随着经济的不断发展,在国民生产生活中铝需求量不断增加,铝工业的规模发展十分迅速。铝电解行业是耗能大户,在世界能源日益紧张的今天,对其进行节能降耗研究是十分必要的。针对国内铝电解槽阳极铁-碳压降过高的现状,本文以ANYSY有限元软件为平台,建立了铝电解槽阳极热场、应力场、电场耦合模型,对铝电解槽阳极铁-碳接触压降进行模拟计算,研究不同磷生铁膨胀性对接触压降的影响、不同质量的阳极炭块与磷生铁膨胀匹配性,并运用所建模型模拟计算了碳碗尺寸、形状的改变对阳极接触电阻的影响。主要成果如下：1)运用ANSYS有限元分析软件建立了含接触电阻的铝电解槽阳极热场、应力场和电场仿真模型,并对其进行了正确性验证。2)讨论了影响接触电阻的各项因素,得出影响铝电解槽阳极铁-碳接触电阻的主要因素为接触压力。针对接触压力为主要影响因素的接触电阻计算公式,通过仿真与现场测试相结合的手段确定铁-碳接触的接触电阻系数Kc,从而实现铝电解槽阳极铁-碳接触电阻的计算。3)运用仿真的手段确定某铝厂最佳磷生铁膨胀系数,仿真结果表明：在确保安全生产的前提下,通过膨胀系数的调整,可以降低阳极接触压降20.4 mV。4)通过不断调整磷生铁膨胀系数,得到不同磷生铁膨胀系数下阳极炭块应力及阳极压降,拟合出膨胀系数与阳极压降的匹配曲线。对各个铝厂不同质量阳极炭块采取不同的磷生铁膨胀系数进行匹配,以期最大限度的减小铁-碳接触电阻。5)针对阳极碳碗尺寸对接触压降的影响进行仿真模拟研究,分别对碳碗直径增大、深度增加进行了热场,应力场和电场研究,并与传统碳碗进行比较,分析总结了不同改造方式对降低阳极接触压降的贡献。6)针对阳极上开槽技术,本文对其进行仿真模拟研究,并与传统阳极进行比较,确定其对接触电阻的影响,并分析了上开槽在实践过程中可能存在的问题。