在由上海有色网信息科技股份有限公司（SMM）主办的2026印尼矿业大会暨关键金属会议-铝论坛上，江苏绿添和节能环保科技有限公司 技术总监 胡国静围绕“预焙阳极防氧化功能陶瓷涂层节碳技术研究及应用”的话题展开分享。
电解铝行业痛点
阳极氧化
阳极是铝电解关键原料，被称作电解槽心脏，其性能直接影响电流效率、原铝质量、原料消耗和劳动强度等生产经济指标。
碳在 500℃以上易氧化，导致阳极净耗高、氧化掉渣及消耗不均，故提高碳素阳极抗氧化性对降本增效和稳定生产意义重大。
氧化造成的影响
阳极净耗升高
1、阳极净耗大幅升高、成本升高；
2、减少阳极周期，换极次数增加，加剧对电解槽热平衡扰动
残极薄不规整
1、易造成露底、化爪，原铝质量降低
2、造成阳极长牙、消耗不均匀
电解质碳渣
1、炭渣，损失电流效率；
2、增加员工劳动量
3、碳渣属于危废，增加处理费用
影响热平衡
1、影响电解槽热平衡；
2、效应系数增加；
阳极消耗组成
阳极防氧化技术发展
限制技术发展的关键因素：1、防氧化效果；2、成本投入；只有为客户创造价值才具有价值！
解决方案-阳极防氧化纳米陶瓷涂层技术
采用自动喷涂机或手动喷涂机在阳极侧面及部分顶面喷涂0.3-0.4mm纳米陶瓷涂层，自然干燥固化后在阳极表面形成一层致密陶瓷保护层，能有效隔绝空气和二氧化碳，降低氧化烧损，从而延长阳极使用周期。
传统陶瓷涂层-特性
强度大，脆性强：
较高的强度和硬度，优异的耐磨性能；
易断裂，缺乏延展性与韧性，抗热震性能差,易产生极细小的微观裂纹
耐高温，化学活性稳定：
能够在高温环境下保持稳定性能，不易被化学物质腐蚀。
与碳素材料润湿性差：
水性陶瓷涂料与碳素材料润湿性差，难以渗入到微孔当中去，涂层与碳素之间存在微观孔隙，是导致高温结合力下降的主要原因。
传统单层陶瓷涂层-缺陷
1、实验条件：900℃，空气气氛，时间：煅烧5天（120小时）；结果：氧化烧损＜1.5%，结合力变差，有明显脱落；
2、实验条件：900℃，空气气氛，时间：168小时；结果：氧化烧损率＞30%，说明涂层结合点破坏，涂层快速失效。
传统单层陶瓷涂层产品优、缺点
优点：1、致密性良好；2、常温附着力强；3、硬度高；4、短时间内保护性良好；
缺点：1、润湿性差；2、涂层抗热震性能较差
传统单层陶瓷涂层-缺陷
热震条件：900℃马弗炉，空气气氛，前24小时，每隔8小时，取出炭块冷却至室温，再升温900℃，经历三次热震，在马弗炉连续煅烧48小时后取出。
结果： 涂层表面有明显热震裂纹，涂层附着力较差；炭块有多处氧化坑；氧化烧损＞18%；
说明：经历热震后，陶瓷涂层发生局部开裂，发生局部氧化后，在结合界面快速扩散，导致涂层失效。
以氧化铝陶瓷为基础的技术难点
随后，其介绍了绿添和新一代功能陶瓷技术原理以及主要生产设备、以氧化铝陶瓷为基础的技术难点及核心技术。三大核心技术简介如下：
纳米陶瓷粉体制备技术
1、低钠微晶氧化铝微粉的制备技术；2、氧化铝微粉晶型晶貌的控制技术；3、粒度组成及优化技术；4、超微粉干粉解聚技术。
Ⅱ代防氧化涂层核心技术
1.提高涂层的粘附性；2.提高涂层高温韧性，增强抗热震性能；3.增强涂层高温渗透性；
自动化喷涂机器人
优化阳极运输轨道，根据现场情况设计自动化喷涂机，实现阳极炭块自动化、高效、环保喷涂作业。
绿添和电解铝阳极节碳技术解决方案优势
产品质量优势
防氧化效率最高，节碳效果最好；
原料优势
具备基础原料到功能陶瓷涂层材料全流程生产线；
设备优势
具备自动化智能化喷涂装备研发设计能力。
绿添和电解铝阳极节碳技术解决方案特点
延长1-2天阳极周期
可延长周期1-2天，减少碳渣和换极，提升电流效率。
常温固化、致密化
自然成膜，固化，无需烧结，不开裂；涂层在0-900℃保持致密性；
绿色环保
主要成分为氧化铝，辅助成分全部采用安全环保的无机原料，无腐蚀性，无有机挥发性，不影响原铝质量和电解质成分。
LTH-纳米陶瓷涂层基本性能
防氧化性能-实验室检测
抗氧化性能极佳，900℃氧化7小时，涂层部位没有氧化；
与炭素材料结合牢固，未开裂、未脱落、抗热震性能优良。
随后，其还介绍了阳极钢爪防氧化涂层技术的相关应用和特点，极钢爪防氧化涂层技术的特点如下：
01. 耐腐蚀性
耐氟化物高温蒸气、HF气体腐蚀，环境适应性强。
02. 抗开裂性
与钢爪膨胀系数相近，热循环过程中不易产生裂纹。
03. 强结合力
与钢爪基体结合牢固，长期服役过程中不易脱落。
04. 自愈能力
在高温运行工况下，涂层微裂纹具有一定的自修复能力。
05. 低挥发性
高温环境下蒸气压低，有效减少涂层的挥发损失。
06. 易烧结性
可在相对较低的温度下实现致密化烧结，降低施工能耗。
钢爪涂层效果
01. 钢爪清理
彻底清除钢爪表面残留的氧化铝粉及油污附着物。
02. 涂覆作业
采用专用毛刷或喷涂设备，按 1kg/m² 标准均匀涂覆。
03. 静置干燥
涂覆完毕后，置于通风处自然干燥 8 小时，确认表干后上槽
钢爪涂层效果
40万吨电解铝企业阳极钢爪防氧化涂层
1、采用防氧化涂层一般可降低80%以上钢爪氧化；
2、采用钢爪防氧化涂料后，钢爪寿命提到高两倍以上，每年可节约钢爪维修费用900万元；
3、钢化氧化速率降低，大幅减少进入原铝的铁含量，提高原铝品质，提高99.85原铝产率，增产效益可达900万元以上。
最后，胡总监介分享了几个公司电解铝阳极节碳技术应用案例，采用绿添和公司阳极节碳技术， 100万吨电解铝产能电解铝企业，每年可获得净效益800万美元以上。
