Стекло для изготовления датчика углеродного потенциала печной атмосферы

 

Изобретение относится к технологии спаивания неорганических материалов, в частности к устройствам для определения углеродного потенциала печных атмосфер сложного состава. Цель изобретения - повышение коэффициента термического линейного расширения и температуры начала размягчения. Стекло для изготовления датчика углеродного потенциала содержит следующие компоненты, мас.%: SI02 25,6-38.4; ВаО 25,6-38,4; SrO 12-18; В20з 2,4-3,6; СаО 10,4-15.6; Zr02 4-6. и обладает свойствами: температура начала размягчения 962- 973°С; КТЛР (10,4-10.8) ресурс датчика 3201-3548 ч. 1 ил., 1 табл. fe

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 03 С 8/02

ГОСУДАР СТ В Е ННЫ И КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4629845/33 (22) 30,12.89 (46) 23.12.91. Бюл. ¹ 47 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский, технологический институт электротермического оборудования (72) Ф. С. Полойко, А. Д. Неуймин, В. А.

Соловьев, Р. С. Станкевич и А. В. Цукерман (53) 666,1.037.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1154224, кл. С 03 С 8/02, 1984.

Патент CLUA ¹ 4310402, кл. G 01 N, 27/58, 1980. (54) СТЕКЛО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДАТЧИКА УГЛЕРОДНОГО ПОТЕНЦИАЛА ПЕЧНОЙ

АТМОСФЕРЫ

Изобретение относится к технологии спаивания неорганических материалов, в частности к устройствам для определения углеродного потенциала печных атмосфер сложного состава, Целью изобретения является повышение коэффициента термического линейного расширения и температуры начала размягчения.

Способ позволяет повысить ресурс датчика эа счет повышения качества клея-стекла. В результате снижается взаимодействие клея-стекла с печной атмосферой и сажистым углеродом и уменьшается растрескивание самого материала клея за счет повышения КТЛР. Стекло содержит следующие компоненты, мас.%:

SiO2 25,6-38,4

СаО 10,4-15,6

„„. Ы„„1699968 А1 (57) Изобретение относится к технологии спаивания неорганических материалов, в частности к устройствам для определения углеродного потенциала печных атмосфер сложного состава. Цель изобретения — повышение коэффициента термического линейного расширения и температуры начала, размягчения, Стекло для изготовления датчика углеродного потенциала содержит следующие компоненты, мас,%; SiOz 25,6-38.4;

ВаО 25,6 — 38,4; SrO 12-18; В20э 2,4 — 3,6; СаО

10,4 — 15,6; ZrOz 4 — 6, и обладает свойствами: температура начала размягчения 962973 С; КТЛР (10,4 — 10,8) . t0 град: ресурс датчика 3201 — 3548 ч. 1 ил., 1 табл.

ВаО 25,6-38,4

SrO 12,0- 18,0 О

ZrOz 4 — 6

ВгОз 2,4 — 3,6

На чертеже изображен датчик углеродного потенциала, в котором используют 0 предлагаемое стекло. о

Датчик углеродного потенциала печной QQ атмосферы, изготовленный с использованием предлагаемого клея, имеет держатель 1, представляющий собой трубку, выполненную из жаропрочного токопроводящего материала, который с внутренней стороны соединен с керамической пробиркой 2 при помощи клея-стекла 3. Пробирка 2 представляет собой пробирку, выполненную иэ материала с ионной проводимостью, например из окиси циркония, стабилизированной окисью иттрия.

1699968

На пробирку 2 с внешней и внутренней сторон нанесены внешний 4 и внутренний 5 электроды. Держатель 1 соединен с внешним электродом 4 при помощи платиновой проволоки 6. Внутри держателя проходит 5 патрубок 7 для подвода эталонного газа, выполненный из жаропрочного токоп роводящего материала и выполняющий одновременно функции электрического проводника. Нижний торец патрубка 7, обращенный к внутрен- 10 нему электроду 5 и находящийся с ним в непосредственном контакте, снабжен слоем платины 8 для осуществления надежного . электроконтакта и имеет прорези для выхода эталлонного газа. 15

Датчик углеродного потенциала атмос,. феры печи работает следующим образом, С внутренней стороны керамическая пробирка 2 омывается эталонным газом с известным содержанием кислорода, напри- 20 мер воздухом, а с другой — анализируемым газом, Работа датчика основана на возникновении ЭДС на поверхности керамической пробирки 2, так как она разделяет вещества с различной химической активностью кис- 25 лорода.

Приготовление клея-стекла осуществляют следующим образом.

В качестве сырьевых компонентов используют кварцевый песок, порошок диок- 30 сида циркония, углекислый кальций, углекислый стронций, порошок окиси магния, оксид лантана. Компоненты берут в соответствующих количествах, тщательно перемешивают и помещают в корундовый 35 тигель. Варку клея-стекла осуществляют в электропечи при 1500+5 С. Затем стекло измельчают в шаровой мельнице до размера частиц менее 40 мк.

Для склеивания керамической пробир- 40 ки (чувствительного элемента) с держателем керамическую пробирку вставляют в держатель с зазором менее 0,15 мм и фиксируют в ней посредством поджатия либо в специальной оснастке. 45

На шов между пробиркой и держателем кисточкой или специальным шпателем наносят пасту, состоящую из 93 размельченного клея-стекла, 2 канифоли и 5 спирта, Спаивание производят в электропечи при температуре плавления клея-стекла (1500 5 С) с выдержкой при этой температуре в течение 5 мин. Скорость подьема температуры не более 300 /ч, охлаждение вместе с печью до комнатной температуры, Клей-стекло для изготовления датчика углеродного потенциала печной атмосферы опробйрован в стенде на базе печи СНз-.

4.8.2,5/10. Температура печи 860й5 С, В качестве несущего газа используют эндогаз с добавками аммиака. Ориентировочный состав основных компонентов атмосферы :

СО 20; СО 33; йг 46. Углеродный потенциал изменяется от 0,6 до 1,15 С.

Конкретные составы клея-стекла и продолжительность работы датчика в сравнении с известным приведены в таблице.

Преимущество предлагаемого клеястекла заключается в том, что он позволяет повысить ресурс работы датчика углеродного потенциала печной атмосферы при сохранении точности его показаний на 10-13 .

Формула изобретения

Стекло для изготовления датчика углеродного потенциала печной атмосферы, включающее 3!Ог, ВаО, Sr0, ВгОз, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения коэффициента термического линейного расширения, и температуры начала размягчения оно дополнительно содержит СаО и

ЕгОг при следующем соотношении компонентов, мас, :

310г 25,6 — 38,4

ВаО 25,6-38,4

SrO 12-18

ВгОз 2,4-3,6

СаО 10,4-15,6

ЕгОг 4-6

1699968

1699968

Составитель l0.Мамина

Техред М.Моргентал Корректор Э.Лончакова

Редактор И.Дербак

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4439, Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5