Das EUROX® Messsystem für extraktive Messungen an Zinnbädern kann kleinste Mengen Sauerstoff erkennen und verschiedene Kennwerte wie die Taupunkttemperatur bestimmen. Das zu untersuchende Gas wird aufgeheizt und katalytisch zersetzt. Nach der Reaktion wird der Sauerstoffgehalt im Gleichgewichtszustand gemessen und umgerechnet.
Mit einem EUROX® TB-System können bis zu 8 Messstellen entlang des Zinnbades gemessen und ausgewertet werden.
Das EUROX® TB-System besteht aus einer Magnetventileinheit zur Umschaltung zwischen den angeschlossenen Messstellen und einer Messeinheit mit einer OM-4 Multifunktionseinheit zur Auswertung, Steuerung und Visualisierung. Das Messsystem kann mit dem Leitsystem verbunden werden, so dass die Steuerung und Visualisierung auch über das Leitsystem erfolgen kann.
Die Visualisierung des EUROX® TB-Systems erfolgt über die Visualisierungseinheit des OM-4 und über das Leitsystem. Die Auswertung erfolgt ebenfalls über die Multifunktionseinheit OM-4.
Abgestimmt auf die Anwendung und Anzahl der beobachteten Messstellen werden alle ausgewerteten Werte dargestellt.
Die folgenden Auswertungen können angeboten werden:
Taupunktmessung im Zinnbad
Die Taupunkttemperatur - basierend auf einem Gleichgewicht von Sauerstoff, Wasserstoff und Wasserdampf in der Zinnbadatmosphäre - wird nach Messung des Sauerstoffgehaltes in der Atmosphäre berechnet.
Sauerstoffpartialdruckmessung im Zinnbad
Auch zwei von HORN entwickelte Kennzahlen der Atmosphäre auf der Basis von Zinn, Sauerstoff und Zinnoxid werden definiert. Damit erhält der Anwender eine schnelle und wissenschaftlich fundierte Aussage über den Gesamtzustand der Atmosphäre und deren Auswirkung auf das Zinnbad.
Oxidation-State
Der Sauerstoffpartialdruck in der Zinnbadatmosphäre wird gemessen und mit temperaturabhängigen Zinn/Zinnoxid-Gleichgewichtskurven in Beziehung gesetzt. Daraus ergibt sich der Oxidationsgrad der Zinnbadoberfläche.
Der Oxidationszustand ist auf der Gleichgewichtskurve zwischen vierwertigem Zinnoxid und Zinn als 1 definiert. Wenn der gemessene Sauerstoffpartialdruck höher ist als die vierwertige Gleichgewichtskurve, dann ist auch der Oxidationszustand höher als 1.
Hydro-State
Wasserstoff in der Atmosphäre reduziert nicht nur den Sauerstoff in der Atmosphäre, er kann auch Zinnoxid zu Zinn und Wasser reduzieren. Der Quotient Wasser zu Wasserstoff ist ein Maß für das Potenzial dieser Reaktion.
Der Wassergehalt in der Atmosphäre kann berechnet und auf den H 2 -Gehalt bezogen werden. Damit ist der Hydro-State definiert. Dieser indiziert einen sinnvollen Bereich für den H 2 -Gehalt, gibt aber auch einen Hinweis auf den Wassergehalt im Zinnbad und damit auch auf den gelösten Wassergehalt im flüssigen Zinn.
Ist der gemessene Quotient gleich dem temperaturabhängigen Maximum, ist der Zustand per Definition gleich eins. Ist er kleiner, so ist er kleiner als 1.
Vergleich
Alle drei Kennwerte werden entsprechend ihrem Messort miteinander verglichen. Weist der Taupunkt am Anfang des Zinnbades auf einen Lufteintritt hin, so zeigt der Oxidation-State, dass aufgrund der hohen Temperatur in diesem Bereich keine nennenswerte Oxidation des Zinnbades stattfindet.
Am anderen Ende des Zinnbades hingegen ist der Oxidation-State erhöht, was hauptsächlich auf die niedrige Temperatur zurückzuführen ist.
Die Tatsache, dass der Hydro-State im gesamten Zinnbad weit unter 1 liegt, zeigt jedoch, dass der Schutz des flüssigen Zinns gegeben ist und sogar etwas reduziert werden könnte, was sich positiv auf die Betriebskosten auswirken würde.
Um die Oxidation des flüssigen Zinns in Zinnbädern von Floatanlagen zu vermeiden, was zu Glasfehlern führen würde, ist es wichtig, die Atmosphäre im Zinnbad zu analysieren und zu kontrollieren. Mit dem EUROX® TB-System können bis zu 8 ausgewählte Messstellen pro Messsystem entlang des Zinnbades mit nur einem Sensor überwacht werden.
EUROX®-Sensoren messen auch bei sehr niedrigem Sauerstoffpartialdruck zuverlässig. Das zu untersuchende Gas wird aufgeheizt und katalytisch zersetzt. Nach der Reaktion wird der Sauerstoffgehalt im Gleichgewichtszustand gemessen und umgerechnet.
