专利名称：电解铝碳素电极及其制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电解铝碳素电极及其制作方法，属于电解铝石墨碳素电极技术领域
背景技术：
电解铝厂电解槽用阳极，以及电解铝进行精炼时电解槽所用的阴极一般都统称为碳素电极，目前，现有技术中一般都采用石墨作为碳素电极的原料，将石墨制作成所需的电极形状后，即可将其直接用于电解铝生产。在电解铝生产中，除碳素电极本身要参与电解反应消耗外，由于其在空气中氧化、电极掉粒等原因，其消耗量极大因此现有技术中的碳素电极主要存在着使用寿命短、消耗量过大的缺点现有技术中的碳素电极消耗量过大的问题已成为困扰电解铝行业的一大难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种使用寿命较长的电解铝碳素电极及其制作方法，以降低电解铝生产中碳素电极的消耗量，克服现有技术的不足。
本发明是这样实现的本发明的碳素电极为它在现有的碳素电极(1)的基础上进行改进而成，即在除碳素电极(1)的底面外的其它外表面上覆盖有一层Al2O3陶瓷涂层(2)，并且在Al2O3陶瓷涂层(2)的表面上再覆盖有一层铝壳层(3)其Al2O3陶瓷涂层(2)的厚度为20～100微米，铝壳层(3)的厚度为2～20毫米。
本发明的电解铝碳素电极的制作方法为它按现有技术的方法采用石墨为原料先制作出碳素电极，然后在制作好的碳素电极除其底面外的表面上，采用等离子弧喷涂的方法喷涂上一层Al2O3陶瓷涂层，并且在Al2O3陶瓷涂层的表面上采用铸模浇铸的方法浇铸一层铝壳层；在对制作好的碳素电极进行等离子弧喷涂Al2O3陶瓷涂层前，先对碳素电极被喷涂表面进行清洁处理，以清除其表面上的灰尘、油污、水渍或其它污垢附着物，然后对碳素电极表面进行预热，以去除电极表面的水汽，其预热温度控制在80℃～120℃左右，然后再对碳素电极表面进行轻喷砂，以去除其表面的氧化层和使电极表面产生压应力，从而增加涂层的结合强度，经轻喷砂处理后，再对碳素电极进行等离子弧喷涂Al2O3陶瓷涂层等离子弧喷涂所采用的等离子气体为Ar和H2，并且以Ar作为主气体，以H2作为次气体。
由于采用了上述技术方案，本发明在现有的碳素电极表面增加了热障保护涂层，从而大大减少了碳素电极的氧化和掉粒。因此，本发明与现有的碳素电极相比，本发明具有使用寿命长的优点 经用于生产试验结果表明，本发明的电极在热障涂层的保护下，其平均使用时间在336小时以上。比现有碳素电极的使用寿命提高4.5倍左右。
附图1为本发明的结构示意图。
具体实施例方式
具体实施例方式按现有技术的方法采用石墨原料先制作出碳素电极(1)，可根据使用需要将碳素电极(1)制作成阳极碳素电极或阴极碳素电极，然后对制作好的碳素电极(1)的除其底面外的表面进行清洁处理，以清除其表面上的灰尘、油污、水渍或其它污垢附着物，然后对碳素电极(1)的清洁处理后的表面进行预热，以去除电极表面的水汽，在进行预热时，最好用红外测温仪对碳素电极(1)的表面进行温度监控，使其表面的预热温度控制在80℃～120℃之间，然后采用常规轻喷砂设备对碳素电极(1)的表面进行轻喷砂处理，以去除其表面的氧化层和使碳素电极表面产生一定的压应力，从而增加涂层的结合强度。经轻喷砂处理后，采用市场上出售的高性能、高功率的带有转移型弧喷枪的等离子弧喷涂设备对碳素电极(1)除底面外的表面上进行等离子弧喷涂Al2O3陶瓷涂层，使碳素电极(1)除底面外的表面上粘附一层厚度为20～100微米厚的Al2O3陶瓷涂层(2)，在进行等离子弧喷涂时，最好采用Ar(氩气)和H2(氢气)作为等离子气体，并且以Ar作为主气体，以H2作为次气体，然后再采用铸模浇铸的方法在Al2O3陶瓷涂层(2)的表面上用精铝为原料浇铸一层厚度为2～20毫米的铝壳层(3)即成。
权利要求
1.一种电解铝碳素电极，它包括碳素电极(1)，其特征在于在除碳素电极(1)的底面外的其它外表面上覆盖有一层Al2O3陶瓷涂层(2)，并且在Al2O3陶瓷涂层(2)的表面还覆盖有一层铝壳层(3)。
2.根据权利要求1所述的电解铝碳素电极，其特征在于Al2O3陶瓷涂层(2)的厚度为20～100微米，铝壳层(3)的厚度为2～20毫米。
3.一种电解铝碳素电极的制作方法，它包括采用石墨制作碳素电极的方法，其特征在于在制作好的碳素电极除其底面外的表面上，采用等离子弧喷涂的方法喷涂有一层Al2O3陶瓷涂层，并且在Al2O3陶瓷涂层的表面上采用铸模浇铸的方法浇铸一层铝壳层。
4.根据权利要求3所述的电解铝碳素电极的制作方法，其特征在于在对制作好的碳素电极进行等离子弧喷涂Al2O3陶瓷涂层前，先对碳素电极被喷涂表面进行清洁处理，然后对碳素电极表面进行预热，其预热温度控制在80℃～120℃之间，然后再对碳素电极表面进行轻喷砂处理后，再对碳素电极进行等离子弧喷涂Al2O3陶瓷涂层。
5.根据权利要求3所述的电解铝碳素电极的制作方法，其特征在于等离子弧喷涂所采用的等离子气体为Ar和H2，并且以Ar作为主气体，以H2作为次气体。
全文摘要
本发明公开了一种电解铝碳素电极及其制作方法，它在现有的碳素电极除底面外的表面上，采用等离子弧喷涂的方法喷涂有一层Al
文档编号C25C3/12GK1699631SQ20041002258
公开日2005年11月23日 申请日期2004年5月18日 优先权日2004年5月18日
发明者戚茂君, 宋卫, 宋建伟, 张镇华 申请人:贵州贵铝宇清环保设备厂