东北大学新型阴极结构铝电解槽成套技术引领铝电解行业节能新方向

铝是最重要的有色金属，也是国民经济发展的重要基础性材料。近几十年来世界铝电解技术有了巨大的进步，然而大幅度降低铝电解能耗的技术难题却久攻不破。作为世界第一产铝大国，节能降耗对提高我国铝电解工业的竞争力具有更为重要的意义。东北大学、中国铝业股份有限公司等自2007年起开始对铝电解重大节能技术进行系统研究，并成功开发出新型阴极结构铝电解槽成套技术。

该成果建立了高效节能新型阴极结构电解槽的基础理论，攻破了铝电解电耗难于大幅度降低的技术难题，提出了铝电解生产大幅度节电的技术路线，引领了当代世界铝电解节能技术的一场重要变革。项目组在世界上首创了具有减波功能、提高电解槽内铝液面稳定性的新型阴极结构，解决了大型电解槽铝液磁流体波动幅度大、难于稳定运行的技术难题，将铝电解槽内的铝液面波幅降低了1cm以上，从而在保持电流效率的基础上，将槽电压降低0.3伏以上，使铝电解的吨铝电耗大幅度降低900~1100 kWh；首创了保温型铝电解槽内衬结构设计技术，打破了大型铝电解槽必须强制散热的传统设计理念，解决了新型阴极结构铝电解槽在低槽电压运行状态下保持热电平衡的技术难题；还创新开发了与新型铝电解槽阴极结构相适应的低污染、低能耗、防早期破损的沟槽绝缘焦粒焙烧启动技术和火焰——铝液焙烧启动技术，解决了阴极表面具有沟槽的新型阴极结构电解槽焙烧启动的技术难题，降低了焙烧启动能耗，提高了铝电解槽运行的稳定性。完整的新型阴极结构铝电解槽成套产业化核心技术，达到了世界领先技术水平。

新型阴极结构铝电解槽技术在世界著名的海德鲁铝业公司等国内外30多家大型铝电解厂进行了大规模产业化应用，总规模达到416万吨/年。与推广前的2008年相比，新型阴极结构铝电解槽平均吨铝电耗降低了900~1100 kWh，实现年节电约41亿kWh，减排当量CO2达380余万吨，年创经济效益20亿元，经济社会效益十分显著。

新型阴极结构铝电解槽技术的推广应用，使我国从产能世界第一的铝工业大国一跃成为单位电耗世界最低、技术指标一流的铝工业技术强国。该技术已成为实现我国有色金属产业振兴规划、提升我国铝电解企业核心竞争力最重要的技术支撑。