科技日報訊 （記者孫越 通訊員孟凡凱 李昌林）記者6月24日獲悉，中鋁鄭州有色金屬研究院有限公司（以下簡稱“中鋁鄭州研究院”）牽頭成功研發出“基於多尺度多場耦合理論的大型鋁電解槽長壽命關鍵技術開發與應用”技術。該技術在延長電解槽壽命40%以上的同時，進一步降低了大修成本，減少了大修渣排放，取得了較好的經濟和社會效益。

中鋁鄭州研究院鋁電解研究所副所長、一級研究員包生重介紹，陰極炭塊是鋁電解槽的核心部件，承擔導電與底部內襯雙重功能。隨著電解槽日趨向500kA和600kA的大型化發展，電解槽陰極炭塊局部應力集中問題日益凸顯，開裂風險升高，嚴重制約電解槽壽命與生產效率。針對這一行業共性難題，中鋁鄭州研究院科研團隊從電解槽基礎技術研究入手，經過近10年的持續攻關，逐步建立並完善了融合“陰極、熔體、陽極”三大區域於一體的“縱深防御”技術體系，系統性提升大型電解槽整體壽命。

項目團隊開發的“陰極炭塊應力—應變無損識別”技術，可精准診斷陰極炭塊內部應力狀態。在此基礎上，進一步研發了陰極區域應力緩釋立體抗滲保溫技術。該技術創新保溫設計理念，開發出電解槽底部“一體化柔性抗滲層”。該抗滲層在陰極炭塊側部區域形成“剛柔協同”的應力緩釋機制，有效解決了水平方向應力釋放與吸收的適配難題，為大型電解槽延壽提供了關鍵技術支撐。

目前，基於多尺度多場耦合理論的長壽命關鍵技術已在國內多家電解鋁企業推廣應用超4500台，電解槽平均壽命從2000天延長至2800天以上﹔每噸鋁大修成本降低85元，大修渣排放量減少5公斤，每年可節約大修費用3.4億元，減少大修渣排放2萬噸，有力推動了鋁電解行業綠色低碳發展。

業內專家評價認為，這一成果為我國鋁工業綠色低碳發展提供了重要技術支撐，對鋁電解行業向智能化、綠色化方向轉型升級具有較強的推動作用。