炼钢过程中包含了一系列氧化还原过程，在这些氧化还原反应过程中一般会有氧元素参与，各个阶段对氧的含量也有不同要求，因此要求炼钢过程中能够准确、快速地测定钢水中氧含量及其变化。目前，钢水定氧探头在全世界范围消耗量每年超过400万支，就我国的消耗量而言，每年也在100万支左右，因而存在较大的市场。然而，国产定氧探头还存在一些问题，包括信号易波动、杂波较多、不稳定、定氧成功率低，只能用于高氧测量，低氧含量无法适用或测氧值偏差较大等问题，因此很大程度上依靠国外进口。由于发达国家的技术封锁，我国大部分钢厂每年都必须花费巨资进口此类产品。所以研发钢水定氧探头，对打破国外技术垄断，推动我国冶金技术进步有着极其重要的作用。本课题着力于钢水定氧探头的锆管和电极粉的制备及处理工艺研究。采用球磨法、沉淀法以及使用纳米粉体制备钢水定氧探头电极粉，通过电镜形貌分析，得出活性最佳的电极粉的制备方法，同时采用模型模拟分析其活性较佳的原因。采用凝胶注模的方法制备了氧化锆管，研究了分散剂种类、用量及固含量对浆料粘度的影响，制备的生坯烧结后致密度较高。将制备的电极粉装配制作定氧探头，进行现场测试并对获得的信号进行分析，得出电势信号较佳的制备电极粉的方法；同时通过加入少量的氧化铁对电势曲线峰值和平台期进行优化，得出较佳的氧化铁加入量；并讨论了电极粉热处理对信号的影响，解释了低氧测量困难的原因。