本发明涉及炭阳极防氧化，具体涉及一种炭阳极高温防氧化涂料及其制备方法和使用方法。
背景技术：
1、电解铝生产过程中炭素阳极是主要的原材料之一，承担着重要作用，号称电解槽的心脏，也是电解铝生产成本的重要组成部分，约占铝生产总成本的15%，在电解铝生产过程中炭素阳极消耗主要有两大部分组成，一是参与化学反应的合理消耗，这一消耗是由工作原理决定，理论消耗值为：334公斤/吨铝，但由于电流效率和炭素纯度的影响，实际消耗值约：365公斤/吨。二是过量消耗，所谓的过量消耗，是指在高温下阳极表面与空气中的氧气、槽中的二氧化碳发生氧化反应的损失量及选择性氧化损失量的总和，具体表现在阳极表面发生脱落、掉渣、燃烧、粉化，这一消耗属于不合理消耗又称过量消耗。目前市场上电解铝炭净消耗一般在430公斤/吨铝～450公斤/吨铝。其中过量消耗约占16%～20%。
2、在炭阳极设置防氧化层可减少过量消耗，当下市场上此类产品有二大类：一为浸渍式；二为涂层式。
3、浸渍式是先把炭阳极置于容器内然后的抽真空，抽取炭阳极内毛细孔内的空气，抽真空完毕后再注入浸渍液，并施加压力，液体在压力作用下注入阳极表面毛细孔内，稍停几分钟，然后御压并抽出容器内浸渍液，完成一个浸渍周期。该法基本上封闭炭阳极表面毛细孔，阻滞了氧气向炭块内部扩散。外层薄膜也具有抗高温氧化的能力，该法使用效果良好。目前石墨电极及炭素材料高温防氧基本上都采用该法，该法最大的缺点是设备投资大，工序麻烦，效率低下。
4、涂层式是把配好的涂料经喷涂或刷涂等方法作用到炭素阳极表面，再经烘干或自然干燥即可，该法涂料基本上为热固型的。当炭阳极放入电解槽内利用电解槽环境温度使自身固化，在一定高温的作用下使涂层组份发生烧结生成坚硬外壳，从而实现炭素阳极表面与氧气的隔离，该法最大优点施工简易快捷。但该法的最大的缺点是自愈差，在使用的过程中涂层出现的起泡或裂缝几乎不能自愈。另外这种方法不适合炭素这种多孔性材料，相关资料显示，炭素材料的空隙占阳极炭块总体积的25～30%，因此当阳极炭块受热时其内部毛细孔的气体就会急剧膨胀向表面突出使涂层发生龟裂，涂层的防氧化效果基本丧失。
技术实现思路
1、本发明之目的在于为了解决上述现有技术中的问题，提供一种炭阳极高温防氧化涂料及其制备方法和使用方法。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
3、一种炭阳极高温防氧化涂料，包括以下重量份数配比的组分：硼砂10-70份；氢氧化钠5-60份；轻质氧化镁5-50份；热水10-50份。
4、进一步地，包括以下重量份数配比的组分：硼砂35-45份；氢氧化钠6-30份；轻质氧化镁10-25份；热水35-45份。
5、进一步地，所述热水温度为80-95℃。
6、本发明还提供如下技术方案：
7、一种炭阳极高温防氧化涂料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
8、a、首先向容器内投入热水；
9、b、然后缓慢投入轻质氧化镁和氢氧化钠，在搅拌机作用下使其全部溶解；
10、c、最后再缓缓投入硼砂，待硼砂全部溶解，即得到所述炭阳极高温防氧化涂料。
11、进一步地，所述氢氧化钠为固体。
12、进一步地，所述搅拌机的作用转速为每分钟50-300转。
13、本发明还提供如下技术方案：
14、一种炭阳极高温防氧化涂料的使用方法，所述使用方法包括：将炭阳极高温防氧化涂料经喷涂或刷涂在电解铝炭阳极表面；使涂过涂料的炭阳极进入电解槽内通电，自身发热产生高温，涂层中的偏硼酸钠在高温作用下有硼酸生成，硼酸与轻质氧化镁反应生成液相硼酸镁。
15、进一步地，所述炭阳极自身发热产生的高温为400℃以上。
16、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
17、本发明在炭阳极高温作用下，炭阳极表面涂层内生成的硼酸与轻质氧化镁反应生成富有光泽的玻璃态硼酸镁保护层，该保层可抵御1000度高温长期烧烤，对电解铝炭阳极高温抗氧化效果显著；本发明在1000-1200度高温下可长期耐受氟化氢和高浓度二氧化碳气体的侵蚀；本发明在高温下与阳极表面有良好润湿性。在生效温度内涂层处于粘稠液相，对涂层出现的裂缝、起泡、翘皮等现象具有很强的自愈性。
1.一种炭阳极高温防氧化涂料，其特征在于，包括以下重量份数配比的组分：硼砂10-70份；氢氧化钠5-60份；轻质氧化镁5-50份；热水10-50份。
2.根据权利要求1所述的炭阳极高温防氧化涂料，其特征在于，包括以下重量份数配比的组分：硼砂35-45份；氢氧化钠6-30份；轻质氧化镁10-25份；热水35-45份。
3.根据权利要求1所述的炭阳极高温防氧化涂料，其特征在于，所述热水温度为80-95℃。
4.根据权利要求1-3任一项所述的炭阳极高温防氧化涂料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的炭阳极高温防氧化涂料的制备方法，其特征在于，所述氢氧化钠为固体。
6.根据权利要求4所述的炭阳极高温防氧化涂料的制备方法，其特征在于，所述搅拌机的作用转速为每分钟50-300转。
7.根据权利要求4所述的炭阳极高温防氧化涂料的使用方法，其特征在于，所述使用方法包括：将炭阳极高温防氧化涂料经喷涂或刷涂在电解铝炭阳极表面；使涂过涂料的炭阳极进入电解槽内通电，自身发热产生高温，涂层中的偏硼酸钠在高温作用下有硼酸生成，硼酸与轻质氧化镁反应生成液相硼酸镁。
8.根据权利要求7所述的炭阳极高温防氧化涂料的使用方法，其特征在于，所述炭阳极自身发热产生的高温为400℃以上。
