摘 要：现行的预焙阳极铝电解槽相对与以前的自培阳极电解槽有技术经济指标先进，机械化，自动化程度高，对环境污染相对较小的而获得了极大的发展。但铝电解生产的连续性和阳极经济高度的有限性构成了两个相互矛盾的对立面。为了解决这个矛盾产生了定期更换阳极工序，残极，残极电解质清理，残极和磷铁环的压脱，残极的破碎磨碎的等工序，使得吨铝投资和人工成本增加。而且更换阳极时，操作者直接在高温电解质前可以说作业环境即恶劣又危险，还有换极时因槽盖板打开和高温残极摆放产生大量含氟烟气无序排放污染环境。同时换极对电解生产的干扰也极大。在目前惰性阳极又不能投入工业生产，德国的连续预备阳极又电耗高的情况下完善或改进现有的阳极结构很又现实意义。本文就解决这一问题做一探讨。
　　关键词：铝电解;预焙槽阳极
　　1. 现有预焙槽阳极在铝电解生产中存在的问题
　　1.1 更换阳极时电解质液面裸露，导致热量大量散失，许多物料落入槽内，极大地干扰了电解槽的稳定性;
　　1.2更换阳极时操作工人暴露在高温的电解质面前操作环境极端恶劣，危险;
　　1.3残极后续处理工序复杂所需设备繁多，如电解质清理、残极和铁环压脱、残极破碎再返回配料等;
　　1.5当阳极较薄时电解质满上阳极，冲刷上表面导致阳极碳渣，涮化钢爪影响原铝质量;
　　1.6钢梁及钢爪因温度变化产生的应力导致钢爪变形弯曲必须定期修理;
　　1.7阳极使用时间要求严格，
　　2电解槽的改动
　　2.1阳极大母线
　　阳极大母线与导杆接触面做成与导杆表面相适应的凹面，阳极挂耳之间的距离应不妨碍导杆的自由转动。这样的目的是，1 导杆可于阳极大母线做一定角度的旋转;2.加大导杆与母线的接触面积，降低接触压降。
　　2.2 阳极的改动
　　阳极分为炭块，钢爪，炭块与钢爪的连接，导杆分别阐述。
　　2.2.1炭块改动
　　2.2.1.1炭块形状改动
　　2.2.1.2阳极下部的凸槽与阳极上表面的凹槽相对应，上表面的凹槽略大于下表面的突起这样便于阳极更换时相互啮合。加在凹槽中的粘结剂软化后在压力作用下布满整个阳极，随着阳极温度的升高粘接剂逐渐烧结焦化，使新旧阳极成为一体，达到连续使用的目的。
　　2.2.1.3阳极上下两侧面分别开两条v型槽。阳极更换后在相邻的阳极极缝加入粘接剂，随着温度的提高逐渐软化烧结焦化，使得新换入的阳极和相邻的阳极成为一体。在相邻阳极更换拔出钢爪导杆后所换部位的残极重量由相邻阳极承担，避免因残极的重量和装新阳极的压力把残极压入电解槽中。
　　2.2.1.4阳极两端部喷涂铝防止阳极氧化。
　　2.2.1.5阳极碳碗的改动如图上表面略宽于下表面这样方便钢爪的拔出，碳碗内侧模压多头螺纹状的槽提高结合的强度又便于减少钢爪的扭转是对阳极产生的应力防止阳极的碎裂。
　　2.3.钢爪的改动
　　2.3.1钢爪材质改为铜，也许叫铜爪更确切为了理解的方便本文还是用钢爪来表述，这样钢爪压降可减少2/3。又因残极厚度较高杜绝了涮化钢爪，不用担心钢爪的寿命和原铝质量的波动。
　　2.3. 2钢爪的形状于碳碗相适应上端略大于下端，表面加工螺纹状凸起。
　　2.3.3中部的钢爪于导杆焊接在一起，两侧的钢爪分别通过铜软带端部的压块于中部的导杆用螺杆压接在一起
　　2.4.阳极组装
　　有炭块库运来的阳极和电解产生的导杆经检验合格后先将中间的钢爪竖直放入中间碳碗用富含石墨碎的碳素糊捣固再两边的捣固，然后用环状的加热保温装置提高碳碗处的温度使得碳素糊烧结焦化，焦化后去掉加热装置，将两边钢爪的清理后的压块于清理干净中间导杆用螺杆连接在一起。
　　2.5阳极保温及防止氧化
　　2.5.1阳极端部挡板形状如图
　　拉力杆钩在导杆内侧，支撑板定在导杆外侧，档料板与阳极的端部部分重合这样就形成了一个空间可以盛放保温的焦粒。
　　2.5.2阳极上表面由多功能机组均匀布满一定粒度的焦粒，焦粒层的厚度和粒度范围由电解工艺要求而定。
　　3配套的改动
　　3.1多功能机组的改动
　　3.1.1需添加一液压扭拔机构和一液压扳手。在换极时机组或人工先将钢爪压块于导杆的螺杆松开，然后由多功能机组的扭拔装置转动中间导杆和两侧钢爪使之与阳极本体分离。
　　3.1.2机组加一套焦粒吸布装置。在换极前将焦粒吸入机组料仓，换极后又能均匀布满阳极表面，可以根据需要加以筛分去除杂物。
　　3.1.3机组加一套分配粘接剂的装置。在拔出导杆钢爪后向残极表面凹槽和碳碗中加入粘接剂，新极上紧卡具后可以根据需要补充极缝的粘接剂。
　　3.1.4机组加一工具笼子，将换极后的导杆钢爪置于其中减少机组的运行时间。
　　3.2生阳极成型的改动
　　3.2.1 新型阳极表面形状复杂，下表面和冷却吊笼接触面小，生阳极可能会变形。为防止这种情况在成型工序加一模板，冷却后去除。
　　4 新型阳极的使用
　　4.1阳极的更换
　　4.1.1 人工揭开槽罩板，机组焦粒吸布装置吸取焦粒，操作人员取下阳极两端部的档料板;
　　4.1.2多功能机组的夹具将导杆提住，松开卡具;启动液压扭拔机构1#，3#钢爪（铜爪）于导杆的连接，使之分离。然后扭拔机构将1#，3#两个钢爪扭拔出来放入工具笼子内。下一步机组扭拔导杆所在的钢爪或直接转动导杆，拔出导杆和2#钢爪;
　　4.1.3机组向残极凹槽和碳碗内加入粘接剂。因残极温度较高粘接剂快速液化布满残极的表面;
　　4.1.4 机组安要求的高度缓缓装入新极。新旧阳极的凹槽和凸槽啮合液化的粘接剂挤入新旧阳极的接触面和极缝和新阳极的开槽缝内，使得新旧阳极成为一体;
　　4.1.5上好卡具，和新极两端部的档料板，机组或人工适当补充极缝粘接剂，上足焦粒。
　　5前景分析
　　5.1电流效率有望提高，原因是阳极电流密度下降，阳极在槽内的实充率上升;
　　5.2粘接剂焦化时生成的沥青烟经过焦粒层的吸附不会对净化系统产生过大的影响。不会像自焙槽干法净化那样将沥青烟微粒带入电解槽中，而影响电流效率;
　　5.3如果采用铜制作钢爪，可以使阳极压降极大的降低。完全有可能抵消新旧阳极之间粘接层而产生的电压降;
　　5.4因極缝和阳极开槽缝只有部分粘接剂烧结不影响阳极气体的排出。即使是烧结的部分也因其于阳极本体化学反应活性不同而消耗的比较快同样也有利于阳极气体的排出;
　　参考文献：
　　[1]铝电解槽电流效率影响因素的研究[J]. 刘昆鹏，韩健文，王兴云，任静云.  企业技术开发. 2015（03）