Journal of the Korean Electrochemical Society (전기화학회지)

The Korean Electrochemical Society (한국전기화학회)
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Measurement of Al Concentration in Liquid Zinc by E.M.F Method with $CaF_2$

$CaF_2$ 기전력법에 의한 용융아연 중 알루미늄 농도의 측정

  • Park Jin Sung (School of Metallurgical and Materials Engineering, Kookmin University) ;
  • Kim Hang Soo (School of Metallurgical and Materials Engineering, Kookmin University) ;
  • Jung Woo-Gwang (School of Metallurgical and Materials Engineering, Kookmin University) ;
  • Katayama I. (Graduate School of Osaka University, Fac. Engineering, Dept. of Materials Scinece and Processing) ;
  • Kim Jong Sang (POSCO Technical Research Laboratories, Kwangyang Rolling Products Research Group)
  • 박진성 (국민대학교 공과대학 금속재료공학부) ;
  • 김항수 (국민대학교 공과대학 금속재료공학부) ;
  • 정우광 (국민대학교 공과대학 금속재료공학부) ;
  • ;
  • 김종상 (포항종합제철 기술연구소 광양연구그룹)
  • Published : 2000.11.01
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Abstract

The control of dissolved aluminum concentration in the hot dip zinc galvanizing bath is greatly important in producing galvannealed steel sheets. The purpose of present study is to provide basic data for measurement of the aluminum concentration in site in hot dip zinc bath at the temperature of $460^{\circ}C\~500^{\circ}C$ using $CaF_2$ solid electrolyte sensor with three kinds of reference electrode. Good workability and stability of the sensor were confirmed with the $Bi+BiF_3$ reference electrode from the emf measurement. In order to measure the aluminum concentration in Zn-Al bath, the galvanic cell of fluorine ion was constructed with $CaF_2$ solid electrolyte as follows; $$(-)W|Zn-Al,\;AlF_3|CaF_2|Bi,BiF_3|W(+)$$. The emf measurement was made at the temperature of $460\pm10^{\circ}C$ in the Zn-Al bath. The following correlationship between aluminum concentration and emf was obtained by the least square regression analysis; $$E/mV=56.795log[\%Al]+1881.7\;R=0.9704$$,$$0.026wt\%{\leq}[\%Al]{\leq}0.984wt\%$$

용융아연 도금 강판 제조시 용융아연 도금 bath중의 알루미늄 농도를 조절하는 것은 매우 중요하다 본 연구의 목적은 용융아연 도금욕 중 알루미늄 농도를 신속하게 측정할 수 있는 센서 개발을 위한 기초 data를 제공하는 것이다. $CaF_2$고체전해질과 3가지 종류의 참조극을 사용하여 $460^{\circ}C\~500^{\circ}C$의 순수한 용융아연 bath에서 불소포텐샬을 측정하였다. 용융 아연 중 알루미늄의 농도를 측정하기 위하여 다음과 같은 불소 이온 농담전지 센서를 구성하였다. $$(-)W|Zn-Al,\;AlF_3|CaF_2|Bi,BiF_3|W(+)$$ 알루미늄의 농도가 $0.984wt\%$이하인 Zn-Al bath의 온도를 $460\pm10^{\circ}C$로 유지하고 상기의 알루미늄 농도 센서를 이용하여 기전력을 측정하였다. 측정된 기전력 값으로부터 최소 자승 회귀분석법을 이용하여, 다음과 같은 알루미늄 농도와 기전력과의 관계식을 얻었다. $$E/mV=56.795log[\%Al]+1881.7\;R=0.9704$$,$$0.026wt\%{\leq}[\%Al]{\leq}0.984wt\%$$

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