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世紀末至今在理論研究和應(yīng)用上都取得了突破性進展。在基礎(chǔ)研究方面，利用氧化鋯等固體電解質(zhì)，實現(xiàn)了鋼水中氧含量的在線快速測量；借助輔助電極制作的快速測量硅含量傳感器也實現(xiàn)了鐵水在線硅含量的快速測量，為鐵水“三脫(脫硅、脫硫和脫磷)”技術(shù)的實現(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，部分已接近實用化。根據(jù)熱力學(xué)方法，實現(xiàn)了鋼水中的氫含量和氮含量的在線快速測量。采用熱電方法，不僅在溫度熱工測量技術(shù)上有所發(fā)展，而且利用熱電方法開展了鐵水在線硅含量快速測量和錳含量傳感器的研究。近年來，基于不同原理的各類冶金傳感器技術(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。我國自20世紀70年代開展了各類冶金特種傳感器技術(shù)的研究，特別是在鋼水快速測溫傳感器及鎢錸快速測溫?zé)犭娕技夹g(shù)的推廣方面、鋼水快速測氧傳感器、銅液連續(xù)測溫測氧傳感器、鐵水快速測硅傳感器及配套的二次儀表的開發(fā)工作均取得了可喜的成績，包括本書作者和同事們的成果。本書的特點在以下幾個方面：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；用冶金傳感器來實現(xiàn)鋼鐵冶煉過程及質(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)詳細介紹了目前國內(nèi)外冶金傳感器的制造技術(shù)、生產(chǎn)標準及工藝。三、詳細介紹了現(xiàn)代冶金傳感器的實驗室研究技術(shù)。四、國內(nèi)外冶金傳感器的最新研究成果。本書綜合論述了各類冶金特種傳感器的基礎(chǔ)理論、實驗室研究方法和在冶金過程中的應(yīng)用技術(shù)。本書概括介紹了冶金特種傳感器近年來國內(nèi)外最新的研究成果。本書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化水平。同時，為實現(xiàn)我國冶金現(xiàn)代化建設(shè)做出積極的貢獻。中國金屬學(xué)會冶金自動化分會主任中國自動化學(xué)會應(yīng)用專業(yè)委員會主任冶金自動化研究設(shè)計院院長作者簡介 萬雅競，男，漢族，1959年11月3日生于北京，1982年大學(xué)畢業(yè)，教授級高工?，F(xiàn)任冶金自動化研究設(shè)計院科研發(fā)展規(guī)劃部副部長兼儀表所總工程師?，F(xiàn)從事冶金傳感器和儀表的研究與開發(fā)工作。曾多次作為國家攻關(guān)項目的主要負責(zé)人參加國家公共項目。在冶金傳感器理論方面，有深入的研究。多篇論文在國內(nèi)外刊物上發(fā)表，獲專利一項。在冶金傳感器方面：銅液連續(xù)定氧和連續(xù)測溫技術(shù)研究在國內(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)代冶金傳感器專業(yè)技術(shù)知識的實用參考書。全書共分11章，對現(xiàn)代冶金傳感器的原理、實驗室研究、結(jié)構(gòu)設(shè)計、功能材料的特性、生產(chǎn)和制造技術(shù)以及在冶金過程中的應(yīng)用都做了詳細的論述?！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)等專業(yè)工作的科技人員、 大專院校師生和科研單位的科技人員參考。

作者簡介

萬雅競，男，漢族，1959年1 1月3日生于北京，1982年大學(xué)畢業(yè)，教授級高工。
    現(xiàn)任冶金自動化研究設(shè)計院科研發(fā)展規(guī)劃部副部長兼儀表所總工程師?，F(xiàn)從事冶金傳感器和儀表的研究與開發(fā)工作。曾多次作為國家攻關(guān)項目的主要負責(zé)人參加國家公共項目。
    在冶金傳感器理論方面，有深入的研究。多篇論文在國內(nèi)外刊物上發(fā)表，獲專利一項。
    在冶金傳感器方面：銅液連續(xù)定氧和連續(xù)測溫技術(shù)研究在國內(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。

書籍目錄

序前言第1章 液態(tài)金屬溫度的測量1.1 引言1.2 溫度傳感器1.3 鋼液溫度的快速測量1.3.1 鋼液快速測溫傳感器1.3.2 消耗型快速測溫傳感器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)問題1.4 連續(xù)測溫技術(shù)1.5 應(yīng)用實例第2章 液態(tài)金屬氧含量的測量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)用實例2.3 銅液定氧傳感器2.3.1 銅液中氧含量的測量原理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 錫液定氧的實踐第3章 鐵水硅含量的測量3.1 引言3.2 熱電法鐵水快速定硅技術(shù)3.2.1 熱電法鐵水測硅原理3.2.2 熱電法測硅實驗室研究3.2.3 鐵水測硅傳感器的設(shè)計3.2.4 鐵水測硅傳感器的試驗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 實驗室鐵水硅含量的測定3.5 熱電法快速定硅技術(shù)3.6 應(yīng)用實例第4章 鋼液碳含量的測量和轉(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)用實例第5章 液態(tài)金屬氫含量的測量5.1 引言5.2 鋼液測氫的原理5.3 鋼液快速定氫系統(tǒng)5.4 應(yīng)用實例5.5 鋁液連續(xù)測氫傳感器第6章 其他特種檢測技術(shù)6.1 引言6.2 鐵水快速測硫傳感器6.3 鐵水快速測氮傳感器及檢測系統(tǒng)6.4 電解鋁液中的氧化鋁濃度檢測6.5 鋼液下渣檢測技術(shù)6.6 鋼水中夾雜物的測量6.7 鋼鐵水取樣技術(shù)6.8 棒材表面溫度的連續(xù)檢測6.9 板坯連鑄機輥縫檢測系統(tǒng)6.1 0結(jié)晶器倒錐度測量系統(tǒng)第7章 傳感器的實驗室研究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 溫度實驗室第8章 現(xiàn)代實驗室的分析設(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 鋼液快速測碳傳感器的生產(chǎn)9.4 鋼液連續(xù)測溫傳感器的制造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 冶金專用檢測儀表11.1 引言11.2 鋼液測溫儀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常用氧電動勢與氧活度數(shù)據(jù)對照表參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：本書所涉及的液態(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程中的一個重要物理參數(shù)。以煉鋼為例，鋼液溫度是反映煉鋼過程中鋼液熔化狀態(tài)下的狀態(tài)參數(shù)，同時也是煉鋼過程中的主要工藝參數(shù)。溫度直接影響冶煉過程的物料平衡狀態(tài)和熱力學(xué)過程，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行的，在冶金科學(xué)不發(fā)達的年代，由于金屬冶煉過程技術(shù)水平低，冶煉者只有通過自身的感覺和經(jīng)驗，通過眼睛觀察金屬冶煉過程中的亮度，來判讀液態(tài)金屬的溫度高低，即固態(tài)金屬在加熱過程中，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)驗的煉鋼工人在煉鋼過程中仍使用這一經(jīng)驗方法。此種方法是經(jīng)驗方法，無法量化液態(tài)金屬的溫度，容易出錯和影響冶煉成功率。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和知識的進步，人類對溫度有了科學(xué)的認識，同時溫度檢測技術(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，實現(xiàn)了科學(xué)準確地測量溫度，特別是鋼鐵及其他有色金屬冶煉過程中的液態(tài)金屬的溫度檢測。液態(tài)金屬的溫度測量技術(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、熱電偶）來實現(xiàn)鋼鐵及有色金屬等液態(tài)金屬溫度的快速測暈和連續(xù)測量。

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《現(xiàn)代冶金傳感器》由機械工業(yè)出版社出版。

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