首页 理论教育如何检测铜液中氧含量?

如何检测铜液中氧含量?

【摘要】:当铜液中的氧化亚铜还原不彻底时,将对产品质量造成极大的危害,所以控制铜液中的O含量至关重要。铜液的氧活度电化学测量是一项比较成熟的测氧技术,它利用氧浓差电池作为传感器来测定特定温度下铜液的氧分压,以此确定铜液的O含量。测量一旦开始,传感器检测的温度电动势和氧电动势信号转换成数字信息送入计算机,计算机按照特定的数学模型处理后直接给出连续检测的铜液温度与O含量。

当铜液中的氧化亚铜还原不彻底时,将对产品质量造成极大的危害,所以控制铜液中的O含量至关重要。

铜液的氧活度电化学测量是一项比较成熟的测氧技术,它利用氧浓差电池作为传感器来测定特定温度下铜液的氧分压,以此确定铜液的O含量。氧浓差电池由氧化锆(ZrO2)基二元系高温固体电解质和Co+CoO参比电极组成。氧化锆固体电解质在铜的冶炼温度下具有O离子导电的特性,当氧电池被插入铜水中时,固体电解质两侧(铜液与参比电极)的O分压不同,高O位的O离子通过电解质向低O位的方向迁移,最终建立起稳定的氧浓差电动势。该电动势的大小由该热力学系统的温度和电解质两侧的氧活度所决定。铜液中的氧活度、铜液的温度、氧浓差电动势三者之间满足一定的函数关系,其中氧浓差电动势由铜液的O分压与参比电极的O分压之差决定。参比电极的O分压是已知的,因此只需测出氧浓差电动势和铜液的温度,就可计算出铜液中的O分压,进而求出铜液的O含量。

利用氧活度电化学法已实现O含量的自动化检测,检测系统由传感器、高速数据采集、数据接收与存储、数据处理与历史数据记录、曲线/数据显示与打印五部分组成。将传感器固定在特制的升降架上,距铜液(流槽或熔池)一定距离进行烘烤,然后缓慢浸入铜液中,并调整预定位置使铜液没过氧电池。测量一旦开始,传感器检测的温度电动势和氧电动势信号转换成数字信息送入计算机,计算机按照特定的数学模型处理后直接给出连续检测的铜液温度与O含量。