铝电解生产过程中，阳极随着电化学反应的进行被不断消耗，需按周期进行更换，换极作业成为铝冶炼过程中一项重要、频繁的操作内容。然而在换极过程中，阳极进入电解槽后，从常温逐步升高到电解正常生产温度需要从电解槽中吸取大量的热量，对电解槽的稳定性、热平衡、电流效率、阳极电流分布等均产生严重的负面影响，进而干扰电解槽正常生产。
本文以180kA铝电解槽为例，采用高温残极作为热源预热保温电解槽阳极，大幅减少了因换极作业造成的电解槽热量损失，节能效果明显。
一、利用高温残极的阳极预热保温装置
总体尺寸计算
阳极块尺寸：1500×660×580mm
高温残极尺寸：1100×440×300mm
阳极导杆宽度：130mm
保温装置总体尺寸：
长度＝预热阳极块数×（阳极宽度+导杆宽度+预留空间）＝6×（660+l30+330）＝6720mm
宽度＝阳极长度+预留空间+保温层＝1500+180+120＝1800mm
高度＝阳极高度×2+（保温层+阳极钢爪高度+预留空间）＝580×2+（200+340+200）＝1900mm
6块阳极同时预热的装置总体尺寸为：长×宽×高：6720×1800×1900mm
阳极预热保温装置主要技术结构
利用高温残极作为热源，无需另耗能源，环保、节能；
整体封闭式空间设计，箱体六面均铺设保温层，高效利用高温残极与阳极热交换；
装置门体采用折叠式设计，节省空间；
箱体内部阳极与高温残极双层交替摆放，使得阳极预热温度与均匀性都达到最佳效果。
阳极预热保温技术的特点
仅需要一次性投入保温材料和钢材；
加热阳极不需要增加新能耗；
根据阳极更换作业量设计结构，可全部预热新换阳极；
与传统电解槽操作工序完全匹配，生产组织和管理衔接无任何障碍；
通过改变设计尺寸，即可满足不同容量电解槽的需要；
可有效降低电解槽阳极更换作业过程的热损失，提高电解过程电能利用率，具有显著的节电效果。
二、应用情况
截至2020年9月，分厂在两个电解生产车间完成阳极预热保温技术推广应用。根据分厂阳极更换任务量与工艺技术条件，累计设计制作阳极预热保温装置l6台，阳极预热保温技术实现8个电解工区全覆盖。
三、节能效果
为了客观反映这项阳极预热保温技术应用情况，对实施阳极预热保温技术前后的技术条件进行了监测，并作出相应的对比分析。根据统计，阳极预热保温技术应用前后，阳极温度(更换作业前)提升了180℃，新装阳极导电时间大大缩短，16小时电流分布合格率提高4％。
这说明新装阳极达到正常生产温度时间大大缩短，一定程度上避免了电解槽热量的损失，由此也说明该项阳极预热保温技术节能显著。
经济效益如下
主要投资为铝电解槽阳极预热保温装置的制作，所含槽钢、钢板、保温材料、耐火砖等材料费用约3.5万元/台，共计花费56万元，为一次性投入；
年收益预算：未预热阳极平均温度为20℃。利用阳极预热保温装置预热1块新阳极，从20℃加热到200℃时换算成耗电量约为30kW/h，全年预热保温更换75600块阳极，共计节约电费为：90.72万元。
该项阳极预热保温技术采用高温残极作为热源，没有新的能耗。且与传统电解槽操作工序完全匹配，新换阳极全部被预热保温。该技术全年产生经济效益90.72万元，是企业降本增效的有利之选。
