长期以来，铝电解槽内衬都存在抗钠侵蚀性差、保温性不够、使用时间不长等问题，可谓“皮薄命短腹中空”。为解决问题，东兴铝业公司整体“置换”阴极炭块、钢棒、耐火保温材料等核心内容，在电解槽内部全部使用新型“定制”材料，通过优化槽内衬结构保电解槽功能发挥。

据了解，东兴铝业公司500kA铝电解槽采用50%石墨阴极碳块、普通阴极钢棒、干式防渗料等内衬材料。在生产过程中，长期存在阴极抗钠腐蚀能力差、耐火浇注料与阴极炭块接触制约阴极炭块均衡应力释放、干式防渗材料防渗性能差等问题，导致电解槽底部压降较高，内衬寿命较短。

为解决这些问题，研发全石墨化阴极碳块、高导阴极钢棒、防渗砖及相应的保温结构成为技术人员的研究方向。& ldquo这种新型内衬结构技术研制成功并投入使用后，不仅可以提高阴极的导电性和抗钠腐蚀能力，均衡释放阴极炭块的应力，还可以适当提高电解槽的绝缘效果，降低电耗，延长电解槽寿命。& rdquo东兴铝业公司铝研究所所长李振仲说。

在研发过程中，公司采用优质弹丸焦生产的高密度高强度全石墨化阴极炭块，提高了全石墨化阴极的耐磨性，充分延长了全石墨化阴极炭块的使用寿命，实现了节能和长周期运行。同时，高导抗渗碳阴极钢棒粘贴高导钢棒，降低了组装成本和运行耗电成本。

在此基础上，技术人员在全石墨化阴极碳块组下使用蛭石防渗砖。池底不易被氟化物侵蚀，长时间保持了炉衬材料的耐火性、抗渗性和保温性，防止炉底压降上升，保证炉衬材料体积不易膨胀，防止炉衬结构鼓包、变形和早期损坏，延长了炉衬的使用寿命。

目前，& ldquo铝电解槽全石墨化阴极内衬结构& rdquo申报了国家实用新型专利& ldquo全套& rdquo这种新的内衬结构技术已在嘉峪关第一电解区的两台500kA铝电解槽上试用。此外，为保证全石墨化阴极电解槽侧部结构材料不受电解质和铝液侵蚀，长期发挥全石墨化阴极内衬结构的优势，公司采用自有专利技术& ldquo铝电解槽壁厚的优化控制方法& rdquo，维持炉侧。

采用新的内衬结构技术后，实验槽底部电压降降低到265mV，比对照槽降低了53.5mV。与对照电池相比，测试电池的设定电压和平均电压分别降低了68mV。与对比槽相比，实验槽电流效率提高0.27%，吨铝电耗262kWh，电解槽寿命提高一倍，综合电耗降低。

据介绍，这项技术于2016年开始研发，2017年在部分电解槽中使用。2022年，东兴铝业决定在500kA电解系列检修槽上首次应用全石墨化阴极新型内衬结构技术。全面推广后，每年可增加经济效益3.2亿元，同时获得显著的环境效益和社会效益。