SU632943A1

SU632943A1 - Способ измерени влажности защитных газов

Info

Publication number: SU632943A1
Application number: SU772479636A
Authority: SU
Inventors: Виктор Леонидович Пишванов; Валериан Николаевич Теуш; Лариман Гильмизянов; Игорь Васильевич Кирнос; Анатолий Дмитриевич Неуймин
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский институт металлургической теплотехники
Priority date: 1977-04-26
Filing date: 1977-04-26
Publication date: 1978-11-15

Description

I

Изобретение относитс к измеритель ной технике и может быть использовано при контроле и регулировании окислительно-восстановительных свойств защитных газов в процессе их производства и применени в печах термической обработки металла.

Известен способ влажности газов электрохимическим датчиком кислородного потенциала с твердым электролитом из окиси циркони равновесного, парциального давлени кислорода 1J .

Однако этот способ непригоден дл измерени влажности защитных газов, которые обычно не содержат свободного кислорода.

Ближайшим техническим решением к изобретению вл етс способ измерени влажности защитных газов, представл ющих собой смесь Н - - HgO - СО - со - СНд , заключающийс в использовании электрохимического датчика с твердым электролитом ч электродами дл определени соотнощени Нг/НхО и последующего расче- та влажности г-аза по этому соотношению при известной концентрации водорода 2 .

Однако, когда на электродах датчика протекают реакции в анализируемом

газе и устанавливаетс термодинамическое равновесие, измерение фактической неравновесной влажности газа в печи при помощи датчика кислородного потенциа .па невозможно.

Целью изобретени вл етс расширение области использовани датчика за счет обеспечени термодинамического равновеси на электродах

Дл этого по предлагаемом способу в анализируемой газовой смеси устанавливают температуру, .электродов датчика в пределах 4ЬО-750 С, врем пребывани газовой смеси в приэлектродном пространстве 0,004-0,01 с, причем используют электроды, обеспечивающие термодинамическое равновесие только по реакции горени водорода.

При температурах выше 7ЬО с увеличиваютс скорости реакций +СО иСО+Н О СО,, tHj. Это- приводит к изменению влажности анализируемого газа в приэлектродном пространстве датчика . При температурах ниже 450 С снижаетс э.11ектрохимическа активность электродов и возрастает сопротив.пение твердого электролита.

Claims

Увеличение времени пребьшани газа В приэлектродном пространство более Q,01 с приводит к снижению влажности газа в датчике за счет реакций вод ного газа и конверсии метана и других углеводородов. При уменьшении времени пребывани менее 0,004 анализируемый газ охлаждает рабочую часть датчика. Пример осуществлени предлагаемого способа. Проводились измерени влажности защитного газа двух типов. 1,Азотноводородный газ с добавками природного газа до 5% ( 5,0% Hj 0,0-0,05%СН4 ,,003%, 90-95% Nj 0.01-0,1% HjO ). 2.Экзотермический газ, очищаемый от СО2 (1,0-1.2% На ,1,5-1,7%Со2 , ,003%, Ng - остальное). Защитные газы примен лись при тер мообработке проката. Измерени проводились на специальном стенде дл испытани датчиков. Анализируемый газ подавалс по керамической трубке на внутренний элек трод датчика, выполненного в виде пробирки. Размеры пробирки, керамической трубки и расход газа на датчик обеспечивали врем пребывани анализируемого газа в призлектродном пространстве 0,008 с. В рабочей части датчика поддерживалась температура . В качестве газа сравнени использовали/воздух (РО 0,21 ати) . Влажность газа определ ли по уравнению --(.,0992 Кр-0,0992е§- . где Е - показани датчика, мВ; Кр- константа равновеси реакции H OsSHj- - 0,5Од ; Рц оЛ парциальные давлени вод ных паров и водорода. Использование предлагаемого спосо ба контрол влажности защитных газов при помощи электрохимического датчика кислородного потенциала обеспечивает надежный автоматический контрол осйовной характеристики окислительно-восстановительных свойств печной атмосферы - влажности. Предлагаемым способом можно контролировать влажность защитных атмосфер в термических печах при регулировании ее добавками природного газа и других углеводородных газов в услови х , когда термодинамическое равновесие не устанавливаетс . Поддержива необходимую влажность защитных газов в печи, можно с помс цью датчика управл ть газовым режимом термических печей, обеспечить защиту стали от окислени и обезуглероживани . Формула изобретени Способ измерени влажн:ости защитных газов, представл ющих собой смесь Н -Н20-С02-СО-И2 СНд , заключакщийс в использовании электрохимического датчика с твердым электролитом и электродами дл определени отношени H VH O и последующего расчета влажности газа по этому соотношению при известной концентрации водорода, отличающийс тем, что, с целью расширени области использовани датчика .за счет обеспечени термодинамического равновеси на электродах, в анализируемой г-азовой смеси устанавливают температуру электродов датчика в пределах.450-750°G, врем пребывани газовой смеси в приэлектродном пространстве 0,004-0,01 с, причем используют электроды, обеспечивакнцие термодинамическое равновесие только по реакции горени водорода. Источники информации, прин тые во вншмание при экспертизе: i.R.Q.H.Record Meta&Eurg-ia and Metae forming -tq72,v. 39,,р-413-4-(б.
2.S.
3. Lourence ,H S-Spacie.). L.Sc,t oede Auiomat1c .,(oe.5,ppбЗЗ-б43.