鋁是最重要的有色金屬，也是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)性材料。近幾十年來世界鋁電解技術(shù)有了巨大的進(jìn)步，然而大幅度降低鋁電解能耗的技術(shù)難題卻久攻不破。作為世界第一產(chǎn)鋁大國，節(jié)能降耗對提高我國鋁電解工業(yè)的競爭力具有更為重要的意義。東北大學(xué)、中國鋁業(yè)股份有限公司等自 2007年起開始對鋁電解重大節(jié)能技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)研究，并成功開發(fā)出新型陰極結(jié)構(gòu)鋁電解槽成套技術(shù)。

    據(jù)介紹，該成果建立了高效節(jié)能新型陰極結(jié)構(gòu)電解槽的基礎(chǔ)理論，攻破了鋁電解電耗難于大幅度降低的技術(shù)難題，提出了鋁電解生產(chǎn)大幅度節(jié)電的技術(shù)路線，引領(lǐng)了當(dāng)代世界鋁電解節(jié)能技術(shù)的一場重要變革。項目組在世界上首創(chuàng)了具有減波功能、提高電解槽內(nèi)鋁液面穩(wěn)定性的新型陰極結(jié)構(gòu)，解決了大型電解槽鋁液磁流體波動幅度大、難于穩(wěn)定運行的技術(shù)難題，將鋁電解槽內(nèi)的鋁液面波幅降低了 1cm以上，從而在保持電流效率的基礎(chǔ)上，將槽電壓降低 0.3伏以上，使鋁電解的噸鋁電耗大幅度降低 900~1100 kWh;首創(chuàng)了保溫型鋁電解槽內(nèi)襯結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)，打破了大型鋁電解槽必須強制散熱的傳統(tǒng)設(shè)計理念，解決了新型陰極結(jié)構(gòu)鋁電解槽在低槽電壓運行狀態(tài)下保持熱電平衡的技術(shù)難題；還創(chuàng)新開發(fā)了與新型鋁電解槽陰極結(jié)構(gòu)相適應(yīng)的低污染、低能耗、防早期破損的溝槽絕緣焦粒焙燒啟動技術(shù)和火焰——鋁液焙燒啟動技術(shù)，解決了陰極表面具有溝槽的新型陰極結(jié)構(gòu)電解槽焙燒啟動的技術(shù)難題，降低了焙燒啟動能耗，提高了鋁電解槽運行的穩(wěn)定性。完整的新型陰極結(jié)構(gòu)鋁電解槽成套產(chǎn)業(yè)化核心技術(shù)，達(dá)到了世界領(lǐng)先技術(shù)水平。

    新型陰極結(jié)構(gòu)鋁電解槽技術(shù)在世界著名的海德魯鋁業(yè)公司等國內(nèi)外 30多家大型鋁電解廠進(jìn)行了大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，總規(guī)模達(dá)到 416萬噸/年。與推廣前的 2008年相比，新型陰極結(jié)構(gòu)鋁電解槽平均噸鋁電耗降低了 900~1100 kWh，實現(xiàn)年節(jié)電約 41億 kWh，減排當(dāng)量 CO2達(dá) 380余萬噸，年創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益 20億元，經(jīng)濟(jì)社會效益十分顯著。

    新型陰極結(jié)構(gòu)鋁電解槽技術(shù)的推廣應(yīng)用，使我國從產(chǎn)能世界第一的鋁工業(yè)大國一躍成為單位電耗世界最低、技術(shù)指標(biāo)一流的鋁工業(yè)技術(shù)強國。該技術(shù)已成為實現(xiàn)我國有色金屬產(chǎn)業(yè)振興規(guī)劃、提升我國鋁電解企業(yè)核心競爭力最重要的技術(shù)支撐。