随着我国近30年的经济快速发展,电解铝工业已经发展成我国的重点基础产业,对我国房地产、轻加工业、汽车制造业均有很大影响。但是因为电解铝的生产过程依赖电能供应,因此生产中需要消耗大量电能,被称为“高耗能”产业。国家为了解决电解铝高耗能的问题,联合地方高校、科研机构展开科技攻关,研究以低耗电量、节约阳极炭块消耗量为主的技术,实现技术突破,发展创新,实现节能环保、绿色低碳的可持续化发展模式。本文在240kA铝电解槽上开展了低电压铝电解实验,基于铝电解基本原理,分析比较了异形阴极电解槽、阻流块阴极电解槽和普通阴极电解槽在开展低电压操作的工艺特点和差别。同时还开展了降低阳极消耗的试验。在试验过程中考查了电解槽温度控制、过热度控制、氧化铝浓度控制等因素对槽电压控制的影响。本文研究的主要结论为:(1)异形阴极电解槽技术和阻流块阴极电解槽技术可以显著降低铝电解电能消耗。240kA电解槽工业试验表明,采用异形阴极和阻流块阴极的电解槽平均能耗可降低500-900kWh/t Al。(2)采用一浸二焙阳极的方法,大大改善了预焙阳极碳块的抗氧化性能,延长使用周期达到36天,比普通阳极延长使用天数为8天。另外还降低了换极工作的人力消耗。