一種定硫傳感器輔助電極的製備方法

2023-09-14 18:24:15

專利名稱：一種定硫傳感器輔助電極的製備方法
技術領域：
本發明涉及固體電解質化學傳感器領域，適用於冶金行業中熔融金屬硫含量的在 線檢測。
背景技術：
提高鋼鐵冶煉過程的自動化水平，特別是通過測定冶煉過程中熔融金屬的溫度和 成分，然後根據控制模型及時準確地對冶煉過程進行動態監測和控制，實現冶煉終點預報 和冶煉過程自動化，對於進一步提高鋼鐵冶煉過程的生產效率和鋼鐵產品質量以及減輕勞 動強度和改善冶煉現場工作環境都具有十分重要的意義。
在實際生產過程中，為獲知熔融金屬中的硫含量，一般要經過取樣、送樣、制樣、分 析、計算等諸多步驟，不但測量過程繁瑣，而且也根本滿足不了現代化冶煉過程的需要。因 此，精確測定和在線檢測鐵水硫含量已是鋼鐵冶金過程中一項至關重要的任務。
氧化物固體電解質傳感器在鋼液定氧方面的成功應用啟發人們，利用類似的原理 製成固體電解質定硫傳感器，測量鐵水中的硫含量。六十年代初，研究者就開始對硫化物固 體電解質的性能進行了系統的研究，但由於高溫時硫化物固體電解質的電子導電性和易氧 化性限制了其應用，因此，研究者們開始採用輔助電極型固體電解質進行間接測硫。
Gozzi和Granati用Ca β 〃 -Al2O3作固體電解質，CaS作輔助電極組成定硫傳感 器。輔助電極與鐵水界面的平衡關係為
權利要求
1.以^O2(CaO)作為固體電解質，利用KS-H2O-H2混合氣體在其外表面製備&02+CaS 輔助電極層。
2.根據權利要求1所述的輔助電極的製備方法，其特徵是合成溫度為1300 1900K； 保溫時間為1 20h ；H2S氣體分壓與H2分壓比Al2s/pH2>10'12，H2O蒸氣分壓與H2分壓比Pn1O 1 Pu'Pn1S+ Pn1O +1 lOatm。
全文摘要
一種定硫傳感器輔助電極的製備方法，涉及固體電解質化學傳感器領域，適用於冶金行業中熔融金屬硫含量的在線檢測。針對現有定硫探頭抗熱震性較差，化學性質不穩定，輔助電極受鐵水衝刷易脫落等缺點，本發明公開以ZrO2(CaO)作為固體電解質，利用H2S-H2O-H2混合氣體在其外表面製備穩定的ZrO2+CaS輔助電極層。控制合成溫度為1300～1900K；保溫時間為1～20h；H2S氣體分壓與H2分壓比H2O蒸氣分壓與H2分壓比為1～10atm。本發明的成功實施對制定鐵水預處理脫硫工藝，實現生產過程的自動化控制具有重要意義。
文檔編號G01N27/411GK102033092SQ200910187710
公開日2011年4月27日 申請日期2009年9月29日 優先權日2009年9月29日
發明者於景坤, 劉濤, 李琳 申請人:東北大學