Современные процессы рафинирования стали
  2.5 Определение активности кислорода и содержания серы в металле методом электродвижущих сил

В настоящее время в промышленных условиях используются электрохимические датчики окисленности металла, которые позволяют измерять активность растворенного в металле кислорода методом электродвижущих сил (ЭДС). Схема способа определения активности кислорода в расплаве методом ЭДС показана на рисунке 2.14.

Схема датчика для определения активности кислорода в металле методом ЭДСОснову датчика составляет колпачок из твердого электролита, в качестве которого чаще других используется ZrO2 стабилизированная небольшими добавками CaO и MgO. Внутри колпачка находится электрод сравнения, в качестве которого обычно используют смеси Mo с MoO2 или Cr с Cr2O3. После погружения датчика в металл между контактирующим с расплавом железным электродом и электродом сравнения возникает ЭДС, величина которой (Е) связана с величинами равновесных парциальных давлений кислорода в электроде сравнения и над металлом соотношением

Рисунок 2.14 – Схема датчика для определения активности кислорода в металле методом ЭДС

где R – универсальная газовая постоянная; T – температура, К; n – число переноса потенциалобразующего процесса; F – число Фарадея; PметO2 – равновесное парциальное давление кислорода над исследуемым металлом; PсрO2 – равновесное парциальное давление кислорода в электроде сравнения.

Зная величину PметO2 и термодинамические параметры реакции

можно рассчитать активность растворенного в металле кислорода.

Метод ЭДС применяется также для определения содержания серы в металле. С этой целью поверхность колпачка покрывается слоем оксида металла. После погружения датчика в металл у его поверхности протекает реакция

При этом датчик измеряет активность кислорода в металле, величина которой определяется содержанием в металле серы.

  2.5 Определение активности кислорода и содержания серы в металле методом электродвижущих сил
РЕКЛАМА НА САЙТЕ

КНИГИ ПО МЕТАЛЛУРГИИ