter zurückgekippt. Dei der zurückgekippten Stellung des Korn erters tauchte die Elektrode Ziieanmer. mit einer Kontaktelektrode in das geschmolzene Metall ein ur.a die BLK a v/i sehen der Kontaktelektrode und der Heßelektrode wurde ständig während des ersten Blasens überwacht una aufgezeichnet. ITe.oh Beendigung des ersten Blasens wurde die Temperatur auf 1600 erhöht, der Konverter nach unten gekippt und die Schlacke entfernt und darauf eine zusätzliche Len :e i^alk zugegeben. Anschließend wurde für zv/ei Minuten ein kurzes Γ.achblasen durcngef ährt, ehe der geschmolzene Stahl au ε den Konverter aus ~e *ossen wurde."JThinking" was, and be :. At the beginning of the frish reaction, the converter was tilted back for a period of about 12 limiter. With the cornfield tilted back, the Ziieanmer electrode dipped into it. with a contact electrode into the molten metal ur.a the BLK av / i see the contact electrode and the heating electrode was continuously monitored and recorded during the first blowing. At the end of the first blowing, the temperature was increased to 1600, the converter was tilted downwards and the slag was removed, and an additional Len: ei ^ alk was then added. Then a short Γ. durcngef achblasen ährt before the molten steel ε au was variables of the converter ~ e *.

?if;ur 5 zeigt in üchaubild des Keßerrebnis dieses Prozesses, wobei die S-uierstoffionenu-rtivität als Ordinate und die Zeit als Abzesse auf/retrn ;en ist. Der > rdinaterjnaßotab an der rechten Seite des -johuubildes ."ibt die Temperatur an.? i for 5 shows a diagram of the chewing process of this process, where the oxygen ion is indicated as the ordinate and the time as abscesses. The> rdinaterjnaßotab on the right side of the -johuubildes. "Indicates the temperature.

Die Kurve A und A sind die Temperaturkurven und die Kurven 3 und Β4" zeilen 'ie iauerstoffionen.uitivität, wie sie während des ersten bzw. zweiten blasens auf :Gz^ichnut \.rurden.The curve A and A are lines, the temperature curves and the curves 3 and 4 Β "'ie iauerstoffionen.uitivität as during the first and second blowing on ere Gz ^ ichnut \ r..

In der Praxis können Mehrere Elektroden nit Thermoelementen in die '.'-nd des Konverters eingelagert werden, in der '.,'eise, wie dies in i'igur ό dargestellt ist. Die 'r.md 40 des Konverters ist an der Irnenseite Mi-: -ir.er feuerfesten Ausmauerung 41 vorsehen. In der '.'and 4o des Konverters sind Lccner 42 vorgesehekn, die durch Verschiu;3pfropfen 4!?, vorzugsweise aus Letall oder aber auch au? feuerfesten Material verscnlossen sind. Vier elektroden 44,-5,-'6 und 47 mit Thermoelementen, wie nie in 'igur 5 dargestellt sind, wurden bei der Herstellung der Ausmauerung 41 in diese eingebaut. Die erste Elektrode ip.t r-o an *eordnet, d'i...1 sie r.n der Innenseite etwas aus der er .,u?:x\:;ru;r- -'1 iier-'Uür·.- :':. _-i·:- ^\;^ite ElektrodeIn practice, several electrodes with thermocouples can be stored in the '.'- nd of the converter, in the'., 'As shown in i'igur ό. The ' r .md 40 of the converter is provided on the inside Mi-: -ir.er refractory lining 41. Lccner 42 are provided in the '.'and 4o of the converter, which by means of displacement 4!?, Preferably from lethal or also outside refractory material are sealed. Four electrodes 44, -5, - '6 and 47 with thermocouples, as never shown in' igur 5 , were built into the lining 41 when it was manufactured. The first electrode is arranged ip.t ro , d'i ... 1 it rn the inside something from the er., U?: X \ :; ru; r- -'1 iier-'Uür · .-: ':. _-i ·: - ^ \; ^ ite electrode

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rere ..■:. -/oiye.. ■ :. - / oiye d Gd G trieb je ever drove 44th T Q-K» 4-T Q-K »4- . jil J. jil J h iniiori'io.lb der fouc-rfeston .'..us-h iniiori'io.lb the fouc-rfeston. '.. us- estell'u i.;t.estell'u i.; t. ' ■' u ^ i ' ' ■' u ^ i ' ;.b je tr ".,^e η, bis der Punkt er- ; .b je tr "., ^ e η, until the point η ac nη ac n !,>■:!,> ■: .'-I lic.'- I lic V-.1 V-. 1 t Vt V eintriIentry rr . . :'i. . : 'i JurJur e .je .j lektroden 46 und 47 sind "e^eni-borElectrodes 46 and 47 are "e ^ eni-bor rd lic ..u.-ivuorun^ 41 durch Verschleißrd lic ..u.-ivuorun ^ 41 due to wear and tear ran -ran - c:-laene i.etall 48, das in derc: -laene i.etall 48, which is in the trodetrode erhe iesies trovien Ι-trovien Ι- T^ 4- r.T ^ 4- r . ton Lir.iton Lir.i ii unuunu -; · +-; · + nochstill andother t siet them Innere des KetallkeranikrohresInside of the Ketallkeranikrohr ·. Ί· ■·. Ί · ■ reirei ndnd in J1I--uin J 1 I - u 1 .;1 .; ' 'Üa'' Ua aus lex1 from lex 1 -- υ dυ d ar .'·'ar. '·' n.-ichn.-i ne 3 0ne 3 0 I·'·· tr ode und das ThermoelementI · '·· trode and the thermocouple ',,"' h',,"' H i'f.ai'f.a undand des :.-etrdes: .- etr 'ie'ie , -, - erden. _earth. _ ηη ■ L) ° ^■ L) ° ^ . . ,<. . , < ■■■/i■■■ / i 'OSC:.'OSC :. rvK-'i":rvK-'i ": ' jj ■ --^ i~ b ^' 4. ^^ V^ ^^ ^^L^ Λ Nrf% Vj^ '_V >vJ ^- A Λ \^ ^Li ** · \^ ^^ ' V^ ^»4 ^^ ^ Jb W
ZiGi -Jrreicher. dieses Zustandes,
'jj ■ - ^ i ~ b ^' 4. ^^ V ^ ^^ ^^ L ^ Λ Nrf% Vj ^ '_V> vJ ^ - A Λ \ ^ ^ Li ** · \ ^ ^^' V ^ ^ »4 ^^ ^ Jb W
ZiGi -Jrreicher. this state,
4444 nach abafter from rs oderrs or dd "en"en ; ^f; ^ f η _ . j. ^,η _. j. ^, ;::::.'iuerun;f bis zu der strich-; ::::. 'iuerun; f up to the dash au.;au .; t it i ebensoas well . - · >. - ·> to :iektto: iekt achOh undand • -ί -• -ί - "g"" r-» ' ' , ^" g ""r-»'', ^ t, ra-t aber die zweite 21ek-t, ra-t but the second 21ek- eiereggs st, beist, at all -call -c i j r. -d "■ ρi j r. -d "■ ρ ν; erden.ν; earth. '.•.r--.us und kann zur Messung ver-'. • .r -. Us and can be used for measurement e enthaltene included ^e^ e . ο .. a J e. ο .. a J e SS. i:.t,i: .t, inin zer ο zer ο :: fort, bis die Ausmauerung des:: continue until the i η -i η - ■'J "I ic■ 'J "I ic eseese '.-eit ab ,etr-s^en ist, daß auch'. - eit from, etr-s ^ en is that too -3e-3e :...!. i.:e i: ...!. i.:e i etztnow oar wird, v/orauf die dritte undoar will, in front of the third and etwaabout chtej. ,.ηchtej. , .η - '.' ·- '.' · et.:et .: -de in "leicher *r'.jise verwendet-de used in "leicher * r '.jise" punk tPoint ε ^u vorε ^ u before ii fanfan dun ■ der Elektroden nach derdun ■ the electrodes after the trotro ur.bur.b uoriitoffionenaktivität deruoriitoffionen activity of the ν, er.ν, he. nr. rs No. rs ee der in der rfanne fortwährendthat in the pan continually } or.} or. der _the _ eise den Vorlauf des Frisch-ice the advance of the fresh d i cd i c rr ITIT ■/■■;r■ / ■■; r öchu'Gzansprüche:öchu'Gz claims: v.-rv.-r 33 öl en.oils. I e sI e s ρρ

Claims (1)

- 10 Schutzanaprüche - 10 protection requirements 1. Elektrode zur Eesti^rauir· der Sauerstoff iojienuktivität i:i . :eschnolzenen Iletallen, dadurch :';ekenn.ζeich:iet , da;i r;Ie aus einen Hetallkeramikkürper besteht, der i:iit einer elek trischen Zuleitung verbünde;; ist und dor, in din Metallschmelze eingetaucht, eine Oberflächenschicht; aus einen fEr üauerstoffionen durchlässigem lllektrolytnaterial ue-1. Electrode for esti ^ rauir · the oxygen iojienuktivi: i. : eschmolzenen Iletallen, thereby: '; ekenn.ζeich: iet, da; ir; Ie consists of a metal ceramic body which i: i connects to an electrical supply line ;; is and there, immersed in the molten metal, a surface layer; made of an electrolyte material permeable to oxygen ions 2. ?]lektrode nach Anspruch 1, dadurch ^elzennzL'ichnet? da..; der l.et-illkerar:.i]:ä:örper Mit einer Lberfl::.chtjncchicht versehen iüt, die bei:: Eintauchen in .ii·.? -chneize -.Is "'lektrolytr.at-irial, drx für r uorsto ?JTio:· on v;rchli;.sci;T ist, wirkt.2.?] Electrode according to claim 1, characterized ^ elzennzL'ichnet ? there..; the l.et-illkerar: .i]: ä: Body provided with a surface ::. chtjnc layer, which when :: immersed in .ii ·.? -chneize -.Is "'lektrolytr.at-irial, drx for r uorsto? JTio: · on v; rchli ; .sci; T is, acts. 3. .. lt.;:rojc r. ?. ..;..)_ruoh 1, h-, , ch .'ckci'.ngeichnc t, da;.' :^i cei. .iM:i.,c; oj. ios . .e tallkeranikkiirpers in die Schmelze eine ^chichi -us cine:·: ΐ'\τ ä;:u-..-ratofrio]ion dvruhlilssige:;» ■-lchtrolytnaterial biliet.3. .. lt.;: Rojc r. ?. ..; ..) _ ruoh 1, h-,, ch .'ckci'.ngeichnc t , da ;. ' : ^ i cei. .iM: i., c; oj. ios. .e tallkeranikkiirpers into the melt a ^ chichi -us cine: ·: ΐ '\ τ ä;: u -..- ratofrio] ion dvruhlilssige :; » ■ -lchtrolyte material biliet. s Elektrode ". ch E.nspr^oi'i 1- ? oder J>, dadurch rekennzoichnet, da:.1· das für .viuerstoEfionen d^irclilossi^e Elektrolytnatorial !mindestens einen der StoiTe .ELu: .iniumoxyd, Kajnesiui.ioxyd, üir;:oniu::o;cyd oder ein 'J-e;.,isch vor: E::;oriuxioxyd urd Yttriuiioxyd enthält.s electrode ". ch E.nspr ^ oi'i 1-? or J>, recognized by the fact that:. 1 · that for .viuerstoEfionen d ^ irclilossi ^ e Elektrolytnatorial! at least one of the StoiTe .ELu: .iniumoxyd, Kajnesiui. ioxyd, üir;: oniu :: o; cyd or a 'Je;., isch before: E ::; contains oriuxioxyd and yttriuiioxyd. 'j. Elektrode iv.ch eine:;, iter ..nnrhche 1 eis 4, dadurch gekennzeichnet , da., der :net-'ll>:era:.;ische j.'ir^er aus Lolybdän- ;i.luriiniuno:-:ydkora: ik, \ olybdänsirkoniunoxydkerariik, Eclybtihnthoriii.noxydkerai.iik, kolybdänthoriurnoxydyttriumoxydkerai.ik oder üolrbdiinna, :nesiu::io::'rdkera::ii]: besteht. 'j. Electrode iv.ch a:;, iter ..nnrhche 1 eis 4, characterized da., Der: net-'ll>: era:.; Ische j.'ir ^ er from Lolybden-; i.luriiniuno: - : ydkora: ik, \ olybdänsirkoniunoxydkerariik, Eclybtihnthoriii.noxydkerai.iik, kolybdänthoriurnoxydyttriumoxydkerai.ik or üolrbdiinna,: nesiu :: io :: ' r dkera :: ii]: exists. ■:>. ". '.le :'ii'O.;e ■:> . ". '.le :'ii'O.; e J. U : . OJ. U:. O — Ί '' —- Ί '' - zeichnet^ :JM,:,: uie öle]: Lri^c1:·^ .'!υlei Um;·; dor eine Schenkel oinoK Thermoelementes ist.draws ^: JM,:,: uie öle]: Lri ^ c 1 : · ^. '! υlei Um; ·; there is one leg of the oinoK thermocouple. 7. Elektrode nach einem der Ansprüche 1 bin 6, dadurch ,gekennzeichnet, daß der metallkeramikkörper ein an einem Ende geschlossenes Äohr int.7. Electrode according to one of claims 1 to 6, characterized in that the metal-ceramic body has a Äohr int closed at one end. 8. Elektrode nacl· Anspruch 7, dadurch „gekennzeichnet, daß sich das Thermoelement innerhalb des Aohres befindet.8. Electrode according to claim 7, characterized in that the thermocouple is located inside the ear. y. elektrode nach einer, der Ansprüche 1 bis ö, dadurch gekennzeichnet, daß die 1 .etallzuleitung nit dem Metallkeramikkörper mitteis 'Aolybdänpulver, das beim Eintauchen in die Schmelze zusammensintert, in elektrisch leitender Vurbindvng .steht.y. Electrode according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the first metal supply line is in an electrically conductive bond with the metal-ceramic body with aolybdenum powder, which sintered together when immersed in the melt. 10. elektrode nach einem der Ansprache 1 bis 9» In ei-iern Konvertergefiiß, dadurch rekennzeichnet, daß die Elektrode in die feuerfeste Ausmauerung des Konverters eiin^ebettet ist.10. Electrode according to one of address 1 to 9 »In a converter vessel, characterized in that the electrode is embedded in the refractory lining of the converter. 11. Elektrode nach Anspruch IC, dadurch gekennzeichnet,11. Electrode according to claim IC, characterized in that daß in der ausmauerung dec Konverters i.iehrure Elektroden gestaffelt in verschiedener Tiefe so angeordnet sind, dai3 beim Verschleiß der Ausmauerung stets mindestens eine der Elektroden ;ius aer. ilonverterfutter herausragt.that in the lining of the converter I have electrodes are staggered at different depths so that when the brick lining wears out, at least one of electrodes; ius aer. ilonverterfutter sticks out.
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