专利名称：冶金熔渣氧离子电导池的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种冶金熔渣氧离子电导池，用于测定高温下冶金熔渣中氧离子的电导率，属于冶金领域。
背景技术：
高温下，冶金熔渣中的氧化物主要以阳离子和阴离子(主要为氧离子)的状态存在，因此冶金熔渣的电导率为电子、阳离子和阴离子(氧离子)电导率之和。目前测定冶金熔渣电导率的电导池仅能测出总电导率。将电极进行改进，采用离子阻塞电极可以测出熔渣的电子电导率。但还没有单独测定冶金熔渣中氧离子电导率的电导池。
发明内容
本发明解决的技术问题是本发明能够定量测定高温冶金熔渣中的氧离子电导率、扩散系数及迁移率等，为利用电化学法进行铁水碳、钢液脱氧和脱硫提供动力学参数。
技术方案本发明电导池采用Y2O3稳定ZrO2陶瓷材料，在电导池的两个侧面上涂有多孔铂金电极，构成电导池的正、负极，电导池内装有熔渣，熔渣中插入两个铂金片作为测量电压的电极，在电导池的上方设有固定铂金片的固定装置。
本发明的电导池材质选用Y2O3稳定ZrO2，主要有2方面的作用(1)作为一种耐火材料，它具有优良的耐熔渣侵蚀能力，可以作为盛放高温液态熔渣的坩埚；(2)由于它是一种氧离子导体，仅允许氧离子通过，而阻塞了电子和阳离子通过，构成了阻塞电极，因此通过电导池的电流可以看成是氧离子电流。在电导池的左右两个侧面分别涂上多孔铂金电极，两个电极是对称的，面积均为A，构成电池的正、负极，氧在多孔铂金电极上完成电化学氧化还原过程。在电池中插入两个铂金片作为测量电压的电极，为了保证两个铂金片之间的距离精确，在电池的上方利用一个陶瓷夹具将铂金片固定。
四
附图为本发明电导池的结构示意图；五具体实施方式
本发明是在电导池1的两侧面上分别装有多孔铂金电极2，构成电池的正、负极，电导池1内装有熔渣3，熔渣3中插入铂金片4和5作为测量电压的电极，在电导池1的上方设有固定铂金片电极固定装置6。
多孔铂金的两个电极2是对称的。
固定装置5为陶瓷夹将铂金片固定。
利用Y2O3稳定ZrO2超细粉末为原料，经石膏模注法成型，1500℃下烧成了长、宽、高分别为30～50mm、10～30mm、10～30mm，壁厚为1～3mm的电导池，采用氯铂酸分解法在左右侧面制作多孔铂金电极，面积为(10～20)mm×(10～20)mm，电导池内装入熔渣，并在熔渣中插入两个铂金片，铂金片的面积为(10～20)mm×(10～20)mm，两个铂金片之间的距离L为10～30mm，从而构成了冶金氧离子电导池。
当在工作电极和对电极施加一定的电压V时，在负极上，氧气分子会发生还原反应，形成氧离子；在正极上，氧离子会氧化成氧分子；在电势梯度的作用下，氧离子将形成由负极向正极定向迁移，产生一个定向迁移的氧离子流，从而形成了氧离子导电，由于Y2O3稳定ZrO2是一种氧离子导体，它只允许氧离子通过，而阻塞了电子和阳离子的通过，因此在整个电导池中的电流I可以看成仅是氧离子迁移的贡献，在两个参比电极之间测量出的电势差U就是由于熔渣中氧离子的迁移电阻而引起的。
在测量时，正、负极分别连接电化学界面的工作电极和对电极，两个铂金片分别接参比电极4和参比电极5。由此可以根据电化学公式计算出熔渣中氧离子的电导率、迁移率和扩散系数。
利用该电导池测定了CaO-SiO2-Al2O3-FeOx渣系的氧离子电导。
权利要求
1.冶金熔渣氧离子电导池，其特征在于电导池(1)采用Y2O3稳定ZrO2陶瓷材料，在电导池(1)的两个侧面上涂有多孔铂金电极(2)，构成电导池(1)的正、负极，电导池(1)内装有熔渣(3)，熔渣(3)中插入铂金片(4)和(5)作为测量电压的电极，在电导池(1)的上方设有固定铂金片(4)和(5)的固定装置(6)。
2.根据权利要求1所述的冶金熔渣氧离子电导池，其特征在于多孔铂金电极(2)的两个电极是对称的。
3.根据权利要求1或2所述的冶金熔渣氧离子电导池，其特征在于固定装置(6)为陶瓷夹。
全文摘要
本发明涉及一种冶金熔渣氧离子电导池，用于测定高温下冶金熔渣中氧离子的电导率，属于冶金领域。特点是电导池采用Y
文档编号G01N27/07GK1808108SQ20051013252
公开日2006年7月26日 申请日期2005年12月26日 优先权日2005年12月26日
发明者宋希文, 安胜利, 赵文广 申请人:内蒙古科技大学