在电解铝行业成本构成中，电力成本是除原材料成本以外的最重要的成本之一，占电解铝总成本的35～40%。因而降低电耗成为企业降低生产成本，提升企业竞争力的重要举措。

某铝厂400kA电解槽结合生产实际，通过采用先进适用的新型阴极结构技术，贯彻“低电压，低分子比”的生产工艺管理，降低电耗成绩显著，取得了良好的经济和社会效益。

一、工艺技术条件的优化和匹配

1、电解质温度与分子比的管理

电解质组成对工艺技术条件影响较大，通过添加氟化盐可改善电解质成份，降低分子比、电解质初晶温度，间接影响电解质温度，从而达到降低电解质过热度，提升电流效率的目的。

电解质温度是降分子比过程中各项技术条件匹配优化的“综合反映”，低温电解质，有利于提升电流效率。通过生产实践，在降分子比过程中要匹配好各项技术条件，严格控制氟化铝的添加量，分子比下降幅度不易过大，否则会造成槽况波动，影响电解槽的稳定。

某铝厂按照“低电压，低分子比”的工艺管理，新开槽45天开始添加氟化铝，90天分子比保持在2.45～2.55，电解质温度保持在930～935℃。

2、槽电压的管理

理论上槽电压由极化电压、分解电压、电解质压降、母线压降、阳极压降、阴极压降五部分组成。电解质压降V电解质=pDL（其中p为电解质的比电阻，D为平均电流密度，L是极距），在一定的电解质组成下，缩小极距可有效降低电解质压降，同时，工作电压的高低也反映了极距的高低。某铝厂电解槽采用先进适用的新型阴极结构技术，为电解槽在低极距条件下稳定运行奠定了基础。

3、氧化铝浓度的控制

电解槽内氧化铝浓度过低，达到阳极效应的临界浓度时便会发生阳极效应；如果氧化铝添加量大于消耗量，电解质中的氧化铝浓度便会上升，当接近电解质中氧化铝的饱合溶解度，氧化铝便会从电解质中析出，在炉底产生大量的沉淀，因此控制电解质中的氧化铝浓度，是维持物料平衡重点。某铝厂电解槽采用的6×1.2kg单点下料器，电解质过热度保持在5～8℃左右，氧化铝浓度控制在1.7～3.7%。

4、两水平的管理

保持适宜的两水平高度对电解槽的正常运行和取得良好的经济指标具有重要意义。铝水平过高会造成炉底偏冷，铝水平过低会带来电压波动，槽温升高容易形成热槽，熔化炉膛。

电解质水平过高会造成水平电流过大，容易造成壳面塌壳，涮钢爪影响原铝液品位，同时阳极浸入电解质过深，阳极气体不易排出，铝与阳极气体发生二次反应加剧，影响电流效率。相反，过低不利于氧化铝的溶解，现场操作难度大。根据生产实践，电解质水平保持在15～17cm，铝水平保持在23.5～25cm为宜。

5、阳极效应的管理

阳极效应发生时，阳极停止工作，电解槽不产铝，且耗电。同时，铝电解生产中，阳极效应释放出来的气体除CO和CO2外，还伴随着对大气臭氧层有破坏性的全氟化炭 PFCS（CF4、C2F6）气体的产生，污染环境。在熄灭效应时加剧铝的二次反应，造成铝液损失，影响电解各项技术指标。

某铝厂通过推行精细化、规范化操作，加强槽维人员业务能力的培训，提高了员工对阳极效应趋势的判断能力和现场应对阳极效应的处置能力，同时匹配合理的技术条件，阳极效应系数由0.49次/槽·日降低至0.03次/槽·日。

6、覆盖料的管理

覆盖料是电解槽热量平衡和物料平衡的重要保障，也是落实“低电压，低分子比”工艺管理的重要保障。某铝厂定期对壳面进行维护，减少塌壳，冒烟、冒火，减少了热量损失。当前覆盖料厚度为21cm，其中包括3～5cm氧化铝。电解槽保温性能得到有效提高。

二、经济效益和社会效应

按照“低电压、低分子比”的工艺管理思路，通过优化匹配各项工艺技术条件，某铝厂各项经济指标显著提升，电流效率由91.34%提升至92.02%，增幅为0.68%；平均电压由3.943V降至3.922V，降幅为21mV；原铝液综合交流电单耗由13314kWh/t降至13157kWh/t，降幅157kWh/t。

原铝液年产量按15万吨计算，节约电能2355万kWh。假设1度电按0.4元计算，则每年仅电费一项可节约成本 942万元。1度电折合0.4kg标准煤，系列全年共节约942万吨标准煤；1度电折合CO2排放0.997kg，全年共减排2348万吨CO2，减少温室效应，保护了大气环境。

国内400kA铝电解槽按照“低电压、低分子比”工艺管理思路，通过优化匹配各项技术条件，强化操作质量，提升了电流效率，降低了电耗，达到降低生产成本的目标，取得良好的经济和社会效益。我国铝企在实际生产中可参考借鉴。