作爲裝備先進的、產業鏈較爲完善的大型鋁產業企業，深耕電解鋁領域多年，是什麼讓東興鋁業公司在行業以先進技術引領電解槽平穩優化運行？
這個問題恐怕不僅僅是“創新”兩個字就能回答的。
從數據來看，2013年至2018年，東興鋁業3個500kA鋁電解系列陽極效應系數平均從0.08次/槽·日降到0.008次/槽·日，陽極效應持續時間從300秒/次降到82秒/次，創造了可觀的經濟效益。
陽極效應“趨零化”是鋁電解槽工作狀態最佳化的標志。技術人員用6年的時間，打造出“0.008次/槽·日”這一良好成績，讓電解槽變得“身強力壯”，成爲實現電解鋁平穩高效生產的“實力擔當”。
東興鋁業技術研發團隊探索出的“一種降低鋁電解陽極效應的控制方法”，不僅有效解決了鋁電解生產陽極效應控制難題，而且實現了鋁電解槽節能減排及長周期平穩運行。
2018年，“一種降低鋁電解陽極效應的控制方法”榮獲甘肅省專利獎一等獎。
“把脈”——摸清“體質”很關鍵
500kA鋁電解槽是集現代先進技術於一身的裝備，而陽極又是鋁電解槽的“心髒”，可以說，陽極的工作狀況直接關系着電解槽的健康指數。
“體質”不好，就會經常“生病”。陽極效應多、持續時間長就是電解槽“體弱多病”的集中表現。
在鋁電解生產過程中，陽極效應是發生在陽極上的一種特殊現象。當發生陽極效應時，陽極表面形成一層不穩定的氣膜而發生電弧放電，會出現電火花聲響，槽電壓驟然升高數十伏，甚至達到上百伏。
“除槽電壓和電解溫度升高外，電解槽發生陽極效應時，電化學反應幾乎停止，鋁液局部發生氧化反應二次燃燒，電流效率低下，電能消耗和氟化鹽揮發損失增加，爐幫融化變薄，致使槽內襯侵蝕幾率增加而降低電解槽壽命。持續時間長的陽極效應還會導致陽極爆炸焊開裂並脫落，產生滾鋁及漏爐等事故。”談及陽極效應帶來的不良影響，東興鋁業鋁業研究所主任工程師成庚滿臉愁容。
陽極效應對正常的電解生產及環境破壞較大，因此，要及時控制和熄滅陽極效應。
傳統的做法是，用木棒插入槽內，使電解槽陽極和鋁液（陰極）局部短路，從而達到熄滅效應的目的。這種方法不僅不利於控制陽極效應，還會增加工人熄滅陽極效應作業的危險性，熄滅效率較低、安全隱患大。同時，熄滅陽極效應所用的木棒來自樹木幼苗，成本高且破壞生態環境。
“每次熄滅效應的時間都在5分鍾左右或者更長，影響着鋁電解的平穩生產。”2013年初，成庚在生產現場，看到加料、插木棒等各種費時又費力的熄滅做法對於控制陽極效應並不非常奏效時，心裏特別着急。他不禁開始盤算起來：“得好好研究研究，從根本上‘治療’陽極效應多且持續時間長的‘疾病’。”
“調理”——耦合平衡重“匹配”
陽極效應是電解槽在生產過程中不可完全避免的特有現象。也就是說，陽極效應“疾病”是先天的，想要有效“治療”，須從根本上“調理”。
手拿500kA鋁電解槽生產實際問題分析表，成庚和李振中、謝冰潔等技術管理人員，查閱了大量有關電解槽陽極效應控制的技術資料，結合東興鋁業電解槽實際，比較關鍵參數、分析效應機理、制定管控措施。
保持氧化鋁、陽極炭塊等原材料質量的長期穩定；保持槽內氧化鋁加料穩定，如進一步優化氧化鋁加料策略、加大供料設備定期維護檢修力度；對異常發生的效應進行分類、排查，逐步消除產生異常效應的原因……管理技術人員充分考慮熱平衡控制、生產操作、原材料、設備運行等多方面因素，做好現場管控各項準備。
準備工作做好，各項參數“待命”。
管理技術人員提出，要尋找電解質體系參數最優化匹配模式，既能盡可能保證陽極效應“趨零”，又可在不增加生產成本的前提下確保電解槽穩定高效運行。
要實現這一目標，最佳措施就是：合理界定氧化鋁濃度、電解質初晶溫度、電解質過熱度、電解質溫度等參數範圍，直至達到耦合平衡，從而降低陽極效應系數和持續時間，實現鋁電解槽平穩高效長壽優化運行。
“別看只有四個關鍵參數，卻牽動着電解槽運行的命脈，調整難度極高。”通過“排列組合”優選的方式，技術人員進行各種現場試驗近百次，最終讓這些“有關系”的參數對應耦合、平衡匹配。
可喜的是，當關鍵技術條件的氧化鋁濃度、電解溫度、過熱度、初晶溫度中的一個分別運行到下限或上限區域時，其他幾個關鍵參數均能與之耦合匹配，做到“一一對應”。
“鞏固”——陽極效應“趨零化”
在成庚看來，耦合平衡核心技術並不是容易想到的常規技術手段。僅用幾個月的時間，技術人員就首創了鋁電解槽控制陽極效應的耦合匹配平衡優化原理，創造性地解決了鋁電解領域控制陽極效應的根本性技術問題，以及鋁電解行業節能減排及長周期穩定優化運行的關鍵性和共性的技術難題。
爲進一步鞏固“治療效果”，技術人員要求過熱度要達到5—15℃，並進一步優化保持在下限區域5—10℃，確保形成良好爐幫，在穩定爐膛基礎上降低效應系數；在研發的鋁電解槽合理技術條件耦合匹配平衡優化原理與方法基礎上，以低窄氧化鋁濃度爲核心進行耦合匹配優化，確保電解槽生產低成本、高效率。
以低窄氧化鋁濃度控制爲核心的耦合匹配平衡優化鋁電解體系，不僅僅是一種控制措施，還是鋁行業低成本生產和高效控制陽極效應的核心技術，實現了在穩產高產情況下、在保持高電流效率基礎上陽極效應“趨零化”。
東興鋁業3個500kA鋁電解槽系列1008臺電解槽，歷經無序、有序、優化、平穩等階段，終於恢復了“健康”。
2018年，凝聚大夥兒心血的“一種降低鋁電解陽極效應的控制方法”果然不負衆望，一舉拿下甘肅省專利獎一等獎殊榮。科技成果鑑定意見寫道：“該技術達到國際先進水平，建議加快該技術成果在鋁工業全行業的推廣應用。”
至此，該專利技術一舉成名，不僅爲東興鋁業鋁電解生產提供了技術支撐，還有效推動了我國鋁電解生產工藝技術進步。
