[发明专利]一种用于改变阴极的电流分布的绝缘涂料

说明书

技术领域

一种用于改变阴极的电流分布的绝缘涂料，涉及一种绝缘涂料，特别是用于涂覆铝电解阴极的绝缘涂料。

背景技术

在铝电解槽在运行过程中，电流在经过阳极—熔体—阴极碳阴极和阴极钢棒过程中，在熔体内部，会产生水平电流。在磁场的作用下，该水平电流势必会导致铝液层的上下波动，引起极距不均，额外增加电耗。在现行铝电解槽生产中，通常采用在电解槽中保持较高的铝液层，通常在25cm左右的铝液层，以减少由于铝液的上下波动对电解槽影响。如何消除电解槽中水平电流的不利影响，一直以来是铝电解行业研究着研究的主要内容之一。

改变原有阴极的电流分布状况，减少水平电流的影响，增加铝液层的稳定性，最终实现减少铝液层厚度，减低极距，能实现节能降耗的目的。在阴极涂覆绝缘材料层是改变阴极电流分布的有效手段。由于铝电解生产过程要求，层绝缘涂层材料要求具有较强应用特性的绝缘材料，具有较好绝缘性能和热传导性能，常温固化快、绝缘性好、使用温度高，与基体粘结力强、热传导性好等特点。目前，还没有合适的阴极的涂覆绝缘材料。

发明内容

本发明的目的就是针对上述已有技术存在的不足，提供一种常温固化快、绝缘性好、使用温度高，与基体粘结力强，可以有效的改变阴极电流分布，从而减少铝液的波动，减少电解槽电压波动，满足铝电解节能需要的用于改变阴极的电流分布的绝缘涂料。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

用于改变阴极的电流分布的绝缘涂料，其特征在于其原料的配料包括：为成膜物质的树脂、颜填料和助剂。

本发明的用于改变阴极的电流分布的绝缘涂料，其特征在于所述的原料的配料中为树脂的成膜物质重量配比为33-45.7wt%、颜填料的重量配比为50-60wt%，余量为助剂。

本发明的用于改变阴极的电流分布的绝缘涂料，其特征在于所述的为成膜物质的树脂为有机硅树脂和聚酰胺树脂的混合物，其混合重量比为 (1.7-1.8）:1。

本发明的用于改变阴极的电流分布的绝缘涂料，其特征在于所述的为成膜物质的树脂为环氧树脂E-44和聚酰胺树脂的混合物，其混合重量比为1.5:1。

本发明的用于改变阴极的电流分布的绝缘涂料，其特征在于所述的为成膜物质的树脂为有机硅树脂、环氧树脂E-44和聚酰胺树脂的混合物，其混合重量比为2.07:1.5:1。

本发明的用于改变阴极的电流分布的绝缘涂料，其特征在于所述的颜填料的配比包括：（1）选自氧化铝粉、氮化硅粉中的一种或其混合物的A类颜填料；

（2）选自云母粉、滑石粉中的一种或其混合物的B类颜填料； 

（3）选自石棉粉、玻璃粉、铝粉中的一种或一种以上的其混合物的C类颜填料；

（3）选自TiO₂粉、三聚磷酸铝、轻质碳酸钙中的一种或一种以上的其混合物的D类颜填料，

其颜填料A、颜填料B、颜填料C和颜填料D的混合重量配比为(22-26):(10-15):(5-8):(10-15)。

本发明的用于改变阴极的电流分布的绝缘涂料，其特征在于所述的颜填料的每类颜填料中采用一种以上的混合物时，它们之间的混合重量比值为1。

本发明的用于改变阴极的电流分布的绝缘涂料，其特征在于所述的助剂包括气相二氧化硅、环烷酸锌、硅烷偶联剂、多价羧酸类分散剂，其重量配比为相二氧化硅：环烷酸锌：硅烷偶联剂：多价羧酸类分散剂=(3-5):(0.5-1):(0.1:0.3):(0.5-1)；还包括为气相二氧化硅、环烷酸锌、硅烷偶联剂和多价羧酸类分散剂总混合溶剂，其混合溶剂为工业乙醇：丙酮=10：1的混合物。

本发明的用于改变阴极的电流分布的绝缘涂料，其特征在于所述的绝缘材料采用喷涂或刷涂方法涂覆在阴极上，涂覆厚度为0.5-2mm，根据厚度要求，采用涂覆2-5次完成。

本发明的用于改变阴极的电流分布的绝缘涂料主要性能指标如下