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铝电解节能降耗技术研究及实践探析

摘要：针对铝电解节能降耗问题，电解槽采取了内衬设计、能量柔性调节、

节能钢爪及阳极氧化等技术优化措施；综合节能上采取了整流效率、烟气净化、

氧化铝输送方式等技术措施，目前电解槽电流效率可达到94%以上，铝液综合交

流电单耗可以降到13000KWh/T.Al以下。

关键词：电解槽；节能降耗；电流效率；

电解铝就是通过直流电进行电解得到的铝，现代电解铝工

业生产通常采用冰晶石-氧化铝熔盐电极法，具体是以熔融冰

晶石作为溶剂，以氧化铝作为溶质，以碳素体作为阳极，铝

液作为阴极，通入强大的直流电后，在（950-970）℃下，在

电解槽内的两极上进行电化学反应（即电解）而得到的最终

液态铝液。

随着生产技术不断提高，我国电解铝行业取的了比较大的

发展。铝作为能源消耗“大户”之一；在节能减排方面首当

其冲；就电解铝而言，当前每吨电解铝生产的炭排量超过每

吨钢铁的6倍。电解铝行业作为高耗能行业重点领域，国家

发改委于2021年8月下发了《关于完善电解铝行业阶梯电价

政策的通知》，通知对电解铝行业阶梯电价进行了分档，

2022年分档标准为铝液综合交电单耗13650KWh/T.Al、2023

年分档标准为铝液综合交电单耗13450KWh/T.Al、2025年铝

液综合交电单耗13300KWh/T.Al；超过分档标准每增加20KWh，

电费增加0.01元/KWh。节能降耗、减低生产成本是企业生存

和增强市场竞争力的有力措施。

一、铝电解节能降耗技术优化

1、优化内衬设计，降低直流电单耗

通过对内衬的不断优化设计，应用石墨化阴极技术、加铜

钢棒技术；铝电解槽直流电耗有望在现有30%-50%阴极的基

础上降低100KWh/T.Al。新型阴极结构技术（全石墨化阴极

加磷生铁浇铸），主要技术方向为新型稳流保温铝电解槽节

能改造，通过改造阴极钢棒与阴极炭块的连接方式及组装形

式（磷生铁浇铸），优化了阴极导电结构，从而实现电解铝

液中水平电流与阴极压降双重大幅降低。

2、新型节能钢爪技术，节能降耗的应用

节能钢爪制作主要包括四个方面；材料、熔炼、铸造工艺

及新材料各项检查。技术应用后具有如下收益；①优化炭碗

结构；减少铁碳压降；②钢爪结构改进，优化阳极电流分布；

③阳极涂层，减少炭渣，延长阳极周期；钢爪压降降低。使

用开槽阳极和阳极抗氧化涂层，理论可以降低电耗

20KWh/T.Al。

3、智能打壳下料，做好保温槽罩工作

智能打壳下料技术的核心功能是；判定卡堵，如果堵了要

能多打几次尝试疏通，疏通不了技术报警人工处理；判定未

堵，就直接下料即可。传统的电解槽槽罩是在其基础上做成

双层铝板结构，中间增加空气层进行保温，有效减少电解槽

槽罩部分的散热。此项技术的应用，通过实践试验，实施槽

罩保温改造，可以节约电耗为20KWh/T.Al。

二、铝电解综合节能降耗技术阐述

电解铝企业公用辅助其它部分综合电耗，根据各单位公用

辅助电耗的综合调研，所反馈的公用辅助运行综合电耗情况

如下；

序标杆企业的

辅助实施名称一般企业的现状

号数据

145KWh/T.A

组装车间＞60KWh/T.Al

l

215KWh/T.A

铸造车间＞20KWh/T.Al

l

3氧化铝储运3KWh/T.Al＞25KWh/T.Al

4120KWh/T.