(57)【要約】      （修正有）【課題】汚染を抑制しつつ低酸素金属を製造することができる低酸素金属製造装置および低酸素金属製造方法の提供。【解決手段】低酸素金属製造装置は、固液共存する金属の液相２５に接触する酸素イオン伝導性固体電解質２１と、固液共存する金属の固相２６に接触する第１端子２２と、酸素イオン伝導性固体電解質２１の表面において液相２５が接触する第１領域以外の第２領域に接触する第２端子２３と、第１端子２２と第２端子とを接続する配線において、第１端子２２から第２端子２３に向かって電流が流れるように電圧を印加する電源24と、を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固液共存する金属の液相に接触する酸素イオン伝導性固体電解質と、
前記固液共存する金属の固相に接触する第１端子と、
前記酸素イオン伝導性固体電解質の表面において前記液相が接触する第１領域以外の第２領域に接触する第２端子と、
前記第１端子と前記第２端子とを接続する配線において、前記第１端子から前記第２端子に向かって電流が流れるように電圧を印加する電源と、を備えることを特徴とする低酸素金属製造装置。
【請求項２】
前記酸素イオン伝導性固体電解質は、ＣａＯ安定化ＺｒＯ２、ＭｇＯ安定化ＺｒＯ２、またはＹ２Ｏ３安定化ＺｒＯ２であることを特徴とする請求項１記載の低酸素金属製造装置。
【請求項３】
前記固液共存する金属は、銅であることを特徴とする請求項１または２記載の低酸素金属製造装置。
【請求項４】
前記固液共存する金属は、鋼であることを特徴とする請求項１または２記載の低酸素金属製造装置。
【請求項５】
前記液相は、連続鋳造工程における溶鋼であり、
前記固相は、連続鋳造工程における鋳造鋼であることを特徴とする請求項４記載の低酸素金属製造装置。
【請求項６】
固液共存する金属の液相に酸素イオン伝導性固体電解質を接触させ、
前記固液共存する金属の固相に第１端子を接触させ、
前記酸素イオン伝導性固体電解質の表面において前記液相が接触する第１領域以外の第２領域に第２端子を接触させ、
前記第１端子と前記第２端子とを接続する配線において、前記第１端子から前記第２端子に向かって電流が流れるように電圧を印加する、ことを特徴とする低酸素金属製造方法。
【請求項７】
前記酸素イオン伝導性固体電解質は、ＣａＯ安定化ＺｒＯ２、ＭｇＯ安定化ＺｒＯ２、またはＹ２Ｏ３安定化ＺｒＯ２であることを特徴とする請求項６記載の低酸素金属製造方法。
【請求項８】
前記固液共存する金属は、銅であることを特徴とする請求項６または７記載の低酸素金属製造方法。
【請求項９】
前記固液共存する金属は、鋼であることを特徴とする請求項６または７記載の低酸素金属製造方法。
【請求項１０】
前記液相は、連続鋳造工程における溶鋼であり、
前記固相は、連続鋳造工程における鋳造鋼であることを特徴とする請求項９記載の低酸素金属製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本件は、低酸素金属製造装置および低酸素金属製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
酸素イオンを選択的に透過する固体電解質を用いて酸素ポンプを構成することで、溶融金属を電気的に脱酸する技術が開示されている（例えば、非特許文献１〜６参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】Karl E. Oberg, Lawrence M. Friedman, William M. Boorstein, and Robert A. Rapp: Metallurgical Transactions Vol. 4, January 1973 pp. 75-82
【非特許文献２】Shi Yuan, Uday Pal, and Kuo C. Chou: J. Electrochem. Soc., Vol. 141, No. 2, February 1994, pp. 467-474
【非特許文献３】Shi Yuan, Uday Pal, and Kuo C. Chou: Journal of American Ceramic Society, Vol.79, No. 3
【非特許文献４】Wook KIM, Dong Joon MIN, Young Seok LEE and Joo Hyun PARK: ISIJ International, Vol. 49 (2009), No. 12, pp. 1882-1888
【非特許文献５】Wook Kim, and Dong Joon Min: steel research int. 82 (2011) No. 3, pp. 195-201
【非特許文献６】Guo-Hua ZHANG,1,2)* Kuo-Chih CHOU1,2) and Fu-Shen LI: ISIJ International, Vol. 54 (2014), No. 12, pp. 2767-2771
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、いずれの技術においても、カソード電極の導線として脱酸対象の溶融金属と異なる材料が用いられている。脱酸対象の溶融金属と異なる材料のカソード電極を溶融金属に接触させると、脱酸対象の溶融金属が汚染されるおそれがある。
【０００５】
１つの側面では、本発明は、汚染を抑制しつつ低酸素金属を製造することができる低酸素金属製造装置および低酸素金属製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る低酸素金属製造装置は、固液共存する金属の液相に接触する酸素イオン伝導性固体電解質と、前記固液共存する金属の固相に接触する第１端子と、前記酸素イオン伝導性固体電解質の表面において前記液相が接触する第１領域以外の第２領域に接触する第２端子と、前記第１端子と前記第２端子とを接続する配線において、前記第１端子から前記第２端子に向かって電流が流れるように電圧を印加する電源と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
上記低酸素金属製造装置において、前記酸素イオン伝導性固体電解質は、ＣａＯ安定化ＺｒＯ２、ＭｇＯ安定化ＺｒＯ２、またはＹ２Ｏ３安定化ＺｒＯ２としてもよい。
【０００８】
上記低酸素金属製造装置において、前記固液共存する金属は、銅としてもよい。
【０００９】
上記低酸素金属製造装置において、前記固液共存する金属は、鋼としてもよい。
【００１０】
上記低酸素金属製造装置において、前記液相は、連続鋳造工程における溶鋼であり、前記固相は、連続鋳造工程における鋳造鋼としてもよい。
【００１１】
本発明に係る低酸素金属製造方法は、固液共存する金属の液相に酸素イオン伝導性固体電解質を接触させ、前記固液共存する金属の固相に第１端子を接触させ、前記酸素イオン伝導性固体電解質の表面において前記液相が接触する第１領域以外の第２領域に第２端子を接触させ、前記第１端子と前記第２端子とを接続する配線において、前記第１端子から前記第２端子に向かって電流が流れるように電圧を印加する、ことを特徴とする。
【００１２】
上記低酸素金属製造方法において、前記酸素イオン伝導性固体電解質は、ＣａＯ安定化ＺｒＯ２、ＭｇＯ安定化ＺｒＯ２、またはＹ２Ｏ３安定化ＺｒＯ２としてもよい。
【００１３】
上記低酸素金属製造方法において、前記固液共存する金属は、銅としてもよい。
【００１４】
上記低酸素金属製造方法において、前記固液共存する金属は、鋼としてもよい。
【００１５】
上記低酸素金属製造方法において、前記液相は、連続鋳造工程における溶鋼であり、前記固相は、連続鋳造工程における鋳造鋼としてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
汚染を抑制しつつ低酸素金属を製造することができる低酸素金属製造装置および低酸素金属製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】（ａ）および（ｂ）は酸素センサの模式図である。
【図２】（ａ）および（ｂ）は酸素ポンプの模式図である。
【図３】実施形態に係る低酸素金属製造装置を例示する図である。
【図４】連続鋳造機を例示する図である。
【図５】（ａ）および（ｂ）は実験装置を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
実施形態の説明に先立って、酸素センサおよび酸素ポンプについて説明する。図１（ａ）および図１（ｂ）は、酸素センサ１０の模式図である。酸素センサ１０は、酸素濃淡電池の原理を応用したセンサである。図１（ａ）で例示するように、酸素センサ１０は、酸素ポテンシャルが異なる２領域が酸素イオン伝導性の固体電解質１１によって仕切られた構成を有する。図１（ａ）の例では、固体電解質１１の表面の第１領域（第１面）は、酸素濃度測定対象の溶融金属１４に曝されている。また、溶融金属１４には第１端子１２が接触している。一方、固体電解質１１の第１領域以外の第２領域（例えば、第１面と対向する第２面）は、大気雰囲気１５に曝されており、第２端子１３と接触している。
【００１９】
第１端子１２と第２端子１３とを電気的に接続して回路を形成した状態で上記２領域に酸素ポテンシャル差が生じると、図１（ｂ）で例示するように、当該酸素ポテンシャル差を打ち消す方向に固体電解質１１中を酸素イオンが移動し、回路に電流が流れる。酸素センサ１０は、この原理を利用し、２領域間に生じる電圧を測定している。酸素ポテンシャルと起電力との関係は以下のネルンストの式（１）で表すことができる。下記式（１）において、「Ｅ」は起電力であり、「Ｒ」は気体定数であり、「Ｔ」は温度であり、「Ｆ」はファラデー定数であり、下記式（２）の部分は参照極である大気雰囲気１５の酸素ポテンシャルであり、下記式（３）の部分は溶融金属１４中の酸素ポテンシャルである。
【数１】
2018034177.tif 000003
【数２】
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【数３】
2018034177.tif 000005
【００２０】
２領域間の一方の酸素ポテンシャルが既知であれば、当該領域を参照極とすることで、測定された電圧から他方の領域の酸素分圧を算出することができる。したがって、測定対象の酸素濃度を測定することができる。
【００２１】
図２（ａ）および図２（ｂ）は、酸素ポンプ２０の模式図である。酸素ポンプ２０が酸素センサ１０と異なる点は、さらに電源１６が備わっている点である。図２（ａ）で例示するように、電源１６は、酸素センサ１０と逆向きの電流が流れるように、第１端子１２と第２端子１３との間に電圧を印加する。すなわち、電源１６は、第１端子１２と第２端子１３とを接続する配線において第１端子１２から第２端子１３に向かって電流が流れるように、第１端子１２と第２端子１３との間に電圧を印加する。それにより、図２（ｂ）で例示するように、固体電解質１１を介して低酸素ポテンシャル側から高酸素ポテンシャル側へ酸素を汲み上げることができる。すなわち、低酸素ポテンシャル側の溶融金属１４から高酸素ポテンシャル側の大気雰囲気１５へ電気的に酸素を移動させることができる。酸素ポンプ２０に対する電圧印加の終了後、電源１６をバイパスすることで当該酸素ポンプ２０を再度酸素センサとして利用した場合に電圧差が電圧印加前より大きくなっていれば、溶融金属１４の脱酸に成功していることになる。
【００２２】
ところで、溶融金属に端子等の異種材料を接触させると、当該端子の構成成分が溶融金属に溶け出す。この場合、溶融金属が汚染されることになる。そこで、以下の実施形態では、汚染を抑制しつつ低酸素金属を製造することができる低酸素金属製造装置および低酸素金属製造方法について説明する。
【００２３】
（第１実施形態）
図３は、本実施形態に係る低酸素金属製造装置１００を例示する図である。図３で例示するように、低酸素金属製造装置１００は、酸素イオンを選択的に伝導する酸素イオン伝導性の固体電解質２１、第１端子２２、第２端子２３、電源２４などを備える。低酸素金属製造装置１００は、固液共存の金属からの脱酸を想定している。
【００２４】
固体電解質２１は、例えば、有底の円筒形状を有する。固体電解質２１の外側の第１領域は、固液共存の金属のうち液相の溶融金属２５に接触している。固体電解質２１と溶融金属２５との界面積は、できるだけ大きいことが好ましい。第１端子２２は、固液共存の金属のうち固相の固体金属２６に接触している。また、第１端子２２は、配線を介して電源２４の負極に電気的に接続されている。第２端子２３は、固体電解質２１の第１領域以外の第２領域（例えば、固体電解質２１の内側）に接触している。また、第２端子２３は、配線を介して電源２４の正極に電気的に接続されている。
【００２５】
第１端子２２と第２端子２３とを接続する配線において第１端子２２から第２端子２３に向かって電流が流れるように電源２４が電圧を印加すると、固体電解質２１を介して低酸素ポテンシャル側から高酸素ポテンシャル側へ酸素を汲み上げることができる。すなわち、低酸素ポテンシャル側の溶融金属２５中から高酸素ポテンシャル側の大気中へ電気的に酸素を移動させることができる。その結果、固液共存の金属から低酸素の金属を製造することができる。
【００２６】
本実施形態に係る低酸素金属製造装置１００においては、第１端子２２は、溶融金属２５に接触するのではなく、固体金属２６に接触する。この構成では、異種金属を溶融金属２５に接触させる必要がない。したがって、第１端子２２による汚染が抑制される。すなわち、汚染を抑制しつつ低酸素金属を製造することができる。
【００２７】
固体電解質２１は、酸素イオン伝導性を有していれば、特に限定されるものではない。例えば、ジルコニア（ＺｒＯ２）、トリア（ＴｈＯ２）、セリア（ＣｅＯ２）等の蛍石型構造の固体電解質を用いることができる。ＺｒＯ２系固体電解質としては、ＣａＯ安定化ＺｒＯ２、Ｙ２Ｏ３安定化ＺｒＯ２、ＭｇＯ安定化ＺｒＯ２などの安定化ＺｒＯ２を用いることができる。または、ランタンガレート系酸化物ＬａＧａＯ３等のペロブスカイト構造の固体電解質を用いることもできる。
【００２８】
ただし、高温環境下でも安定し、電子伝導性が低く、機械的強度が高いなどの理由から、安定化ＺｒＯ２を用いることが好ましい。ＣａＯ安定化ＺｒＯ２を用いると、酸素イオン伝導性が高く、コストを抑えられるという効果が得られる。Ｙ２Ｏ３安定化ＺｒＯ２を用いると、耐化学特性に優れるという効果が得られる。ＭｇＯ安定化ＺｒＯ２を用いると、高温強度、耐衝撃性に優れる等の効果が得られる。または、溶融金属中の酸素濃度が１０ｐｐｍ程度の低酸素濃度かつ１６００℃程度の高温環境下では、固体電解質が分解するおそれがあるため、例えば、ＴｈＯ２−Ｙ２Ｏ３（８５ｗｔ％／１５ｗｔ％）等を用いることが好ましい。
【００２９】
また、固体電解質２１における酸素イオンの輸率は、１であることが好ましいが、１未満であって１に近い値であってもよい。
【００３０】
低酸素金属製造装置１００が脱酸の対象とする金属は、特に限定されるものではない。例えば、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）などであってもよい。または、合金であってもよい。
【００３１】
第１端子２２の材料は、特に限定されるものではない。例えば、脱酸を行う場合の固体金属２６の温度で溶融しない金属等を用いることが好ましい。例えば、第１端子２２の材料として、タングステンなどの高融点金属あるいは白金族金属等を用いることが好ましい。
【００３２】
第２端子２３の材料は、特に限定されるものではない。例えば、脱酸を行う場合の固体電解質２１の温度で溶融しない金属等を用いることが好ましい。例えば、第２端子２３の材料として、白金（Ｐｔ）等を用いることが好ましい。
【００３３】
電源２４が印加する電圧は、第１端子２２と第２端子２３とを接続する配線において第１端子２２から第２端子２３に向かって電流が流れる電圧であれば特に限定されるものではないが、ＺｒＯ２が分解する電圧以下とすることが好ましい。
【００３４】
（第２実施形態）
第２実施形態では、金属の具体的な製造工程への適用例について説明する。第２実施形態では、一例として連続鋳造工程について説明する。図４は、連続鋳造機２００を例示する図である。図４で例示するように、連続鋳造機２００は、取鍋３１、タンディッシュ３２、鋳型３３、ローラ３４、ガス切断機３５などを備える。
【００３５】
取鍋３１には、高炉で生成された溶鋼３６が２次精錬を経て注がれる。取鍋３１においては、溶鋼３６中の介在物の一部が浮上分離除去される。タンディッシュ３２には、取鍋３１の底部から溶鋼３６が注がれる。タンディッシュ３２においても、溶鋼３６中の介在物の一部が浮上分離除去される。鋳型３３には、タンディッシュ３２の底部から溶鋼３６が注がれる。鋳型３３に接触した溶鋼３６は、冷却されて固体化する。固体化した鋳造鋼３７は、ローラ３４によって運ばれ、ガス切断機３５によって切断されて鋼片となる。このように、連続鋳造機２００においては、溶鋼３６と鋳造鋼３７とが、固液共存する。
【００３６】
図４で例示するように、固体電解質２１は、例えば、有底の円筒形状を有する。固体電解質２１の外側表面の第１領域は、タンディッシュ３２の溶鋼３６に接触している。第１端子２２は、ガス切断機３５で切断される前の鋳造鋼３７に接触している。また、第１端子２２は、配線を介して電源２４の負極に電気的に接続されている。第２端子２３は、固体電解質２１の第１領域以外の第２領域（例えば、固体電解質２１の内側）に接触している。また、第２端子２３は、配線を介して電源２４の正極に電気的に接続されている。なお、鋳造鋼３７はローラ３４によって連続的に運ばれることから、鋳造鋼３７と第１端子２２との間には摩擦が生じる。そこで、第１端子２２として、高融点金属製の回転ブラシなどを用いることが好ましい。また、鋳造鋼３７の表面には、酸化物等が付着していることがある。そこで、鋳造鋼３７の表面をデスケーリング（鋳造鋼３７の表面の酸化物の削ぎ落とし）をすることで、第１端子２２と鋳造鋼３７とを接触させることが好ましい。
【００３７】
第１端子２２と第２端子２３とを接続する配線において第１端子２２から第２端子２３に向かって電流が流れるように電源２４が電圧を印加すると、固体電解質２１を介して低酸素ポテンシャル側から高酸素ポテンシャル側へ酸素を汲み上げることができる。すなわち、低酸素ポテンシャル側の溶鋼３６から高酸素ポテンシャル側の雰囲気へ電気的に酸素を移動させることができる。その結果、固液共存の鋼から低酸素の鋼を製造することができる。
【００３８】
本実施形態に係る低酸素金属製造装置１００によれば、第１端子２２は、溶鋼３６に接触するのではなく、鋳造鋼３７に接触する。この場合、第１端子２２による汚染が抑制される。すなわち、汚染を抑制しつつ低酸素鋼を製造することができる。また、連続鋳造工程は、鋼の製造工程において実用化された工程である。したがって、鋼の固液共存の状態を生成するという新たな工程を必要としないため、コスト抑制することができるという効果も得られる。
【００３９】
なお、連続鋳造工程においては、溶鋼３６の温度は１６００℃程度である。ガス切断機３５によって切断される鋳造鋼３７の温度は１０００℃程度である。雰囲気の酸素分圧は０．２ａｔｍ程度であって、温度は３０℃程度である。このような環境下においては、固体電解質２１としてＭｇＯ安定化ＺｒＯ２を用いることが好ましい。高温での耐熱性に優れているからである。第１端子２２としてタングステンなどの高融点金属あるいは白金族金属を用いることが好ましい。高温での安定性に優れているからである。第２端子２３として白金を用いることが好ましい。気相−電解質相−金属相の界面で良く導電の作用をする金属だからである。
【実施例】
【００４０】
上記実施形態に従って、低酸素金属を製造した。固体電解質としてニッカトー製ＣａＯ安定化ＺｒＯ２を用いた。図５（ａ）で例示するように、固体電解質の形状は、外径１５ｍｍ、内径１１ｍｍ、長さ６００ｍｍの下端閉管の保護管（以下、ＣＳＺ管４１と称する）である。ＣＳＺ管４１の下端外側に白金電極４２が焼き付けてある。また、白金電極４２には、白金線４３をスポット溶接してある。
【００４１】
（実施例１）
固液共存させる試料４４として、純度９９．９５％の銅棒Φ８ｍｍ、長さ２００ｍｍを用いた。ＬＥＣＯ社製の赤外線吸収法による酸素・窒素同時分析装置で、試料４４の初期酸素濃度を測定した。この試料４４の一端に、φ１ｍｍで長さ８００ｍｍの銅線を巻き付け、導線４５とした。試料溶融後、固液界面が物理的に離れることを防ぐため、図５（ａ）で例示するように、導線４５の途中をバネ４６に加工した。ＣＳＺ管４１内をアルゴンガスで置換した後、試料４４を挿入し、ガラス管４７とアラルダイト４８とで密封した。
【００４２】
電気分解の要領で試料に外部電圧を印加した。定電流発生装置の負極に導線４５を、正極に白金線４３を接続した。導線４５と白金線４３に電圧系を付け、酸素センサとしての電圧および酸素ポンプに生じる電圧を測定した。回路中に１０ｍΩの標準抵抗器を組み込んだ。その両端の電圧を測定し電流計の役割を持たせた。２０ｍＡの定電流の通電を確認した。管状電気炉を開放系の大気雰囲気で用いた。
【００４３】
ＣＳＺ管４１の下端位置にＲ型熱電対の先端を挿入し、炉内の温度を測定した。試料４４が固液共存するように、ＣＳＺ管４１を加熱した。具体的には、炉内の温度を５ｈかけて室温から１１７０℃へ昇温し、ＣＳＺ管４１を１ｈ保持した。その後、酸素センサとして生じている電圧を測定した。外部電流２０ｍＡをモニタリングしながら通電し、電圧が一定になったと判断したところで通電を終了した。その後、定電流発生装置を回路から外し、再度酸素センサとして生じている電圧を測定した。その後に炉冷し、試料４４を回収し、酸素濃度を再度測定した。
【００４４】
（実施例２）
実施例２においては、固液共存させる試料４４として、Φ１０ｍｍで長さ１００ｍｍの銅棒とΦ８ｍｍで長さ５０ｍｍの銅棒とが長さ方向で接続された銅棒を用いた。ＬＥＣＯ社製の赤外線吸収法による酸素・窒素同時分析装置で、試料４４の初期酸素濃度を測定した。この試料４４の一端に、φ１ｍｍで長さ８００ｍｍの銅線を巻き付け、導線４５とした。試料溶融後、固液界面が物理的に離れることを防ぐため、図５（ｂ）で例示するように、導線４５の途中をバネ４６に加工した。ＣＳＺ管４１内をアルゴンガスで置換した後、試料４４を挿入し、耐熱シリコン栓４９とアラルダイト４８とで密封した。
【００４５】
電気分解の要領で試料に外部電圧を印加した。定電流発生装置の負極に導線４５を、正極に白金線４３を接続した。導線４５と白金線４３に電圧系を付け、酸素センサとしての電圧および酸素ポンプに生じる電圧を測定した。回路中に１０ｍΩの標準抵抗器を組み込んだ。その両端の電圧を測定し電流計の役割を持たせた。２０ｍＡの定電流の通電を確認した。管状電気炉を開放系の大気雰囲気で用いた。
【００４６】
ＣＳＺ管４１の下端位置にＲ型熱電対の先端を挿入し、炉内の温度を測定した。試料４４が固液共存するように、ＣＳＺ管４１を加熱した。具体的には、炉内の温度を５ｈかけて室温から１１７０℃へ昇温し、ＣＳＺ管４１を１ｈ保持した。その後、酸素センサとして生じている電圧を測定した。外部電流２０ｍＡをモニタリングしながら通電し、電圧が一定になったと判断したところで通電を終了した。その後、定電流発生装置を回路から外し、再度酸素センサとして生じている電圧を測定した。その後に水冷し、試料４４を回収し、酸素濃度を再度測定した。
【００４７】
溶銅中の酸素の溶解平衡は下記式（４）のように表すことができる。
【数４】
2018034177.tif 000006
この反応のギブズエネルギー変化はヘンリー１ｍａｓｓ％基準を用いて下記式（５）のように表すことができる。
【数５】
2018034177.tif 000007
標準ギブズエネルギー変化については「Shinya Otsuka and Zensaku Kozuka: Metall. Trans., 1981, vol. 12B, pp. 501-07」の値を用いた。上記式（１）と、上記式（５）とから、下記式（６）が得られる。
【数６】
2018034177.tif 000008
上記式（６）は、下記式（７）のように表すこともできる。
【数７】
2018034177.tif 000009
すなわち大気中の酸素分圧（＝０．２１ａｔｍ）を用いて電圧から試料４４中の酸素濃度を計算で求めることができる。
【００４８】
（分析）
実施例１においては、２０ｍＡ通電中の温度は１１８５℃であった。試料４４の初期酸素濃度は６８ｐｐｍであった。通電前、酸素センサとして生じた電圧は０．５６０Ｖであった。上記式（６）を用いて酸素濃度に換算すると７９ｐｐｍである。この時の平衡酸素分圧は３．８×１０−９ａｔｍである。２０ｍＡの電流を酸素ポンプに流し始めると電圧が上昇していき、通電を終了すると電圧は急激に減少した。電圧が落ち着いたところで再度測定した酸素センサとしての電圧は０．６３５Ｖであった。上記式（７）を用いて酸素濃度に換算すると２４ｐｐｍである。この時の平衡酸素分圧は３．５×１０−１０ａｔｍである。酸素ポンプに生じた電圧およびその変化から電気脱酸が成功したものと考えられる。
【００４９】
実施例２においては、２０ｍＡ通電中の温度は１１８８℃であった。試料４４の初期酸素濃度は１３ｐｐｍであった。通電前、酸素センサとして生じた電圧は０．６５８Ｖであった。上記式（６）を用いて酸素濃度に換算すると１７ｐｐｍである。この時の平衡酸素分圧は１．８×１０−１０ａｔｍである。２０ｍＡの電流を酸素ポンプに流し始めると電圧が上昇していき、通電を終了すると電圧は急激に減少した。電圧が落ち着いたところで再度測定した酸素センサとしての電圧は０．７６０Ｖであった。上記式（６）を用いて酸素濃度に換算すると３．３ｐｐｍである。この時の平衡酸素分圧は６．８×１０−１２ａｔｍである。酸素ポンプに生じた電圧およびその変化から電気脱酸が成功したものと考えられる。
【００５０】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００５１】
２１  固体電解質
２２  第１端子
２３  第２端子
２４  電源
２５  溶融金属
２６  固体金属
３１  取鍋
３２  タンディッシュ
３３  鋳型
３４  ローラ
３５  ガス切断機
３６  溶鋼
３７  鋳造鋼
１００  低酸素金属製造装置
２００  連続鋳造機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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