1992 Fiscal Year Annual Research Report
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03555143
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
永田 和宏 東京工業大学, 工学部, 教授 (70114882)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松岡 正雄 山里エレクトロナイト(株), 専務取締役研究所長
丸山 俊夫 東京工業大学, 工学部, 助教授 (20114895)
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| Keywords | リン酸カルシウム / 固体電解質 / カルシウムセンサ / 溶融スラグ / 活量 / 塩基度センサ / 酸化カルシウム / 酸化アルミニウム |
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| Research Abstract |
初年度では4CaO・P_2O_5を固体電解質に用いた塩基度センサの可能性を調べた.その結果,溶鋼温度で精度良くスラグ中の活量を測定できることが分った.一方,溶鋼中のCaのポテンシャルと酸素分圧を測定する方が熱伝達が早く,実用性が高いと判断できるので,2年度では合金中のCaポテンシャルを測定する研究も行った.そのために,(1)Caイオン伝導体である4CaO・P_2O_5を固体電解質に用いたCaセンサの作製,および(2)応答性の良いZrO_2系固体電解質を用いた塩基度センサの作製を行った.
まず,Ag-Ca溶融合金を用い,4CaO・P_2O_5を固体電解質に用いたCaセンサを作製した.Ca濃度の異なるAg-Ca溶融合金を4CaO・P_2O_5固体電解質の両極に置きガルバニ電池を構成したところ,非常に安定した起電力が得られた.
CaO-Al_2O_3スラグと平衡する溶鉄について,Ca,Al,Oのポテンシャルの内2つが分っていれば,そのスラグ中のCaOの活量は決定できる.酸素センサであるZrO_2系固体電解質をCaセンサに用いる原理は次のとうりである.固体電解質の表面にAl_2O_3をコーティングすることによりAlセンサとして作動し,Alのポテンシャルを測定することができる.そこでAl_2O_3をコーティングしない酸素センサから溶鋼中の溶解酸素分圧を測定し,スラグ中のCaOの活量を得る.30Kg真空溶解炉で溶鋼を溶かし,Al_2O_3をコーティングしたセンサとしないセンサを浸せきして,それらの起電力を比較したところAl_2O_3をコーティングしたセンサの方が高い起電力を示した.すなわち,酸素分圧を高く測定する傾向を示した.これは明らかに逆の結果であり,溶鋼の攪拌が小さかったためコーティングしたAl_2O_3が酸素の供給源になってしまったためである.現在,強攪拌の実機での実験を行っている.
ZrO_2系固体電解質を用いた塩基度センサの平衡関係を調べるため,CaO-Al_2O_3-ZrO_2系平衡状態図を作成した.
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Research Products
(1 results)
