D01:10.13374/i.issn1001-053x.1981.01.006 北京钢铁学院学报 1981年第1期 固体电解质定氧电池的近况应用及展望 冶金物化教研室魏寿昆 摘 要 固体电解质定氧电池已广泛地在炼钢及其他工业应用。本文对定氧电池的最近 进展、用途及今后展望作了总结性的評述。国内定氧电池的历史发展、测头试制和 运用作了简略的讨论。作为控制炼钢操作、改进钢锭质量、节约铁合金消耗等的手 段，对定氧电池在下列几方面的应用作了较多的讨论： 1.頂吹氧气转炉悠点的控制， 2.半镇静钢及沸腾钢脱氧的控制， 3,连铸铝镇静钢余铝量的估计， 4.易切削钢疏化夹杂物形态的控制， 5.配合计算机定氧电池在炼钢的在线应用。 在本文的最后部分，对定氧电池的存在问题及误差来源，特别对固体电解质的 电子导电及抗热震性以及提高低含氧量测定的准确度等问题进行讨论。此外，对测 定其他元素例如氮、氢、疏及碳的电池也作了简单的介绍。 一、引 言 自Kiukkola及Wagner I】在1957年提出利用固体电解质纽装电池进行电动势测定之 后，多年来人们对固体电解质电池，特别利用它在钢液中直接定氧，进行了大量的研究工 作。自1971一1972年间起，固体电解质钢液定氧电池的定型产品在比、法、美、澳大利亚、 瑞典、加拿大、日本、捷克、西德及苏联等国【2一]先后问世。尚体电解质定氧电池巳发展 到工业上成熟阶段，已被大量应州于控制各种炼钢操作，在提高钢的质量及成材率、降低铁 合金消耗等方面起了显著的作用。固体电解质定氧电池曾被誉为当前【1]世界上钢铁冶金领 域三大重大科研成果之。 我国在1972年开始研究试制固体电解质电池【刂。1973年在株洲举行全国第一次气体分 析会议上，笔者提出“浓差电池快速直接定氧法”的报告【12】【18]，☑引起国内有关部门多方 面的注意。定氧电池的研究试制工作在国内广泛地开展，对国际上定氧电池的动态作了系统 的总结」【1)。1975【1]及1979年分别在上海、北京召开全国钢液定氧电池技术交流会。 在定氧电池测头设计及组装上作了不断的改进，提高了测成率，在炼钢车间开展了应用的研 究，但迄今未作为定型产品大量推广。 ◆本文1980年10月25日收到。 58
北 京 钢 铁 学 院 学 报 年 第 期 固体 电解质定氧电池的近况应用及展望 ’ 冶金 物化教研 室 魏寿昆 摘 要 固体电解质 定 氧 电池 已 广 泛地在炼钢及 其他 工 业 应用 。 本文对定 氧 电池 的最近 进展 、 用 途及 今 后展 望作 了总结 性的抨述 。 国 内定 氧 电地 的历史 发展 、 测 头试 制和 运 用作 了简略 的讨论 。 作 为 一 控 制炼钢 操作 、 改进钢锭 质 量 、 节 约铁合 金 消耗 等的手 段 ， 对 定 氧 电池在 下 列几 方 面 的应用作 了较 多的讨论 值 吹氧气转炉终 点的控制 半镇静钢及 沸腾钢脱 氧 的控制 连铸铝镇静钢余铝 量 的估 计， 易切 例钢硫化 夹杂物形 态 的控制 配合 计算机 定 氧电池 在 炼钢 的在线应用 。 在本文 的最后 部分 ， 对 定 氧电池 的存在 问题 及 误 差来源 ， 特别对 固体电解质 的 电子导 电及 抗 热震 性以及提 高低含 氧量 测 定 的准确度 等问题进 行讨论 。 此 外 ， 对测 定其他元 素例如 氮 、 氢 、 硫 及碳 的电池也作 了简单的介绍 。 一 、 引 言 自 及 ￡’ 在 了年提 出利用 固体 电解质 组装 电池进 行电动势 测定 之 后 ， 多年来人们 对 固体 电解质 电池 ， 特 别 利用它在钢 液 中直接 定 氧 ， 进行 了大 量 的研 究 工 作 。 自 一 年 间起 ， 固体 电解 质 钢 液定 氧 电 池的定 型产 品 在 比 、 法 、 美 、 澳大利亚 、 瑞典 、 加拿大 、 日本 、 捷克 、 西德 及苏 联 等国 卜 。 先后 问 世 。 固体电解质定 氧 电池 巳发展 到工业 上成熟阶段 ， 已被大 量应 用 于控 制各种 炼钢操 作 ， 在提 高钢 的质 量 及 成材率 、 降低 铁 合金 消耗 等方 面 起 了显著 的作用 。 固体 电解质 定 氧 电池 曾被誉为 当前 「’ 。 〕 世 界上钢 铁 冶 金领 域三大重大科研成 果 之 一 。 我 国在 年开 始研究 试 制 固体 电解质 电池 「“ 。 年 在 株洲举 行 全 国第一 次气体 分 析会议 上 ， 笔者 提 出 “ 浓差 电池快 速直接定氧法 ” 的报告 ’ “ ‘ “ ， 引起 国内有关部 门多方 面 的注意 。 定 氧电池的研究 试 制工 作在 国 内广泛 地 开展 ， 对 国际 上定 氧电池的 动态 作 了系统 的总结 ’ ‘ ‘ “ 。 ‘ 】 及 年分别 在 上海 、 北京召开 全 国钢 液定氧 电池技术交 流 会 。 在定氧 电池测头设计及 组装 上作 了不断的改进 ， 提 高了测成 率 ， 在 炼钢车问开展 了应 用 的研 究 ， 但迄今未 作为定型产品大量 推广 。 本文 年 月 日 收到 。 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1981．01．006
二、发展近况 固体电解质电池定氧和其他定氧方法相比有三大优点：(1)设备简单，(2)不需取样， 在8一5秒内可测出钢液含氧量（氧的活度值ā），(3)测出的氧是溶于钢液内的氧，也即 决定炼钢反应的氧。其他任何定氧方法都需要自炉内取样再进行分析，因之产生两种缺点： 1.必需用铝丝将钢液所含的溶解氧固定为A1,O。再进行分析。由于铝在样模熔化时 产生偏析，生成的A1zO3在锭样中分布极不均匀，分析数据分歧较大。有人进行实验室研 究，对样品分段进行系统的分析，〔O)在0.003-0.14%范围内波动【17】。 2.自炉内取样，同时将钢液内不溶解悬浮的夹杂物取出，其中的氧也予以分析，因此 所分析的是全氧量。而样品中夹杂物含量与取样的时间、地点、钢液的脱氧程度以及夹杂上 浮程度有关。这样可以看出，凡是取样的各种分析方法，除非在取样时采取必要的条件排除 取出夹杂物的可能性，其分析结果是随取样条件的不同而异，因之难以得到可靠性及重现 性。 定氧电池的测头现有三种，即(1)塞式；()管式及(3)针式（图1）。 管式 一一塞式 钋式 图1定氧测头示意图 1-参比电极2-参比材料3-固体电解质 4-填充材料(A12O3)5-回路电极 6-石英管 塞式测头利用时体电解质小片或小棒，高温封接F石英管上。此测头抗热腰性较强，在 国际上大壁采用，也是我国广泛采用的测头形式。对钢液含有较硅强的合金元素（例如镇静 钢所含的铅)时，钢内含氧量较低(a。<20-40ppm),该元素将使石英管的SiOz溶解， 造成测定区域含氧量增高因而影响准确度。在某些情况下，例如钢液内磷有强对流时，测得 的电动势曲线波动很大，难以得到平台。以铝为例，其反应机理如下： 4〔A1)+3Si02(s)=3(Si)+2A12O3(s) (1) 钢液内存在下列平衡： 2Λ1z03(s)=4〔A1)+6〔0) (2) 式(1)促使〔A1〕减少，因而式(2)向右进行，使在测头附近的含〔O)量增高。合并式(1)与式 59
二 、 发展近况 固体 电解质 电 池定 氧和 其他 定 氧方 法 相 比 有三大优点 设 备简单 ， 不需取 样 ， 在 一 场 秒 内可 测 出钢 液 含氧量 氧 的 活度值 。 ， 测 出的氧是 溶 于 钢 液 内的 氧 ， 也即 决 定 炼钢反 应 的 氧 。 其他 任何定 氧方 法都需 要 自炉 内取 样再进行 分析 ， 因之产生 两种 缺 点 必 需 用 铝丝将 钢 液所 含的 溶解 氧 固定 为 再进 行 分析 。 由于 铝在样 模熔 化时 产生 偏析 ， 生 成 的 在 锭 样 中分布极不 均 匀 ， 分析 数据 分 歧较大 。 有人 进行 实验 室研 究 ， 对样 辰 ，分段 进 行 系统 的 分析 ， 〕在 一 范围 内波 动 〔 ’ 。 自炉 内取 样 ， 同 时将钢 液 内不 溶解悬 浮的夹 杂物取 出 ， 其 中的氧也 予 以 分析 ， 因此 所 分析 的是 全氧 量 。 而 样品 中夹 杂物含量 与取样 的 时间 、 地 点 、 钢 液 的脱氧程度以 及 夹 杂上 浮程度有关 。 这样 可以 看 出 ， 凡是 取样 的 各种 分析 方 法 ， 除非 在取样 时采 取 必 要 的 条 件排除 取 出夹杂物 的可 能性 ， 其 分析 结 果是 随取 样 条 件的不 同而 异 ， 因之 难 以 得 到可靠 性及 重现 性 。 定 氧 电池 的 测头 现有三 种 ， 即 塞式 ， 幼 管式 及 针 式 图 。 管式 ， ‘ 一 目 ， ‘ 曰旧 塞式 图 定 氧测 头 示 意图 一 参 比 电极 一 参 比材料 一 固 体 电解质 一 填充材料 。 一 回 路 电极 一 石 英 管 塞 式 测头 利 用囚 休 电解质 小片 或小 棒 ， 高温封 接 于石 英 管 上 。 此 测 头 抗 热 震性较 强 ， 在 国际 上 大 量采 用 ， 也是 我 国广 泛 采用 的 测头形式 。 对 钢 液 含有较 硅 强 的 合 金元素 例 如 镇静 钢所 含的 铝 时 ， 钢 内含氧 量较 低 。 一 ， 该 元素将使石 英 管 的 溶解 ， 造 戍测定 区域 含氧 量增 高 因 而影 响 准确度 。 在某 些情 况 下 ， 例 如 钢 液 内磷有强 对 流 时 ， 测得 的电动势曲线 波 动 很 大 ， 难 以 得 到平 台 。 以 铝为例 ， 其反 应 机理如 下 〔 〕 二 〔 〕 ， 钢液 内存在下 列平 衡 〔 〕 〔 〕 式 促 使〔 均减少 ， 因而式 向右进 行 ， 使在 测头 附近 的 含〔 〕量增 高 。 合并式 与式
(2),得： 3Si02(s)=3〔Si)+6(0) (3) 也可以说，由于〔A1)的存在，石英管在插入钢液的瞬时间，SiO2溶解而产生〔O),使测头 附近的含〔O)量高于熔池应有的含氧量。在不平静的对流强的钢液内，SiO:溶解反应更较 激烈地继续进行，因而使测定的电动势曲线难以出现平台。任何脱氧能力较硅强的元素，例 如铝、锆、钛、镁、钙及稀土元素等，都有同样现象发生。为避免此现象发生，使定氧电池 更适用于测定低含氧量，可在石英管周图涂一层A1zO,或ZrO2粉（同样地测温用的微型 u一管也要复以涂层)，或换用固体电解质管，通常采用ZO,管，即第二种的管式测头。 不少国际商品采用管式测头。 为了降低成本，西德研究成功一种针状测头【18]。围绕1-2毫米直径的钼丝，用等离子 火焰式C2H2一02火焰喷焊参比电极粉达0.1一0.3毫米厚，然后在该层外再喷焊一层0.1一 0.3毫米厚的半稳定的（7%CaO,克分子百分数)ZrO2粉。这样的针式测头在110吨炉内 大量试验，对a,=2-200ppm范围取得和管式测头同样满意的测定结果【1J,但尚有待于 大量投入生产。 国际上不同牌号的定氧电池商品有不同的组装形式，与测枪连接也有不同方法【]。电 池测成率（即每100个电池测试成功，即能得出满意的带有平台曲线的数目）的高低一方取 决于测头的组装，而另一方又取决于使用技术。在组装方面主要须避免产生短路或断路。使 用不当的情况是，(1)插入渣内，(2)钢水沸腾，炉况不稳：(3)熔池温度太高等等。国外 设计有半自动化的小车，需用时 L三3上26三N90山坚131H 将小车开到炉前，测枪自动地以 一定的角度和一定的深度插入熔 池，这样保证得到有良好重现性 的结果【201【2小。国外最近的文 献【22】记载，手插测成率为89%， 而利用小车的插成率为96%。我 15 16 20 22 国对提高测成率进行了多年的研 究，手插测成率达88%(2引。国 内最新组装的测头如图2【)。 钢液定氧电池的参比材料现 2 已很少采用空气，原因是空气的 图2测头整体结构 氧分压较钢液待测的氧分压高的 1-防渣帽，2-固体电解质，3-参比电极材料： 太多，加大了由于固体电解质电 4-石英管，5-A1zO,粉，6-耐火纤维棉，7-高 温水泥，8-刚玉毛細管，9一参比电极引线， 子电导及渗透现象造成的误差。 10-絶缘套管，11-粘土头，12-小纸管，13-塑 常用的参比材料为Cr/CrzO,及 料插座，14-大纸管，15-钢棒，16-双铂能微 型热偶，17-回路电极引线，18-热电偶引线， Mo/MoOz(实际采用Mo及 19-絶缘环，20-絶缘套，.21-枪头，22-枪头连 MoO,在高温下MoO,还原为 接件，23-铜环，24-艳缘导线 MoO:)。由于固体电解质的电子导电，欲得准确的数据，必须对计算用的涅斯特公式进行 校正。对显示n型电子电导的ZrO2,式(4)列出校正后的公式【)： RT E= In+(p) (4) p。1++(p,)子J 60
， 得 〔 卜 〔 〕 也可以 说 ， 由于 〔 〕的存在 ， 石英管在插 入 钢 液的瞬 时间 ， 溶解而产生 〔 〕 ， 使 测头 附近 的 含 〕量高于熔 池应 有的 含氧量 。 在不平 静的对流强的钢 液 内 ， 溶解反应 更较 激烈 地继 续进行 ， 因而使 测定 的 电动 势曲线难 以 出现平 台 。 任何脱 氧能力较 硅 强的元素 ， 例 如 铝 、 错 、 钦 、 镁 、 钙 及 稀土 元素 等 ， 都有同样现 象发生 。 为避 免 此现象发 生 ， 使定氧电池 更适用于 测定 低含氧量 ， 可在石 英管周 围涂一层 或 粉 同样地 测温用 的微型 一管也要 复以 涂层 ， 或换 用 固体 电解质管 ， 通 常采用 管 ， 即第二种 的管式 测头 。 不少 国际商品 采用 管式 测头 。 为 了降低成本 ， 西德 研究成功一 种 针状 测头 ‘ 吕 。 围 绕 一 毫米直径 的钥丝 ， 用 等离子 火焰 式 一 火焰 喷焊参 比 电极粉达。 一 毫米厚 ， 然后 在该层 外再喷焊一层 一 毫米厚 的半稳定的 ， 克分子百 分数 粉 。 这 样的针式 测头在 吨炉内 大量 试验 ， 对 。 一 范围取得 和管式 测头同样满意 的测定结果 ” ， 但 尚有待于 大量投入生产 。 国际 上不 同牌号的定 氧 电池商品 有不 同的组装形式 ， 与测枪连接也有不 同方 法 。 。 电 池 测成率 即每 个 电池测试 成功 ， 即能得 出满意 的带有平 台曲线 的数 目 的高低一方 取 决于测头的组装 ， 而 另一方 又 取决 于使用 技术 。 在组装方 面主 要须避 免产生 短路 或断路 。 使 用不 当的情况是 插入 渣 内 设计有半 自动 化的小车 ， 需用 时 将小车开到炉前 ， 测枪 自动地 以 一定 的角度和 一定 的深度插入熔 池 ， 这样保证得 到有 良好重现性 的结果 “ 。 “ ‘ 。 国外最近 的文 献 “ ’ 记载 ， 手插 测成率为 ， 而利用 小车的插 成率 为 。 我 国对提高测成率 进行 了多年的研 究 ， 手插 测成率达 么 。 国 内最新 组装 的测头如 图 “ 。 钢 液定氧 电池的参比材料现 巳很 少采 用空 气 ， 原 因是 空 气的 氧分压较钢 液待 测的 氧分压 高的 太多 ， 加大 了 由于 固体电解质 电 子 电导及 渗透现象造成的误差 。 常用 的参比材料为 及 实际 采 用 及 钢水沸腾 ， 炉 况不稳， 熔 池温度太 高等等 。 国外 口口口日 图 测 头整 体结构 一 固体 电解质 一 参 比 电极材料 一 粉 ， 一 耐 火纤 维棉 ， 一 高 一 刚玉 毛 细 管 一 绝缘套 管， 一 枯土 头 一 参 比 电极 引线， 一小 纸 管， 一 塑 型接料 ， 在 高温下 还原为 热偶， 一 回路 电极 引线 一 热 电偶 引线， 缘环 一 绝缘套 一 枪头， 一 枪头连 一 铜 环 ， 一 绝 缘导 线 。 由于 固体电解质的 电子导 电 ， 欲得 准确的数据 ， 必须 对计算用 的涅斯特公式 进 行 校正 。 对显示 型 电子 电导的 ， 式 列 出校正后 的公式 “ ‘ 「 七 气 ’ 而， ， 十 吾 十 。 ， 去 舌 去 〕
式中p,一一参比材料的氧分压，大气压， P2一待测钢液的氧分压，大气压； P。'一当网体电解质的离子电导率和电子电导率相等时的氧分压，大气压， R一一气休常数， T一温度，K, F一法拉第常数。 令△G8代表式(5)的标准自由能， +02=〔O) (5) 可以导出， △G8 EF ao=e RT (6) p。'值可用抽氧极化法测定【25]【2]。对国内自制的半稳定的ZrO2(含4%CaO,重量%) 用自行设计的电路系统测出的p。'值为【21【28！： 1gPe1=21.49-69336 T (7) 一般来讲选用Cr/CrzO3为参比材料，在控制炼钢操作时，当钢液含a。<90ppm时可 不加校正，而对a>90ppm时，则选用Mo/MoO,为参比材料也不需用校正t1」。 利用固体电解质电池以测定气体中含氧量国外六十年代【2]即已有多种商品出售。电池 分为炉内测头及炉外测头两种，固体电解质采用管式（图3）。测定燃烧气体含氧量一般采 用空气为参比材料，测定惰性气体如氩、氨气等的含氧量则可采用金属及金属氧化物为参比 材料。我国自制的气体定氧电池已有数种成套仪器以商品出售【】。对采用空气为参比材料 的气体定氧仪，ZO,管的氧渗透性和流动空气带来的冷却效应均对测量的准确度产生影 响。在此方面国内均进行研究取得成果【31」【32】 图3气体测氧仪示意图（空气参比材料） 炉外测头式 炉内测头式 1-炉内，2-冷却器，3-过滤器， 1-冲内，2-测头多 4-测氧仪，5-炉气入口；6-炉气出 3-测氧仪，4-空气入口； 口，7-空气入口，8-空气出口 5-空气出口 三、应 用 固体电解质定氧电池在控制炼钢操作提高钢的质量显示着很大的作用。日本全国各钢厂 1977年一至十月消耗了至少26000个定氧电池【3]。国际上在控制炼钢操作在下列方面取得 良好的效果： :(1)顶吹转炉终点碳的控制； 61
式 中 吾－ 参比材料的氧分压 ， 大气压， 舌－ 待 测 钢 液的氧分压 ， 大气压 。 ， － 当固休 电解质的离子 电导率和 电子电导率 相等时的氧分压 ， 大气压 － 气休常数 － 温度 ， ， － 法拉 第常数 。 令△ 言代表式 的标 准 自由能 ， 士 〔 〕 可 以 导 出 ， 么 分 · 。 一 「 一 ‘ · 。 ‘ 一丽 一 ， ‘ 〕 ， 值可 用抽 氧 极化 法 测定 “ ” “ “ 〕 。 对 国 内 自制 的半稳 定 的 。 含 ， 垂 量 用 自行设计 的 电路 系统 测 出的 。 ， 值为 “ 〔 么 。 ， 一 一般来讲选 用 为参比材料 ， 在控 制炼钢 操 作 时 ， 当钢 液 含 。 。 时可 不加校正 ， 而 对 。 时 ， 则选用 。 为参 比 材料 也不 需 用校 正 汇’ ‘ 。 利 用 固体 电解 质 电池 以 测定气体 中含氧 量 国外六十年代 “ “ 即 已有多种商 品 出售 。 电池 分为炉 内测头及炉外 测头两种 ， 固体 电解质采用 管 式 图 。 测定 燃 烧气体 含氧 量一 般采 用 空 气为参 比材料 ， 测定惰性气体如 氢 、 氦 气等的 含氧 量则 可采 用金 属 及 金 属 氧化 物为参 比 材料 。 我 国 自制 的 气体定 氧 电池 已有数种成 套仪器 以 商 品 出售 “ 。 〕 。 对采 用 空 气 为参 比材料 的气体定 氧仪 ， 管 的 氧渗透 性和 流动 空 气带 来 的冷却效应 均 对 测 量 的 准 确度产 生影 响 。 在此方面 国 内均 进行研 究取得 成 果 “ ‘ 】 【 “ 。 图 气体测 氧仪 示意 图 空气参 比材料 炉外测 头 式 炉 内测 头 式 一 炉 内， 一 冷却器 一 过滤器 ， 卜炉 内 一 测 头 ， 一 测 氧仪 一 炉气入 口 ， 一 炉气 出 一 测 氧仪 一 空气入 口 口 一 空气入 口 一 空气 出 口 一 空气 出 口 三 、 应 用 固体电解质 定氧 电池在控 制 炼钢操 作提 高钢 的质 量显 示 着很 大 的作用 。 日本全 国各钢厂 年一 至 十月 消耗 了至 少 个 定 氧 电池 含 “ 〕 。 国际 上 在 控 制炼钢操 作在下列 方面 取得 良好的效果 ’ 顶 吹转炉终点碳 的控 制 母
(2)半镇静钢及沸腾钢的脱氧控制， (3)连铸镇静钢含铝量的测定， (4)易切削钢硫化夹杂物形态的控制； (5)配合计算机定氧电池在线的应用。 1,顶吹转炉终点碳的控制 众所周知，钢液含碳量与含氧量有一定的关系，但根据炼钢方法的不同，碳氧活度积并 不处于平衡。因此，在，975年之前，人们利川车间固定冶炼工艺的大规模数据测定出实际的 (C)一(O)曲线（即以定氧电池测氧，而另取样定碳），求出(C)与〔O)相互间的经验公式， 再由此公式以测出的氧以定碳。例对180吨转炉，采用LD-AC法炼半镇静钢，在终点为 0.03一0.1%范围内停吹，得出100℃时的下列关系式【31： a.(%C〕=0.021(%C)+22.74×10-4 (8) 在以后的吹炼中，由停吹后测得的a。即计算钢液含〔C)量： (%C)=2.274×10-4 a。-0.021 (9) 又如，根据180、280、300、314吨的顶吹转炉的实验记录数据，在C<0.03%范围内得 出下列关系式【5]， 1ga〔%C)=4(a,T)+0.45(%C) (10) 式中， 1 4(a,T)=Ig Kco+(1+aoKco2) (11) 式(11)中Kc一反应式(C)+〔O)=C0的平衡常数 IgKco116 -+2.0 (12) 而 Kco2一反应式C0+(O)=C0,的平衡常数 1gKco,=848-4.58 (13) 在1600℃时，Kc0=416 Kc02=0.85 由于Kco,值较小而a,值更小，因之a,Kco,值可忽略不计。将Kco值代入式(11)后，得： 4(a,T)=-1g416=-2.619 (14) 代入式(10)简化后，得： 1g〔%C)-0.45%〔%C)=-1ga。-2.619 (1) 根据由式(15)计算出的〔C)在0.2%范围内较凝固定碳法尤为准确。 当钢液中含有余锰，而湿度T不是1600℃时，另一研究T作(100吨顶吹转炉)的经验 公式为【21， (0j(ppm)=8-880(%Mn)+1.63T(℃)-2236 (i6) 当余〔Mn)及温度已知时，即可由测出的〔O)(显然是a)以定〔C)。 随着定氧电池在测头的组装及测量技术的改进，〔C)一a。关系已能证阴基木上符合平衡 关系，但条件不是pco为1大气压，而是Pc0+Pco2=2巴(1630℃)（图4【31）。利用 62
半镇静钢及 沸腾钢的脱氧控 制 连铸镇静钢 含铝 量的测定 ， 易切 削钢 硫 化夹杂物形 态的控 制， 配合计 算机定 氧 电池在线 的应 用 。 顶 吹转炉 终点碳 的控 制 众所周 知 ， 钢 液含碳 量 与 含氧量有一 定 的关系 ， 但 根据 炼钢方 法的不 同 ， 碳 氧活度积 井 不处于平 衡 。 因此 ， 在 年之前 ， 人们 利川车间固 定 冶炼工 艺的大 规模数据 测定 出实际 的 〔 〕一 〔 〕曲线 即 以 定 氧 电池测 氧 ， 而 另取 样 定碳 ， 求 出 〔 〕与 〔 〕相互 间的经 验公式 ， 再 由此 公式 以 测 出的氧 以 定碳 。 例 对 吨转 炉 ， 采 用 一 法炼半镇 静钢 ， 在终 点碳 为 一 范 围 内停吹 ， 得 出 ℃时的下 列 关系式 「“ ‘ 〕 。 〔 〕 一〔 〕 一 在 以后 的吹 炼中 ， 由停吹后 测得 的 。 即计算钢 液 含〔 〕量 〔 〕 又 如 ， 根据 、 、 、 出下列 关系式 “ 〕 一 一 吨 的顶 吹转 炉的实验 记 录数 据 ， 在 范围 内得 。 〔 〕 ， 〔 〕 式 中 ‘ 一 万不百干百丁 ‘ 蕊功 一 二 的平 衡常数 、 、 产 自， 、 式 中 。 － 反应 式 〕 而 。 。 － 反应 式 〔 〕 的平衡常数 ， 。 。 一 毕 一 在 ℃时 ， 。 由于 。 值 较小而 。 值更 小 ， 因之 。 。 。 值可忽 略不 计 。 将 。 。 值 代入式 后 ， 得 ， 一 一 一 代入 式 简 化后 ， 得 〔 〕 一 〔 〕 一 。 一 根据 由式 计算出的 〔 〕在 范围 内较凝 固定碳 法 尤为 准确 。 当钢 液 中含有余锰 ， 而温 度 不 是 ℃ 时 ， 另一研 究 工 作 ，。 吨顶 吹 转炉 的经 验 公式 为 ， ， 〔 〕 〔 〕 一 〔 〕 ℃ 一 当余 〕及 温度已知 时 ， 即可 由测 出的 〔 〕 显 然是 。 以 定 〕 。 随着定 氧电池在测头 的组装及测 量技 术的 改进 ， 〔 〕一。 。 关系 已能 证 明 纂 木 上符 合 平 衡 关系 ， 但 条件不是 。 为 大 气压 ， 而是 。 。 。 。 巴 ℃ 图 ’ 。 利 用