鋁是最重要的有色金屬，也是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要基礎性材料。近幾十年來世界鋁電解技術有了巨大的進步，然而大幅度降低鋁電解能耗的技術難題卻久攻不破。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、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)能技術進行系統(tǒng)研究，并成功開發(fā)出新型陰極結構鋁電解槽成套技術。

    據(jù)介紹，該成果建立了高效節(jié)能新型陰極結構電解槽的基礎理論，攻破了鋁電解電耗難于大幅度降低的技術難題，提出了鋁電解生產(chǎn)大幅度節(jié)電的技術路線，引領了當代世界鋁電解節(jié)能技術的一場重要變革。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)定性的新型陰極結構，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)襯結構設計技術，打破了大型鋁電解槽必須強制散熱的傳統(tǒng)設計理念，解決了新型陰極結構鋁電解槽在低槽電壓運行狀態(tài)下保持熱電平衡的技術難題；還創(chuàng)新開發(fā)了與新型鋁電解槽陰極結構相適應的低污染、低能耗、防早期破損的溝槽絕緣焦粒焙燒啟動技術和火焰——鋁液焙燒啟動技術，解決了陰極表面具有溝槽的新型陰極結構電解槽焙燒啟動的技術難題，降低了焙燒啟動能耗，提高了鋁電解槽運行的穩(wěn)定性。完整的新型陰極結構鋁電解槽成套產(chǎn)業(yè)化核心技術，達到了世界領先技術水平。

    新型陰極結構鋁電解槽技術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行了大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應用，總規(guī)模達到 416萬噸/年。與推廣前的 2008年相比，新型陰極結構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，減排當量 CO2達 380余萬噸，年創(chuàng)經(jīng)濟效益 20億元，經(jīng)濟社會效益十分顯著。

    新型陰極結構鋁電解槽技術的推廣應用，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、技術指標一流的鋁工業(yè)技術強國。該技術已成為實現(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支撐。