国内铝电解市场竞争日益激烈，低成本战略成为大多数铝企生产的必由之路。在铝电解工业中的成本构成因素中,阳极消耗位居第三位,阳极消耗指标便成为衡量生产指标先进、技术创新和生产管理的重要指标。
炭阳极消耗总量示意图
理论上1t铝需要消耗阳极334kg，在生产中由于存在阳极氧化、掉渣、脱块等现象，实际的消耗在425kg左右，那么铝企应如何采取有效措施降低阳极消耗？
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提高阳极的电流密度
我国铝电解工业在阳极电解铝槽中一直应用较低的电流密度，当阳极的电流密度较小时，就会产生较大的空气氧化和不良反应等，导致阳极消耗高出正常值。研究表明，当阳极电流密度为0.7A/cm2时比0.8A/cm2时，空气氧化而引起的阳极消耗分别高出12.4%和19%，这就需要企业提高电流密度，来降低炭阳极些消耗。
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提高电流效率
炭阳极的消耗和电流的效率也有一定的比例关系，它们是成反比的，提高电流的效率，可以在一定程度上降低阳极的净耗，具体如下图所示：
理论上，阳极消耗是334kg/tAl，当电流效率达到82%时，阳极消耗是407kg/tAl；当电流效率达到88%时，阳极消耗是380kg/tAl；当电流效率达到95%时，阳极消耗是350kg/tAl。所以，提高电流效率是生产中降低吨铝炭耗的一项重要途径。
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选择质量较好的阳极炭块
阳极炭块含有过多的杂质会进加速阳极和二氧化碳的反应，从而使空气中的氧化反应增强，增大了阳极的消耗，质量差的阳极不仅会使阳极的消耗增加，还会使电解槽产生热行程，使电解槽的电流效率下降，电耗增加。同时，质量较好的阳极其机械强度及抗氧化性能均较好，可以减少阳极在电解槽上生产过程的中氧化及掉块现象。
图为劣质阳极残极
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控制阳极效应和阳极时间
电解槽发生阳极效应时，在阳极周围产生大量的弧光，使阳极温度骤然上升，如果效应次数过多、时间过长，阳极就会被灼伤，造成阳极裂纹、掉块和大量掉渣。所以，过高的阳极效应和过长的阳极时间会加剧阳极的过量消耗，在生产中应多加注意。
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适宜的电解质温度
电解质温度受电解槽的操作参数（如工作电压、铝液水平），阳极保温料的厚度、电解质成分、阳极效应系数以及阳极工作状态等诸多因素的影响，电解温度高会使阳极底部和阳极顶部的反应速度加快。电解平均温度为945-980℃，电解温度越高，阳极的温度越高，阳极空气反应性和CO2反应性越高，电解温度每高10℃，电流效率减少1.0-1.5%,阳极净耗会增加12kg。
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保持阳极工作正常
提高换极操作质量，设置准确阳极高度，杜绝阳极电流偏流，防止阳极过热。在换极过程中将氧化铝结壳块和炉底沉淀捞干净，防止阳极长包避免阳极病变。在操作中添加阳极保温料是阻断阳极与空气接触的最好途径，添加阳极保温料可防止电解质上面的阳极与空气接触，减少阳极氧化和阳极过量消耗。
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创造条件延长阳极周期
利用好残极也是生产中降低吨铝炭耗的一个重要途径。（1）建立规整炉膛，均衡阳、阴极电流分布，确保槽内各极位阳极消耗的一致性，为延周期创造条件；（2）以温度和过热度控制为中心开展电解工艺和操作管理工作，使热平衡稳定，并保持较低且稳定的电解质水平，为延长周期创造条件；（3）观察和测量残极高度，如残极偏厚且一致性好，能支撑延周期的，就直接延，不能支撑延周期，则在新极高度上补，能有效降低毛耗。
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加装阳极保护环
在阳极的每根钢爪上加装钢爪保护环，可大幅度降低阳极消耗。在以往的铝电解生产中，降低炭耗使残极厚度变薄，很容易因电解质化钢爪导致原铝质量下滑，加装阳极钢爪保护环后，可有效地解决这一矛盾。据某铝企电解一厂一个保护环的使用周期结果显示，80%的保护环起到了保护钢爪和浇铸磷铁不被电解质冲刷侵蚀的作用。
阳极钢爪保护炭环组装示意图
综上所述，铝企阳极的消耗速度与其工艺参数和操作管理有关。工艺参数包括电解温度、电解质成分等，操作管理包括各项操作（如换极、出铝和熄灭阳极效应）质量。目前我国吨铝阳极消耗量在450-500kg/t，若企业对以上所提到的几点有所重视并改善，吨铝阳极消耗量将降低80kg/t。在实际生产中，铝企应根据“人机料法环”五要素（如下图）对生产过程进行管理，有效降低阳极消耗，节约成本。
