電解含有鐵氧化物熔渣是潛在的降低CO2排放煉鋼的突破性技術(shù)。使用惰性電極電解含鎳、鐵氧化物的熔渣可熔煉含Ni鋼（包括不銹鋼），高溫熔渣中鎳氧化物的電化學(xué)行為是制定熔渣電解提Ni工藝參數(shù)的重要依據(jù)。ZrO2固體電解質(zhì)在高溫下具有高氧離子電導(dǎo)、低電子電導(dǎo)的特性，且抗侵蝕能力強(qiáng)，由其構(gòu)建的固體電解質(zhì)電池在冶金工業(yè)和科學(xué)研究中獲得了廣泛應(yīng)用。另外，已經(jīng)有許多研究以Pt,O2（air）|ZrO2作參比電極進(jìn)行三電極體系的電化學(xué)測(cè)試。本文以可控氧流的原理為基礎(chǔ)，建立集成有Pt,O2（air）|ZrO2作參比電極的新型電解池，以MgO穩(wěn)定的ZrO2基固體電解質(zhì)（MSZ）管作為電解池容器以及陰、陽(yáng)極區(qū)的離子隔離膜，采用循環(huán)伏安法、方波伏安法、計(jì)時(shí)電位法、計(jì)時(shí)電流法以及恒電位電解等電化學(xué)測(cè)試技術(shù)，將ZrO2基固體電解質(zhì)用于SiO2-CaO-MgO-Al2O3熔渣中Ni2+的電化學(xué)行為的研究，拓展可控氧流和ZrO2固體電解質(zhì)的應(yīng)用領(lǐng)域。分析了可控氧流電解池電化學(xué)測(cè)試的原理，并通過(guò)預(yù)實(shí)驗(yàn)優(yōu)化了電化學(xué)測(cè)試的參數(shù)。結(jié)合Factsage熱力學(xué)軟件的理論計(jì)算，確定了本文實(shí)驗(yàn)條件下，熔渣中Ni以Ni2+形式存在。利用... 

【文章來(lái)源】：武漢科技大學(xué)湖北省

【文章頁(yè)數(shù)】：86 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

ZrO2-MgO二元相圖

圖 1.2 可控氧流還原原理示意圖可控氧流原理應(yīng)用控氧流電池以 ZrO2固體電解質(zhì)（氧離子膜）為基礎(chǔ)，鑒于可控氧流高體的特性，有應(yīng)用于研究測(cè)定高溫金屬氧化物熔體中氧或金屬離子物的可能性�；诠ぷ鲿r(shí)處于開路狀態(tài)還是閉路狀態(tài)，可控氧流電池（ZrO質(zhì)電池）在冶金工業(yè)和科研中的使用主要有以下兩類：開路狀態(tài)要作為氧傳感器或定氧測(cè)頭使用。ZrO2氧傳感器主要應(yīng)用于鋼鐵冶煉控制（如金屬熔體中氧活度的測(cè)定，高、轉(zhuǎn)爐內(nèi)氧分壓的測(cè)定等），以機(jī)的燃燒控制和尾氣排放控制。通過(guò)制作基于 ZrO2氧傳感器的固體電，利用 ZrO2兩側(cè)的氧濃差原理，測(cè)試電池兩側(cè)開路電位即可測(cè)氧分壓）。此外，如果將氧傳感器通過(guò)金屬液介質(zhì)與爐渣間接接觸，通過(guò)分配計(jì)算間接獲得爐渣組分的活度[23]。Wijngaarden 和 Dippenaar[3]就是采用 M ZrO2管內(nèi)裝上(Mo+MoO2)參比電極，以 Mo 絲做電極引線組成的半電

武漢科技大學(xué)碩士學(xué)位論文第 2 章 可控氧流與電化學(xué)研究方法控氧流電解池的電化學(xué)測(cè)試原理渣中金屬離子的電化學(xué)行為研究往往受限于電極（特別是參比電極的穩(wěn)定性以及雜質(zhì)離子的干擾，高溫電化學(xué)操作難度較大�，F(xiàn)有的化學(xué)研究大都以 Pt 作為參比電極[45,51]不利于對(duì)熔渣中電活性氧化論分析。因此本文構(gòu)建集成有 Pt,O2(air)|ZrO2作參比電極的新型電定的 ZrO2基固體電解質(zhì)管作為電解池容器以及陰、陽(yáng)極區(qū)的離子電極體系的電化學(xué)測(cè)量[46,56,57]，可控氧流電解池結(jié)構(gòu)示意如圖 2.1 為高溫電化學(xué)測(cè)試提供穩(wěn)定的參比電極以及電解池容器，而氧離容器可以對(duì)熔渣中陰陽(yáng)極進(jìn)行物理及電子隔離，消除或減輕反應(yīng)產(chǎn) O2-的干擾。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]電解錳電極過(guò)程機(jī)理的研究[D]. 習(xí)蘇蕓.重慶大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3036821