在经过一个多月的严谨测试后,由中国东方希望铝业公司与挪威海德鲁铝业公司合作开展的常温组装钢板阳极试验,取得了圆满成功。
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常温组装钢板阳极(又称板轭阳极、板式阳极)是一种创新型电解铝阳极结构,由整体钢板替代传统分体式钢爪构成阳极骨架。其核心技术突破在于:
1.结构革新:采用一体化钢板梁设计,消除传统钢爪的焊接节点,减少电流传输阻力;
2.常温工艺:组装过程无需高温焊接,通过特殊导电糊(如阳极超导糊)实现导电连接;
3.热管理优化:钢板结构提升散热效率,显著降低阳极运行温度。
相较于传统钢爪阳极,常温组装钢板阳极具备能效提升、材料循环及运行稳定等核心优势:
钢板结构无变形损耗,试验证实其可多次循环使用,降低阳极更换成本;免焊接设计减少检修频次,延长设备使用寿命;常温组装降低能耗,避免高温作业安全隐患。除此之外,试验还证实钢板阳极入槽4天后电流分流趋于稳定,消除传统钢爪的局部过流风险;传统阳极常见垂直裂纹而整体钢板结构可规避钢爪热应力断裂问题。
目前全球范围内公开报道开展常温组装钢板阳极(板轭阳极/板式阳极)试验的国家仅有中国和挪威,该技术为挪威海德鲁公司持有的专利技术,尚未在其他国家实现工业化应用。不过,多国铝企正积极探索其他类型的新型阳极技术以降低碳排放。
一、新型阳极技术全球研发动态
(一)惰性阳极材料
1.美国(Alcoa-美铝):研发金属陶瓷复合惰性阳极(NiFe2O₄基为主),已实现商业级铝锭生产(铝纯度≥99.7%),但受限于规模化电解槽设计和材料成本,尚未全面替代传统工艺。
2.俄罗斯(Rusal-俄铝):测试镍铁合金基惰性阳极,实验室阶段可降低能耗15%,但抗腐蚀性仍是瓶颈。
(二)碳捕集与阳极工艺结合
1.加拿大(力拓)与挪威(海德鲁)合作:联合开发电解铝碳捕集技术,通过捕获阳极反应产生的CO₂实现减排,计划2025年启动中试。
(三)可再生电力驱动阳极优化
1.法国与冰岛:利用地热/水电等绿电,配套优化传统阳极结构(如增大阳极尺寸),间接降低单位能耗,但未涉及钢板阳极创新。
二、技术路线差异分析
欧盟碳关税(CBAM)政策已正式将铝及其制品纳入征收范围,这一关键变化直接推动了新型阳极技术的战略升级。面对碳成本压力,采用低碳阳极技术已从企业自主选择的技术选项,转变为决定国际竞争力的必选项,成为铝企突破CBAM壁垒的核心技术路径。