RU2221994C1 - Способ определения температуры ликвидус расплавов электролитов в рабочей ванне - Google Patents
Способ определения температуры ликвидус расплавов электролитов в рабочей ванне Download PDFInfo
- Publication number
- RU2221994C1 RU2221994C1 RU2002117350/28A RU2002117350A RU2221994C1 RU 2221994 C1 RU2221994 C1 RU 2221994C1 RU 2002117350/28 A RU2002117350/28 A RU 2002117350/28A RU 2002117350 A RU2002117350 A RU 2002117350A RU 2221994 C1 RU2221994 C1 RU 2221994C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrolyte
- temperature
- liquidus temperature
- working bath
- melts
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
- Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области измерения температуры ликвидус расплавов электролитов. Согласно заявленному способу в рабочую ванну с расплавленным электролитом окунают металлический электрод с встроенной внутрь него термопарой. Между замороженным на поверхности электрода электролитом и его жидким расплавом возникает электрохимическая разность потенциалов, которая связана с различной упругостью растворения между твердой и жидкой фазами в приграничном слое и образованием двойного электрического слоя. При плавлении корки уменьшается площадь слоя и вследствие этого уменьшается электрохимическая разность потенциалов. Наибольшее изменение падения разности потенциала происходит вблизи температуры плавления электролита. Технический результат - повышение надежности определения температуры ликвидус расплавов электролитов в рабочей ванне. 2 ил.
Description
Изобретение относится к области измерения температуры ликвидус (температуры плавления) расплавов электролитов. Знание этой температуры особенно важно при промышленном получении материалов. Известно, что температура ликвидус химического соединения во многом определяется различным соотношением образующих его компонентов. По значению температуры ликвидус можно вести контроль за фазовым составом вещества и, путем введения различных добавок, целенонаправленно понижать ее с целью уменьшения энергозатрат.
Известен способ измерения температуры ликвидус (Rolseth S, Verstreken P. and Kobbeltvedt О. Liquidus temperature determination in molten salts. Light metals, 1988, pp. 359-366), который основан на измерении температуры охлаждающегося расплава. В точке фазового перехода жидкость - твердое состояние температура системы не меняется или меняется по иному, чем до и после перехода закону, и такая особенность позволяет определять искомую температуру.
Недостатком такого способа является то, что для его реализации необходим отбор пробы вещества из интересующей области и охлаждение в измерительной ячейке.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ измерения температуры ликвидус непосредственно в рабочей ванне (Gan V.R., Gao Z.S., Zhang. A.L. Multifunction sensor for use in aluminum sells. Light metals, 1995, pp. 233-241), основанный на динамическом отслеживании изменения температуры первоначально холодного датчика при его погружении в горячий расплав. В начальный момент погружения на поверхности датчика происходит образование твердой корки из замороженного электролита, которая затем плавится и переходит в жидкое состояние. Этот переход происходит в области температуры ликвидус и регистрируется по излому на кривой изменения температуры датчика от времени.
Недостатком является нечеткость проявления области перехода в таком способе измерений. Это обусловлено тем, что при температурах расплава, близких к ликвидус, скорость ее изменения становится достаточно быстрой, а величина излома - малой по сравнению с температурой расплава. Это приводит к недостаточной надежности определения температуры ликвидус таким способом.
Цель настоящего изобретения - повышение надежности в определения температуры ликвидус расплавов электролитов непосредственно в рабочей ванне.
Поставленная задача достигается тем, что в способе, включающем погружение холодного датчика в горячий расплав электролита и измерение температуры с течением времени, дополнительно измеряют электрохимическую разность потенциалов и по изменению первой производной от температуры определяют температуру ликвидус.
Способ поясняется графиками, показанными на фиг.1 и 2.
На фиг. 1 приведено изменение величины электрохимического потенциала от температуры погружаемого в раствор глинозема Аl2О3, расплавленного в криолите AlF3•3NaF с добавками, понижающими температуру плавления. На фиг.2 приведен график первой производной изменения потенциала от температуры. Температура расплава равна 1005oС.
Способ осуществляется следующим образом.
В рабочую ванну с расплавленным электролитом окунают металлический электрод с встроенной внутрь него термопарой. Между замороженным на поверхности электрода электролитом и его жидким расплавом возникает электрохимическая разность потенциалов, которая связана с различной упругостью растворения между твердой и жидкой фазами и образованием двойного электрического слоя. При плавлении корки площадь такого слоя уменьшается, и вследствие этого, уменьшается электрохимическая разность потенциалов. Наибольшее изменение потенциала происходит вблизи температуры плавления электролита. Этот эффект позволяет значительно увеличить надежность в определении температуры ликвидус по сравнению с прототипом.
Для определения температуры ликвидус устанавливается зависимость величины электрохимического потенциала от температуры (фиг.1). При погружении на электроде образуется корка из замороженного электролита, которая вначале увеличивается в объеме с одновременным ростом электрохимического потенциала (не показан), и затем с течением времени корка начинает таять. Наибольшее значение потенциала составляет 530 mV, которое уменьшается одновременно с таянием корки до 7 mV. Наибольшее изменение (до 80%) наблюдается в области температуры ликвидус. Для того, чтобы установить ее значение строится график первой производной изменения потенциала от температуры (фиг.2). Искомая величина устанавливается по значению температуры, соответствующей наибольшей скорости уменьшения потенциала - максимуму (-dU/dT) и составляет 948oС, что соответствует значению температуры ликвидус данного электролита.
Применение способа определения температуры ликвидус расплавов электролитов позволяет осуществить оперативный контроль за температурой ликвидус непосредственно в рабочей ванне.
Claims (1)
- Способ определения температуры ликвидус расплавов электролитов в рабочей ванне, включающий погружение холодного датчика в горячий расплав электролита и измерение температуры с течением времени, отличающийся тем, что дополнительно измеряют электрохимическую разность потенциалов и строят график первой производной изменения потенциала от температуры (dU/dT), при этом температура ликвидус соответствует температуре, при которой значение (-dU/dT) максимально, т.е. скорость уменьшения потенциала наибольшая.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002117350/28A RU2221994C1 (ru) | 2002-06-28 | 2002-06-28 | Способ определения температуры ликвидус расплавов электролитов в рабочей ванне |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002117350/28A RU2221994C1 (ru) | 2002-06-28 | 2002-06-28 | Способ определения температуры ликвидус расплавов электролитов в рабочей ванне |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2221994C1 true RU2221994C1 (ru) | 2004-01-20 |
RU2002117350A RU2002117350A (ru) | 2004-01-27 |
Family
ID=32091276
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002117350/28A RU2221994C1 (ru) | 2002-06-28 | 2002-06-28 | Способ определения температуры ликвидус расплавов электролитов в рабочей ванне |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2221994C1 (ru) |
-
2002
- 2002-06-28 RU RU2002117350/28A patent/RU2221994C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Gan V.R. at all, Multifunction sensor for use in aluminum sells Light metals, 1995, p.233-241. * |
КИНДЖЭРИ В. Д. Измерение при высоких температурах. - М.: Государственное научно-техническое издательство литературы по черной и цветной металлургии, 1963, с.366 и 367. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2002117350A (ru) | 2004-01-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8173007B2 (en) | High temperature electrochemical characterization of molten metal corrosion | |
Hurtony et al. | Characterization of the microstructure of tin-silver lead free solder | |
RU2221994C1 (ru) | Способ определения температуры ликвидус расплавов электролитов в рабочей ванне | |
EP0493878B1 (en) | Sensing components of metal melts | |
US6942381B2 (en) | Molten cryolitic bath probe | |
JP5101634B2 (ja) | 鋳鉄の特性に対して影響を与える方法及び酸素センサ | |
CA2299962C (en) | Immersion sensor, measuring arrangement and measuring method for monitoring aluminum electrolytic cells | |
CA1049909A (en) | Process for the determination of the oxide content of a molten salt charge | |
JPH10501628A (ja) | 電気−化学的な活動度の測定方法 | |
JP2005066689A (ja) | 金属の連続鋳造方法 | |
Verstreken | Employing a new bath-and liquidus temperature sensor for molten salts | |
Boča et al. | Density and surface tension of the system KF–K2TaF7–Ta2O5 | |
SU873037A1 (ru) | Способ исследовани границы электрода с электролитом | |
Mamaev et al. | Voltammetry Characteristics of Ceramic Coatings Obtained by Pulse Microplasma Processes on Aluminium, Titanium and Magnesium Alloys | |
RU2039131C1 (ru) | Способ контроля состава электролита алюминиевого электролизера и щуп | |
SU1582109A1 (ru) | Способ определени термодинамических характеристик сплавов в жидком состо нии | |
Sequeira et al. | Corrosion of nickel in sodium sulphate-sodium chloride melts. II. Potential-time and topochemical studies | |
SU759939A1 (en) | Device for determining interaction of materials | |
JP3853250B2 (ja) | 局部腐食センサ、及び同局部腐食センサを使用した局部腐食検出方法並びに局部腐食検出装置 | |
Matsubara et al. | Determination of aluminum concentration in molten zinc by EMF method using calcium fluoride solid electrolyte | |
SU1078307A1 (ru) | Способ определени термодинамических свойств соединений лити в твердом состо нии | |
KR20080084218A (ko) | 나노 다공성 전극을 이용한 고감도 마이크로밸런스 및 그제조방법 | |
KR20240137396A (ko) | 전해전주도금장치의 실시간 도금두께 모니터링방법 | |
JP2004117280A (ja) | 電気化学測定方法、比較電極及び複合電極 | |
Hills et al. | In-situ measurement of dissolved hydrogen during low pressure die casting of aluminium |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040629 |