[发明专利]用于制造铝熔炼中的可润湿阴极的组合物

权利要求书

1.一种用于铝电解槽中的电极，该电极包含：

0.01至0.75wt.％的金属添加剂，其中，所述金属添加剂选自Fe、Ni、Co和W以及它们的组合；

余量为TiB₂和不可避免的杂质，其中，不可避免的杂质占该电极的小于2wt.％，

其中，该电极的密度是其理论密度的至少约85％。

2.根据权利要求1的电极，其中，该电极包括不大于0.65wt.％的金属添加剂。

3.根据权利要求1的电极，其中，该电极包括不大于0.50wt.％的金属添加剂。

4.根据权利要求3的电极，其中，该电极包括至少约0.05wt.％的金属添加剂。

5.根据权利要求4的电极，其中，该金属添加剂选自Fe、Ni和Co。

6.根据权利要求5的电极，其中，该金属添加剂是Fe。

7.根据权利要求5的电极，其中，该金属添加剂是Ni。

8.根据权利要求5的电极，其中，该金属添加剂是Co。

9.根据权利要求1的电极，该电极包含：

0.01至0.14wt.％的Fe；

0.01至0.14wt.％的Ni；

0.01至0.14wt.％的Co；和

0.01至0.45wt.％的W。

10.根据权利要求9的电极，该电极包含不大于0.10wt.％的Fe、Ni和Co中的每一种。

11.根据权利要求9的电极，该电极包含不大于0.07wt.％的Fe、Ni和Co中的每一种。

12.根据权利要求9的电极，该电极包含不大于0.05wt.％的Fe、Ni和Co中的每一种。

13.根据权利要求9至12中的任一项的电极，该电极包含不大于0.30wt.％的W。

14.根据权利要求9至12中的任一项的电极，该电极包含不大于0.20wt.％的W。

15.铝电解槽，其包含如权利要求1所述的电极。

16.一种方法，包括：

(a)制造掺混的TiB₂组合物，该制造步骤包含：

(i)选择金属添加剂，该金属添加剂选自Fe、Ni和Co以及它们的组合；

(ii)选择待制造的电极的密度；

(iii)选择金属添加剂的量以实现所选的密度；和

(iv)将所选量的金属添加剂与TiB₂粉末掺混以制造掺混的粉末组合物；

(b)由所述掺混的TiB₂组合物制造电极，其中，该电极实现与所选密度基本上类似的实际密度。

17.根据权利要求16的方法，其中，所选密度为约4.068g/cc至约4.430g/cc，并且其中，所选金属添加剂的量为0.01至0.75wt.％。

18.根据权利要求16的方法，该方法包括：

使用所述电极作为铝电解槽中的阴极和阳极之一，其中，所述使用包括：

在将所述电极与铝电解槽的熔融盐浴连通时，通过所述电极通电；和

响应所述通电步骤，使熔融盐浴的Al₂O₃还原为铝金属。

19.根据权利要求18的方法，其中，在所述使用步骤期间，对于至少120天的连续使用，该电极保持完整并且没有分层和开裂。

20.基本上由TiB₂和金属添加剂构成的组合物，其中，该组合物包括0.01至0.75wt.％的金属添加剂，余量为TiB₂和不可避免的杂质，其中，不可避免的杂质占电极的小于2wt.％，

其中，所述金属添加剂选自Fe、Ni、Co和W以及它们的组合；且

其中，所述电极的密度是其理论密度的约85％至约99％。