Вимірювальний пристрій для визначення активності кисню в розплавах металів чи шлаків

1. Вимірювальний пристрій для визначення активності кисню у розплавах металів чи шлаків, що має розміщену на кінці несучої труби вимірювальну головку, в якій встановлений електрохімічний вимірювальний елемент, причому електрохімічний вимірювальний елемент містить закриту з одного кінця трубку із твердого електроліту, в закритому кінці якої розміщений еталонний матеріал, і електрод, причому електрод виступає назовні з протилежного відкритого кінця трубки із твердого електроліту, який відрізняється тим, що на зовнішню поверхню трубки (5) із твердого електроліту нанесено шар (13) із суміші цирконату кальцію і фториду. 2. Вимірювальний пристрій за п.1, який відрізняється тим, що як вказаний фторид використовують щонайменше один з групи фторидів, що включає CaF2, NaF, SrF2, BaF2, MgF2. C2 2 (11) 1 3 75693 4 ється трубки із твердого електроліту для електВигідні форми виконання винаходу відобрарохімічного вимірювального елемента. жені у додаткових пунктах винаходу. Доцільним є Вимірювальні пристрої такого роду відомі, використання фториду із групи, що включає CaF2, [наприклад, із DE 31 52 318 С2]. Описаний в цьоNaF, SrF2, BaF2, MgF2. Для отримання високої му матеріалі датчик служить для вимірювання чутливості вимірювання доцільним є стехіометконцентрації кисню в розплавленому металі. ричний цирконат кальцію. Бажано також, щоб Аналогічні вимірювальні пристрої відомі також [із товщина шару становила від 10 до 100мкм, зокUS 3,578,578, DE 28 10 134 А1 чи DE26 00 рема 30мкм. При цьому за високих робочих тем103C2]. ператур (наприклад, перед десульфатацією) досІснує потреба у вимірюванні поряд з вмістом татньо тоншого шару. При цьому час кисню також і вмісту інших речовин, наявних у спрацьовування дуже малий. При нижчих роборозплавах металів. Тому в основу винаходу покчих температурах (наприклад, після десульфаталадено задачу розробки простого вимірювальноції) необхідний товщий шар. Час спрацьовування го пристрою, а також відповідної трубки із твердов цьому разі дещо більший. го електроліту, за допомогою якої поряд із Трубка із твердого електроліту виготовлена вмістом кисню може бути визначена також конпереважно із стабілізованого ZrO2. Шар може центрація інших елементів. бути нанесений на зовнішню поверхню трубки із Задачу вирішено тим, що в пристрої для витвердого електроліту також лише частково, призначення активності кисню у розплавах металів чому покриттю підлягає лише та частина трубки, чи шлаків має розміщену на кінці несучої і руби в якій розміщена еталонна маса. вимірювальну головку, в якій встановлений елекНижче винахід докладніше пояснюється з витрохімічний вимірювальний елемент, причому користанням прикладу виконання, представленоелектрохімічний вимірювальний елемент містить го на ілюстраціях. На них схематично зображено: закриту з одного кінця трубку із твердого електФіг.1. вимірювальний пристрій, роліту, в закритому кінці якої розміщений еталонФіг.2. поздовжній переріз трубки із твердого ний матеріал, і електрод, причому електрод виелектроліту. ступає назовні з протилежного відкритого кінця Вимірювальний пристрій має несучу трубу 1, трубки із твердого електроліту, згідно з винахона якій встановлена вимірювальна головка 2, дом, на зовнішню поверхню трубки із твердого причому вимірювальна головка 2 всередині несуелектроліту нанесено шар із суміші цирконату чої труби 1 за допомогою контактного елемента 3 кальцію і фториду, який вибирають з групи CaF2, зв'язана з пристроями для вимірювання і обробки NaF, SrF2, BaF2, MgF2. Переважно, цирконат кавиміряних значень. На Фіг.1 показана лише приєльцію є стехіометричним, а вказаний шар має днувальна частина несучої труби 1. товщину від 10 до 100мкм і може покривати зовНа занурюваному кінці вимірювальної головнішню поверхню лише частково. Виявилося, що ки поряд із термоелементом 4 встановлена трубтаким чином може бути визначена, наприклад, ка 5 із твердого електроліту. Термоелемент 4 і концентрація сірки, кремнію або вуглецю у розптрубка 5 із твердого електроліту оточені захиславі. Ефект пояснюється тим, що, наприклад, ним ковпачком 6, призначеним для їх захисту наявна у рідкому металі сірка реагує з СаО із перед і під час занурювання вимірювальної голоцирконату кальцію, причому як продукт реакції вки у розплав, зокрема у розплав заліза чи сталі. вивільняється кисень, а зміна активності кисню На Фіг.2 зображено поздовжній переріз трубна поверхні твердого електроліту вимірюється і ки 5 із твердого електроліту. Вона виготовлена із корелюється з сіркою. Вимірювальний пристрій стабілізованого діоксиду цирконію і вміщує всеможе бути використаний для визначення конценредині як еталонний матеріал 7 суміш хрому і трації сірки, кремнію чи вуглецю в розплавах медіоксиду хрому. Розміщений над ним наповнювач талів чи шлаків, зокрема у розплавах сталі чи 8 є, наприклад, оксидом алюмінію. У трубці 5 із заліза. З його використанням вимірювання здійствердого електроліту концентрично встановленюється швидко. Доцільним є встановлення у ний молібденовий стрижень як електрод 9. Елеквимірювальному пристрої поряд з електрохімічтрод 9 виступає із відкритого кінця трубки 5 із ним вимірювальним елементом також і датчика твердого електроліту. Цей відкритий кінець затемператури, наприклад, термоелемента, за докритий ковпаком 10, причому наповнювач 8 у помогою якого може бути виміряна також і темверхній частині утримується газопроникним цепература розплаву металу. Кремній корелюється ментом 11. Трубка 5 із твердого електроліту отоз вмістом сірки, а вміст вуглецю може бути вирачена стальною оболонкою 12, яка додатково захуваний із кремнієво-вуглецевої температурної хищає трубку під час занурення в розплав рівноваги рідкого металу. металу. Потім у розплаві вона розплавляється і Шляхом використання відповідного винаховивільняє нанесений на трубці 5 із твердого еледові вимірювального пристрою можна уникнути ктроліту шар 13. Шар складається переважно із необхідності проведення пробного аналізу в ласуміші цирконату кальцію і фториду магнію. бораторії, завдяки чому досягається значна екоУ розплаві між оксидом кальцію і сіркою відномія часу в процесі виробництва і, як наслідок, бувається реакція з утворенням CaS і вивільненкращий і швидший вплив на хід процесу виробням кисню, активність якого вимірюють за допоництва. могою трубки із твердого електроліту. 5 Комп’ютерна верстка Т. Чепелева 75693 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601