1886年美國(guó)Hall和法國(guó)Herult分別申請(qǐng)了以炭電極為陽(yáng)極，石墨坩堝為容器和陰極，電解生產(chǎn)金屬鋁的專(zhuān)利。由于生產(chǎn)過(guò)程中的強(qiáng)腐蝕性,要求陽(yáng)極和陰極具有耐高溫、石墨粉導(dǎo)電性好、抗腐蝕等性能，只有炭材料是唯一能作陽(yáng)極和陰極的材料。19世紀(jì)末，鋁電解生產(chǎn)最初是用小型預(yù)焙陽(yáng)極，但到上世紀(jì)20年代開(kāi)始,使用鐵合金爐采用連續(xù)自焙陽(yáng)極。

50年代則開(kāi)始廣泛采用由預(yù)焙陽(yáng)極炭塊組裝成的預(yù)培陽(yáng)極電解槽，由于容量大、電耗低、環(huán)保好，90年代后逐漸取代了自焙陽(yáng)極。國(guó)內(nèi)在上世紀(jì)90年代以前，也多采用自焙陽(yáng)極，大型預(yù)焙陽(yáng)極直到上世紀(jì)末才被推廣使用。鋁電解槽中使用的陽(yáng)極分為預(yù)焙陽(yáng)極和陽(yáng)極糊兩種,常由鋁廠自備炭電極車(chē)間生產(chǎn)。

陰極分炭質(zhì)和石墨質(zhì),一般以無(wú)煙煤、焦炭和石墨為原料擠壓制得，通常多為炭質(zhì)，為延長(zhǎng)使用壽命在考慮總成本前提下也使用導(dǎo)熱性好、膨潤(rùn)性小的石墨質(zhì)制品。近十年來(lái)，國(guó)外在陰極炭塊方面有實(shí)質(zhì)性的突破，高檔炭塊的電阻率已在20?Ω·m以下，槽壽命在2500天以上。而國(guó)內(nèi)陰極炭塊的電阻率普遍在40?Ω·m左右，槽壽命在1500天以下。陰極炭塊電阻率的高低，直接反映了電解槽的電耗水平。

如果我國(guó)陰極炭塊的電阻率能平均降低10?Ω·m，噸鋁可節(jié)電約350kW·h。按全國(guó)生產(chǎn)1000萬(wàn)t鋁計(jì)，可節(jié)電35億kW·h，節(jié)約電費(fèi)14億元。目前我國(guó)共有鋁用炭生產(chǎn)企業(yè)120多家，產(chǎn)能為250萬(wàn)t。鋁用炭成為新的投資熱點(diǎn)，2004年預(yù)焙陽(yáng)極產(chǎn)量超過(guò)300萬(wàn)t，陰極炭塊產(chǎn)量超過(guò)40萬(wàn)t。但因電解鋁現(xiàn)有產(chǎn)能難以充分發(fā)揮，鋁用炭的銷(xiāo)售面臨困難。國(guó)內(nèi)鋁用炭的價(jià)格與國(guó)際市場(chǎng)價(jià)格相比更為低廉，不少企業(yè)都在尋求新的渠道加大出口。某碳素廠成功應(yīng)用炭陽(yáng)極焙燒曲線(xiàn)工藝和焙燒爐燃油自動(dòng)化等技術(shù)，使炭陽(yáng)極的二氧化碳反應(yīng)性等主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)到或優(yōu)于國(guó)際同類(lèi)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，成為我國(guó)炭材料制品出口基地之一。

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