現(xiàn)代冶金傳感器

前言

冶金特種傳感器，特別是基于快離子導(dǎo)體固體電解質(zhì)的冶金成分的快速分析傳感器，自20世紀(jì)末至今在理論研究和應(yīng)用上都取得了突破性進(jìn)展。在基礎(chǔ)研究方面，利用氧化鋯等固體電解質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了鋼水中氧含量的在線快速測(cè)量；借助輔助電極制作的快速測(cè)量硅含量傳感器也實(shí)現(xiàn)了鐵水在線硅含量的快速測(cè)量，為鐵水“三脫(脫硅、脫硫和脫磷)”技術(shù)的實(shí)現(xiàn)提供了重要工具；鋼水中的錳、鉻、鋁等含量的在線快速測(cè)量傳感器和鐵水在線硫含量傳感器技術(shù)的研究，部分已接近實(shí)用化。根據(jù)熱力學(xué)方法，實(shí)現(xiàn)了鋼水中的氫含量和氮含量的在線快速測(cè)量。采用熱電方法，不僅在溫度熱工測(cè)量技術(shù)上有所發(fā)展，而且利用熱電方法開(kāi)展了鐵水在線硅含量快速測(cè)量和錳含量傳感器的研究。近年來(lái)，基于不同原理的各類(lèi)冶金傳感器技術(shù)，在物理、分析化學(xué)、固體離子和物理化學(xué)的研究都有了很大發(fā)展。我國(guó)自20世紀(jì)70年代開(kāi)展了各類(lèi)冶金特種傳感器技術(shù)的研究，特別是在鋼水快速測(cè)溫傳感器及鎢錸快速測(cè)溫?zé)犭娕技夹g(shù)的推廣方面、鋼水快速測(cè)氧傳感器、銅液連續(xù)測(cè)溫測(cè)氧傳感器、鐵水快速測(cè)硅傳感器及配套的二次儀表的開(kāi)發(fā)工作均取得了可喜的成績(jī)，包括本書(shū)作者和同事們的成果。本書(shū)的特點(diǎn)在以下幾個(gè)方面：一、現(xiàn)代冶金傳感器的原理及應(yīng)用詳述現(xiàn)代冶金傳感器的理論；用冶金傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)鋼鐵冶煉過(guò)程及質(zhì)量控制；冶金傳感器在煉鋼、連鑄、精煉及有色金屬冶煉領(lǐng)域的應(yīng)用情況。二、現(xiàn)代冶金傳感器的生產(chǎn)制造技術(shù)詳細(xì)介紹了目前國(guó)內(nèi)外冶金傳感器的制造技術(shù)、生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)及工藝。三、詳細(xì)介紹了現(xiàn)代冶金傳感器的實(shí)驗(yàn)室研究技術(shù)。四、國(guó)內(nèi)外冶金傳感器的最新研究成果。本書(shū)綜合論述了各類(lèi)冶金特種傳感器的基礎(chǔ)理論、實(shí)驗(yàn)室研究方法和在冶金過(guò)程中的應(yīng)用技術(shù)。本書(shū)概括介紹了冶金特種傳感器近年來(lái)國(guó)內(nèi)外最新的研究成果。本書(shū)的出版將有助于從事冶金工作的科技工作者在鋼鐵質(zhì)量控制，實(shí)現(xiàn)煉鋼、連鑄、精煉及有色金屬冶煉快速分析方法的研究和提高冶金自動(dòng)化水平。同時(shí)，為實(shí)現(xiàn)我國(guó)冶金現(xiàn)代化建設(shè)做出積極的貢獻(xiàn)。中國(guó)金屬學(xué)會(huì)冶金自動(dòng)化分會(huì)主任中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)應(yīng)用專(zhuān)業(yè)委員會(huì)主任冶金自動(dòng)化研究設(shè)計(jì)院院長(zhǎng)作者簡(jiǎn)介 萬(wàn)雅競(jìng)，男，漢族，1959年11月3日生于北京，1982年大學(xué)畢業(yè)，教授級(jí)高工?，F(xiàn)任冶金自動(dòng)化研究設(shè)計(jì)院科研發(fā)展規(guī)劃部副部長(zhǎng)兼儀表所總工程師?，F(xiàn)從事冶金傳感器和儀表的研究與開(kāi)發(fā)工作。曾多次作為國(guó)家攻關(guān)項(xiàng)目的主要負(fù)責(zé)人參加國(guó)家公共項(xiàng)目。在冶金傳感器理論方面，有深入的研究。多篇論文在國(guó)內(nèi)外刊物上發(fā)表，獲專(zhuān)利一項(xiàng)。在冶金傳感器方面：銅液連續(xù)定氧和連續(xù)測(cè)溫技術(shù)研究在國(guó)內(nèi)處于領(lǐng)先地位；在鐵水快速定硅技術(shù)、鋼水連續(xù)測(cè)溫傳感器和鋼水快速定氧傳感器及儀表的研究也取得較多成果。

內(nèi)容概要

　　《現(xiàn)代冶金傳感器》是一本全面介紹現(xiàn)代冶金傳感器專(zhuān)業(yè)技術(shù)知識(shí)的實(shí)用參考書(shū)。全書(shū)共分11章，對(duì)現(xiàn)代冶金傳感器的原理、實(shí)驗(yàn)室研究、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、功能材料的特性、生產(chǎn)和制造技術(shù)以及在冶金過(guò)程中的應(yīng)用都做了詳細(xì)的論述?！冬F(xiàn)代冶金傳感器》可供從事鋼鐵、有色冶金和玻璃行業(yè)等專(zhuān)業(yè)工作的科技人員、 大專(zhuān)院校師生和科研單位的科技人員參考。

作者簡(jiǎn)介

萬(wàn)雅競(jìng)，男，漢族，1959年1 1月3日生于北京，1982年大學(xué)畢業(yè)，教授級(jí)高工。
    現(xiàn)任冶金自動(dòng)化研究設(shè)計(jì)院科研發(fā)展規(guī)劃部副部長(zhǎng)兼儀表所總工程師。現(xiàn)從事冶金傳感器和儀表的研究與開(kāi)發(fā)工作。曾多次作為國(guó)家攻關(guān)項(xiàng)目的主要負(fù)責(zé)人參加國(guó)家公共項(xiàng)目。
    在冶金傳感器理論方面，有深入的研究。多篇論文在國(guó)內(nèi)外刊物上發(fā)表，獲專(zhuān)利一項(xiàng)。
    在冶金傳感器方面：銅液連續(xù)定氧和連續(xù)測(cè)溫技術(shù)研究在國(guó)內(nèi)處于領(lǐng)先地位；在鐵水快速定硅技術(shù)、鋼水連續(xù)測(cè)溫傳感器和鋼水快速定氧傳感器及儀表的研究也取得較多成果。

書(shū)籍目錄

序前言第1章 液態(tài)金屬溫度的測(cè)量1.1 引言1.2 溫度傳感器1.3 鋼液溫度的快速測(cè)量1.3.1 鋼液快速測(cè)溫傳感器1.3.2 消耗型快速測(cè)溫傳感器1.3.3 消耗型快速熱電偶絲的研究1.3.4 消耗型快速熱電偶使用中存在的技術(shù)問(wèn)題1.4 連續(xù)測(cè)溫技術(shù)1.5 應(yīng)用實(shí)例第2章 液態(tài)金屬氧含量的測(cè)量2.1 引言2.2 鋼液定氧傳感器2.2.1 鋼液定氧理論2.2.2 鋼液快速定氧傳感器的結(jié)構(gòu)2.2.3 氧化鋯固體電解質(zhì)的研究2.2.4 鋼液定氧參比電極的研究2.2.5 應(yīng)用實(shí)例2.3 銅液定氧傳感器2.3.1 銅液中氧含量的測(cè)量原理2.3.2 銅液快速定氧傳感器2.3.3 銅液連續(xù)定氧傳感器2.3.4 銅液定氧參比電極的研究2.3.5 應(yīng)用實(shí)例2.4 錫液連續(xù)定氧傳感器2.4.1 錫液定氧的理論推導(dǎo)2.4.2 錫液定氧的實(shí)踐第3章 鐵水硅含量的測(cè)量3.1 引言3.2 熱電法鐵水快速定硅技術(shù)3.2.1 熱電法鐵水測(cè)硅原理3.2.2 熱電法測(cè)硅實(shí)驗(yàn)室研究3.2.3 鐵水測(cè)硅傳感器的設(shè)計(jì)3.2.4 鐵水測(cè)硅傳感器的試驗(yàn)3.2.5 熱電法定硅小結(jié)3.3 電化學(xué)法鐵水快速定硅技術(shù)3.3.1 輔助電極(ZrO1-ZrSiO4)型快速定硅傳感器3.3.2 輔助電極SiO2快速定硅傳感器3.3.3 基于電解質(zhì)的鐵水定硅傳感器3.4 實(shí)驗(yàn)室鐵水硅含量的測(cè)定3.5 熱電法快速定硅技術(shù)3.6 應(yīng)用實(shí)例第4章 鋼液碳含量的測(cè)量和轉(zhuǎn)爐副槍技術(shù)4.1 引言4.2 爐前快速定碳傳感器4.2.1 結(jié)晶定碳的原理4.2.2 鋼液快速定碳傳感器結(jié)構(gòu)4.2.3 鋼液快速定碳傳感器的應(yīng)用4.3 轉(zhuǎn)爐副槍技術(shù)4.4 轉(zhuǎn)爐副槍系統(tǒng)4.5 轉(zhuǎn)爐副槍操作4.6 應(yīng)用實(shí)例第5章 液態(tài)金屬氫含量的測(cè)量5.1 引言5.2 鋼液測(cè)氫的原理5.3 鋼液快速定氫系統(tǒng)5.4 應(yīng)用實(shí)例5.5 鋁液連續(xù)測(cè)氫傳感器第6章 其他特種檢測(cè)技術(shù)6.1 引言6.2 鐵水快速測(cè)硫傳感器6.3 鐵水快速測(cè)氮傳感器及檢測(cè)系統(tǒng)6.4 電解鋁液中的氧化鋁濃度檢測(cè)6.5 鋼液下渣檢測(cè)技術(shù)6.6 鋼水中夾雜物的測(cè)量6.7 鋼鐵水取樣技術(shù)6.8 棒材表面溫度的連續(xù)檢測(cè)6.9 板坯連鑄機(jī)輥縫檢測(cè)系統(tǒng)6.1 0結(jié)晶器倒錐度測(cè)量系統(tǒng)第7章 傳感器的實(shí)驗(yàn)室研究7.1 引言7.2 金屬熔化設(shè)備(高頻爐，中頻爐)7.3 電阻爐設(shè)備7.4 耐火材料和保溫材料7.5 溫度實(shí)驗(yàn)室第8章 現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室的分析設(shè)備8.1 引言8.2 掃描電子顯微鏡和電子透射顯微鏡8.3 X射線衍射儀第9章 冶金傳感器的生產(chǎn)制造工藝9.1 引言9.2 鋼液快速定氧傳感器的生產(chǎn)9.3 鋼液快速測(cè)碳傳感器的生產(chǎn)9.4 鋼液連續(xù)測(cè)溫傳感器的制造9.5 銅液連續(xù)定氧傳感器的制造第10章 傳感器的生產(chǎn)制造設(shè)備10.1 引言10.2 鎢錸熱電偶絲絞接設(shè)備第11章 冶金專(zhuān)用檢測(cè)儀表11.1 引言11.2 鋼液測(cè)溫儀11.3 鋼液定氧儀附錄附錄A常用冶金高溫?zé)犭娕挤侄缺頂?shù)據(jù)附錄B常用熱力學(xué)數(shù)據(jù)附錄C常用氧電動(dòng)勢(shì)與氧活度數(shù)據(jù)對(duì)照表參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：本書(shū)所涉及的液態(tài)金屬是指鋼鐵及有色金屬。溫度是鋼鐵及其他有色金屬冶煉過(guò)程中的一個(gè)重要物理參數(shù)。以煉鋼為例，鋼液溫度是反映煉鋼過(guò)程中鋼液熔化狀態(tài)下的狀態(tài)參數(shù)，同時(shí)也是煉鋼過(guò)程中的主要工藝參數(shù)。溫度直接影響冶煉過(guò)程的物料平衡狀態(tài)和熱力學(xué)過(guò)程，是影響最終產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素之一。眾所周知，金屬冶煉是在高溫下進(jìn)行的，在冶金科學(xué)不發(fā)達(dá)的年代，由于金屬冶煉過(guò)程技術(shù)水平低，冶煉者只有通過(guò)自身的感覺(jué)和經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)眼睛觀察金屬冶煉過(guò)程中的亮度，來(lái)判讀液態(tài)金屬的溫度高低，即固態(tài)金屬在加熱過(guò)程中，固態(tài)金屬由暗變紅，到逐漸變亮意味著固態(tài)金屬的溫度從低到高；液態(tài)金屬在冶煉過(guò)程中的亮度越明顯意味著液態(tài)金屬的溫度越高，至今具有豐富經(jīng)驗(yàn)的煉鋼工人在煉鋼過(guò)程中仍使用這一經(jīng)驗(yàn)方法。此種方法是經(jīng)驗(yàn)方法，無(wú)法量化液態(tài)金屬的溫度，容易出錯(cuò)和影響冶煉成功率。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和知識(shí)的進(jìn)步，人類(lèi)對(duì)溫度有了科學(xué)的認(rèn)識(shí)，同時(shí)溫度檢測(cè)技術(shù)也得到了發(fā)展，發(fā)明了采用接觸法和非接觸法溫度計(jì)，實(shí)現(xiàn)了科學(xué)準(zhǔn)確地測(cè)量溫度，特別是鋼鐵及其他有色金屬冶煉過(guò)程中的液態(tài)金屬的溫度檢測(cè)。液態(tài)金屬的溫度測(cè)量技術(shù)的發(fā)展從根本上改變了傳統(tǒng)的冶煉工藝。本章主要討論的就是采用接觸法（溫度計(jì)、熱電偶）來(lái)實(shí)現(xiàn)鋼鐵及有色金屬等液態(tài)金屬溫度的快速測(cè)暈和連續(xù)測(cè)量。

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《現(xiàn)代冶金傳感器》由機(jī)械工業(yè)出版社出版。

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