PL67995B1 - - Google Patents
Download PDFInfo
- Publication number
- PL67995B1 PL67995B1 PL122844A PL12284467A PL67995B1 PL 67995 B1 PL67995 B1 PL 67995B1 PL 122844 A PL122844 A PL 122844A PL 12284467 A PL12284467 A PL 12284467A PL 67995 B1 PL67995 B1 PL 67995B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- molten metal
- electrode
- shape
- solid electrolyte
- temperature
- Prior art date
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 52
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 52
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 29
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 28
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 19
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 claims description 16
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 8
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 8
- 230000009970 fire resistant effect Effects 0.000 claims description 3
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 8
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 8
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 5
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000007373 indentation Methods 0.000 description 4
- PXXKQOPKNFECSZ-UHFFFAOYSA-N platinum rhodium Chemical compound [Rh].[Pt] PXXKQOPKNFECSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 3
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 2
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- -1 oxygen ions Chemical class 0.000 description 2
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001028048 Nicola Species 0.000 description 1
- 230000005679 Peltier effect Effects 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- UOUJSJZBMCDAEU-UHFFFAOYSA-N chromium(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Cr+3].[Cr+3] UOUJSJZBMCDAEU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 150000002505 iron Chemical class 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000011823 monolithic refractory Substances 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000037390 scarring Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005676 thermoelectric effect Effects 0.000 description 1
Description
Pierwszenstwo: Opublikowano: 03.X.1967 (P 122 844) 19.X.1966 dla zastrz. 1 13.VII.1967 dla zastrz. 2—6 Francja 15.07.1974 67995 KI. 421,3/53 MKP GOln 33/20 Wspóltwórcy wynalazku: Nicolas Meysson, Jacaues Dumont-Fillon Wlasciciel patentu: Institut de Recherches de la Sidcrurgie Francaise, Saint Germain-en-Laye (Francja) Przyrzad do ciaglego pomiaru zawartosci tlenu w roztopionym metalu Przedmiotem wynalazku jest przyrzad do ciaglego pomiaru zawartosci tlenu w roztopionym metalu, przy pomocy ogniwa galwanicznego o stalym elektrolicie, przewodzacym jony tlenu, przy czym roztopiony metal znajduje sie w pojemniku, takim, jak zbiornik pieca, naczynie, kadz, wlew lub kanal, pnzez który roztopiony metal przeplywa w sposób ciagly.Znany przyrzad umozliwiajacy pomiar zawartosci tlenu w roztopionym metalu na drodze elektrolitycznej, nie wykonuje tych pomiarów w sposób ciagly.Przyrzad ten sklada sie z rurki zamknietej z jednej strony, wykonanej ze stabilizowanego tlenku cyrkonu, na dnie której przymocowany jest drut platynowy, sta¬ nowiacy elektrode. Drut platynowy polaczony jest z wol¬ tomierzem. Druga elektroda przyrzadu laczy roztopiony metal, w którym dokonywane sa pomiary zawartosci tle¬ nu, z tym samym woltomierzem. Do rurki przyrzadu wprowadza sie powietrze.Celem wykonania pomiaru przyrzad wprowadza sie kazdorazowo bezposrednio przez powierzchnie do ka¬ pieli z roztopionego metalu. Sila elektromagnetyczna, która wystepuje miedzy drutem platynowym stanowia¬ cym elektrode przyrzadu a roztopionym metalem jest miara róznicy czastkowego cisnienia tlenu w powietrzu i w roztopionym metalu i jest okreslana na drodze bez- pradowej. Wartosc tej sily elektromotorycznej, ustalonej na podstawie obliczenia wielkosci stalej równowagi oraz entalpii reakcji jest miara aktywnosci tlenu w roztopio¬ nym metalu, a wiec i miara zawartosci tlenu w tym metalu. 10 15 20 25 30 Niedogodnoscia tego znanego przyrzadu jest to, ze nie nadaje sie on do przeprowadzania ciaglych pomia¬ rów zawartosci tlenu w roztopionym metalu, w zwiazku z czym nie umozliwia stalej obserwacji procesu, ponie¬ waz nie stanowi wyposazenia zespolonego z instalacja przemyslowa.Celem wynalazku jest opracowanie przyrzadu do ciag¬ lego pomiaru zawartosci tlenu w roztopionym metalu, umieszczonego bezposrednio w wymurówce pojemnika cieklego metalu, na przyklad pieca lub zbiornika, wcho¬ dzacego w sklad instalacji przemyslowej.Zgodnie z wynalazkiem cel ten zostal osiagniety przez skonstruowanie przyrzadu do ciaglego pomiaru zawar¬ tosci tlenu W roztopionym metalu, znajdujacym sie w pojemniku. Pomiar wykonywany jest za pomoca ogniwa galwanicznego o stalym elektrolicie, umieszczonego w scianie pojemnika, przy czym jedna powierzchnia tego ogniwa styka sie z roztopionym metalem, a druga po¬ wierzchnia ogniwa, izolowana od roztopionego metalu, ma co najmniej jedno wglebienie, w którym umieszczo¬ na jest elektroda. We wglebieniu krazy porównawczy czynnik gazowy w celu utrzymywania stalego cisnienia czastkowego tlenu w tym wglebieniu. Ponadto powierzch¬ nia ogniwa galwanicznego ma izolowany przewód elek¬ trolitu, którego jedna koncówka znajduje sie w bezpo¬ srednim zetknieciu z roztopionym metalem.Elektroda i przewód sa polaczone przy pomocy ele¬ mentów pomiarowych mierzacych róznice potencjalu elektrycznego miedzy dwiema powierzchniami elektroli¬ tu. Elektroda, otoczona czynnikiem gazowym, wglebie- «79953 nie, w którym jest umieszczona elektroda, obwód dla przeplywu porównawczego czynnika gazowego w ogni¬ wie, przewód, znajdujacy sie w zetknieciu z roztopionym metalem, termopara do mierzenia temperatury elektrody oraz termopara, mierzaca temperature roztopionego me¬ talu, sa umieszczone w monolitycznej ksztaltce ognio¬ trwalej, dajacej sie latwo wymontowac, której scianka stykajaca sie z roztopionym metalem stanowi elektrolit staly.Przyrzad wedlug wynalazku ma obwód wstepnego podgrzewania porównawczego czynnika gazowego. Ob¬ wód ten umieszczony jest w ksztaltce ogniotrwalej, two¬ rzacej elektrolit staly. Do pomiaru róznicy temperatur miedzy dwiema powierzchniami ksztaltki ogniotrwalej sluz£ znane4ennoelementy. Obwód do wstepnego ogrze¬ wania porównawczego czynnika gazowego wypelniony ziarnami elektrolitu stalego zbudowany jest z co naj¬ mniej jedaegprjrccwbdu wchodzacego do wglebienia, w którym "umieszczona jest elektroda. Wymiary ksztaltki ogniotrwalej zalezne sa od ksztaltu i wymiarów wypust¬ ki spustowej.Ksztaltka, tworzaca staly elektrolit, moze byc wyko¬ nana z kazdego materialu przewodzacego jony tlenu, na przyklad ze stabilizowanego tlenku cyrkonu. Korzystne jest wykonanie ksztaltki w postaci scietego stozka, ula¬ twiajacego montaz oraz demontaz w przypadku koniecz¬ nosci jej wymiany.Przewód, znajdujacy sie w bezposrednim zetknieciu z roztopionym metalem o wysokiej temperaturze, który tworzy druga elektrode ogniwa, moze byc wykonany na przyklad z miekkiego zelaza lub mieszaniny, na przy¬ klad z ceramo-metalu, w szczególnosci z Cr-0203.Do pomiaru róznicy temperatury pomiedzy dwiema powierzchniami elektrolitu stosuje sie na przyklad dwie termopary, z których jedna jest umieszczona we wgle¬ bieniu, a druga zanurzona jest w roztopionym metalu i w razie potrzeby zaopatrzona w oslone.Zasada dzialania przyrzadu wedlug wynalazku jest nastepujaca.Ogniwo przyrzadu osadzone jest w sciance pojemnika zawierajacego roztopiony metal o wysokiej temperatu¬ rze. Sila elektromotoryczna, wykazana przez ogniwo, jest wiec algebraiczna suma sil elektromotorycznych, powstalych z jednej strony przez róznice czasteczkowe¬ go cisnienia tlenu pomiedzy dwiema powierzchniami scianki stalego elektrolitu i z drugiej strony przez efekt termoelektryczny lub zjawisko Peltier'a, powstajacy wskutek róznicy pomiedzy temperatura powierzchni elektrolitu,,, stykajacego sie z roztopionym metalem, a temperatura wglebienia. Pomiar róznicy temperatur za pomoca znanych rozwiazan pozwala na wniesienie do¬ kladnej poprawki .wykazanej sily elektromotorycznej i w nastepstwie tego — na uzyskanie dokladnego pomiaru zawartosci tlenu w roztopionym metalu.Jak wiadomo, pomiar sily elektromotorycznej wytwo¬ rzonej przez ogniwo jest tylko wówczas prawidlowy, kie¬ dy jyglebienie w ksztaltce, wyposazone w elektrode, za- wiei&^orównawczy czynnik gazowy utrzymujacy stale na t^m samym poziomie czastkowe cisnienie tlenu w tym wglebieniu.W,iym celu powoduje sie przeplyw porównawczego czynnika gazowego we wglebieniu, w którym jest osa¬ dzona elektroda, wykonana z metalu wykazujacego odpornosc chemiczna, na przyklad platyny i platy- ny-rodu. 4 Zaleta rozwiazania wedlug wynalazku jest to, ze wszy¬ stkie elementy do przeprowadzania pomiarów umiesz¬ czono w monolitycznej ksztaltce ogniotrwalej dajacej sie latwo montowac lub demontowac bez koniecznosci 5 usuwania i wymiany wykladziny pojemnika roztopione¬ go metalu.Ponadto mozliwe jest dowolne formowanie ognio¬ trwalej ksztaltki dla nadania ogniwu odpowiednich wy¬ miarów celem umieszczenia go w pojemniku, bez ko- 10 niecznosci wiekszej przeróbki pojemnika. Mozna wiec nadawac ksztaltce forme oraz wymiary wypustki spusto¬ wej w celu wykorzystania otworów juz uprzednio ist¬ niejacych w tych pojemnikach.Ogniwo, osadzone w monolitycznej ksztaltce ognio- 15 trwalej, wytrzymuje korodujace dzialanie metalicznych kapieli, a szczególnie stali lub zuzli i wykazuje duza wytrzymalosc mechaniczna oraz odpornosc na zmiany temperatury.Zaleta wynikajaca z zastosowania w ogniwie przy- 20 rzadu obwodu wstepnego ogrzewania w celu podwyz¬ szenia temperatury porównawczego czynnika gazowego do poziomu potrzebnego dla dzialania ogniwa i elek¬ trody jest to, ze dzieki temu unika sie naglej zmiany temperatury elektrody, powodowanej gwaltownymi zmia- 25 nami przeplywu czynnika. Poniewaz potencjal elektrycz¬ ny jest uzalezniony od temperatury, unika sie w ten sposób pojawiania sie mylacych potencjalów.Dodatkowa zaleta rozwiazania wedlug wynalazku jest to, ze umozliwia ono dokonywanie metoda ciagla po- 30 miaru róznicy temperatury pomiedzy dwiema powierzch¬ niami elektrolitu.Przedmiot wynalazku przedstawiono przykladowo na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie przyrzad wedlug wynalazku, w którym wszystkie ele- 35 menty pomiarowe sa umieszczone w monolitycznej ksztaltce, w przekroju podluznym, fig. 2 — schema¬ tycznie ksztaltke zawierajaca obwód do podgrzewania porównawczego czynnika gazowego, a fig. 3 — ogniwo osadzone na koncu rury w celu przeprowadzenia po- 40 miarów na powierzchni roztopionego metalu.Jak przedstawiono na fig. 1, wszystkie elementy slu¬ zace do pomiaru zawartosci tlenu w roztopionej stali 23 sa zamontowane w ksztaltce 24 z tlenku cyrkonu, stoso¬ wanej jako elektrolit staly. Roztopiona stal znajduje sie 45 w pojemniku, który na rysunku przedstawiono dla upro¬ szczenia jako jedna scianke 25.Monolityczna latwa do montowania ksztaltka 24 wy¬ konana jest w ksztalcie scietego stozka dla latwiejsze¬ go osadzania w przeznaczonym miejscu w sciance 25. 50 Ksztaltka 24 ma wglebienie 26, do którego wprowadzona jest rurka 27 z tlenku glinowego, polaczona z przewo¬ dem 28, który jest podlaczony do butli z czystym tle¬ nem pod cisnieniem, nie przedstawionej na rysunku. Po¬ zostale miejsca we wglebieniu wypelnione sa proszkiem 55 29 z porowatego tlenku cyrkonu, który pozwala na od¬ prowadzenie tlenu sluzacego jako porównawczy czynnik gazowy, dostajacego sie przez rurke 27.Platynowa elektroda 30, przedluzona do wnetrza wgle¬ bienia 26 za pomoca drucika 31 z tego samego metalu, 60 dotykajacego od wewnatrz scianki 32 ksztaltki 24, jest polaczona z koncówka 33 opornika 34 o wartosci r.Elektroda 30 jest przyspawana w punkcie 35 do druci¬ ka 36 z platyny-rodu o zawartosci rodu 10%. Elektro¬ da 30 i drucik 36 tworza wiec termopare, która pozwala 65 na mierzenie temperatury wewnatrz wglebienia 26, tas znaczy na wewnetrznej powierzchni elektrolitu, utwo¬ rzonego przez ksztaltke 24.W górnej czesci ksztaltki 24 jest wykonany otwór, w którym jest umieszczona rurka 37 z tlenku glinu, izolu¬ jac elektrycznie od ceramo-metalicznej oslony 38 (Cr203 — Cr), Spelniajac role przewodnika. Wewnatrz oslony 38 jest umieszczony plaszcz 39 z tlenku glinu, izolujac elektrycznie przewodzaca oslone 38 termopa¬ ry 65, skladajacej sie z platynowego drucika 40 i z dru¬ cika 41 wykonanego z platyny-rodu 6 ilosci do 10% ro¬ du, przyspawanego w punkcie 42. Termopara ta umozli¬ wia pomiar temperatury metalu 23, to znaczy tempera¬ tury zewnetrznej powierzchni elektrolitu.Przewodzaca oslona 38 jest podlaczona do konców¬ ki. 43 opornika 44 o wartosci R. Platynowy drucik 40 jest bezposrednio polaczony z woltomierzem 45, pod¬ czas gdy drucik 41 Z platyny-rodu jest polaczony z pla¬ tynowym drucikiem 36. Koncówka 46 opornika 34, wspólna dla oporników 44 i 34, jest polaczona z wolto¬ mierzem 45* W przypadku, gdy elektrolit jest wykona¬ ny z tlenku cyrkonu, a termopary elektryczne z platyny i platynyHrodu o zawartosci 10% rodu, stosunek warto¬ sci oporów wynosi 38,45.Suma oporów R + r jest rzedu megaoma dlatego, aby ogniwo wytwarzalo tylko malo pradu. Jak przedstawio¬ no na schemacie elektrycznym, calkowita sile elektro¬ motoryczna ogniwa dzieli sie w opornikach 34 i 44 przez 39,45, która zawiera sile elektromotoryczna, wy¬ nikajaca ze zjawiska Peltiertt oraz róznicy potencjalu, wynikajacej z róznicy czastkowego cisnienia tlenu po¬ miedzy dwiema powierzchniami elektrolitu, a która odejmuje sie od tej sily elektromotoryczcnej. A zatem dzielac przez wspólczynnik 39,45 calkowita sile elektro¬ motoryczna otrzymana w miliwoltach ze wskazan termo- par, od której odejmuje sie sile elektromotoryczna bez¬ posrednio pochodzaca z róznicy temperatur pomiedzy dwiema powierzchniami elektrolitu, mierzonej przez dwie termopary — otrzymuje sie wiec w miliwoltach wartosc sily elektromotorycznej, proporcjonalna do róz¬ nicy potencjalów, wylacznie powodowana przez róznice calkowitego cisnienia tlenu miedzy dwiema powierzch¬ niami elektrolitu. Poniewaz ta róznica potencjalów jest proporcjonalna do logarytmu wartosci stezenia tlenu w roztopionym metalu, wiec woltomierz 45, wyskalowany w znany sposób, bezposrednio wskazuje te wartosc.Jak przedstawiono na fig. 2, pomiarowy element 50 jest utworzony przez ksztaltke 51 stalego elektrolitu, na przyklad ze stabilizowanego wapnem tlenku cyrkonu, w której wykonane sa dwa wglebienia 52 i 53, polaczone z soba przewodem 54. Glebokosc wglebien 52 i 53 oraz polozenie przewodu 54 okreslaja grubosc czynnej scian¬ ki 55 elektrolitu stalego, stykajacego sie z roztopionym metalem 56. W przedstawionym przykladzie oba wgle¬ bienia i przewód sa tak wykonane, ze grubosc scianki wynosi 15 mm.Wglebienie 52 jest przedluzone w kierunku tylnym rurka 57, przez która doprowadza sie porównawczy czynnik gazowy. Wglebienie 53, równiez przedluzone króccem 58, zaopatrzone jest w elektrode 59, której kon¬ cówka opiera sie o czynna scianke 55. Wglebienie 52 i 53 oraz przewód 54 sa wypelnione ziarnkami 60 stale¬ go elektrolitu o srednicy do okolo 1 mm.Powietrze, stosowane jako porównawczy czynnik ga¬ zowy, jest doprowadzane przez rurke 57 i przeplywa przewodami 52 i 54, a nastepnie przez wglebienie 53, 6 po czym uchodzi do atmosfery przez króciec 58, po oplynieciu elektrody 59. Wprowadzony zimny porów¬ nawczy czynnik gazowy ogrzewa sie w zetknieciu z wglebieniami, znajdujacymi sie w ksztaltce oraz z zaarn- 5 kami 60 stalego elektrolitu i wydostaje sile w stalej tem¬ peraturze wprost na elektrode 59.Ksztaltka 50 wykonana w postaci scietego stozka, jest dostosowana wymiarami do swego gniazda 61 z tlenku glinu, umieszczonego w sciance 62, sluzacej w zasadzie 10 dla osadzenia wypustki spustowej. Ksztaltka 50 jest za¬ mocowana za pomoca cementu glinowego 63.Wymiary ksztaltki 50 i gniazda 61 umozliwiaja szcze¬ gólnie latwa i szybka wymiane ogniwa, na przyklad po¬ miedzy dwoma spustami. Wymiana ta jest równiez mo- 13 zliwa do dokonania w czasie pracy pieca, poniewaz od¬ bywa sie na zewnatrz calego urzadzenia. Elektroda 59 moze równiez stanowic jedna odnoge termopary, wpro¬ wadzona w wglebienie 53.Drugi biegun ogniwa sluzy do pomiaru potencjalu 20 roztopionego metalu i moze byc wykonany badz w po¬ staci zelaznego preta, badz elementu ceramo-metalowe- go z tlenku chromu-chromu; stanowiacego calosc z ksztaltka, a którego koncówka jest zanurzona w rozto¬ pionym metalu. Sile elektromotoryczna ogniwa mierzy 25 sie miedzy elektroda 59 i przewodnikiem 64. Termopa¬ ra 65 umozliwia przeprowadzenie pomiaru temperatury roztopionego metalu.W innym przykladzie wykonania, przedstawionym na fig. 3, ksztaltka 50 jest przystosowana do koncówki me- 30 talowego preta, wykonanego ze stalowej rurki 66, któ¬ rej koncówka jest zaopatrzona w stalowa tarcze 67 ze srodkowym otworem 68 o sramicy umozliwiajacej wprowadzenie koncówki scietego stozka ksztaltki 50.Ksztaltka 50 jest podparta rurka 68, osadzona wspól- 35 osiowo w rurce 66, której koncówka jest usytuowana na górnej powierzchni ksztaltki 50. Calosc jest trwale zwia¬ zana z ognioodpornym cementem 70, wprowadzonym do wolnej przestrzeni, zawartej pomiedzy sciankami ru¬ rek 66 i 69. 40 Takie wykonanie przyrzadu, ewentualnie majacego dodatkowo pirometr 71 dla pomiaru temperatury roz¬ topionego metalu, umozliwia dokonywanie pomiarów przez zanurzenie poprzez powierzchnie roztopionego metalu. Elementy pomiarowe, przedstawione w przykla- 43 dzie wykonania na fig. 1, moga byc przystosowane do ogniw zawierajacych obwód wstepnego podgrzewania.Przyklad. Przy uzyciu znanego przyrzadu do po* miaru zawartosci tlenu przeprowadzono badania rozto¬ pionego w piecu prózniowym czystego zelaza, zawiera- 50 jacego 0,0037% C, 0,0027% O, 0,0035% S, 0,0040% P, 0,0010% Si, 0,001% Al i 0,0004% Mn. Badania przepro¬ wadzono w zakresie temperatur 1530—1700°C przy ste¬ zeniach tlenu w granicach 0,02—0,18%, poniewaz przy zawartosci tlenu nizszej od 0,02% i temperaturze powy- 55 zej 1600°C wystepuje dodatkowe przewodzenie elektro¬ nowe w tlenku cyrkonu, wytwarzajace za niska sile elek¬ tromotoryczna. Zawartosc tlenu regulowano za pomoca tlenku zelaza przed rozpoczeciem pomiaru. Z próbnego wytopu o ciezarze okolo 200 g pobrano do analizy oko- 60 lo 15 próbek. Czas przeprowadzania próby wynosil kil¬ kanascie godzin.Przed pomiarem elektrode z tlenku cyrkonu zanurzano kazdorazowo w stopionym metalu na krótki przeciag czasu i odczytywano wartosc sily elektromotorycznej 65 wówczas, gdy termoelement wtopiony w elektrode i ter-67595 moelement zanurzony na stale w cieklym metalu wska¬ zywaly te sama temperature.Pomiary przeprowadzano zarówno przy chlodzeniu, jak i przy stopniowym podgrzewaniu metali, przy czym podczas poszczególnych pomiarów temperature pieca utrzymywano na stalym poziomie. Zawartosc tlenu w próbkach analizowano metoda nosnika gazowego. Tem¬ perature mierzono za pomoca termopar PtRh-18. Przy¬ rzad wedlug wynalazku zastosowano w procesie ciagle¬ go swiezenia metali, przy czym parametry procesu i wy¬ niki pomiarów przedstawiono w tabeli.Tabela Czas od po¬ czat¬ ku czyn¬ nosci w mi¬ nu¬ tach 40 41 43 44 46 50 53 60 64 66 70 74 80 83 84 86 90 Tem¬ pera¬ tura metalu w°C 1595 1595 1595 1595 1590 1595 1600 1600 1600 1600 1595 1600 1605 1600 1595 1595 1595 Tempe¬ ratura czynnika gazo¬ wego w °C 1295 1295 1295 1295 1295 1295 1295 1295 1300 1300 1300 1300 1300 1300 1300 ¦1300 1295 Przy¬ rost tem¬ pera¬ tury w°C 300 300 300 300 295 300 305 305 300 300 , 295 300 305 300 295 295 300 Sila elek- tro- moto- rycz- na wmV 969 964 991 986 991 991 966 930 957 966 960 969 972 960 966 962 986 %o2 8,3-10-3 8,9-10-3 6,7-10-3 7,0-10-3 6,7-10-3 6,7*10-3 8,5-10-3 12,9-10-3 9,5-10-3 8,5-10-3 9,3-10-3 8,3-10-3 8,2-10-3 9,3-10-3 8,5-10-3 9,1-10-3 7,0-10-3 10 15 25 JO 35 40 PL PL
Claims (6)
1. Zastrzezenia patentowe 1. Przyrzad do ciaglego pomiaru zawartosci tlenu w roztopionym metalu, stanowiacy ogniwo galwaniczne o stalym elektrolicie, umieszczone w scianie pojemnika, przy czym jedna powierzchnia tego ogniwa styka sie z roztopionym metalem, a druga — odizolowana od roz¬ topionego metalu — ma co najmniej jedno wglebienie, w którym umieszczono elektrode i w którym krazy po¬ równawczy czynnik gazowy, utrzymujacy stale cisnienie czastkowe tlenu we wglebieniu oraz ma izolowany prze¬ wód elektrolitu, którego jedna koncówka jest umiesz¬ czona w bezposrednim zetknieciu z roztopionym meta¬ lem, przy czym elektroda i przewód polaczone sa ele¬ mentami pomiarowymi mierzacymi róznice potencjalu elektrycznego pomiedzy dwiema powierzchniami elektro¬ litu, znamienny tym, ze elektroda (30), wglebienie (26), obwód dla przeplywu porównawczego czynnika gazowe¬ go w ogniwie, przewód stykajacy sie z roztopionym me¬ talem, termopara (65) do pomiaru temperatury elektro¬ dy (30) i termopara do pomiaru temperatury roztopio¬ nego metalu (23) umiesizczjone sa w monolitycznej ognio¬ trwalej ksztalce (51), dajacej sie latwo wymontowac, któ¬ rej scianka stykajaca sie z roztopionym metalem stano¬ wi elektrolit staly.
2. Przyrzad wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jest wyposazony w obwód do wstepnego podgrzewania po¬ równawczego czynnika gazowego.
3. Przyrzad wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze ob¬ wód do wstepnego podgrzewania porównawczego czyn¬ nika gazowego jest usytuowany w ksztaltce (51), stano¬ wiacej elektrolit staly.
4. Przyrzad wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze ob¬ wód do wstepnego podgrzewania jest wypelniony ziarn¬ kami elektrolitu stalego.
5. Przyrzad wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze ob¬ wód do wstepnego podgrzewania jest utworzony przez co najmniej jeden przewód wchodzacy do wglebienia, w którym jest umieszczona elektroda.
6. Przyrzad wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze ogniotrwala ksztaltka (51) ma wymiary oraz uksztalto¬ wanie zalezne od ksztaltu i wymiarów wypustki spu¬ stowej.KI.421,3/53 67955 MKP GOin 33/20 n*-i 43 44 Ae 34 V/////////| 39 /////////l /////// / i/\ 23 27 JO 25-sk//////'// /. ' I-LUJJ/.' ' Fi<§.2KI.421,3/53 67995 MKP GOin 33/20 FiC.3 "1 WDA-1. Zam. 7528, naklad 120 egz. Cena 10 zl PL PL
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL67995B1 true PL67995B1 (pl) | 1972-12-30 |
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3468780A (en) | Apparatus for determining the oxygen content of molten metal | |
| US3773641A (en) | Means for determining the oxygen content of liquid metals | |
| US3464008A (en) | Device for continuously measuring the oxygen content of a molten metal including an electrolytic cell having a solid electrolyte | |
| Ganesan et al. | Diffusivity, activity and solubility of oxygen in liquid lead and lead–bismuth eutectic alloy by electrochemical methods | |
| PL70884B1 (pl) | ||
| US3630874A (en) | Device for determining the activity of oxygen in molten metals | |
| JP3398221B2 (ja) | イオン性溶融物における酸素分圧の電気化学的な測定用の照合電極 | |
| JPS61260156A (ja) | 溶融金属中のシリコン濃度測定法および装置 | |
| JPH0829375A (ja) | 溶融金属中の水素溶解量測定用センサ | |
| US5232286A (en) | Long lasting thermocouple for high temperature measurements of liquid metals, mattes and slags | |
| US5596134A (en) | Continuous oxygen content monitor | |
| KR100313000B1 (ko) | 용융 금속에 있는 다양한 성분의 농도 검출을 위한 탐침 | |
| KR960010691B1 (ko) | 용융금속내의 불순물 원소 농도를 측정하기 위한 프로브 | |
| PL67995B1 (pl) | ||
| JP3667762B2 (ja) | 電気化学的な活動度の測定方法 | |
| Weyl et al. | Sensors based on new oxide electrolyte and oxygen reference materials for on‐line measurements in steel melts | |
| US5656143A (en) | Sensors for the analysis of molten metals | |
| Etsell et al. | Non-isothermal probe for continuous measurement of oxygen in steel | |
| SU415894A3 (pl) | ||
| PL179276B1 (pl) | O gniwo do pomiaru aktywnosci elektrochemicznej materialu niemetalicznego, tworzacego warstwe ciekla usytuowana na roztopionej kapieli metalicznej PL PL PL PL PL PL | |
| US6328867B1 (en) | Sensors for measuring the solute contents of liquid ferrous and non-ferrous metals | |
| JPH0715449B2 (ja) | スラグ中の酸素活量測定方法及びその装置並びに該装置に用いる消耗型ルツボ | |
| JPH0810792Y2 (ja) | スラグ中の酸素活量測定装置に用いる消耗型ルツボ | |
| US5294313A (en) | Sensors for monitoring waste glass quality and method of using the same | |
| KR910008652B1 (ko) | 용융금속중의 용질원소의 활량측정 방법, 활량측정장치 및 활량측정용 프로브 |