专利名称：铝电解槽用阴极硼化钛涂层的制备方法
技术领域：
本发明与铝电解槽用阴极有关，尤其涉及到热固型树脂类TiB2阴极涂层的涂覆、固化和炭化。
已有的铝电解用阴极硼化钛涂层的制备是先将热固型树脂与粉状TiB2混合制成涂料，再涂刷于铝电解阴极内衬上，然后在铝电解槽的槽沿板上另加电热烤槽器固化涂层，最后用铝液焙烧炭化。它存在以下不足①用刷子或软毛滚筒涂刷TiB2涂料，对TiB2涂料施加的压力有限，导致TiB2涂料对铝电解槽阴极炭内衬往往不能完全湿润，由于这种湿润性能的缺陷影响TiB2涂层的粘接强度；②电热烤槽器固化涂层对于铝电解厂来说需要另行投资购置设备，而且，设备安装麻烦，固化费用高；③铝液焙烧炭化涂层，是将800℃以上的高温铝液直接灌入只有不到100℃的低温铝电解槽，然后通电焙烧炭化涂层，这一过程的热冲击大，热应力大，引起涂层炭化，致使涂层极易早期粉状脱落或局部块状脱落。
本发明的目的在于提供能够解决上述铝电解槽用阴极硼化钛涂层制备中存在问题的一种方法。
本发明采用的技术方案是首先在清扫后的阴极炭内衬上涂刷溶剂2～3次，再对涂层固化，接着焙烧炭化TiB2阴极涂层，其特征在于(1)采用铝电解燃气或油的焙烧装置，通过钢板传递，分散热量，间接固化涂层；采用铝电解焦粉焙烧装置炭化涂层；(2)在焙烧装置的烟气喷口之间，悬挂一块钢板，它定位在铝电解槽槽沿板上，钢板与涂层之间的距离为40～55mm；(3)采用铝电解燃气或油的焙烧装置对涂层进行固化，其固化时间为20～28小时；(4)采用铝电解燃气或油的焙烧装置对涂层进行固化，热量通过燃烧尾气—烟气带入铝电解槽，烟气的残氧量控制在小于0.1％；(5)采用铝电解焦粉焙烧装置炭化涂层，其加热时间为68～76小时。
本发明与现有技术相比，充分显示如下优点和积极效果①用油漆刷在阴极炭块表面涂刷TiB2涂料用溶剂，溶剂与阴极炭内衬有良好的湿润性，而且能使与阴极炭内衬接触的涂料面的薄层浓度得到稀释，粘度降低，从而达到改善涂料对阴极炭内衬的湿润性的目的。
②用泥刀涂抹涂料，多次施力，进一步提高了涂料与阴极炭内衬湿润性，提高了涂层的粘接强度。
③用燃气(油)焙烧装置所产生的热量加热固化涂层，让高温烟气喷射在钢板上，避免了高温烟气直接喷射到涂层表面而造成涂层局部过热。
④通过控制燃料量的大小，控制铝电解槽炉膛的升温速度，从而可按预定的升温制度固化涂层。
⑤用焦粉焙烧68～76小时炭化涂层，这一过程是一个逐步升温的过程，控制升温速度，温度均匀，热冲击小，避免涂层早期粉状脱落或块状脱落。
本发明已实际应用于生产，不仅TiB2涂层均无早期脱落，而且由于所用设备均为电解铝厂现成的设备，不需另外购买，故投资少，效果好，使用方便，倍受推荐。
通过实施例作进一步说明实例①用4寸油漆刷在阴极炭内衬表面涂刷无水乙醇，每平方米阴极涂刷0.1kg无水乙醇，然后用泥刀分3次完成TiB2涂料的涂抹；接着将1000×500×2mm钢板悬挂于铝电解槽槽沿板上，安装好燃气(油)焙烧装置，对涂层固化24小时；再用焦粉焙烧装置，对涂层焙烧72小时，将铝电解槽温度从室温升高至950℃，涂层炭化。解决了铝电解槽用阴极硼化钛涂层制备中存在的问题，避免了TiB2涂层的早期脱落现象的产生。
权利要求
1.铝电解槽用阴极硼化钛涂层的制备方法，首先在清扫后的阴极炭内衬上涂刷溶剂2～3次，再对涂层固化，接着焙烧炭化TiB2阴极涂层，其特征在于采用铝电解燃气或油的焙烧装置，通过钢板传递，分散热量，间接固化涂层；采用铝电解焦粉焙烧装置炭化涂层。
2.根据权利要求1所述的铝电解槽用阴极硼化钛涂层的制备方法，其特征在于在焙烧装置的烟气喷口之间，悬挂一块钢板，它定位在铝电解槽槽沿板上，钢板与涂层之间的距离为40～55mm。
3.根据权利要求1所述的铝电解槽用阴极硼化钛涂层的制备方法，其特征在于采用铝电解燃气或油的焙烧装置对涂层进行固化，其固化时间为20～28小时。
4.根据权利要求1所述的铝电解槽用阴极硼化钛涂层的制备方法，其特征在于采用铝电解燃气或油的焙烧装置对涂层进行固化，其热量通过燃烧尾气—烟气带入铝电解槽，烟气的残氧量控制在小于0.1％。
5.根据权利要求1所述的铝电解槽用阴极硼化钛涂层的制备方法，其特征在于采用铝电解焦粉焙烧装置炭化涂层，其加热时间为68～76小时。
全文摘要
铝电解槽用阴极硼化钛涂层的制备方法，采用铝电解燃气或油的焙烧装置，通过钢板传递，分散热量，间接固化涂层；采用铝电解焦粉焙烧装置炭化涂层，严格控制工艺参数，改善涂料对阴极炭内衬的湿润性，提高了涂层的粘接强度，避免了TiB
文档编号C25C3/00GK1448542SQ02108199
公开日2003年10月15日 申请日期2002年3月29日 优先权日2002年3月29日
发明者李劼, 李庆余, 刘永刚, 赖延清, 杨建红, 汤世泰, 唐骞, 林琳, 刘业翔 申请人:中南大学