司还用测定废气量和废气中CO分压以计算脱碳量的方法来控制终点碳。日本一些厂子，如新 日铁八幡制铁〔4)用红外线分析仪等分析CO、C0,和0：成分，并用废气成分和真空度同 时作为控制冶炼过程的依据。法国的一些厂子利用废气温度的升高和降低来掌握过程。瑞典 ASEA-SKF用供氧量（即元素氧化所需氧的理论计算值）来确定吹氧时间。所有这些方 法都有一定的参考价值。但大多数受设备和工艺的影响，有的则不能连续显示，因而使用上均 有不便之处。西德Witte特钢所使用的氧浓差电池〔3)对控制VOD过程显示了很大的优越 性。这次在大连钢厂VOD法试验中，使用了这种装置，连续地显示了过程的进展，取得了 相当满意的结果。实践证明，它是目前VOD过程控制中较好的手段之一。 二、氧浓差电池测定气氛氧的基本原理 氧浓差电池是把氧状态变化的自由能变化转变为电能的一种装置。图2是电池的示意 图。电池布置为：Pt,空气/ZrOz(CaO)/Oz,Pt。 这就是一个氧浓差电池的装 置，ZrO.(CaO)的一端为含氧 气体I,其分压为Po21)。另 一端为含氧气体【，其分压为 Po2(假定Po2(I)>PoI)0 由于气密性很好，两端气体不能 往来。但用CaO稳定的ZrO:是 2-0g(ca0) Po:(5) 一个固体电介质。高温下，它是 图2氧浓差电池工作原理示意图 一个良好的氧离子导体。当温度 1-刚玉管（或石荚管)，2-固体电解质ZrO,(CaO), 大于550℃时，这个固体电解质 3-毫伏表，4-Pt电极 就可以顺利地传递氧离子O一。 因此发生了氧离子由高压端I向低压端I的传递。此过程自由能的变化为： 氧状态的变化 0241)=02(x) 其自电能变化 P02s1) △F=RT1nPo:) 式中：R一理想气体常数8.314焦耳/度·克分子， T—绝对温度，K。 电化学反应（在电极上） I端 02+4e=20一①极 I端 20一=02+4e曰极 如果这时我们任正负极之间连一毫伏计，它就会显示电势值来。这个电化学反应所作的 最大功为W最大=QE。式中，Q-一电量，E一电动势。 由于此电能是由氧状态变化而产生的自由能变化所得，所以我们能够通过热力学计算来 得到它。在恒温、恒压条件下，体系自由能的减少一△F等于化学反应能够做的最大有用功 W最大。即-△F=QE。一克分子氧其离子所带电量为Q=F。n为价电子，即电池反应得 失电子数，一克分子氧为4：F为法拉弟常数，等于96500库仑。所以 38司还 用测定废 气最和废 气 中 C O 分压 以 计算脱碳量 的方法来控制终点碳 。 日本一些厂子 , 如新 日铁八播 制铁 厂 〔4〕用红外线分析仪 等分 析 C O 、 C O : 和 0 : 成分 , 并用废 气成 分和真空 度同 时 作为控 制冶炼过 程 的依据 。 法 国的一些厂 子利用废 气温度的升高和降低来掌握过程 。 瑞典 A S E A 一 5 K F 用供氧量 ( 即 元素氧 化所需氧的理 论计算值 ) 来确定吹氧时 间 。 所有这些方 法 都有一 定的参考价值 。 但 大多数受 设备和工艺 的影响 , 有的 则不能连续 显示 , 因而使 用上均 有不便之处 。 西德 W i t t e n 特 钢所使 用的 氧浓差电池 〔3〕对 控制 V O D 过程 显示 了很大的优越 性 。 这次在大连 钢厂 V O D 法试 验中 , 使用 了这种装置 , 连 续地显示 了过 程 的进展 , 取 得了 相 当满意的结果 。 实践证明 , 它是 目前V O D 过程控 制中较好的手段之 一 。 二 、 氧浓差 电池测定气氛氧的基本原 理 氧浓差电池 是把氧 状态 变化的 自由能 变化 转变为电能 的一种装置 。 图 2 是电池的示意 图 。 电池 布置 为 : P t , 空气 / Z r O : ( C a O ) / 0 2 , P t 。 这就是 一个氧浓差电池 的装 置 , Z r O : ( C a O ) 的 一端 为含氧 气体 I , 其 分 压为 P o : 《 : ) 。 另 一端 为含氧 气 体 I , 其 分 压 为 P o : ( 一 。。 假定 P o : ( : 、 > P o : . 2 , 。 由于气 密性很好 , 两端 气体不 能 往来 。 但用 C a O 稳定的 Z r O : 是 一个固体电介质 。 高温下 , 它是 一 个 良好的氧离子导 体 。 当温度 大于 5 5 0 ℃ 时 , 这个 固体电解质 就可以 顺 利地 传递氧离子 O一 。 一一一- ~ 毋少 一 呼 、 、 多 / 声一 O 0 兔 《: , 吞口二 ( C O O夕 弓 . `习 图 2 氧浓差 电池 工 作原理 示意图 1一 刚 玉 管 ( 或石 英 管) , 2一固 体电解质 Z r O : ( C a O ) , 3一 毫伏表 , 4一 P t 电极 因此发生 了氧离子 由高压 端 I 向低压端 I 的传递 。 此过程 自由能 的变化为 : 氧状 态 的变 化 O : 。 : 。 = O : 。 : ) 其 自电能变 化 “ F = “ T , · 绘:: 一 : 式 中 : R — 理 想气体常 数 8 . 31 4焦耳 /度 .克分 子 , T — 绝 对温度 , K 。 电 化学反应 ( 在电极上 ) I 端 O : + 4 e = 2 0 一 ④极 I 端 2 0 一 = O : + 4 e e 极 如果 这 时我们 在正 负极 之间 连一 毫伏计 , 它就 会显 示 电势值 来 。 这个电 化学反应 所作的 最 大功 为W , 大 二 Q E 。 式 中 , Q 一一电量 , E — 电动势 。 由 于此 电能 是由氧状态 变 化 而产生的 自由能变 化所得 , 所以 我们能 够通过 热力学计算来 得到它 。 在恒 温 、 恒压 条件下 , 体系 自由能 的减少 一 △ F 等于 化学反应 能够做的最 大有用功 W . 大 。 即 一 △ F = Q E 。 一克分 子氧 其 离子所带 电量 为Q 二 .n F 。 n 为价 电子 , 即 电池反应 得 失 电 子数 , 一 克分 子氧 为4 , F 为法拉弟常 数 , 等 于 9 6 5 0 0库 全 。 所 以