鋁電解槽用陰極硼化鈦塗層的製備方法
2023-04-23 12:48:51 1
專利名稱：鋁電解槽用陰極硼化鈦塗層的製備方法
技術領域：
本發明與鋁電解槽用陰極有關，尤其涉及到熱固型樹脂類TiB2陰極塗層的塗覆、固化和炭化。
已有的鋁電解用陰極硼化鈦塗層的製備是先將熱固型樹脂與粉狀TiB2混合製成塗料，再塗刷於鋁電解陰極內襯上，然後在鋁電解槽的槽沿板上另加電熱烤槽器固化塗層，最後用鋁液焙燒炭化。它存在以下不足①用刷子或軟毛滾筒塗刷TiB2塗料，對TiB2塗料施加的壓力有限，導致TiB2塗料對鋁電解槽陰極炭內襯往往不能完全溼潤，由於這種溼潤性能的缺陷影響TiB2塗層的粘接強度；②電熱烤槽器固化塗層對於鋁電解廠來說需要另行投資購置設備，而且，設備安裝麻煩，固化費用高；③鋁液焙燒炭化塗層，是將800℃以上的高溫鋁液直接灌入只有不到100℃的低溫鋁電解槽，然後通電焙燒炭化塗層，這一過程的熱衝擊大，熱應力大，引起塗層炭化，致使塗層極易早期粉狀脫落或局部塊狀脫落。
本發明的目的在於提供能夠解決上述鋁電解槽用陰極硼化鈦塗層製備中存在問題的一種方法。
本發明採用的技術方案是首先在清掃後的陰極炭內襯上塗刷溶劑2～3次，再對塗層固化，接著焙燒炭化TiB2陰極塗層，其特徵在於(1)採用鋁電解燃氣或油的焙燒裝置，通過鋼板傳遞，分散熱量，間接固化塗層；採用鋁電解焦粉焙燒裝置炭化塗層；(2)在焙燒裝置的煙氣噴口之間，懸掛一塊鋼板，它定位在鋁電解槽槽沿板上，鋼板與塗層之間的距離為40～55mm；(3)採用鋁電解燃氣或油的焙燒裝置對塗層進行固化，其固化時間為20～28小時；(4)採用鋁電解燃氣或油的焙燒裝置對塗層進行固化，熱量通過燃燒尾氣—煙氣帶入鋁電解槽，煙氣的殘氧量控制在小於0.1％；(5)採用鋁電解焦粉焙燒裝置炭化塗層，其加熱時間為68～76小時。
本發明與現有技術相比，充分顯示如下優點和積極效果①用油漆刷在陰極炭塊表面塗刷TiB2塗料用溶劑，溶劑與陰極炭內襯有良好的溼潤性，而且能使與陰極炭內襯接觸的塗料面的薄層濃度得到稀釋，粘度降低，從而達到改善塗料對陰極炭內襯的溼潤性的目的。
②用泥刀塗抹塗料，多次施力，進一步提高了塗料與陰極炭內襯溼潤性，提高了塗層的粘接強度。
③用燃氣(油)焙燒裝置所產生的熱量加熱固化塗層，讓高溫煙氣噴射在鋼板上，避免了高溫煙氣直接噴射到塗層表面而造成塗層局部過熱。
④通過控制燃料量的大小，控制鋁電解槽爐膛的升溫速度，從而可按預定的升溫制度固化塗層。
⑤用焦粉焙燒68～76小時炭化塗層，這一過程是一個逐步升溫的過程，控制升溫速度，溫度均勻，熱衝擊小，避免塗層早期粉狀脫落或塊狀脫落。
本發明已實際應用於生產，不僅TiB2塗層均無早期脫落，而且由於所用設備均為電解鋁廠現成的設備，不需另外購買，故投資少，效果好，使用方便，倍受推薦。
通過實施例作進一步說明實例①用4寸油漆刷在陰極炭內襯表面塗刷無水乙醇，每平方米陰極塗刷0.1kg無水乙醇，然後用泥刀分3次完成TiB2塗料的塗抹；接著將1000×500×2mm鋼板懸掛於鋁電解槽槽沿板上，安裝好燃氣(油)焙燒裝置，對塗層固化24小時；再用焦粉焙燒裝置，對塗層焙燒72小時，將鋁電解槽溫度從室溫升高至950℃，塗層炭化。解決了鋁電解槽用陰極硼化鈦塗層製備中存在的問題，避免了TiB2塗層的早期脫落現象的產生。
權利要求
1.鋁電解槽用陰極硼化鈦塗層的製備方法，首先在清掃後的陰極炭內襯上塗刷溶劑2～3次，再對塗層固化，接著焙燒炭化TiB2陰極塗層，其特徵在於採用鋁電解燃氣或油的焙燒裝置，通過鋼板傳遞，分散熱量，間接固化塗層；採用鋁電解焦粉焙燒裝置炭化塗層。
2.根據權利要求1所述的鋁電解槽用陰極硼化鈦塗層的製備方法，其特徵在於在焙燒裝置的煙氣噴口之間，懸掛一塊鋼板，它定位在鋁電解槽槽沿板上，鋼板與塗層之間的距離為40～55mm。
3.根據權利要求1所述的鋁電解槽用陰極硼化鈦塗層的製備方法，其特徵在於採用鋁電解燃氣或油的焙燒裝置對塗層進行固化，其固化時間為20～28小時。
4.根據權利要求1所述的鋁電解槽用陰極硼化鈦塗層的製備方法，其特徵在於採用鋁電解燃氣或油的焙燒裝置對塗層進行固化，其熱量通過燃燒尾氣—煙氣帶入鋁電解槽，煙氣的殘氧量控制在小於0.1％。
5.根據權利要求1所述的鋁電解槽用陰極硼化鈦塗層的製備方法，其特徵在於採用鋁電解焦粉焙燒裝置炭化塗層，其加熱時間為68～76小時。
全文摘要
鋁電解槽用陰極硼化鈦塗層的製備方法，採用鋁電解燃氣或油的焙燒裝置，通過鋼板傳遞，分散熱量，間接固化塗層；採用鋁電解焦粉焙燒裝置炭化塗層，嚴格控制工藝參數，改善塗料對陰極炭內襯的溼潤性，提高了塗層的粘接強度，避免了TiB
文檔編號C25C3/00GK1448542SQ02108199
公開日2003年10月15日 申請日期2002年3月29日 優先權日2002年3月29日
發明者李劼, 李慶餘, 劉永剛, 賴延清, 楊建紅, 湯世泰, 唐騫, 林琳, 劉業翔 申請人:中南大學