（青海桥头铝电股份有限公司，青海 西宁 810100）

0 前言

中国铝工业正处于重要的历史时期，电解铝产能“天花板”已经形成，许多电解铝企业承受着高电价或环保政策的巨大压力，部分电解铝企业面临着关闭或产能置换的风险。电解铝企业的工程技术人员不断进行技术创新，主要从阴极钢棒的材质、结构和导电率，内衬保温结构及材料的性能等方面进行研究，确保电解槽在低电压下能够维持能量平衡和平稳运行，使各项技术指标得到改善，从而提高企业核心竞争力。

1 传统阴极内衬结构存在的问题

某公司系列电解槽传统阴极内衬设计采取底部保温、侧部散热的设计思路。随着低电压生产工艺的逐步实施，槽电压降至3.95 V 左右时，电解槽出现角部伸腿肥大、电解质水平偏低、换极后电压摆动偏多等现象[1]。分析电解槽的运行情况可知，原有的能量平衡状态已经打破了。通过采取外保温、强化操作质量等一系列措施进行弥补，电解槽还是达不到能量平衡。因此，为了进一步实施低电压生产工艺，必须优化电解槽阴极内衬结构。

电解槽的内衬结构优化设计主要从以下几方面考虑：

1)减少铝液水平电流，减缓铝液波动，减少铝的二次反应，提高电解槽稳定性。

2)改善阴极钢棒的材质和结构，增大阴极面积及导电率，降低炉底压降。

3)保证电解槽在低电压下的能量平衡，解决制约低电压生产工艺实施的因素，确保电解槽在低电压下能够稳定运行，采用内保温结构设计技术。……