铝电解阳极由铝导杆、钢爪和预焙炭块三个部分组成，钢爪连着炭块和铝导杆，承担阳极的重量，还要输送强大的电流。
在350~900℃的高温下，阳极钢爪易受到电解质、极上料、空气和电解烟气的侵蚀，同时还承受热应力、电磁力和碰撞力的破坏，很容易受到腐蚀。
钢爪腐蚀不仅会缩短其使用寿命，形成“细腰”现象，且钢爪被腐蚀后形成的腐蚀物会进入电解质中，影响原铝的质量、电流的分布以及对电解槽运行工况的正确判断。
所以减少阳极钢爪腐蚀，对延长钢爪使用寿命、提高原铝质量、降低生产成本有着重要的意义。
本文结合某铝厂300kA系列预焙铝电解槽阳极钢爪腐蚀问题，分上、中、下三部分探究钢爪腐蚀的危害、原因及过程并就当前铝电解工业阳极钢爪防腐技术的现状与进展进行介绍。供企业参考借鉴。
阳极钢爪腐蚀的危害
1、缩短钢爪使用寿命
当阳极钢爪腐蚀到一定程度腐蚀层自动剥落时，就会使钢爪“细腰”处的有效截面积减小，通过钢爪“细腰”处电流密度变大，作为导电体的钢爪产生的焦耳热就会变大。
加之高温电解质对钢爪的热辐射和热传导、阳极自身重量三者的共同作用下，就会使钢爪发生变形，严重时会导致阳极钢爪报废，缩短钢爪的使用周期，增加铝生产成本。
以某铝厂年产20万吨原铝为例，钢爪腐蚀严重时，阳极钢爪平均使用周期约为15个周期，远低于国外水平。每年因腐蚀报废的钢爪超过1万根，修复费用高达1000万元以上，大大增加了生产成本。
2、降低铝液质量
在铝电解过程中，阳极钢爪表面被腐蚀，腐蚀层会脱落，大量含Fe的物质进入电解极上覆盖料和残极，导致阳极炭块和极上覆盖料Fe含量偏高，最终导致金属铝液Fe含量偏高，影响原铝的质量。
某铝厂资料显示，钢爪腐蚀严重时，铝液中的45~60%Fe(约550~650ppm)来源于电解返回料（也称极上覆盖料）或残极，原铝含铁量≤0.08%的槽子数占总槽数的百分比降至10%，波及到铝锭及合金的正常生产，影响产品质量和公司效益。
3、影响对电解槽运行工况的正确判断
通常铝生产者以铝液中Fe、Si含量的高低来判断电解槽是否漏槽。
在正常生产条件下，电解铝液中的Fe含量不超过0.1~0.2%,Si含量不超过0.15%。当严重腐蚀、大量的含铁物质进入电解槽时，会使铝液中的Fe含量急剧升高。
此时就有可能误导生产者做出电解槽已经漏槽、须立即停槽的决定。非正常停槽会带来巨大的经济损失。
4、影响阳极的浇铸质量
腐蚀形成的“细腰”使钢爪易向内弯曲，致使阳极钢爪轴向中心线和炭碗轴向中心线不重合，钢爪浇铸时磷铁水均匀分布效果较差，不利于阳极组装和阳极更换。
钢爪上形成的腐蚀层也会阻碍磷铁水的流动，浇铸的磷铁环质量较差，铁碳连接处电压降升高，情况严重时会造成阳极脱落。
5、影响阳极电流分布
首先，阳极钢抓腐蚀会使钢爪“细腰”处的有效截面积减小，通过钢爪“细腰”处电流密度变大，产生的焦耳热就会增大。
其次，钢爪的四个爪头由于腐蚀而直径差异较大时，对电流均衡分配不利。腐蚀越严重的钢爪电流密度越大，导致阳极消耗差异较大，增加露底化爪的概率。
总之，阳极钢爪腐蚀严重时会出现爪头发红，钢爪电阻增加，极端情况会导致阳极脱落。
6、造成极上覆盖料的积压
在铝电解过程中，极上覆盖料在阳极更换过程中随残极送到综合车间进行清理，覆盖料经筛分破碎后返回电解车间在阳极更换收边时使用。
阳极钢爪表面腐蚀，腐蚀层脱落，大量含Fe物质进入极上覆盖料。为了正常生产，就需要置换极上覆盖料，用新鲜的氧化铝替代极上覆盖料。
这样被置换下来的极上覆盖料会造成积压，实际上就是氧化铝原料的积压。以某铝厂年产20万吨原铝为例，每年由于钢爪腐蚀造成的极上覆盖料高达2000多吨，增加公司的运营成本。
综上所述，阳极钢爪被腐蚀会影响原铝的质量，电解槽系列中原铝含铁量≤0.08%的槽子数占总槽数百分比下降，造成电流分布不均，缩短钢爪使用周期，造成极上覆盖料积压，增加生产成本。企业在生产中需引起高度重视，关于阳极钢爪腐蚀的原因及过程分析，我们在明天的连载文章中再行探讨，欢迎大家继续关注！
