[实用新型]一种定氧传感器用低氧氧半电池

说明书

技术领域

本实用新型涉及固体电解质氧浓差电池，具体涉及一种定氧传感器用低氧氧半电池。

背景技术

目前国内商业化的钢液快速定氧传感器用氧化锆半电池的氧化锆管主要采用氧化镁稳定氧化锆，参比电极为Cr与Cr2O3混合物，在中高氧（≥50ppm）基本能满足炼钢现场定氧要求，可是涉及到低氧阶段如LF、CAS、RH、VOD等精炼工序，氧含量低至1～2ppm，在此氧位状态下国产钢液定氧探头测量波动较大，产品较好的水平波动也在±1ppm左右，带来酸溶铝的测定值与化验值偏差较大，不能起到指导现场炼钢过程的作用。另外，国产定氧探头在低氧测定过程中随着钢水成分的变化，氧测定状态波动较大，例如船板钢冶炼中由于钛的存在，造成国产定氧探头定氧测成率及准确度降低，说明国产定氧探头对超低氧含量金属熔体氧含量的测定还存在较大的差距，目前该类工序定氧探头主要还是被国外进口产品完全垄断，而长期以来，国外在钢液用定氧锆管生产技术对我国进行封锁。随着国内外钢铁形势日益严峻，全国钢铁行业开发新型精品钢及进一步降低炼钢成本需求越来越强烈，而准确快速定氧是现代炼钢工艺过程至关重要的环节，迫切需要国产钢液定氧传感器在低氧阶段的突破。

发明内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有国产钢液定氧传感器的不足之处，提供一种定氧传感器用低氧氧半电池，其组装的钢液用定氧传感器适用于超低氧含量的测定，测成率高、精度高、响应快、重现性好、成本低，完全符合现代炼钢工艺要求，可替代进口产品，为钢厂降低生产成本。

本实用新型的目的是通过如下技术措施来实现的：一种定氧传感器用低氧氧半电池，包括氧化锆固体电解质管、参比电极和金属回路电极，所述氧化锆固体电解质管为镁钇镨铒共掺杂氧化锆固体电解质管，在镁钇镨铒共掺杂氧化锆固体电解质管底部设有高反应活性参比电极，所述金属回路电极为钼针，设置于镁钇镨铒共掺杂氧化锆固体电解质管的中心且钼针底部与镁钇镨铒共掺杂氧化锆固体电解质管接触，所述高反应活性参比电极上方依次设有氧化铝粉层和高温水泥封装层。

在上述技术方案中，所述氧化铝粉层采用粒度为100目的氧化铝粉。

本实用新型定氧传感器用低氧氧半电池，与同类产品相比，具有显著的优势：完全适合现代炼钢工艺低氧定氧要求，准确实现酸溶铝测定，指导炼钢生产、新工艺及新产品的开发，并可取代国外进口产品，突破了长期以来国外对该技术产品的垄断，为我国钢铁行业炼钢进一步降低生产成本提供了更多的空间。

附图说明

图1为本实用新型定氧传感器用低氧氧半电池的结构示意图。

其中：1.镁钇镨铒共掺杂氧化锆固体电解质管、2.高反应活性参比电极、3. 金属回路电极、4. 氧化铝粉层、5. 高温水泥封装层。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步的描述。

如图1所示，本实施例提供一种定氧传感器用低氧氧半电池，包括氧化锆固体电解质管、参比电极和金属回路电极，所述氧化锆固体电解质管为镁钇镨铒共掺杂氧化锆固体电解质管1，在镁钇镨铒共掺杂氧化锆固体电解质管1底部设有高反应活性参比电极2，所述金属回路电极3为钼针，设置于镁钇镨铒共掺杂氧化锆固体电解质管1的中心且钼针底部与镁钇镨铒共掺杂氧化锆固体电解质管1接触，所述高反应活性参比电极2上方依次设有氧化铝粉层4和高温水泥封装层5。

在上述实施例中，镁钇镨铒共掺杂氧化锆固体电解质管1按照以下方式制备：在反应容器内，按照质量百分比为80%、10%、4%、4%、2%依次加入氯氧化锆溶液、氯化镁溶液、硝酸钇溶液、硝酸镨溶液、硝酸铒溶液，并搅拌混合均匀，然后缓慢滴加氨水溶液产生沉淀，经酸洗、过滤、焙烧可获得镁钇镨铒共掺杂纳米级氧化锆粉末。将所制备的粉末与石蜡按100:10质量比混合，加热搅拌获得均匀浆料，经注射成型制得氧化锆坯管，经脱蜡、烧成工艺可获得低氧定氧传感器用氧化锆固体电解质管。

在上述实施例中，高反应活性参比电极2按照以下方式制备：将高纯Cr粉与Cr2O3粉按80～99:1～20质量比混合均匀，活性溶液是由四氯化钛溶液与氯铂酸溶液按质量比50～80:20～50混合得到。用活性溶液润湿Cr/Cr2O3混合粉末，而后烘干，如此操作反复6次，最后经过800℃煅烧处理，得到低氧定氧传感器用高反应活性参比电极。