背景：在电解铝生产过程中，预焙阳极的氧化普遍存在，且很难处理，处理后不久又会被氧化；火眼处阳极氧化后会掉角，使电流密度增大，提高了阳极单耗，碳渣增多，影响槽子热平衡，也提高了工人的劳动量；氧化后钢爪外露，电解质涮钢爪，使得铝液中铁含量提高，影响原铝质量，降低经济效益。
一、电解铝生产中阳极消耗的原理
1、电化学消耗
阳极炭耗绝大多数是通过电化学反应直接消耗的，在电解过程中含氟络合离子在阳极的表面上放电，与高温环境下的炭发生反应，生成CO2气体，并被净化烟道出口排出，电解还原铝反应方程式如下：
Al2O3+3C=3/2CO2+2Al （1）
在电解过程中也有不完全反应的过程，可能发生如下反应：
Al2O3+3C=3CO+2Al （2）
反应(2)大多数情况在低电流密度的情况下发生，其炭耗将是反应（1）2倍，但是在目前使用的电流密度下，还原反应是按照反应（1）进行的，生成CO2气体[1]。
2、多布尔反应消耗
多布尔反应[2]主要是阳极与阳极反应产物（CO）之间的反应，方程式如下：
CO2+C=2CO (3)
当温度达到930℃时，该反应几乎是不可逆反应，只向右进行，阳极反应不充分的产物CO继续与阳极发生反应。
3、其他消耗
其他如燃烧、机械损失、二次反应消耗等。
二、电解铝生产中影响阳极消耗的主要因素
1、电流密度
阳极单耗与电流密度有着紧密的联系，电流密度与单耗成反比，当电流密度小于0.1A/cm2的时候，阳极气体内以CO为主，当电流密度大于0.3A/cm2的时候则是以CO2为主[3]。
2、温度
影响阳极炭耗的温度主要有：煅烧温度、焙烧温度和电解槽温度。
(1) 石油焦的煅烧温度
一般认为, 在一定温度范围内，煅烧温度的提高有利于煅烧的抗氧化性能。
(2) 阳极焙烧温度
在850℃～1300℃的温度范围内，阳极的焙烧温度每提高100℃，阳极的消耗就减少几个百分点，研究表明它们之间成近似线性关系。
(3) 电解槽温度
阳极单耗随电解槽温度提高而增加，电解质温度每提高10℃,阳极炭耗增加2%。当阳极温度从950℃升高到1000℃的时候，CO反应速率提高约50%。
3、防氧化涂层
防氧化涂层是一种利用氧化铝制作的一种陶瓷基涂层，常温情况下呈固态，经过勾兑以后刷在阳极表面上，当温度达到420℃以上时，烧结致密，就会在阳极表面形成致密的隔绝保护层，大大降低了阳极表面的掉渣率，阳极电流密度更加均匀，更多的电流参与到反应中，提高了电流效率，稳定了热平衡，阳极消耗也会减少。
三、使用防氧化涂层后阳极消耗的情况简介
某公司一台电解槽作为试验槽进行试验，目前已经使用25组阳极，平均每块需要使用4kg的防氧化涂料，使用的残极已经出槽6组具体使用情况如下所示：
注：残极厚度指残极底部距离碳碗的厚度（cm）。
经过观察试验，相同周期下，有涂层的残极平均厚度要比没有涂层的厚3cm，阳极每天消耗1.5cm左右，按此情况，防氧化涂层可使阳极周期延长2天左右。
四、使用防氧化涂层取得的效果
对比利润做以下结论：
a、单块使用4公斤涂料，周期延长1天，节约吨铝碳耗成本与涂层持平。
b、单块使用1公斤，扣除涂料成本，全年可降本240万元。
c、单块使用4公斤，周期延长2天，扣除涂料成本，全年可降本920万元。
d、单块使用3公斤，周期延长2天，扣除涂料成本，全年可降本1150万元。
此外，还间接降低劳动强度、辅助车间生产成本和换极期间的烟气散排放。
五、参考文献
[1]郝逸云，郝凌云.2005年我国电解铝市场分析[J].世界有色金属.2005.13(5):34-35.
[2]刘希烈，许凝.世界及中国铝工业发展趋势[J].世界有色金属.2001(12):15-18.
