Use of Zirconia Sensors in the Metallurgical Industry in Japan

Gotō, Kazuhiro; Susa, Masahiro

doi:10.1016/b978-0-444-98901-7.50012-9

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“…Große Stückzahlen von potentiometrischen Sauerstoffsensoren werden heute bei der Messung des Sauerstoffgehaltes in flüssigen Metallschmelzen, insbesondere bei der Stahlerzeugung, eingesetzt [5], Der 0 2 -Gehalt in der Stahlschmelze ist ein Schlüsselparameter für die Qualitätssicherung bei der Stahlproduktion und wird produktionsbegleitend gemessen. Man bedient sich hierzu spezieller Eintauchsonden, die in die Stahlschmelze eingebracht werden (Bild 12) [9].…”

Section: 2 -Messung In Stahlschmelzenunclassified

ZrO₂-Gassensoren und ihre Anwendungen

Vogel¹,

Baier²,

Weber³

1995

tm - Technisches Messen

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Stabilisiertes Zr0 2 ist bei Temperaturen zwischen 450°C und 950°C ein guter Sauerstoffionenleiter und ein schlechter Elektronenleiter. Es zeichnet sich darüber hinaus durch hohe chemische Stabilität aus. Daher ist es ein geeignetes Material für Gassensoren, die unter sehr rauhen Umgebungsbedingungen eingesetzt werden sollen, d.h., bei hohen Temperaturen und in aggressiver Atmosphäre. Im Aufsatz wird die Anwendung von dotiertem Zr0 2 in potentiometrischen und amperometrischen Sensoren dargestellt. Neben den Sauerstoffühlern, die bei der Regelung der Gemischbildung in Verbrennungsmotoren, der Restsauerstoffmessung in Rauchgasen, zur Überwachung und Optimierung von Verbrennungsprozessen und der Sauerstoffmessung in Metallschmelzen eingesetzt werden, wird eine neue Rauchgassonde zur Überwachung der Verbrennungsqualität von Feuerungsanlagen vorgestellt. Zr0 2 gas sensors and their applicationsStabilized zirconio is a good oxygen ion conductor and a bad electron conductor at temperatures between approx. 450°C and950°C. Moreover it has an excellent chemical stability. These properties make it a material very well suited for the application as active element in gassensors for use in harsh environmental conditions, like at high temperatures and aggressive atmosheres. The paper describes the application of doped zirconia in Potentiometrie and amperometric sensors. Oxygen sensors for application in combustion engine control, combustion control and oxygen measurement in liquid steel will be described, together with a new sensor for the detection of combustible gases and its application in combustion control.

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Section: 2 -Messung In Stahlschmelzenunclassified

ZrO₂-Gassensoren und ihre Anwendungen

Vogel¹,

Baier²,

Weber³

1995

tm - Technisches Messen

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“…The oxygen sensors are regularly used in converter steelmaking, ladle treatment and casting of steel. [1][2][3][4] In other words, the oxygen sensor is a simple oxygen concentration cell which is mainly composed of a solid electrolyte and a reference electrode. 5,6 Magnesia partially stabilised zirconia ceramic with ionic conductivity at high temperatures is widely used as the solid electrolyte in the form of a closed end tube for the oxygen sensors.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Processing and performance of Cr₂O₃–Fe₂O₃reference electrode powders prepared by oxide coprecipitation

Soykan¹,

Karakaş²

2007

Powder Metallurgy

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Cr 2 O 3 -Fe 2 O 3 based oxide mixtures for reference electrode powders of oxygen sensors were processed using oxide coprecipitation route. A special method for preparing reference electrode powders has been developed by mixing coarse Cr particles with the oxide mixture in the form of Cr-Fe hydroxide. Morphology and size of the mixed oxide powders were characterised by means of scanning electron microscopy and laser diffraction method. With the coprecipitation process, chemically homogeneous and very fine powders with a mean particle size of 1 . 53 mm were prepared. This powder mixture adhered and loosely coated to Cr particles. The processed reference electrode powders were tested in low level oxygen concentration measurements of steelmaking process under industrial scale. The reference electrode powders showed excellent results in terms of electromotive force reproducibility, response time and accuracy in soluble aluminium predictions at the oxygen concentration measurements. Most of the particles of the reference electrode powder remained separated after dipping to molten steel.

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