Vol.26 No.1 王青松：固相辅助电极型传感器的物理模型 41。 (2)在实验基础上，提出了Mg.SiO,(S)汁MgO(s) metal by means of solid state electrochemical sensors 硅传感器的物理模型，导出了硅传感器实测电势 equipped with an auxiliary electrode [J].Scand J Metall, (E)与熔体氧势(E)和辅助电极的局域平衡氧势 1988,17(2):50 (E)的关系式为Em=E,+K(E一E).指出硅传感器 2 GomyoK,Sakaguchi I,Shin-ya Y,et al.Laboratory and in-plant tests ofa solid-state silicon sensor incorporating a 的覆盖常数K≥1时，可直接用于定硅；K<1时，则 mixture of ZrO+ZrSiO.+Na,Si,ZrO,as an auxiliary 辅助电极的局域平衡氧势(E)可由E=E+ electrode for rapid determination of silicon levels in blast (E。一E)K修正.这一物理模型适用于对其他固 furnace hot metal [J].Iron Steelmaker,1991,18(7):71 相辅助电极型传感器的表述. 3 Iwase M,Abe H,Iritani H.Tri-phasic zirconia electrolyte (3)根据该物理模型的导出式，利用实验数据 for the in situ determinations of silicon activities in hot 确定了该硅传感器的结构常数k为6.66. metal [J].Steel Res,1988,59(10):433 (4)用物理模型导出的辅助电极邻域的平衡 4 Lee HG,Okongwu DA.Measurements of silicon activi- 氧势表达式对K小于1的硅传感器测得的结果进 ties in Fe-C-Si and Fe-B-Si alloys using electrochemical silicon sensors [J].ISIJ Int,1993,33(3):347 行了处理，校正了熔体氧对测量结果的影响，对 5王青松辅助电极型硅传感器的热力学分析与实验 同一熔体得到了预想一致的E,值，证明了模型与 [.传感器技术，2003,22(4：11 实际吻合得相当好， 6 Huang KQ,Wu W J,Liu QG.A new electrochemical sen- sor for rapid determination of silicon content in carbon 致谢本文是在硕士论文基础上完成的.对导师李福燊 saturated iron [J].Solid State lonics,1992,53-56(D):24 教授在笔者攻读硕士论文期间给予的指导和帮助表示 7 Liu Q.Development of high temperature electrochemical 衷心的感谢.同时感谢李丽芬高级工程师在实验技术 sensors for metallurgical processes[J.Solid State lonics, 上给予的指导，上海大学对本工作给予了部分资助. 1996,86-88:1037 参考文献 8 Gomyo D,Sakaguchi 1,Shin-ya Y,et al,Three-phase zirconia sensor for rapid determination of silicon levels in 1 Iwase M.Rapid determination of silicon activities in hot hot metal [J).Iron Steelmaker,1993,20:87 Physical Model of a Solid Auxiliary Electrode Silicon Sensor WANG Oingsong!2 1)Materials Science and Engineering School.University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China 2)Beijing Sang Yao Technology Development Co Ltd,Beijing 100083,China ABSTRACT The silicon in high carbon metallurgical melt was tested with a developed Mg SiO(s)+MgO(s)sili- con sensor.It was found that the phase construction of the auxiliary electrode and the oxygen component in the melt has an obvious effect on the measuring result.A physical model of this silicon sensor was proposed at the first time.The expression of local equilibrium silicon-oxygen potential,related to the oxygen potential of the melt and directly measured results,was derived.The physical meanings of coverage constant and structure constant were de- scribed.The structure constant was calculated to be 66.6 by means of fitting the experimental data.The measured oxygen potental,obtained with different silicon sensors whose coverage constant is less than 1,was corrected with the derived expression.The values of local equlibrium oxygen potential are the same.This testified that the physical model conforms to the practice. KEY WORDS auxiliary electrode;silicon sensor;physical model;magnesia;magnesium silicate王 青松 固相辅助 电极型 传感 器 的物 理模型 在 实验 基础 上 ， 提 出 了 硅 传感 器 的物理模型 ， 导 出 了硅传 感器 实测 电势 凡 与熔 体氧 势 和 辅助 电极 的局 域平 衡 氧 势 ， 的关 系 式 为几 凡勺创兀一凡 指 出硅 传 感 器 的覆 盖 常数 之 时 ， 可 直 接 用 于 定硅 犬丈 时 ， 则 辅 助 电 极 的 局 域 平 衡 氧 势 可 由式 瓜十 一凡 修 正 这 一 物 理 模 型 适 用 于 对 其 他 固 相 辅助 电极 型传 感 器 的表 述 根据 该物 理模型 的导 出式 ， 利用 实验 数 据 确 定 了该硅 传 感 器 的结 构 常数 为 用 物 理模 型 导 出 的辅 助 电极邻 域 的平 衡 氧势表达 式对 小于 的硅 传 感 器 测得 的结果 进 行 了处 理 ， 校 正 了熔体氧 对 测量 结 果 的影 响 ， 对 同一熔 体 得 到 了预 想 一 致 的瓦值 ， 证 明 了模型 与 实 际吻 合得 相 当好 致谢 本文是在 硕 士 论 文基础上 完成 的 对 导师李福 桑 教授在 笔 者 攻读 硕 士 论文 期 间给予 的指 导和 帮助 表示 衷心 的感 谢 同 时感 谢李 丽芬 高级 工 程师在 实验技 术 上 给予 的指 导 上 海 大 学对 本工 作给予 了部 分 资助 参 考 文 献 枉吐 初 ， ， ， ， 一 ， 一 。 几 旧 ， 允 【 俄 ， ， ， 叮 一 难 田 ， ， ， 场 了 一 一 一 一 ， ， 王 青 松 辅 助 电极 型硅 传感器 的热 力学 分析与 实验 闭 传 感器 技术 ， ， 枷 ， ， 而 ， ， 一 飞 闭 ， ， ， ， 一 ， ， 们肚 一 力 田 ， ， 脚刀 ， ， ， ， ， ， 山嗯 而 ， 一 ， ， 如 叮 吐 ， ， 五 】