项目简介：
一、课题来源与背景
我国作为世界第一大电解铝生产国，2004年，电解铝年产量达到近800万吨。目前国内外电解铝企业使用的阳极爪都为铸钢型，存在着质量大、电耗高、使用寿命短且必须与爆炸焊片配套使用的缺点。为了解决电解铝行业中的难题，区科学技术厅把“钢壳铝芯阳极爪结构及其渗铝粘结铸造工艺研究”（桂科能 0443002-14）课题, 2007年广西壮族自治区经济委员会下达了2007年广西第二批技术创新项目计划“钢壳铝芯阳极爪” (桂经技术[2007]358号）下达给广西壮族自治区农业机械研究院承担。
二、技术原理及性能指标
钢壳铝芯阳极爪采用了外壳为钢板焊接，内芯为肋板与铸铝，由于铝电阻率为钢电阻率33%，则钢壳铝芯阳极爪理论电阻值比铸钢爪低50%以上，具有较高的强度和优良的导电性能。根据现有铸钢型阳极爪横梁及钢爪的企业标准，我们设计的钢壳横梁结构外形尺寸与铸钢阳极爪相同，使该产品通用性好，同时达到降低电阻减少电耗的目的。其主要性能指标如下：(1)型号：GLY系列 (2)电阻:≤10μΩ (3)工作压降：≤30mV
三、技术的创造性与先进性
我们对研制钢壳铝芯阳极爪拥有自主的知识产权，目前该产品已获得国家知识产权局授权的发明专利和实用新型专利各为2项。该产品的主要特点是：1、该产品是我院根据电解铝企业的实际情况进行设计，能适应铝电解的生产要求，产品技术先进，性能可靠，属国内外首创。2、取消爆炸焊片的使用，钢壳铝芯阳极爪是目前世界上唯一采用渗铝粘结铸造工艺制造的复合型阳极钢爪，铝导杆与阳极钢爪铝芯直接焊接相连，彻底取消了爆炸焊片。3、电压损耗变得更小。钢壳铝芯阳极钢爪充分利用了铝的良好导电性能，等于将铝导杆直接延伸到钢爪爪头，同时，由于采用可靠的制造工艺，铝、钢界面合金层结合稳定，阳极钢爪电压损耗将降低34％以上。4、强度高、变形量小。钢壳铝芯阳极爪横梁采用钢、铝相互包覆的复合结构，横梁的强度高、变形量小，可延长阳极钢爪的使用寿命。
四、技术的成熟程度，适用范围和安全性
钢壳铝芯阳极爪属国内外首创，2003-2004年我院申请的“电解铝用钢壳铝芯阳极爪渗铝粘结铸造工艺方法”、“钢壳铝芯阳极爪横梁非浸入法渗铝粘结铸造工艺”两项发明专利， 2004-2005年申请的 “一种铝电解槽用钢壳铝芯横梁阳极爪”等2项实用新型专利共四项专利已获国家专利局授权。四项专利技术方案都经过试生产和试用检验，可应用于实际生产。该项目产品经广西壮族自治区产品质量监督检验院抽样检测，检测结果全部达到项目技术指标要求。钢壳铝芯阳极钢爪在铝电解技术装备上进行了技术创新，该产品技术先进，填补国内外空白，产品设计合理，使用简单方便，基本上适应铝电解行业的使用。该产品的主要技术性能指标达到或优于国家铸钢爪的有关标准，节能效果显著。
五、应用情况及存在的问题
产品经重庆天泰铝业有限公司、广西银海铝业有限责任公司等电解铝企业试用，性能良好。钢壳铝芯单阳极比传统铸钢爪平均压降降低16.4mV，双阳极比传统铸钢爪平均压降降低19.4mV，节能显著，用户比较满意。存在的问题有：
1. 钢壳体焊接制作时，易出现焊接变形和其他焊接质量问题，需作进一步改进。
2．渗铝粘结铸造工艺存在工人高温作业，劳动强度大，且渗铝工序存在一定危险性，今后需考虑对该工艺作进一步的优化设计，改善操作工人的工作条件。
3. 在结构、材质、制作工艺等方面有进一步改进的潜力，继续优化，不断提高产品的性能。
4. 进一步做好售后服务和宣传推广工作，争取尽快使该产品形成产业化。
