本發(fā)明涉及一種自固化電解鋁用炭陽極高溫抗氧化涂料，屬于高溫抗氧化涂層技術領域。
背景技術：
電解鋁槽中的炭陽極是鋁電解生產(chǎn)技術關鍵之一，是鋁電解工藝中最主要的組成部分，陽極常被譽稱為鋁電解槽的心臟。它作為導體將直流電導入電解槽,并作為電解槽陽極材料參與陽極反應,每生產(chǎn)一噸鋁要消耗400kg～500kg的炭陽極。炭陽極各項質量指標直接影響到電解槽的正常生產(chǎn)和原鋁的產(chǎn)量、質量、碳耗、和電耗等各項經(jīng)濟指標。炭陽極的過量消耗,不僅會增加鋁的生產(chǎn)成本,嚴重的會影響電解槽正常工作參數(shù),甚至造成病槽。對電解鋁炭陽極的涂覆保護可使電解過程穩(wěn)定,取得較好的技術經(jīng)濟指標，降低炭陽極的消耗,可延長陽極的使用天數(shù),有助于提高電解槽集氣效率,減少溫室氣體(co2)的產(chǎn)生量,對提高勞動生產(chǎn)率以及改善環(huán)境都起到了積極作用。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種有效改善電解鋁用炭陽極高溫抗氧化性能，降低炭陽極過量消耗的涂料體系。
本發(fā)明的技術方案為：一種自固化電解鋁用炭陽極高溫抗氧化涂料，其特征在于：該涂料包含下列重量份的組分：含羥基磷腈樹脂2～10份、氧化鋁20～60份、氫氧化鋁20～30份、鋁粉2～10份、硼砂0～20份、碳化硼0～15份、氧化鈣1～10份、有機助粘劑0.1～3份。
所述的含羥基磷腈樹脂制備方法為：①將原料鹽酸羥胺、三氯化磷、四氯乙烷、吡啶和無水氯化鈷以重量比為鹽酸羥胺∶三氯化磷∶四氯乙烷∶吡啶∶氯化鈷=100∶200～400∶500～800∶4～50∶2～20的比例投入反應釜中，通入加入量為三氯化磷重量的30～60%的氯氣，開動攪拌，加熱至70～150℃，回流5～15小時，反應完成后冷卻至60～80℃，過濾，除去未反應的氯化鈷，然后再減壓蒸餾分別除去未反應的三氯化磷、吡啶和四氯乙烷，加入石油醚溶解得到的固體后，用濃度為重量百分比5～10%的稀硫酸洗滌、攪拌、靜置、取油相，減壓蒸餾脫除石油醚，得到淡黃色含羥基氯化磷腈三聚體結晶體；②將含羥基氯化磷腈三聚體和對苯二酚、四氯乙烷按重量比為含羥基氯化磷腈三聚體∶對苯二酚∶四氯乙烷=100∶50～200∶400～600的比例投入反應釜，通入氮氣保護，開動攪拌，升溫至130～220℃，縮聚反應5～10小時，減壓蒸餾除去四氯乙烷，冷卻，用石油醚溶解，加蒸餾水，攪拌，靜置，取油相，減壓蒸餾脫除石油醚，再用四氫呋喃溶解、過濾，真空干燥，得到含羥基磷腈樹脂。
所述的有機助粘劑為羧甲基纖維素、甲基纖維素、聚乙烯醇、糊精中的一種或幾種。
自固化電解鋁用炭陽極高溫抗氧化涂料，其制備包括以下步驟：將重量份含羥基磷腈樹脂2～10份、氧化鋁20～60份、氫氧化鋁20～30份、鋁粉2～10份、硼砂0～20份、碳化硼0～15份、氧化鈣1～10份、有機助粘劑0.1～3份原料按配比加入高速攪拌機中，開動攪拌，混合均勻，即得。
所述涂料是通過下列施工工藝涂覆于電解鋁用炭陽極上：將涂料以重量比100:50～200的比例與水混合攪拌成膏狀，直接涂覆于電解鋁用炭陽極表面，陰干10～24小時，即可形成初步固化的保護涂層，隨著電解鋁用炭陽極通電，溫度升高，涂料進一步自固化，在電解鋁用炭陽極表面形成致密保護涂層，隔絕氧對高溫炭陽極的侵蝕。
本發(fā)明的優(yōu)點在于：①根據(jù)電解鋁工業(yè)實際要求，本著不能在電解鋁產(chǎn)品中增加雜質的宗旨，本發(fā)明涂料不含硅、鐵、鉀、鈉、鎂、鋅等元素材料。②含羥基磷腈樹脂可以與氧化鋁等顆粒復合，增強防護材料顆粒之間的結合力，提高涂層高溫情況下的抗剝離強度和致密性。
具體實施方式
下面結合實施例對本發(fā)明做進一步的詳細說明。
實施例1：
一種自固化電解鋁用炭陽極高溫抗氧化涂料
①制備：將重量份含羥基磷腈樹脂2份、氧化鋁20份、氫氧化鋁20份、鋁粉2份、氧化鈣1份、羧甲基纖維素0.1份加入高速攪拌機中，開動攪拌，混合均勻，即得本發(fā)明涂料。
②涂覆：將本發(fā)明涂料以重量比100:50的比例與水混合攪拌成膏狀，直接涂覆于電解鋁用炭陽極表面。
③固化：陰干10小時，初步固化，隨著電解鋁用炭陽極通電，溫度升高，涂料進一步自固化，在電解鋁用炭陽極表面形成致密保護涂層。
實施例2：
一種自固化電解鋁用炭陽極高溫抗氧化涂料
①制備：將重量份含羥基磷腈樹脂10份、氧化鋁60份、氫氧化鋁30份、鋁粉10份、硼砂20份、碳化硼15份、氧化鈣10份、甲基纖維素3份加入高速攪拌機中，開動攪拌，混合均勻，即得本發(fā)明涂料。
②涂覆：將本發(fā)明涂料以重量比100:200的比例與水混合攪拌成膏狀，直接涂覆于電解鋁用炭陽極表面。
③固化：陰干24小時，初步固化，隨著電解鋁用炭陽極通電，溫度升高，涂料進一步自固
化，在電解鋁用炭陽極表面形成致密保護涂層。
實施例3：
一種自固化電解鋁用炭陽極高溫抗氧化涂料
①制備：將重量份含羥基磷腈樹脂5份、氧化鋁40份、氫氧化鋁25份、鋁粉5份、硼砂10份、碳化硼8份、氧化鈣5份、聚乙烯醇1.5份加入高速攪拌機中，開動攪拌，混合均勻，即得本發(fā)明涂料。
②涂覆：將本發(fā)明涂料以重量比100:100的比例與水混合攪拌成膏狀，直接涂覆于電解鋁用炭陽極表面。
③固化：陰干15小時，初步固化，隨著電解鋁用炭陽極通電，溫度升高，涂料進一步自固化，在電解鋁用炭陽極表面形成致密保護涂層。
實施例4：
一種自固化電解鋁用炭陽極高溫抗氧化涂料
①制備：將重量份含羥基磷腈樹脂2份、氧化鋁50份、氫氧化鋁22份、鋁粉3份、硼砂18份、氧化鈣2份、碳化硼5份、糊精2份加入高速攪拌機中，開動攪拌，混合均勻，即得本發(fā)明涂料。
②涂覆：將本發(fā)明涂料以重量比100:150的比例與水混合攪拌成膏狀，直接涂覆于電解鋁用炭陽極表面。
③固化：陰干20小時，初步固化，隨著電解鋁用炭陽極通電，溫度升高，涂料進一步自固化，在電解鋁用炭陽極表面形成致密保護涂層。
實施例5：
一種自固化電解鋁用炭陽極高溫抗氧化涂料
①制備：將重量份含羥基磷腈樹脂8份、氧化鋁20份、氫氧化鋁20份、鋁粉7份、硼砂3份、氧化鈣5份、羧甲基纖維素1份、聚乙烯醇0.5份加入高速攪拌機中，開動攪拌，混合均勻，即得本發(fā)明涂料。
②涂覆：將本發(fā)明涂料以重量比100:180的比例與水混合攪拌成膏狀，直接涂覆于電解鋁用炭陽極表面。
③固化：陰干18小時，初步固化，隨著電解鋁用炭陽極通電，溫度升高，涂料進一步自固化，在電解鋁用炭陽極表面形成致密保護涂層。
實施例6：
一種自固化電解鋁用炭陽極高溫抗氧化涂料
①制備：將重量份含羥基磷腈樹脂5份、氧化鋁50份、氫氧化鋁27份、鋁粉4份、碳化硼5份、氧化鈣3份、羧甲基纖維素2份、糊精0.5份加入高速攪拌機中，開動攪拌，混合均勻，即得本發(fā)明涂料。
②涂覆：將本發(fā)明涂料以重量比100:80的比例與水混合攪拌成膏狀，直接涂覆于電解鋁用炭陽極表面。
③固化：陰干12小時，初步固化，隨著電解鋁用炭陽極通電，溫度升高，涂料進一步自固化，在電解鋁用炭陽極表面形成致密保護涂層。