專利名稱：碳素陽極涂料、使用該涂料的碳素陽極及該涂料制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬于抗氧化涂料領域，尤其涉及一種碳素陽極涂料、使用該涂料的碳素陽極及該涂料的制備方法。
背景技術：
碳素陽極的主要原料是石油焦、粘結劑煤浙青及殘極。目前鋁電解工藝難以完全隔絕陽極與空氣的接觸，且陽極側部裸露在C02之中。陽極與氧化性氣體發(fā)生的空氣燃燒反應和布多爾反應，造成了碳素陽極的過量消耗，氧化掉落的碳渣惡化電解質的性能和鋁液質量，研究表明，電解質中碳渣含量為0.04%，可使其電流效率下降1%。而一塊完整的碳塊，其理論碳耗為334kg/t-Al，目前，國際先進水平的實際陽極凈耗達406kg/t-Al。陽極的質量和工作狀況對電解正常生產(chǎn)及電流效率、電能消耗、原鋁品位等經(jīng)濟技術指標影響十分巨大，因此提高陽極的抗氧化性具有重要意義。隨著電解鋁產(chǎn)能的擴張，優(yōu)質石油焦資源日益減少，鋁用陽極生產(chǎn)企業(yè)不得不使用微量元素含量較高的石油焦原料，金屬微量元素對陽極的氧化有催化作用，無法降低，因此提高陽極本體的抗氧化性較為困難，為提高陽極抗氧化性，在陽極表面涂覆耐高溫的致密涂層，阻止氧化性氣體對陽極的滲透氧化，可有效降低陽極消耗，減少溫室氣體排放。如專利CN200810224808.2發(fā)明一種多層結構的氧化鋁基梯度碳化硼抗氧化涂層，來阻擋空氣和CO2與碳素陽極碳的接觸，該涂層雖有一定的抗氧化效果，但是制備工藝復雜(三層以上結構)，涂層的主要成分氧化鋁傳熱效果差，使用該涂層對電解槽的熱平衡，引起陽極過熱，反而會加速陽極的氧化，并且作為粘結劑的碳化硼價格昂貴，因此該技術推廣應用存在困難。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的 技術問題是提供一種可以防止碳素陽極氧化的涂層以及制備該涂層的方法。為了解決上述問題，本發(fā)明所提供的方案是:
一種碳素陽極用抗氧化涂層，所述涂層的組分及重量百分比為:氟化鋁15-30%，氟化鉀1-10%，氟化鎂0-15 %，氟化鈣0-15 %，水性環(huán)氧樹脂5-15 %，消泡劑0.1-0.5%，其余為水?？蛇x的，所述涂層的組分及重量百分比為:氟化鋁15-20%，氟化鉀1_5%，氟化鎂0-5 %，氟化鈣0-5 %，水性環(huán)氧樹脂5-10 %，消泡劑0.1-0.5%，其余為水?？蛇x的，所述涂層的組分及重量百分比為:氟化鋁20-30%，氟化鉀5-10%，氟化鎂5-10 %，氟化鈣5-10 %，水性環(huán)氧樹脂10-15 %，消泡劑0.1-0.5%，其余為水。可選的，所述涂層的組分及重量百分比為:氟化鋁30-35%，氟化鉀4-8%，氟化鎂10-15 %，氟化鈣10-15 %，水性環(huán)氧樹脂8-12 %，消泡劑0.1-0.5%，其余為水?？蛇x的，所述的消泡劑為水溶性非硅類消泡劑。一種碳素陽極用抗氧化涂料的方法，所述方法包括以下步驟:
(1)將消泡劑之外的各組分按所述比例混合，并研磨至100目以上；
(2)在研磨過程中加入消泡劑。一種碳素陽極，所述的碳素陽極表面涂有本發(fā)明所述的任意一種抗氧化涂料?？蛇x的，所述的抗氧化涂料的厚度為0.1^2.4mm。本發(fā)明的有益效果是:1.該涂層在高溫下為玻璃態(tài)，不透氣，可以有效阻止氧化性氣體的滲透；2.涂層粘結效果好，與碳塊結合良好，可持久保護陽極不被氧化；3.節(jié)約碳耗，由于該涂層不透氣、且與碳塊結合好，因此，避免了碳塊脫落，節(jié)約碳耗月15kg/t-Al ；
4.該圖層導熱效果好，不會影響電解槽的熱平衡。5.工藝簡單，只需涂一層即可。
具體實施例方式為了更清楚地闡述本發(fā)明的技術方案，下面結合具體的實施方式予以清楚的說明。顯然，所列舉的實施方式只是本發(fā)明優(yōu)選的實施方式，本領域技術人員根據(jù)本發(fā)明所提供的技術路線，結合現(xiàn)有技術和本技術方案所公開的技術內容顯而易見地獲取的其他技術方案仍屬于本發(fā)明的保護范圍。

實施例1
一種碳素陽極用抗氧化涂料，所述涂層的組分及重量百分比為:氟化鋁15%，氟化鉀4%，氟化鎂8 %，氟化鈣3%，水性環(huán)氧樹脂10 %，消泡劑0.1%，其余為水，所述的消泡劑為水溶性非硅類消泡劑。實施例2
一種碳素陽極用抗氧化涂料，所述涂層的組分及重量百分比為:氟化鋁16%，氟化鉀10/?！V4 %，氟化鈣9%，水性環(huán)氧樹脂5 %，消泡劑0.3%，其余為水，所述的消泡劑為水溶性非硅類消泡劑。實施例3
一種碳素陽極用抗氧化涂料，所述涂層的組分及重量百分比為:氟化鋁18%，氟化鉀8%，氟化鎂2%，氟化鈣10%，水性環(huán)氧樹脂7 %，消泡劑0.2%，其余為水，所述的消泡劑為水溶性非硅類消泡劑。實施例4
一種碳素陽極用抗氧化涂料，所述涂層的組分及重量百分比為:氟化鋁20%，氟化鉀16%，氟化鎂11 %，氟化鈣15%，水性環(huán)氧樹脂9%，消泡劑0.5%，其余為水，所述的消泡劑為水溶性非娃類消泡劑。實施例5
一種碳素陽極用抗氧化涂料，所述涂層的組分及重量百分比為:氟化鋁21%，氟化鉀18%，氟化鎂13 %，氟化鈣12%，水性環(huán)氧樹脂8%，消泡劑0.5%，其余為水，所述的消泡劑為水溶性非娃類消泡劑。實施例6
一種碳素陽極用抗氧化涂料，所述涂層的組分及重量百分比為:氟化鋁23%，氟化鉀20%，氟化鎂6 %，氟化鈣13%，水性環(huán)氧樹脂11%，消泡劑0.4%，其余為水，所述的消泡劑為水溶性非娃類消泡劑。實施例7
一種碳素陽極用抗氧化涂料，所述涂層的組分及重量百分比為:氟化鋁26%，氟化鉀13%，氟化鈣6%，水性環(huán)氧樹脂13%，消泡劑0.5%，其余為水，所述的消泡劑為水溶性非硅類消泡劑。實施例8
一種碳素陽極用抗氧化涂料，所述涂層的組分及重量百分比為:氟化鋁28%，氟化鉀11%，氟化鎂15%，水性環(huán)氧樹脂15 %，消泡劑0.3%，其余為水，所述的消泡劑為水溶性非硅類消泡劑。實施例9
一種碳素陽極用抗氧化涂料，所述涂層的組分及重量百分比為:氟化鋁30%，氟化鉀15%，氟化鎂12 %，氟化鈣14 %，水性環(huán)氧樹脂12%，消泡劑0.2%，其余為水，所述的消泡劑為水溶性非娃類消泡劑。實施例10
一種制備實施例1至9中所述碳素陽極用抗氧化涂料的方法，所述方法包括以下步
驟:
(1)將消泡劑之外的各組分按所述比例混合，并研磨至100目；
(2)在研磨過程中加入消泡劑。實施例11
一種制備實施例1至9中所述碳素陽極用抗氧化涂料的方法，所述方法包括以下步
驟:
(1)將消泡劑之外的各組分按所述比例混合，并研磨至120目；
(2)在研磨過程中加入消泡劑。實施例12
一種制備實施例1至9中所述碳素陽極用抗氧化涂料的方法，所述方法包括以下步
驟:
(1)將消泡劑之外的各組分按所述比例混合，并研磨至150目；
(2)在研磨過程中加入消泡劑。實施例13
一種制備實施例1至9中所述碳素陽極用抗氧化涂料的方法，所述方法包括以下步
驟:
(1)將消泡劑之外的各組分按所述比例混合，并研磨至160目；
(2)在研磨過程中加入消泡劑。實施例14
一種制備實施例1至9中所述碳素陽極用抗氧化涂料的方法，所述方法包括以下步
驟: (1)將消泡劑之外的各組分按所述比例混合，并研磨至165目；
(2)在研磨過程中加入消泡劑。
實施例15
一種制備實施例1至9中所述碳素陽極用抗氧化涂料的方法，所述方法包括以下步
驟:
(1)將消泡劑之外的各組分按所述比例混合，并研磨至110目；
(2)在研磨過程中加入消泡劑。實施例15
一種碳素陽極，所述的碳素陽極表面涂有本發(fā)明所述的任意一種抗氧化涂料。所述的抗氧化涂料的厚度為0.1mm。實施例15
一種碳素陽極，所述的碳素陽極表面涂有本發(fā)明所述的任意一種抗氧化涂料。所述的抗氧化涂料的厚度為0.5mm。實施例15
一種碳素陽極，所述的碳素陽極表面涂有本發(fā)明所述的任意一種抗氧化涂料。所述的抗氧化涂料的厚度為1.4mm。實施例15
一種碳素陽極，所述的碳素陽極表面涂有本發(fā)明所述的任意一種抗氧化涂料。所述的抗氧化涂料的厚度為0.8mm。實施例15
一種碳素陽極，所述的碳素陽極表面涂有本發(fā)明所述的任意一種抗氧化涂料。所述的抗氧化涂料的厚度為0.7mm。實施例15
一種碳素陽極，所述的碳素陽極表面涂有本發(fā)明所述的任意一種抗氧化涂料。所述的抗氧化涂料的厚度為2.4mm。
權利要求
1.一種碳素陽極用抗氧化涂料，其特征在于，所述涂層的組分及重量百分比為:氟化鋁15-30%，氟化鉀1-10%，氟化鎂0-15 %，氟化鈣0-15 %，水性環(huán)氧樹脂5-15 %，消泡劑.0.1-0.5%，其余為水。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種碳素陽極用抗氧化涂料，其特征在于，所述涂層的組分及重量百分比為:氟化鋁15-20%，氟化鉀1-5%，氟化鎂0-5 %，氟化鈣0-5 %，水性環(huán)氧樹脂.5-10 %，消泡劑0.1-0.5%，其余為水。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種碳素陽極用抗氧化涂料，其特征在于，所述涂層的組分及重量百分比為:氟化鋁20-30%，氟化鉀5-10%，氟化鎂5-10 %，氟化鈣5-10 %，水性環(huán)氧樹月旨10-15 %，消泡劑0.1-0.5%，其余為水。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種碳素陽極用抗氧化涂料，其特征在于，所述涂層的組分及重量百分比為:氟化鋁30-35%，氟化鉀4-8%，氟化鎂10-15 %，氟化鈣10-15 %，水性環(huán)氧樹脂8-12 %，消泡劑0.1-0.5%，其余為水。
5.根據(jù)權利要求1至4中任一權利要求所述的一種碳素陽極用抗氧化涂層，其特征在于，所述的消泡劑為水溶性非硅類消泡劑。
6.一種制備權利要求1所述的一種碳素陽極用抗氧化涂料的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟: (1)將消泡劑之外的各組分按所述比例混合，并研磨至100目以上； (2)在研磨過程中加入消 泡劑。
7.一種碳素陽極，其特征在于，所述的碳素陽極表面涂有本發(fā)明所述的任意一種抗氧化涂料。
8.根據(jù)權利要求1所述的一種碳素陽極，其特征在于，所述的抗氧化涂料的厚度為.0.1 2.4mm n
全文摘要
本發(fā)明屬于抗氧化涂料領域，尤其涉及一種碳素陽極涂料、使用該涂料的碳素陽極及該涂料的制備方法。本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種可以防止碳素陽極氧化的涂層以及制備該涂層的方法。為了解決上述問題，本發(fā)明所提供的方案是一種碳素陽極用抗氧化涂層，所述涂層的組分及重量百分比為氟化鋁15-30%，氟化鉀1-10%，氟化鎂0-15%，氟化鈣0-15%，水性環(huán)氧樹脂5-15%，消泡劑0.1-0.5%，其余為水。本發(fā)明的有益效果是1.該涂層在高溫下為玻璃態(tài)，不透氣，可以有效阻止氧化性氣體的滲透；2.與碳塊結合良好，可持久保護陽極不被氧化。
文檔編號C25C3/12GK103173790SQ201310132559
公開日2013年6月26日 申請日期2013年4月17日 優(yōu)先權日2013年4月17日
發(fā)明者不公告發(fā)明人 申請人:湖南創(chuàng)元鋁業(yè)有限公司