Détermination rapide de l'activité de l'oxygène dans l'acier liquide à l'aide d'une pile électrochimique à electrolyte solide fonctionnant avec une référence solide. Rapport final

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Extrait

communauté européenne du charbon et de l'acier
la commission
recherche technique « acier »
détermination rapide de l'activité de l'oxygène
dans l'acier liquide à l'aide
d'une pile électrochimique à electrolyte solide
fonctionnant avec une référence solide
eur 5091 d,e,f 1973 communauté européenne du charbon et de l'acier
la commission
recherche technique « acier »
détermination rapide de l'activité de l'oxygène
dans l'acier liquide à l'aide
d'une pile électrochimique à electrolyte solide
fonctionnant avec une référence solide
(1" programme collectif-convention n° 6210-21/070)
rapport final
1973 eur§091d,e,f AVERTISSEMENT
La Commission des Communautés
européennes n'est pas responsable de
l'emploi qui sera fait des informations
contenues dans le présent ouvrage. Octobre 197 Ζ
Détermination rapide de l'activité
de l'oxygène dans l'acier liquide
à l'aide d'une pile êlectrochimique
à electrolyte solidefonctionnant
avec une référence solide"
M. CHASTANT, C. GATELLIER, Mme M. JON
et M. OLETTE
(") Travail réalisé avec l'aide financière de la CECA (Communauté Européenne
du Charbon et de l'Acier) dans le cadre de la Commission " Mesures ". INSTITUT DE RECHERCHES DE LA SIDÉRURGIE FRANÇAISE
I R S I D
- Octobre 1973
DETERMINATION RAPIDE DE L'ACTIVITE DE L'OXYGENE
DANS L'ACIER LIQUIDE
A L'AIDE D'UNE PILE ELECTROCHIMIQUE
A ELECTROLYTE SOLIDE
FONCTIONNANT AVEC UNE REFERENCE SOLIDE.
M. CHASTANT
C. GATELLIER
Mme M. JON
M. OLETTE
RESUME
Pour la détermination rapide et "in situ" de l'activité de
l'oxygène dans l'acier liquide, l'IRSID a mis au point une pile électro­
chimique à electrolyte solide, de faible inertie thermique, caractérisée
par l'emploi comme référence d'un mélange Mo + M0O2 ou Cr + Cr20¿. Après
avoir été testée en laboratoire, cette cellule a servi de base à la réali­
sation d'un dispositif exploitable dans des conditions industrielles, avec
lequel plusieurs centaines de mesures ont été effectuées à divers stades
de l'élaboration de l'acier.
Un accord a alors été conclu entre les firmes HOESCH, MECÍ
et l'IRSID pour le développement et la commercialisation d'une sonde élec­
trochimique. Cette sonde, dénommée OXYTIP, utilise la chaîne électrochimi­
que :
Mo/Mo + MoO // Zircone stabilisée // 0_ / Mo
¿ fe
D'une grande fiabilité et très commode d'emploi, l'OIYTIP
donne simultanément, en 8 à 10 secondes, la mesure de l'activité de
l'oxygène et de la température de l'acier liquide qui sont lues direc­
tement, sans calculs ni corrections, grâce à un appareillage approprié.
0O0
LABORATOIRES : 185, RUE PRÉSIDENT-ROOSEVELT - 78104 SAINT GERMAIN EN LAYE - Tél. [phone] - Télex 27.764 IRSID ST GER - INSEE 802.78.551.0005
STATION D'ESSAIS : 57210 MAIZIÊRES LÈS METZ — Tél. [phone] — Télex 86.253 IRSID MAIZI - INSEE 802.57.433.0001 PLAN
*2f£
INTRODUCTION 3
I. PRINCIPE DE LA METHODE A
II. REFERENCE POUR LA DETERMINATION RAPIDE DE L'OXYGENE DANS LE
FER LIQUIDE 9
Ie) Choix de la référence
2e) Enthalpie libre standard de formation de MoO„ et
cr2o3 : 11
III. REALISATION D'UNE CELLULE POUR LA DETERMINATION RAPIDE DE L'OXYGENE
DANS L'ACIER LIQUIDE 20
IV. RELATIONS PRATIQUES DE CALCUL DE L'ACTIVITE DE L'OXYGENE DANS
L'ACIER LIQUIDE A PARTIR DES MESURES DE FORCE ELECTROMOTRICE 21
Io) Référence Mo + MoO
2e)e Cr + Cr O2
3°) Calcul d'erreur
4e) Influence d'une conductivité partiellement électro­
nique 23
V. DETERMINATION RAPIDE AU LABORATOIRE DE L'ACTIVITE DE L'OXYGENE
DANS LE FER LIQUIDE6
Ie) Appareillage et mode opératoire 2
2e) Résultats et discussion7
VI. DETERMINATION RAPIDE DANS DES CONDITIONS INDUSTRIELLES DE
L'OXYGENE DANS L'ACIER LIQUIDE9
Ie) Description de l'appareillage
2e) Réalisation des essais 30
3°) Résultats et discussion1 Page
VII. SONDE ELECTROCHIMIQUE OXYTIP 35
1°) Description de 1'OXYTIP
2°) Description de l'appareillage6
3°) Caractéristiques et performances de l'OXYTIP .... 37
4°) Exploitation de l'OXYTIP9
CONCLUSION 41
BIBLIOGRAPHIE2
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