輔助電極型定硫傳感器的研究.pdf

1、硫含量是衡量生鐵質(zhì)量的重要指標(biāo)。在高爐煉鐵過程中,鐵水硫含量的高低及變化趨勢,在一定程度上表征了原料條件和高爐工作狀況的好壞。應(yīng)用定硫探頭可以精確測定和在線檢測高爐煉鐵過程以及爐外精煉過程中鐵水的硫含量。因此開展熔融金屬硫含量直測技術(shù)的研究具有重要意義。
　　 本文以MgO部分穩(wěn)定的ZrO2固體電解質(zhì)為原料,以H2S為還原氣體,在ZrO2(MgO)固體電解質(zhì)的表面合成ZrS2和MgS輔助電極。原來的輔助電極合成方法存在一些不足,

2、導(dǎo)致合成的輔助電極層過薄、厚度不均勻,并且實(shí)驗難度較大。本文采取2種手段加以改進(jìn):(1)用HF處理電解質(zhì)管,使其表面疏松化、多孔化,更易于與H2S氣體反應(yīng):(2)對爐型氣路系統(tǒng)加以改進(jìn)?？疾炝撕铣僧a(chǎn)物ZrS2的性質(zhì)。以合成輔助電極層的ZrO2(MgO)為固體電解質(zhì),以Cr和Cr2O3混合物為參比電極材料,Mo絲為電極引線,制成定硫傳感器。繪制了1350℃下碳飽和鐵水中硫電動勢的輸出曲線,比較了不同的定硫探頭輸出電動勢的特征。
　　

3、 基于這些工作取得了以下的研究結(jié)果:
　　 (1)利用HF處理電解質(zhì)管30min可達(dá)到最佳的效果。
　　 (2)改進(jìn)后的爐型實(shí)現(xiàn)了氣體預(yù)熱,延長了氣體停留時間,避免了溫度波動帶來影響。
　　 (3)利用改進(jìn)后的方法合成的輔助電極,在厚度、均勻性上均有所改善,輔助電極層厚度達(dá)到50μm。
　　 (4)ZrS2高溫下易氧化,常溫下不易水化。
　　 (5)具有較厚和較均勻輔助電極層的定硫探頭,輸出穩(wěn)定