铝电解阳极钢爪腐蚀的危害、原因及防腐技术
防止预焙槽阳极钢爪侵蚀的方法
逻辑组合和嵌套 。并可以进行查询条件的保存4. 分析统计摸块 本模块实现对日常管理中有关数据的分析 ,并根据管理的 需要将报表数据以电子表格的方式输出 。数据分析包括费用分 析 、流向分析 、价格分析和定额分析 。费用分析主要完成各仓库 备件费用的使用分析 ;流向分析主要完成备件使用情况分析 ;价 格分析主要完成某备件价格变化分析 ;定额分析主要对备件总 库或船舶备件库低于最低备件定额的备件进行分析 ,作为订货 参考依据 。通过分析结果以支持更好的调度和更合理的备件配 置决策 。数据报表打印主要完成相应统计数据的打印输出 。 5. 系统与维护模块 本模块实现系统初始设置 ,包含相关备件库 IP 地址 、本地 库的 IP 和单据流水号 ,主库要存有所有库的配置信息 。具有数 据备份 、数据恢复 、数据整理 、操作日志查看和系统帮助等功能 。 上级备件库对下级备件库有实时监测功能 。 三 、网络配置和软件开发 数据层是整个系统的数据中心 ,本系统使用 Win 2000 Server 和 Win 2000 Professional 操作系统 , SQL Server 2000 数据库系统 , 和内 置 于 Windows 2000 以 上 版 本 内 的 ADO 访 问 方 式 。采 用 MDIS 多层应用系统架构 ,使应用程序不直接访问数据层 ,而是 通过数据提供层访问 ,这样有利于系统的安全和数据安全 。在 网络应用体系上采用 B/ S 和 C/ S 结合的改进结构 ,B/ S 结构具 有良好的开放性 、可扩充性 ,但 Http 协议的可靠性低和系统维 护的不安全性是在重要系统中应用的致命缺陷 ,为弥补其不足 , 在普通 B/ S 基础上 ,加上改进的 C/ S 结构 ,设计一种新的体系结
控制在 100mm 以上 。实际生产中将其高度控制在 130～150mm 之间 。一般情况下 ,电解生产中预焙阳极的消耗速度为每天 1. 5cm。当接近使用周期时 ,阳极已接近控制高度 ,加上预焙槽 中电解质液位普遍较高 ,液态高温电解质有可能漫过阳极上部 (俗称电解质上炕) 。此时 ,当阳极上部钢爪周围没有阻挡物时 , 电解质就会将钢爪侵蚀并污染铝液 ,给生产造成影响 。
金属的腐蚀与防腐方法
金属的腐蚀与防腐方法引言：金属是我们日常生活中常见的材料之一，但长时间暴露于湿气、氧气等环境中，金属会发生腐蚀现象。
腐蚀不仅会影响金属材料的外观和机械性能，还可能导致金属结构的破坏。
为了有效保护金属材料，采取适当的防腐方法是必要的。
本文将介绍金属腐蚀的原因和常见的防腐方法。
1. 金属腐蚀的原因金属腐蚀是指金属表面在特定条件下遭受氧化、还原、溶解等化学反应，使金属表面失去原有性质并逐渐破坏的现象。
导致金属腐蚀的主要原因有以下几个方面：1.1 电化学腐蚀电化学腐蚀是指金属在电解质溶液中发生的化学反应。
当金属表面存在缺陷或处于不同电位的区域时，会形成阳极和阴极，从而引发电化学腐蚀。
常见的电化学腐蚀有腐蚀电池和电解腐蚀。
1.2 化学腐蚀金属在酸、碱等强化学性质溶液中容易发生化学反应，导致金属腐蚀。
例如，铁在氧气和水的作用下形成铁锈，铜在湿气中容易氧化变色。
1.3 电解质腐蚀金属表面附着有含有电解质的潮湿物质，例如，海水中的氯离子、硫酸、碱性物质等。
这些电解质会在金属表面产生腐蚀反应，引起金属腐蚀的加剧。
2. 常见的防腐方法为了防止金属腐蚀，人们提出了多种防腐方法。
下面介绍几种常见的防腐方法：2.1 防止接触湿气和氧气腐蚀常常发生在金属材料暴露在湿气和氧气中的情况下。
因此，保持金属材料表面的干燥和清洁是防止金属腐蚀的基本方法之一。
可以通过增加表面防护层、使用密封材料或涂层等方式来实现。
2.2 电化学防腐电化学防腐是指借助电化学方法，改变金属表面的电位，使金属处于不易腐蚀状态。
其中的常见方法包括电镀、阳极保护和阴保护等。
2.3 使用有机涂层使用有机涂层是保护金属材料的一种有效方法。
有机涂层能够形成一个隔绝氧气、水分、电解质等腐蚀介质对金属的侵蚀的层。
常见的有机涂层有油漆、聚合物涂料和橡胶涂层等。
2.4 金属涂层的选择金属涂层是将具有较高电位的金属涂覆在较低电位金属表面上，形成二元合金体系，从而达到减少金属腐蚀的目的。
预焙电解防止阳极钢爪侵蚀的方法研究
预焙电解防止阳极钢爪侵蚀的方法研究摘要：本文通过铝电解的生产实际，分析了阳极钢爪被侵蚀的原因，并从技术条件、使用阳极保护环、阳极保护环工艺、保护环（炭环）的安装、使用氧化铝等方面解决了阳极钢爪被侵蚀问题，达到稳定生产、降低能耗、提高原铝质量的目的。
1：阳极钢爪被侵蚀的原因分析阳极是铝电解生产槽的心脏，其工作的好坏直接影响电解槽的生产状况。
在生产中，阳极使用到一定高度，就需要定期更换。
当使用到接近更换期时，由于阳极接近被控制的厚度，同时生产槽电解质水平相对较高时，对阳极钢爪造成冲涮。
液态高温电解质将有可能漫过阳极上部（俗称阳极“上炕”），当阳极上部没有阻挡物时，侵蚀很强的电解质就会侵蚀钢爪，导致原铝质量受到污染，给生产带来一定的影响。
2防止阳极钢爪侵蚀的方法分析对阳极钢爪被侵蚀的原因进行分析，总结出阳极钢爪被侵蚀的原因【1】。
（1）阳极钢爪被破碎了的料块封盖时，当电解质漫过阳极上部后，高温熔融电解质有破碎块缝隙中渗入阳极钢爪四周，将钢爪侵蚀，这是造成钢爪被侵蚀的主要原因。
（2）电解质漫过阳极上部后，钢爪四周壳面过空，未及时砸实钢爪四周壳面，是造成阳极钢爪被侵蚀的另一个主要原因。
针对以上原因，先后采取了三种方法防止阳极钢爪被侵蚀。
2.1调整技术条件（1）根据计算出的阳极跟换周期，保持合适的电解质水平。
方法：用电解质箱取出部分电解质，降低电解质水平，防止电解质漫过阳极上部。
（2）检查阳极钢爪四周，当发现壳面被电解质融化时，用镦子砸实阳极钢爪四周壳面，用氧化铝盖好钢爪四周，防止电解质渗透到钢爪四周。
（3）调整生产工艺技术条件，见表1此方法虽然解决了电解质侵蚀钢爪的问题，但破坏了槽子的热平衡，易导致槽子走向冷行程，槽子的技术条件不好保持，槽子效应频繁，炉底沉淀增多，伸腿变大，壳面增厚，影响生产。
2.2：使用阳极保护环2.2.1阳极保护环工艺阳极保护环是借鉴自焙电解技术，将预焙槽残极经过破碎混捏处理的一种碳素产品，用作保护阳极钢爪不被电解质侵蚀。
电解法炼铝生产存在的职业病危害因素分析及防治措施
电解法炼铝生产存在的职业病危害因素分析及防治措施1.职业危害电解法炼铝生产中，职业危害主要在电解和铸造厂房内。
(1)烫伤事故。
在打电解质硬壳，加氧化铝与冰晶石和捅电解质硬壳上的火眼(放气孔)时，都会崩溅电解质溶液。
当自熔阳极的阳极糊堵塞外壳的孔眼时，会崩溅热糊浆液。
换阳极导电棒或换预熔阳极块时，脚踩电解质硬壳上操作，会陷入赤热的电解液中。
用真空台包吸出铝液，台包吸管和内衬稍有冷潮，会爆炸喷铝。
铸锭放铝液扒渣，遇工具冷潮，也要崩溅铝液。
以上状况都会发生烫伤事故。
(2)触电事故。
电解厂房使用的工具和料箱等都是铁制的，简单导电;当电解槽四周经常存放一些铝块铝屑，槽上通电导体又是暴露的，操作人工接触，简单造成触电事故。
假如电解槽串联在一起，对地电压高，电击危急就更大。
(3)物体打击事故。
电解厂房内，受强直流电产生强磁场影响，工人使用铁工具，简单发生失误。
自熔阳极需经常更换导电棒，拿放不稳，简单掉落。
吊车吊运阳极糊块、原料、台包和工具等，因捆吊不好或操作失误，会意外下坠与掉落，对人即可能发生危急。
(4)中暑事故。
厂房内炉槽多，又紧紧相邻，台台散发热量，夏天室外气温高，厂房内气温更高;电解厂房内有些热点，气温高过室外20℃以上。
在槽上操作时，面对赤热溶液，高温辐射剧烈，因此简单发生中暑。
(5)中毒事故。
在电解厂房，电解槽内冰晶石吸水受热分解，散发氟化氢气体;自熔阳极的阳极糊中含沥青，加热后挥发沥青烟。
这些毒气在电解槽四周，浓度常超过卫生容许标准，长期接触，简单出现氟中毒、沥青烟中毒等职业病。
2.预防措施在电解法炼铝生产中，要消退职业危害，应从多方面采取措施。
(1)厂房建筑方面，以绝缘防水为突出目标。
电解厂房铺设绝缘性的沥青地面;厂房内金属管道加多道绝缘性接头进行连接;导电母线与地沟盖板之间，相隔两槽的地沟铁盖板之间，用绝缘物隔离;厂房墙柱2米以下部分和母线地沟内，不能有钢筋外露;进厂房的小铁轨连接需加三道绝缘;厂房应有完整的门窗雨棚，并保证汛期厂房不进水。
铝电解工艺安全生产总结：风险与措施
铝电解工艺安全生产总结：风险与措施铝电解工艺是一种使用电解方法从铝矾土中提炼出金属铝的工艺。
这个过程中，需要使用各种设备和化学药剂，如果操作不当或管理不善，就会对工人的安全造成威胁。
本文对铝电解工艺的安全生产进行总结，分析了其中的风险，并提出了相应的措施。
一、风险分析1.电解槽内熔融铝液的高温和高热量会对工人造成烧伤危险。
2.铝电解工艺需要使用各种化学药剂，如氢氟酸、硝酸、氢氧化钠等，这些药剂有毒性、腐蚀性、易燃性等危险性质，如果意外泄漏或操作不当，会对工人的健康造成威胁。
3.铝电解工艺中需要使用大量电能，如果设备出现故障或操作不当，容易引起电闪、电击等意外。
4.铝电解工艺中的各种设备需要维护和保养，如果工人不熟悉设备的运转原理和操作规程，就容易发生设备故障，造成生产事故。
二、措施建议1.加强安全教育和培训。
对从事铝电解工艺的工人进行定期的安全教育，让他们了解各种化学药剂、电解槽内熔融铝液的危险性质和相应的安全操作规程。
同时，对于新进员工，要进行专业化的培训和考核，确保他们具有必要的专业操作和技能。
2.加强设备维护管理。
要建立完善的设备维护制度和管理机制，制定明确的维护计划和责任分配，对设备进行巡检和保养。
同时，要加强设备使用过程中的监控和管理，发现问题及时解决，确保设备的正常运行。
3.加强化学药剂的管理。
对所有化学药剂进行标识、分类和储存，严格控制化学药剂的进出流程，并制定相应的安全操作规程。
同时，采用尽量少用、少储存化学药剂的原则，尽量选用低毒、低腐蚀、低燃性的药剂，减少事故的发生概率。
4.建立安全意识和责任意识。
对所有从事铝电解工艺的工人，要强化安全意识和责任意识，让他们认识到自身的安全意识和行为对工厂的重要性。
在工作中要严格按照安全操作规范执行，绝不允许存在违规操作行为。
以上措施建议只是其中的一部分，要做好铝电解工艺的安全生产还需要从管理、技术、环境等多个方面进行全面考量和全面规划。
结语铝电解工艺安全生产是我国工业生产中的重点工作之一，全面贯彻本文所提出的措施建议将有利于保障工人的生命财产安全，同时也将有益于企业的长期稳定发展。
铝用阳极钢爪清理的必要性和方法
铝用阳极钢爪清理的必要性和方法【摘要】阳极组长期与电解质接触，含有较高的电解质成分，如铝、钠、钾、钙、镁、锂、氟等成分，外表往往附有电解质所形成的硬壳。
由于钢爪表面附着的电解质，会大大降低了磷铁环与钢爪的接触面，增大了电阻，将会增加10-30mv的电压降，另外炭块阳极与钢爪是通过浇注的磷铁联接，钢爪表面附着有电解质和氧化铁，将会显著降低磷铁的附着力，故将阳极钢爪附着的电解质与氧化铁清除干净有十分重要的意义，需将钢爪体表面的氧化层和电解质清理，既能清扫变形的钢爪，又不破坏钢爪体本身，并且结构简单，节约成本，提高效率。
【关键词】阳极；钢爪；清理；一、前言随着电解铝冶炼技术的发展，在原铝电解生产中，由于阳极长期处于高温电解质中，在其阳极钢爪表面形成一层1-4mm厚的氧化铁，以及附着2-10mm厚的坚硬的电解质层，这些电解质在侵蚀阳极钢爪后影响铝水品位和电解槽中的导电性，且在阳极组装过程中影响浇注质量，因此要把钢爪表面的电解质、氧化铁清除后方可组装。
阳极组长期与电解质接触，含有较高的电解质成分，如铝、钠、钾、钙、镁、锂、氟等成分，外表往往附有电解质所形成的硬壳。
由于钢爪表面附着的电解质，会大大降低了磷铁环与钢爪的接触面，增大了电阻，将会增加10-30mv的电压降，另外炭块阳极与钢爪是通过浇注的磷铁联接，钢爪表面附着有电解质和氧化铁，将会显著降低磷铁的附着力，故将阳极钢爪附着的电解质与氧化铁清除干净有十分重要的意义。
针对上述问题，需将钢爪体表面的氧化层和电解质清理，而清理的方法有很多种，本文主要讲述一种利用废旧的钢丝绳进行高速击打清扫的方法，既能清扫变形的钢爪，又不破坏钢爪体本身，并且结构简单，方便易行，可用废旧钢丝绳和钢材制作，节约成本，节约时间，提高效率。
二、阳极钢爪清理装置1、主要结构：包括带座轴承、钢丝刷、轴、弹性梅花联轴器、驱动装置、机架、收尘罩和导向架。
2、带座轴承共4个，分别对称安装在机架的4个角上，且在同一水平面上，其作用是用于轴的支撑。
铝电解阳极钢爪腐蚀及防腐技术探究
容，通过开展阳极钢爪防氧化性实验的方式加以探究和分析。
关键词 ：铝电解 ；阳极钢爪腐蚀 ；防腐技术
中图分类号 ：TF821
文献标识码 ：A
文章编号 ：11-5004（2019）09-0020-2
众所周知，铝电解过程当中，阳极运用的为炭阳极。而阳极 钢爪长久处于高温与腐蚀的环境当中，易于被腐蚀，减少使用年 限。同时在钢爪受腐蚀之后所产生的腐蚀层将进到铝液当中，增 加铝的杂质含量，使铝产品的质量不符合相关要求。鉴于此，系 统探究与思考铝电解阳极钢爪腐蚀及防腐技术显得非常关键， 拥有一定的研究意义和实施价值。
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收稿日期 ：2019-09 作者简介 ：丁向东，男，生于 1983 年，汉族，宁夏中卫人，工程师。
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I 行业发展 ndustry development
表 4 阳极钢爪防氧实验数据表（包炭素环 1 个周期后）单位（mm）
炭块的编号
具体日期
相应槽号 挂极的位置 具体角度 钢爪 1 的直径（内） 钢爪 2 的直径
1 实验宗旨与过程说明 基于对阳极钢爪运用铝灰环包环和炭素包环过程中氧化情
况的分析目的，开展本次实验能够为阳极钢爪防氧化腐蚀措施 的制定提供借鉴和参考。在 2016 年 3 月 22 日，该公司成立降低 原铝液杂质的攻关小组，与青海某铝业有限公司的相关技术人 员在 350kA 电解系列一、二区选择了 40 组组装块，并对比和分
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铝电解阳极钢爪新鲜氧化铝保护环防氧化实验分析
184管理及其他M anagement and other铝电解阳极钢爪新鲜氧化铝保护环防氧化实验分析秦建春，吕 健（重庆旗能电铝有限公司，重庆 401423）摘 要：预焙阳极电解槽是目前大铝电解普遍采用的主要工艺设备，本文主要通过对预阳极钢爪增加新鲜氧化铝保护环的实验,以降低阳极钢爪氧化程度，达到促进原铝质量的提高和延长阳极钢爪使用寿命的目的，取得了良好经济效益。
关键词：阳极钢爪；保护环；防氧化中图分类号：TF821 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2019）12-0184-2收稿日期：2019-12作者简介：秦建春，男，生于1974年，冶炼工程师，研究方向：铝电解生产技术管理。
1 试验原因阳极钢爪使用过程，磨粉料中冰晶石成分对钢爪具有一定腐蚀性，在高温条件下空气进入会导致钢爪氧化，阳极钢爪表层将生成一层氧化铁，且氟含量较大，随着长周期使用，钢爪直径将减小，并达到报废标准而提前下线。
因我公司采用残极自动清理线进行残极清理工作，大量的氧化铁粘附在渣壳料上进入渣壳料破碎磨粉流程，导致磨粉料铁含量增加，磨粉料作为阳极覆盖料添加，部分进入电解质会导致原铝液铁含量上升从而影响原铝质量。
公司投产以来，阳极钢爪使用初期因磨粉料中冰晶石成分相对较低，钢爪直径大电流密度相对较小，故钢爪氧化较少，但随着阳极钢爪使用时间的推移，磨粉料中冰晶石成分升高，钢爪直径变小电流密度变大，钢爪氧化速度加快，钢爪氧化程度愈来愈严重。
为此开展阳极钢爪新鲜氧化铝保护环防氧化试验，以降低阳极钢爪氧化程度，达到促进原铝质量的提高和延长阳极钢爪使用寿命的目的。
图1为目前钢爪使用一个换极周期32天的氧化铁层厚度图片，图2为目前部分钢爪氧化严重钢爪变小图片。
图1 钢爪使用一个换极 图2 部分钢爪氧化周期32天的氧化铁层厚度图片 严重钢爪变小图片2 试验目的（1）降低阳极钢爪氧化程度，达到延长阳极钢爪使用寿命的目的。
（2）降低阳极钢爪氧化程度，减少氧化铁的产生，从而降低系统循环料铁含量，达到减少铁进入电解槽，提高原铝质量的目的。
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铝电解阳极钢爪腐蚀的危害、原因及防腐技术
铝电解阳极由铝导杆、钢爪和预焙炭块三个部分组成，钢爪连着炭块和铝导杆，承担阳极的重量，还要输送强大的电流。
在350~900℃的高温下，阳极钢爪易受到电解质、极上料、空气和电解烟气的侵蚀，同时还承受热应力、电磁力和碰撞力的破坏，很容易受到腐蚀。
钢爪腐蚀不仅会缩短其使用寿命，形成“细腰”现象，且钢爪被腐蚀后形成的腐蚀物会进入电解质中，影响原铝的质量、电流的分布以及对电解槽运行工况的正确判断。
所以减少阳极钢爪腐蚀，对延长钢爪使用寿命、提高原铝质量、降低生产成本有着重要的意义。
本文结合某铝厂300kA系列预焙铝电解槽阳极钢爪腐蚀问题，分探究钢爪腐蚀的危害、原因及过程并就当前铝电解工业阳极钢爪防腐技术的现状与进展进行介绍。
一、阳极钢爪腐蚀的危害
1．缩短钢爪使用寿命
当阳极钢爪腐蚀到一定程度腐蚀层自动剥落时，就会使钢爪“细腰”处的有效截面积减小，通过钢爪“细腰”处电流密度变大，作为导电体的钢爪产生的焦耳热就会变大。
加之高温电解质对钢爪的热辐射和热传导、阳极自身重量三者的共同作用下，就会使钢爪发生变形，严重时会导致阳极钢爪报废，缩短钢爪的使用周期，增加铝生产成本。
以某铝厂年产20万吨原铝为例，钢爪腐蚀严重时，阳极钢爪平均使用周期约为15个周期，远低于国外水平。
每年因腐蚀报废的钢爪超过1万根，修复费用高达1000万元以上，大大增加了生产成本。
2．降低铝液质量
在铝电解过程中，阳极钢爪表面被腐蚀，腐蚀层会脱落，大量含Fe的物质进入电解极上覆盖料和残极，导致阳极炭块和极上覆盖料Fe含量偏高，最终导致金属铝液Fe含量偏高，影响原铝的质量。
某铝厂资料显示，钢爪腐蚀严重时，铝液中的45~60%Fe(约550~650ppm)来源于电解返回料（也称极上覆盖料）或残极，原铝含铁量≤0.08%的槽子数占总槽数的百分比降至10%，波及到铝锭及合金的正常生产，影响产品质量和公司效益。
3．影响对电解槽运行工况的正确判断
通常铝生产者以铝液中Fe、Si含量的高低来判断电解槽是否漏槽。
在正常生产条件下，电解铝液中的Fe含量不超过0.1~0.2%,Si含量不超过0.15%。
当严重腐蚀、大量的含铁物质进入电解槽时，会使铝液中的Fe含量急剧升高。
此时就有可能误导生产者做出电解槽已经漏槽、须立即停槽的决定。
非正常停槽会带来巨大的经济损失。
4．影响阳极的浇铸质量
腐蚀形成的“细腰”使钢爪易向内弯曲，致使阳极钢爪轴向中心线和炭碗轴向中心线不重合，钢爪浇铸时磷铁水均匀分布效果较差，不利于阳极组装和阳极更换。
钢爪上形成的腐蚀层也会阻碍磷铁水的流动，浇铸的磷铁环质量较差，铁碳连接处电压降升高，情况严重时会造成阳极脱落。
5．影响阳极电流分布
首先，阳极钢抓腐蚀会使钢爪“细腰”处的有效截面积减小，通过钢爪“细腰”处电流密度变大，产生的焦耳热就会增大。
其次，钢爪的四个爪头由于腐蚀而直径差异较大时，对电流均衡分配不利。
腐蚀越严重的钢爪电流密度越大，导致阳极消耗差异较大，增加露底化爪的概率。
总之，阳极钢爪腐蚀严重时会出现爪头发红，钢爪电阻增加，极端情况会导致阳极脱落。
6．造成极上覆盖料的积压
在铝电解过程中，极上覆盖料在阳极更换过程中随残极送到综合车间进行清理，覆盖料经筛分破碎后返回电解车间在阳极更换收边时使用。
阳极钢爪表面腐蚀，腐蚀层脱落，大量含Fe物质进入极上覆盖料。
为了正常生产，就需要置换极上覆盖料，用新鲜的氧化铝替代极上覆盖料。
这样被置换下来的极上覆盖料会造成积压，实际上就是氧化铝原料的积压。
以某铝厂年产20万吨原铝为例，每年由于钢爪腐蚀造成的极上覆盖料高达2000多吨，增加公司的运营成本。
阳极钢爪被腐蚀会影响原铝的质量，电解槽系列中原铝含铁量≤0.08%的槽子数占总槽数百分比下降，造成电流分布不均，缩短钢爪使用周期，造成极上覆盖料积压，增加生产成本。
二、阳极钢爪腐蚀原因及过程
1．阳极钢爪腐蚀的原因
由钢爪腐蚀物化学成分可知，钢爪腐蚀主要是Fe发生氧化造成的。
从化学反应角度看，钢爪氧化需要高温及氧化性气氛两个条件，而电解体系中有氧化性的物质主要为O2、CO2、SO2、氟化物等。
有研究表明，在350~900℃的温度下，O2与Fe发生反应时△r Gθ为-1300~800kJ/mol；CO2、SO2、氟化物等物质与Fe发生反应时△r Gθ为-200~500kJ/mol，因此Fe更易被O2氧化。
通过以上分析可知，钢爪腐蚀主要因为Fe与O2发生氧化反应。
这也就解释了为什么钢爪腐蚀最严重的部位在中间，而不是下部温度最高的位置或上部空气最丰富的位置。
因为中间位置温度高同时槽上部空气又可以通过返回料渗透进入该位置，因此氧化腐蚀最强烈；而下部空气无法渗透进去，上部反应温度又不足，所以钢爪腐蚀不严重。
2．钢爪腐蚀过程分析
铁氧化为气固反应，本质上可以认为是一种电化学腐蚀，Fe失去电子而被氧化。
阳极钢爪表面腐蚀过程为：
•O2向金属表面扩散，经吸附、离解形或O2-，金属原子M失去电子氧化形成M2+；
•O2-通过氧化产物层向（M|MO)界面扩散，M2+通过氧化产物层向（MO|O2)界面扩散；
•O2-及M2+在氧化产物层外层（MO|O2界面），内层（M|MO界面），以及内部反应形成氧化物，随着氧化反应进行，氧化产物层逐渐变厚。
Fe与氧化性气体（主要是O2)反应时，产物层结构为：当570℃以上为3层：Fe2O3|Fe3O4|Fe x O|O2；
当570℃以下为2层：Fe2O3|Fe3O4|O2。
产物Fe2O3晶体与Fe3O4晶体结合牢固，但Fe x O晶体缺陷较多，容易分层，与金属Fe结合不牢，因此氧化产物层易脱落。
三、阳极钢爪防腐技术
Fe与O2发生氧化反应是阳极钢爪腐蚀的主要原因，温度和O2浓度是影响化学反应的主要因素，要想预防或者减缓阳极钢爪被腐蚀，可通过降低温度或降低O2浓度来实现。
当下通过铝熔盐电解法降低温度来预防或者减缓阳极钢爪被腐蚀是非常困难的。
所以，隔绝阳极钢爪与O2接触，降低O2浓度是防止钢爪腐蚀的主要研究方向。
目前，铝电解厂采用的阳极钢爪防腐方法有阳极覆盖料管理、阳极钢爪保护环、涂层技术、包裹技术等。
1．阳极覆盖料管理
阳极覆盖料管理，也称极上保温料管理，即在更换阳极后，在阳极钢爪四周，用粉状氧化铝或者极上返回料覆盖到最大极限（不能覆盖到爆炸焊接处为限）。
该法虽然降低了钢爪被空气氧化，但是变厚覆盖料的防腐方法对调节电解槽热平衡的可控性差，某种程度上，变更覆盖料厚度法未解决钢爪被氧化腐蚀的问题。
2．阳极钢爪保护环
阳极钢爪保护环即给钢爪套上一个保护环，将阳极钢爪与极上料、电解质等物质隔离，降低钢爪工作温度，减缓阳极钢爪被腐蚀，延长阳极使用周期，防止钢爪涮爪。
根据保护环的材质来分，可将保护环分为炭环、铝灰环、氧化铝环、金属基保护环、覆盖料基保护环等。
（1）炭环
炭环是铝电解厂最早使用的钢爪保护环，其制作工序为用
石墨、焦油、残极粉、沥青等原料按一定比例进行配料，经混捏、压制成型、焙烧等工序制作而成。
该法不仅减少了电解废
料对环境污染、降低了电解铝生产成本，还对阳极钢爪进行了
保护。
目前，大部分铝电解厂用炭环预防阳极钢爪腐蚀。
该法虽然能将钢爪与覆盖料隔离，但是未解决钢爪被电解烟气和空气氧化腐蚀的问题，而且炭环容易被氧化，所以只能一定程度减缓钢爪腐蚀。
（2）铝灰环
铝灰环就是将铝电解厂合金车间副产品铝灰经破碎、筛分、压制成型、烘干等工序制作而成。
以10~60%铝灰为基体，14~20%煤沥青为粘结剂，配入7~76%石墨粉和不高于30%石油焦或残极颗粒，经混捏、振动压实成型、焙烧制备阳极钢爪保护环。
该法的优点是铝灰、石墨粉和石油焦的掺配，降低了石油焦或残极颗粒的使用量，节省了优质炭素资源，提高了保护环的抗氧化性，降低CO2排放及保护环的制作成本。
（3）氧化铝环
炭环在使用过程中存在炭渣的脱落、污染电解质和铝液等问题。
为此，可用氧化铝粉代替炭素原料制备保护环，因为氧化铝不会污染铝液。
为了稳固氧化铝粉，目前常采用硬纸壳或牛皮纸围住钢爪，然后往中间空隙内灌入氧化铝粉。
以80~95%的氧化铝粉和5~20%的热固性酚醛树脂制成的铝电解阳极钢爪保护环，有效解决了阳极消耗量大，使用周期短等问题，同时改善铝电解槽内部环境，降低了炭渣量，提高了电解效率。