Details

Desenvolvimento do sensor baseado em eletrólito sólidode ?-alumina para monitoramento de enxofre na indústriasiderúrgica

by Hasegawa, Haroldo Lhou

Abstract (Summary)
Os sensores eletroquímicos podem fornecer informações dascomposições químicas em tempo real de metais fundidos. O sensor baseadoem eletrólito sólido de zircônia utilizado no monitoramento de teores deoxigênio, principalmente na produção do aço, pode ser considerado como umbom exemplo de sucesso de um sensor eletroquímico. Sensores emdesenvolvimento para outras aplicações, ou seja, para o monitoramento deteores de outros elementos químicos, são demasiadamente onerosos oucomplexos em sua produção. Com o objetivo de gerar contribuição científica etecnológica para este problema, a síntese e a montagem de sensoresbaseados em eletrólitos sólidos de Na-?-alumina e La-?-alumina foramestudados. Para isto, as fases de interesse foram preparadas por mistura deóxidos, em diversas condições de moagem e temperatura de calcinação, ecaracterizadas. Dois processos tradicionais de conformação cerâmica,prensagem isostática e colagem de barbotinas, foram usados para a confecçãodos protótipos, cujas características cerâmicas foram analisadas. Ambas ascomposições, preparadas pelos dois métodos de conformação, nãoapresentaram elevada densidade após sinterização à temperatura de 1600ºC,atingindo valores da ordem de 90% da densidade teórica. Este fato pode tersido responsável pela ruptura dos protótipos durante a aplicação. O sensorbaseado em Na-?-alumina, de maneira geral, não apresentou bomdesempenho quando aplicado ao ensaio de medidas de enxofre em ferrolíquido. Por outro lado, o sensor baseado em La-?-alumina, apesar daexistência de segunda fase, obteve bom desempenho em medidas de teoresde enxofre, em condições simuladas de ferro gusa em temperaturas entre1440°C e 1460°C. Neste ensaio, cujo monitoramento foi realizado em 50 kg deferro líquido de alta pureza e com adições controladas de enxofre, foramutilizados três tipos diferentes de eletrodo de referência e um eletrodo auxiliarde La2O2SO4. O tempo de resposta do sensor La-?-alumina variou entre 5 a 8segundos, sendo que a FEM estável gerada foi entre 54mV e 174mV para aanálise de teores de enxofre entre 32 ppm (em peso) a 432 ppm (em peso)
This document abstract is also available in English.
Bibliographical Information:

Advisor:Márcio Raymundo Morelli

School:Universidade Federal de São Carlos

School Location:Brazil

Source Type:Master's Thesis

Keywords:Material cerâmico Eletrólito sólido Monitoramento de enxofre

ISBN:

Date of Publication:10/26/2007

© 2009 OpenThesis.org. All Rights Reserved.