Betriebsverhalten von CaO-vollstabilisierten und Y2O3-teilstabiIisierten Zirkonoxidsonden zur Messung des O2-Gehaltes in den Abgasen einer öl- und einer erdgasbeheizten Glasschmelzwanne

Abstract

Observations of behaviour in operation during oxygen partial pressure measurement indicated a slightly smaller sensitivity for Y2O3 than for CaO stabilized probes. Neither differences in batch carryover nor differences in thermal stress were particularly notable and both types of probe were judged to have similar lives. Fluxes produced by mortar, dust carryover, alkah sulphates, V2O5, etc. led to destabilization of the CaO stabilized probe in the region of the front mounting ring and subsequent failure. Extensive loss of the platinum coating occurred after quite short operating periods with all probes. Horizontal insertion, action of high temperature, partial mechanical instability, large thermal shock stresses and contamination by constituents of the furnace atmosphere led to unexpectedly rapid loss of function of the probe. The deterioration caused by these effects can be reduced by changes in probe construction and Installation which promise more economic operation with precise control of firing in glass tank furnaces.

L'observation du comportement en service lors de la mesure de pression partielle d'oxygene montre une reponse moins sensible pour des sondes stabihsees par Y2O3 que pour des sondes stabilisees par CaO. En ce qui concerne leur duree, elles ne sont sensibles ni aux irregularites de volage, ni aux irregularites de temperature et les deux types de sonde se comportent à peu pres de la meme fagon. Des fondants à base de couhs, de volages, de sulfates alcalins, de V2O5, entrainent, au niveau de la bague d'appui avant, une destabilisation des sondes stabilisees par CaO, suivie d'une fracture. Des pertes importantes du revetement de platine apparaissent peu de temps apres la mise en service de toutes les sondes. Un montage horizontal, des temperatures elevees, une instabilite partiellement mecanique, de fortes sollicitations aux chocs thermiques et une contamination par les composants de l'atmosphere du four, entrainent une deterioration rapide et inattendue des sondes, qu'on ne peut eviter ou freiner que par une modification de la conception ou de la disposition des sondes, ce qui permet de realiser des economies et d'assurer un controle exact de la regulation des flammes dans les fours.

Die Beobachtung des Betriebsverhaltens ließ bei der Sauerstoffpartialdruckmessung eine etwas geringere Ansprechempfindlichkeit der Y2O3-stabilisierten Sonden im Vergleich zu den CaO-vollstabilisierten erkennen. Im Hinblick auf die Standzeit der Sonden machte sich weder ungleiche Belastung durch Gemengeverstaubung noch ungleiche Temperaturbeanspruchung bemerkbar, beide Sondentypen sind etwa gleich zu beurteilen. Schmelzflüsse aus Mörtel, Flugstaub, Alkalisulfaten, V2O5 usw. führten im Bereich des vorderen Stützringes zur Destabilisierung der CaO-stabilisierten Sonden mit nachfolgendem Bruch. Weitgehende Verluste der Platinbeschichtung traten bereits nach kurzer Einsatzzeit bei allen Sonden auf. Horizontaler Einbau, hohe Temperatureinwirkung, teilweise mechanische Instabilität, starke Temperaturwechselbeanspruchung und Kontaminierung durch Bestandteile der Ofenatmosphäre führten zu unerwartet schnellem Verlust der Funktionsfähigkeit der Sonden. Die Vermeidung oder Abschwächung dieser Störgrößen ist durch Änderung der Sondenkonstruktion und -anordnung möglich und verspricht wirtschaftlicheren Einsatz mit exakter Überwachung der Feuereinstellung in Glasschmelzwannen.