五、大型鋁電解槽的開發(fā)——180kA試驗槽

80年代中期，國際上以美鋁Aloca697及P225電解槽工業(yè)化應(yīng)用，Pechiney在F系列采用AP18槽型之后，180～200kA級容量電解槽成為國際先進(jìn)鋁電解技術(shù)的典型代表，并被其他西方國家所效仿（如瑞士鋁業(yè)、加拿大鋁業(yè)、挪威海德魯?shù)龋?。與此同時，280～300kA級的特大型電解槽也逐步開始了其工業(yè)化的進(jìn)程。物理場（“三場”）研究的成果，也將中國鋁電解技術(shù)發(fā)展推向了一個重要的轉(zhuǎn)折點，在行業(yè)內(nèi)逐步建立了走自主開發(fā)道路和打造我國鋁電解技術(shù)創(chuàng)新體系的信心。

因此，為了積極追趕國際鋁電解技術(shù)發(fā)展前沿，貴陽院聯(lián)合貴州鋁廠向國家經(jīng)委、有色總公司申請在貴州鋁廠建設(shè)試驗工廠，廠長孫生軍果斷決策投資1800萬元，開發(fā)4臺180kA級鋁電解試驗槽（實際電流186kA）。1987年2月獲得批準(zhǔn)，項目被國家經(jīng)委和有色總公司列為“七五”重點攻關(guān)項目。試驗廠建設(shè)期間第一任廠長為吳偉成（后擔(dān)任中鋁領(lǐng)導(dǎo)），后合并至第一電解鋁廠，廠長為李鴻鵬高工。貴陽院項目總設(shè)計師為楊洪儒和胡慶軒高工。

試驗的主要方案。作為我國第一個自主開發(fā)的大型預(yù)焙槽技術(shù)，所遇到的技術(shù)問題和選擇是多方面的，在當(dāng)時的條件下，具有很大的挑戰(zhàn)性，電解槽設(shè)計和試驗方案的確定過程中，多次召開專家論證會，聽取多方面的的意見。幾經(jīng)反復(fù)，最終確定的設(shè)計方案如下：

① 設(shè)計電流強度186kA，安裝4臺試驗槽。

② 母線配置設(shè)計為四點進(jìn)電，為“兩端+大面中間兩點”，保留160kA電解槽槽底有中間往端部引出的補償母線，增加了中間短路母線。

③ 陽極尺寸1450×660×540，陽極組數(shù)28組，陽極電流密度0.7A/cm2。

④ 3臺槽陽極提升機構(gòu)渦輪蝸桿式，采用四點提升；1#槽參考日本酒田鋁廠（白銀鋁廠引進(jìn)155kA）的絲杠外置形式的渦輪蝸桿結(jié)構(gòu)進(jìn)行試驗。

⑤ 采用中間下料方式，四點下料，下料器容量4.5kg，最初的方案采用風(fēng)動下料器（溜槽控制），設(shè)有5噸壁料箱，采用風(fēng)動溜槽供料（早期的超濃相技術(shù)）。

⑥ 首次采用了小加工面設(shè)計：大面375，小面450，陽極中縫200。

⑦ 槽內(nèi)襯結(jié)構(gòu)在底部保溫、與側(cè)下部的保溫與防滲漏結(jié)構(gòu)上，依據(jù)電熱模擬仿真的等溫線圖和熱流分布（及爐幫形狀），采取了特殊的設(shè)計。

⑧ 試驗廠房采用兩層樓式結(jié)構(gòu)，操作平臺為+2.6m，廠房跨度為22.5m。

⑨ 整流供電采用了從已投產(chǎn)的第二個八萬噸引入160kA，再新建一個30kA機組，向試驗槽提供26kA電流。

⑩ 為適應(yīng)母線“四點進(jìn)點”后大面立柱母線對操作的影響，多功能機組駕駛室必須采用高位操作模式。

主要設(shè)計人員有易小兵、席燦明等，作者最初負(fù)責(zé)電熱解析仿真及內(nèi)襯結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，后承擔(dān)了電磁場及母線設(shè)計方案和測試工作等，陳廷貴負(fù)責(zé)流場的仿真；電解槽力學(xué)結(jié)構(gòu)與上部傳動系統(tǒng)的設(shè)計在當(dāng)時也得到了高度的重視，傳動裝置設(shè)計了兩種渦輪蝸桿機構(gòu)：一種是現(xiàn)在常用的這種渦輪轉(zhuǎn)動帶動蝸桿升降，另一種是渦輪與蝸桿固定在一起轉(zhuǎn)動、帶動固定在母線上的絲母升降（參考了日本酒田式），劉光聲高工、吳有威、郭海龍等非常成功地完成了這方面的工作；采用了貴陽院研制設(shè)計、大連起重機廠生產(chǎn)的首臺國產(chǎn)高位操作的多功能機組，主任設(shè)計師為劉宗俊高工。

車間系列母線影響——首次非對稱配置。作為一個單獨的試驗槽系列，由于槽數(shù)少，試驗槽內(nèi)磁場受到回路大母線磁場的干擾嚴(yán)重。為了削弱這種影響，根據(jù)現(xiàn)場條件，將由老系列（貴鋁三電解）引入的160kA電流返回母線布置在試驗廠房的一側(cè)，而將另外增加的26kA小機組電流由另一側(cè)返回，如圖所示。利用磁感應(yīng)強度與電流成正比、與距離平方成反比的關(guān)系，通過仿真調(diào)整兩側(cè)母線與槽中心的距離使其能夠最大限度地相互抵消。設(shè)計結(jié)果160kA大母線距槽中心51.2m，26kA母線距槽中心11.7m。當(dāng)然這樣仍然不能完全消除其對試驗槽磁場的不利影響，而且這部分磁場對試驗槽影響仍然是非對稱的。為此，電解槽周圍母線也設(shè)計成非對稱形式，進(jìn)一步改善了試驗槽的磁場分布。

設(shè)計方案通過審查。1987年7月，有色總公司在貴州鋁廠組織了全國專家召開了試驗槽設(shè)計方案審查會，參加會議的有來自中南大學(xué)、北方工業(yè)大學(xué)、鄭州輕金屬研究院、貴陽和沈陽鋁鎂設(shè)計研究院、貴州鋁廠、有色總公司貴陽分公司劉業(yè)翔、姚世煥、梅榮淳、梅熾、潘學(xué)榮、韓佩川、干益人、武威、楊洪儒、李潤東、蔡其風(fēng)等業(yè)內(nèi)著名專家和方瑛、孫良佳等總公司領(lǐng)導(dǎo)。除了研究討論試驗槽的配置、陰陽極、內(nèi)襯結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面審查以外，會議關(guān)注的焦點自然是試驗槽的電磁場和母線的設(shè)計問題。專家評審會議認(rèn)為試驗車間在設(shè)計上對技術(shù)問題的考慮是全面的，采用的工藝技術(shù)先進(jìn)，物理場設(shè)計可靠，首次設(shè)計的外部大母線和槽周母線非對稱設(shè)計得到與會專家的肯定。

母線設(shè)計一波三折。母線系統(tǒng)設(shè)計是鋁電解槽成敗的關(guān)鍵，這一點今天已為鋁電解人所熟知，而電解槽周圍母線的設(shè)計是決定的因素。判斷母線設(shè)計優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)是其磁流體力學(xué)特性，槽內(nèi)熔體流動的驅(qū)動力主要是電流與磁場作用產(chǎn)生的電磁力。電流場除了受到槽子結(jié)構(gòu)影響外，主要由熱場的設(shè)計結(jié)果決定；電磁場的計算則需要考慮電解槽周圍復(fù)雜的導(dǎo)體產(chǎn)生的磁場的綜合效果，如相鄰系列的影響，系列大母線的影響及鐵磁性物質(zhì)的復(fù)雜影響。

在1990年2月，試驗槽已經(jīng)進(jìn)入緊張地施工安裝階段的時候。剛剛參加完280kA試驗槽(另一項國家重大攻關(guān)項目)方案審查的楊洪儒先生發(fā)現(xiàn)，186kA電解槽原母線設(shè)計由于受到軟件本身的限制在對復(fù)雜電磁場仿真計算考慮不足，這可能導(dǎo)致試驗槽在電磁模擬精度上出現(xiàn)偏差，并且受日本引進(jìn)技術(shù)影響母線設(shè)計偏于保守。

調(diào)整方案——中斷施工。于是在總設(shè)計師楊洪儒高工的強烈建議下，在工程即將進(jìn)入按裝的情況下，中斷施工。采用了最新開發(fā)的第二代磁場模擬程序（LMAG）和母線優(yōu)化軟件(LBUS)。在對不同類型的母線分別進(jìn)行磁影響處理，重新計算設(shè)計完成最終的母線設(shè)計方案。試驗槽新的磁場模擬結(jié)果將四點進(jìn)電方案的進(jìn)電比由原來的9：5：5：9修改設(shè)計為1：1：1：1，即四個立母線等電流進(jìn)電，方案最終得到了順利實施。

從1986年項目啟動到1993年試驗槽鑒定驗收7年間，設(shè)計方案和現(xiàn)場試驗反反復(fù)復(fù)，貴陽院和貴州鋁廠項目組的同志，唯恐出現(xiàn)任何問題，留下遺憾。試驗組的同志克服重重困難，經(jīng)歷了無數(shù)次的調(diào)整和完善，解決了一系列的技術(shù)難題。

這是最終模擬的電磁及磁流體力學(xué)特性模擬結(jié)果：

槽內(nèi)垂直磁場最大值12.72高斯(1Gs=10-4T)；平均4.87高斯；

橫向水平磁場最大值102.5高斯；平均35.5高斯；

鋁液層流速最大值17.19cm/s；平均3. 96cm/s；

鋁液面隆起最大高度1.51cm。

LBUS設(shè)計的母線系統(tǒng)在滿足電流分布誤差不大于3%的情況下，系統(tǒng)總壓降當(dāng)量值為175mv，鋁母線用量（包括陽極母線）僅為27.1t/槽，經(jīng)過全面的試驗測試，在試驗槽上的運行效果得到了驗證。

但是，鋁電解專業(yè)的同志可能都看得出來，當(dāng)時由于步子還不敢邁的太大，母線的設(shè)計還帶有日本技術(shù)(兩端進(jìn)電)的一些痕跡。

認(rèn)識的沖突——試驗槽啟動再遇阻力。試驗項目得到了有色總公司領(lǐng)導(dǎo)和總公司科技部的高度重視，在各方努力下終于在1990年下半年建成，并具備了啟動運行的條件。在這個時候，貴州鋁廠老廠長孫生軍退休，新廠長楊光上任，試驗工作進(jìn)程出現(xiàn)了逆轉(zhuǎn)。在投產(chǎn)前的啟動方案論證會上，部分專家提出了反對意見，擔(dān)心試驗槽啟動后會存在三個方面的技術(shù)風(fēng)險：一是因為試驗槽有160kA電流來自于后八萬噸系列，試驗槽投產(chǎn)后會造成其剩余電壓不足給生產(chǎn)帶來風(fēng)險；二是從電力技術(shù)上擔(dān)心兩個不同電壓等級的機組合并提供186kA（160kA加26kA）也存在風(fēng)險；三是擔(dān)心試驗槽和為試驗槽所設(shè)的大母線產(chǎn)生的磁場會影響后八萬噸生產(chǎn)的正常運轉(zhuǎn)。而反復(fù)爭論的結(jié)果，第三點無論如何也沒辦法說服所有的人。磁場！還是磁場問題！看不見摸不著。正因為知道磁場問題是關(guān)鍵所在，有些專家就武斷地認(rèn)為中國人沒有這個能力，任憑試驗組有再充分的科學(xué)依據(jù)也無濟于事。在當(dāng)時大背景下，一項前所未有的試驗項目要求所有專家理解也是不可能的。

方瑛的執(zhí)著。由于存在不同意見，試驗槽的啟動被一再推遲。在這個過程中，有色總公司科技部負(fù)責(zé)項目協(xié)調(diào)的處長方瑛教授等積極奔走、多方協(xié)調(diào)。組織專題討論會，向各方面領(lǐng)導(dǎo)匯報溝通，展示充分的科學(xué)依據(jù)和對試驗工作的信心，強調(diào)試驗工作對我國鋁電解技術(shù)發(fā)展的重要意義。終于，在通過專家論證的基礎(chǔ)上，獲得了各方面的一致支持，此時方瑛處長流出了激動的眼淚……

上下齊心——中國大型槽開發(fā)首獲成功。為這個項目做出過重要貢獻(xiàn)的還有時任貴州鋁廠領(lǐng)導(dǎo)副廠長劉治平、總工程師馮紹忠，他們是項目的組織者和決策者；電解鋁廠總工程師冷正旭、車間主任黎計武等技術(shù)專家，他們在試驗過程中發(fā)揮了重要作用。

回憶這段歷史，仍然能夠感受到大型槽開發(fā)過程的艱難，但在當(dāng)時的歷史背景下，試驗過程出現(xiàn)這樣的插曲也是很正常的。在我國大多數(shù)鋁廠還在使用80kA以下自焙槽的情況下，對180kA大型電解槽這樣的新鮮事物一時不能或不敢接受，是可以理解的。即使在1994年試驗槽已經(jīng)通過鑒定以后，某大型鋁企業(yè)考察團在為其擴建工程選擇電解槽技術(shù)，第一次考察180kA試驗廠的時候，廠長當(dāng)著作者的面發(fā)出感嘆：這么大的家伙，我們敢不敢搞？而今天看來是不是有些好笑，600kA我們都嫌小了，這就是我們認(rèn)識事物的過程。

經(jīng)過多方努力，四臺試驗槽在推遲一年多以后終于1991年9月順利啟動投產(chǎn)。經(jīng)過一年半的運行，取得了電流效率93.5%，直流電耗13450kWh/tAl的運行指標(biāo)。1993年3月通過國家科技成果鑒定。這是我國依靠自己的研究成果，自主開發(fā)成功的第一代現(xiàn)代大型預(yù)焙陽極鋁電解槽，達(dá)到了當(dāng)時的國際先進(jìn)水平。

1998年，該項成果獲得了國家科技進(jìn)步二等獎，為我國鋁電解工業(yè)發(fā)展提供了重要的核心技術(shù)和成套裝備，標(biāo)志著我國鋁電解技術(shù)發(fā)展跨上了一個新臺階，獲得了大型槽工業(yè)化開發(fā)的寶貴經(jīng)驗。

在國際鋁電解技術(shù)發(fā)展的歷史上，這一容量的槽型是具有典型意義的現(xiàn)代鋁電解槽技術(shù)的代表，正如美鋁A-697和法鋁AP18一樣。無論如何，我國180kA試驗槽的開發(fā)終于成功地邁出了第一步，完成了它的歷史是使命，為此后的280kA、320kA、350kA、400kA級以上電解槽的開發(fā)及工業(yè)化奠定了基礎(chǔ)，具有重要的歷史意義。

六、280kA試驗槽攻關(guān)——方案初定

1988年，我國電解鋁工業(yè)還處在鮮為人知的年代，但一場必定要載入史冊的技術(shù)變革正悄悄向我們走來。這一年，我國大型鋁電解試驗基地攻關(guān)項目正式啟動，此后三十多年的事實證明，這個項目的啟動，改寫了中國電解鋁工業(yè)發(fā)展的歷史。

老一輩的報國之心。關(guān)于這個項目的來歷，或許今天知道的人已經(jīng)不多。但它之所以發(fā)生，背后有著深厚的背景和許許多多老一輩鋁業(yè)人的不懈努力和追求，也是歷史的必然。我們也不得不從老一代鋁工業(yè)專家們說起。1984年一批老一輩鋁工業(yè)專家包括程宗浩、楊萬志等在為國家辛勤奮斗幾十年后，將離開工作崗位。而我國鋁工業(yè)正處在一個新老交替和歷史上百年不遇的換檔期，他們懷著對鋁工業(yè)深厚感情和為我國鋁工業(yè)科技發(fā)展做貢獻(xiàn)的歷史責(zé)任感，深知我國鋁電解技術(shù)的開發(fā)創(chuàng)新須臾不可松懈，需要抓住機遇奮起直追，趕超世界先進(jìn)水平。在他們的積極建議下，1984年7月，“中國有色金屬工業(yè)鋁冶煉技術(shù)開發(fā)中心”在鄭州成立，貴陽院老院長程宗浩任中心主任。“中心”成立之初，就從貴陽院、沈陽院、北京有色冶金設(shè)計研究總院和鄭州輕金屬研究所（簡稱輕研所）抽調(diào)了一批專家，辦公地點就設(shè)在位于鄭州上街區(qū)的輕研所。1988年10月，由于一些原因，技術(shù)開發(fā)中心被撤銷，合并至鄭州輕研所，鄭州輕金屬研究所也由此改名為鄭州輕金屬研究院（簡稱輕研院），原來從貴陽院、沈陽院一部分人員回原單位，另有一部分留了下來，還創(chuàng)辦了鄭州輕研院設(shè)計部，來自貴陽院的電解專家郭振圖高工擔(dān)任設(shè)計部主任，這便是輕研院和其設(shè)計部的由來。

“中心”撤了，但老專家們?yōu)殇X工業(yè)科技創(chuàng)新做貢獻(xiàn)的初衷不改。1986年，法國Pechiney位于圣·讓·D·莫里因工廠的G系列120臺AP28（后發(fā)展為AP30）特大型槽開始工業(yè)化生產(chǎn)，成為世界矚目的焦點；同一時間，美國Alcoa在澳大利亞Poltland鋁廠的Aloca-817也投入運行，運行電流均達(dá)到275～300kA，國際鋁電解技術(shù)大型化發(fā)展的步伐進(jìn)一步加快。

攻關(guān)項目啟動。1987年9月，在貴鋁180kA試驗槽技術(shù)方案順利通過專家評審的背景下，老專家們高瞻遠(yuǎn)矚，從趕超國際先進(jìn)水平的戰(zhàn)略角度出發(fā)積極建議：由輕研院牽頭，聯(lián)合貴陽院、沈陽院在河南省內(nèi)建立“國家大型鋁電解試驗基地”，開發(fā)試驗我國自己的280kA以上特大型鋁電解槽，直接瞄準(zhǔn)國際最先進(jìn)技術(shù)。之所以由輕研院牽頭實施，也包含了為研究院發(fā)展實體產(chǎn)業(yè)的另一層意義，之前輕研院的氧化鋁中試廠建設(shè)取得了很好的效果。項目得到了中國有色金屬工業(yè)總公司科技局領(lǐng)導(dǎo)的大力支持，并在1988年初得到國家計委批示立項，列為國家計委、有色總公司“七五”、“八五”重大攻關(guān)項目，項目初期總投資預(yù)算2800萬，后為了維持工廠運行、增加生產(chǎn)設(shè)施，調(diào)整為5300萬（實際投資更高）。作為當(dāng)時的科技開發(fā)項目投資規(guī)模之大、參與人數(shù)之多、規(guī)格之高、開發(fā)周期之長，可以說是空前絕后，當(dāng)時就被稱之為“鋁電解科技的奧林匹克”。

作者在1995年陪同程宗浩老院長前往廣西平果鋁參加全國第三屆輕金屬冶金學(xué)術(shù)會議路途中，老院長一路上暢談他對鋁工業(yè)科技開發(fā)工作的宏偉設(shè)想，希望有一天真正建立中國在世界上有影響力的鋁工業(yè)技術(shù)開發(fā)中心。作為一個已經(jīng)離休10余年的老領(lǐng)導(dǎo)，對鋁工業(yè)科技發(fā)展所傾注的關(guān)切和情懷，作為晚輩我感慨萬千，他的諄諄教誨至今銘記。沒有老一輩開疆拓土的雄才偉略和嘔心瀝血的奉獻(xiàn)精神，就不會有我國鋁工業(yè)今天的輝煌。

聯(lián)合攻關(guān)——群英薈萃。1988年7月，驕陽似火，280kA鋁電解試驗項目工作正式啟動。鄭州輕研院派出了強大陣容：第一任項目指揮長由輕研院副院長劉全樸教授擔(dān)任，盧光裕、黃志高等任副指揮長，干益人任總工程師，郭超然、趙無畏等專家任副總工程師。按照有色總公司科技局組織安排，項目參加單位的設(shè)計分工為：貴陽院負(fù)責(zé)電解車間及4臺電解槽設(shè)計、凈化系統(tǒng)和氧化鋁輸送等，總設(shè)計師為土建專家、技術(shù)處處長于家謀、電解設(shè)計負(fù)責(zé)人是武威高工和作者，同時負(fù)責(zé)物理場仿真設(shè)計；工藝及槽結(jié)構(gòu)設(shè)計還有高振玉、易小兵、劉光聲、王愚等；沈陽院負(fù)責(zé)整流所設(shè)計，總設(shè)計師霍慶發(fā)、電氣負(fù)責(zé)人李明賢，工藝負(fù)責(zé)人王汝良、張萬福等，鄭州輕研院設(shè)計部負(fù)責(zé)其他配套部份的設(shè)計（包括總平面、鑄造車間、陽極組裝等），設(shè)計負(fù)責(zé)人是郭振圖高工。他們?yōu)榍捌诘捻椖繘Q策、方案設(shè)計、項目建設(shè)作出了重大貢獻(xiàn)。

廠址選擇最初有兩個方案：一個是開封，一個是焦作市下轄的沁陽市。由于開封的電力條件不能滿足要求，最后落實在沁陽市，距離剛剛擴建完成又有富余電力負(fù)荷的沁陽電廠不到一公里的校尉營村——太行山腳下一個名不見經(jīng)傳的小村莊。距離輕研院所在地鄭州上街區(qū)150公里，坐班車要走4、5個小時。在建設(shè)規(guī)劃上，為了使試驗基地具備一定的生產(chǎn)規(guī)模，投產(chǎn)后能夠獨立運營，輕研院領(lǐng)導(dǎo)在試驗槽建設(shè)的同時，原考慮建設(shè)一個1萬噸規(guī)模的60kA自焙槽系列（當(dāng)時小電解鋁廠的起步規(guī)模），以能夠使試驗廠投產(chǎn)后產(chǎn)生一定的經(jīng)濟效益，維持基地運轉(zhuǎn)。

專家組陣容強大。為了確保攻關(guān)萬無一失，總公司組織成立了一個由行業(yè)內(nèi)權(quán)威專家組成的“常設(shè)專家組”，專家組成員有：韋涵光、邱竹賢、程宗浩、楊瑞祥、姚世煥、徐樹田、張大有等七人組成，老院長程宗浩任專家組長，輕研院老專家張大有任副組長。經(jīng)過可行性研究、初步設(shè)計、施工圖設(shè)計，每往前一步，都要經(jīng)過專家組進(jìn)行方案討論和論證。

80年代中后期，法國Pechiney開發(fā)的280kA(AP28-30)和美鋁300kA (Alcoa817)剛剛實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，而我國280kA鋁電解試驗槽的設(shè)計，是在貴陽院“三場”研究成果得到初步驗證，對160kA電解槽技術(shù)改造、186kA試驗槽僅完成設(shè)計工作的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。但當(dāng)時186kA試驗項目尚未啟動，直接跨越到當(dāng)時國際上最大容量級的280kA電解槽，設(shè)計和試驗的風(fēng)險可想而知。有色總公司安排國外考察，只要是考察團，到人家的鋁廠也只能在幾十米開外遠(yuǎn)遠(yuǎn)地看上一眼，當(dāng)然技術(shù)考察是一律不接待的，大型槽技術(shù)秘密在當(dāng)時是嚴(yán)格封鎖的。當(dāng)然，作為國際各大鋁業(yè)公司剛剛開發(fā)成功的最新技術(shù)，嚴(yán)格的技術(shù)保密也是可以理解的。在作者和大多數(shù)專家的心里，AP28、Alcoa-817就是神一樣的存在，所有的資料就只有論文和幾張照片，物理場——更是看不見摸不著，告訴你結(jié)果和指標(biāo)，你也不知道怎么做。

在這種情況下，項目建設(shè)單位和設(shè)計單位包括專家組全體參試人員，盡管都安排組成了最強的團隊，但面臨的壓力仍是巨大的。電解槽設(shè)計和試驗方案的確定過程中，多次召開專家論證會，廣泛調(diào)研，聽取多方面的的意見。作者在每次的專家評審會其間，都能夠聽到前輩專家們說的最多的一句話，是一句近似安慰的鼓勵：大膽設(shè)計，不用怕，總能出鋁吧？一方面這么大的槽子，大家心里沒底，不敢有太大的奢望，也做好了最不利的準(zhǔn)備；另一方面，也期待著成功的一天。當(dāng)時那種責(zé)任感、使命感和壓力陡然劇增。

總體方案。經(jīng)過項目組艱苦努力，在全面研究并充分結(jié)合國內(nèi)現(xiàn)有試驗基礎(chǔ)，最終向?qū)＜医M提出的設(shè)計方案如下：

① 設(shè)計電流強度280kA，安裝4臺試驗槽；選擇4臺槽基本是工業(yè)化試驗的慣例。按照磁場的特點，一般端部槽很難獲得理想效果，中間槽至少2臺以作為試驗對比樣本，這也是最少的配置了；

② 最初考慮兩個方案，采用鄭州鋁廠65kA小預(yù)焙槽陽極，36組陽極陽極（雙極組）的方案被否決；最后采用了貴鋁的改進(jìn)陽極尺寸1450×660×540，陽極組數(shù)40組，陽極電流密度0.7314A/cm2；受到原有陽極尺寸的限制，只有少許的改變；陽極電流密度也有增加；

③ 陰極炭塊尺寸515×450×3150，陰極組數(shù)28組；陰極的尺寸當(dāng)時可以選擇的只有貴州鋁廠的模式；

④ 母線配置設(shè)計為全大面五點進(jìn)電；理論研究的成果，特大型槽獲得最佳磁流體力動力學(xué)效果的配置形式，即電解槽橫向排列和大面多點進(jìn)電；

⑤ 陽極提升機構(gòu)渦輪蝸桿式，采用8點提升；最初的設(shè)計，穩(wěn)妥可靠；

⑥ 采用中間下料方式，六點下料，下料器容量1.8kg，采用筒式（機械式）下料器；符合國際最新工藝技術(shù)發(fā)展；

⑦ 計算機控制系統(tǒng)采用氧化鋁濃度自適應(yīng)控制系統(tǒng)；已經(jīng)在前期的研究中獲得一定基礎(chǔ)；

⑧ 加工面為：大面375，小面450，陽極中縫200；參考了186kA槽，也是國際發(fā)展趨勢；

⑨ 試驗廠房采用兩層樓式結(jié)構(gòu)，操作平臺為+2.8m，廠房跨度為24m；基于車間散熱需要，這種廠房結(jié)構(gòu)形式為大型槽普遍采用，也與引進(jìn)項目一樣；

⑩ 氧化鋁輸送采用了超濃相輸送；當(dāng)時可選擇的是濃相和超濃相技術(shù)，但濃相技術(shù)國內(nèi)尚未掌握；

? 多功能機組駕駛室采用高位操作，跟186kA試驗槽一樣，采用了大連起重機廠高位操作的多功能操作機組。

從以上方案，內(nèi)行專家們都可以看出，280kA電解槽的所有技術(shù)選擇，都具備了現(xiàn)代大型鋁電解槽的基本特征，即使今天來評價依然是先進(jìn)的。

七、核心難題破解

280kA試驗廠的設(shè)計方案，完全比照了和吸收了國際最新先進(jìn)技術(shù)基本理念和研究成果。然而，真正的難題是在沒有先例的情況下，能不能真正掌握特大型槽的仿真設(shè)計技術(shù)，即設(shè)計出先進(jìn)的280kA槽并獲得真正優(yōu)良的效果。事實上，歐美國家大型化技術(shù)發(fā)展也并非一帆風(fēng)順。

前車之鑒。鋁電解磁流體動力學(xué)（MHD）影響是現(xiàn)代鋁電解槽特有的核心技術(shù)問題，也是成敗的關(guān)鍵。到國外考察，我們最想看、但人家絕對不讓看的就是用于電磁場補償?shù)哪妇€配置是怎么設(shè)計的。美國鋁業(yè)公司（Alcoa)早在上世紀(jì)60年代就開始采用橫向配置和大面進(jìn)電母線配置解決磁流體問題，Alcoa和Pechiney（法鋁）是現(xiàn)代鋁電解技術(shù)的先驅(qū)。多年以后，從多個渠道查閱到的有關(guān)資料報道，當(dāng)年曾讓我們神一樣膜拜的美鋁280kA槽（Alcoa-817）僅僅在澳大利亞波特蘭鋁廠建立兩個系列，后由于電磁場設(shè)計原因不能穩(wěn)定運行，因而至今沒有在任何地方再使用?；叵肫饋?，真是讓人難以置信。

事實上，由于電磁場仿真出現(xiàn)問題上導(dǎo)致工業(yè)試驗和系列生產(chǎn)失敗的慘痛教訓(xùn)并不鮮見。美國凱撒（Kaiser）鋁業(yè)曾進(jìn)行過兩個190-200kA槽的工業(yè)試驗，但均因磁場問題宣告失??；由前蘇聯(lián)全蘇鋁鎂設(shè)計院80年代設(shè)計的塔吉克鋁廠(255kA)電解系列，建成后由于電磁不穩(wěn)定無法正常生產(chǎn)，當(dāng)年曾受到前蘇聯(lián)領(lǐng)導(dǎo)人戈爾巴喬夫的點名批評。

磁場仿真再完善——LMAG的開發(fā)。磁流體動力學(xué)（MHD）影響研究，是現(xiàn)代大型鋁電解核心技術(shù)，其中電磁場仿真研究是基礎(chǔ)。電流的通過在電解槽內(nèi)產(chǎn)生磁場，并與槽內(nèi)電流相互作用引起鋁液流動、波動，導(dǎo)致電流效率降低。由于電解廠房內(nèi)槽殼、上部結(jié)構(gòu)等鐵磁性物質(zhì)的存在，磁場仿真計算的精度受到很大干擾，加上電解車間鋼結(jié)構(gòu)等分布復(fù)雜，并且一定的磁感應(yīng)強度下存在磁飽和現(xiàn)象，對槽內(nèi)電磁場的精確仿真也更加困難。

由于容量的大幅度增加，280kA試驗槽的車間布置方式母線配置發(fā)生了本質(zhì)變化，導(dǎo)致數(shù)據(jù)處理工作量巨大，受復(fù)雜的母線電流源和鐵磁物質(zhì)的影響更是難以解決。因此，必須研究完善仿真技術(shù)，滿足完成280kA特大型槽電磁特性的分析和全大面“多點進(jìn)電”的母線配置設(shè)計的需要。

在對特大型工業(yè)鋁電解槽電磁特性研究的基礎(chǔ)上，試驗組提出了針對三類鐵磁物質(zhì)不同影響特性的電流源分別處理的技術(shù)路線，總結(jié)出了“內(nèi)磁場加強、外磁場減弱、復(fù)合磁場弱化”的鐵磁性物質(zhì)影響的基本規(guī)律，結(jié)合對現(xiàn)有生產(chǎn)槽和試驗槽的系統(tǒng)測試研究后，建立了的“綜合屏蔽因子”模型和數(shù)據(jù)庫，對三類母線磁感應(yīng)強度受鐵磁性物質(zhì)的不同影響進(jìn)行分別處理；并通過多維空間變換實現(xiàn)了物理模型的無限擴展，以更全面準(zhǔn)確考察系列電解槽的磁影響范圍和鐵磁物質(zhì)的影響，從而在當(dāng)時計算機發(fā)展水平還不能滿足三維大空間數(shù)值計算需求的條件下，大大提高了電磁場模擬的精確度。以此為基礎(chǔ)，開發(fā)了LMAG磁場計算軟件。

通過采用LMAG設(shè)計完成了280kA試驗槽全大面“五點進(jìn)電”母線配置方案，使磁場設(shè)計取得了優(yōu)良的效果，模型方法和模擬結(jié)果得到了專家組的高度評價和認(rèn)可。優(yōu)化的結(jié)果垂直磁場平均值均小于４高斯，而且Ｙ向的水平磁場平均值｜By｜ave減少了將約50％。試驗結(jié)果證明了模擬計算的精度是可靠的。

多點進(jìn)電母線優(yōu)化——再下一城。母線系統(tǒng)的設(shè)計是實現(xiàn)鋁電解槽電磁場及磁流體動力學(xué)特性理論工程化實施的關(guān)鍵，是現(xiàn)代大型鋁電解槽的核心技術(shù)。

一般來說，母線系統(tǒng)首先要滿足電解槽陰、陽極電流分布及母線系統(tǒng)電流分布，這是實現(xiàn)電磁特性模擬結(jié)果的基礎(chǔ)；同時還應(yīng)當(dāng)使母線系統(tǒng)的投資費用與電耗費用的總和最低，由于母線的投資在電解槽投資中占有很高的比例（30~40%），因此母線的優(yōu)化直接影響電解鋁的投資；再其次，母線系統(tǒng)對于施工安裝、生產(chǎn)操作、安全性以及母線規(guī)格的工程要求，使得母線的設(shè)計異常復(fù)雜。對以往的單端或雙端進(jìn)電電解槽而言，傳統(tǒng)的方法是采用求母線經(jīng)濟電流密度的方法確定母線斷面。由于大型槽母線配置設(shè)計采用了“多點進(jìn)電”和補償母線等結(jié)構(gòu)，使母線系統(tǒng)十分復(fù)雜，無法用傳統(tǒng)的單一矩形或鍥型母線計算方法來定義。因而這項研究也成為現(xiàn)代鋁電解技術(shù)在電磁場理論的工程化難題。

“當(dāng)量優(yōu)化法”——LBUS。試驗組研究分析發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)物理模型用于多點進(jìn)電系統(tǒng)分析時，帶來的分析誤差可以達(dá)到30%以上。因此，1988年，試驗組在提出母線斷面綜合優(yōu)化的概念的基礎(chǔ)上，首先將研究的物理模型擴展到電解槽所有的導(dǎo)電區(qū)域，即確定了以先進(jìn)的“鋁液—鋁液”網(wǎng)絡(luò)模型建立的物理模型；首次從理論上確定了母線系統(tǒng)各段母線截面之間的優(yōu)化關(guān)系，即以網(wǎng)絡(luò)節(jié)點所遵循的基爾霍夫定律為基礎(chǔ)，將復(fù)雜的母線系統(tǒng)分解為具有普遍意義的“樹形網(wǎng)絡(luò)”，通過“當(dāng)量母線”確定母線段之間的優(yōu)化約束條件，從而建立了以母線系統(tǒng)總費用為目標(biāo)函數(shù)的母線斷面“當(dāng)量優(yōu)化法”模型，破解了多點進(jìn)電母線網(wǎng)絡(luò)多級串并聯(lián)的“K值理論解”的問題，并據(jù)此開發(fā)成功母線系統(tǒng)優(yōu)化軟件（LBUS）。此外，LBUS的強大功能還包括規(guī)格化、現(xiàn)場安裝、操作因素、安全參數(shù)等引入作為附加約束條件，同時考慮了溫度變化對電阻率的影響，實現(xiàn)了工程條件下“多點進(jìn)電”母線斷面的優(yōu)化。

也就是說，LBUS不僅使母線系統(tǒng)設(shè)計滿足理論上的最優(yōu)化，而且能夠滿足各種復(fù)雜的實際工程要求，即可以模擬母線系統(tǒng)在電流和電壓分布特性、工程限制條件和經(jīng)濟性之間尋求最優(yōu)的平衡。由于LBUS的開發(fā)應(yīng)用，為試驗槽多種方案的快速優(yōu)化選擇計算提供了可靠保證。

1989年10月，鑒于其對大型槽開發(fā)的重要作用，貴陽院專門提請由有色總公司組織專家對“當(dāng)量優(yōu)化法”模型和LBUS軟件省部級專家鑒定：認(rèn)為模型和軟件均達(dá)到了國際先進(jìn)水平，獲得了省部級優(yōu)秀軟件獎和科技進(jìn)步獎。

280kA母線設(shè)計——水到渠成。LBUS軟件成功應(yīng)用于280kA試驗槽五點進(jìn)電母線系統(tǒng)的設(shè)計，不但取得了預(yù)期的電磁場效果，母線系統(tǒng)的電壓、電流分布以及投資費用都得到了最優(yōu)化的設(shè)計結(jié)果。LBUS在母線系統(tǒng)的電壓175mV（一般<180mV）的情況下，使用最少的鋁母線用量，單位母線用量僅為0.10t/kA。模擬的精度一般控制在2%以內(nèi)，實際測量結(jié)果局部最大誤差達(dá)到3～5%。優(yōu)化取得的經(jīng)濟性指標(biāo)至今無法超越。

LMAG和LBUS的開發(fā)，使原本280kA槽開發(fā)技術(shù)難題順利化解，一切水到渠成。設(shè)計工作在專家指導(dǎo)下，進(jìn)展非常順利。

1990年3月，在專家組專門組織的物理場及母線設(shè)計方案評審會上，邱竹賢院士輕松地笑著說：非常好！模型計算考慮的非常嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致，沒有問題，立母線是不是高了一點兒？

試驗系列配置難題——專家組的決定。單獨為了4臺當(dāng)試驗槽建一個廠，這在全世界也是罕見的。存在一個突出的問題，4臺槽正常的系列電壓還不足20V，一旦發(fā)生效應(yīng)（效應(yīng)時單臺槽電壓會升高30V以上），系列電流將產(chǎn)生大幅度的波動，試驗將很難維持正常的運行條件。

由于試驗車間只有4臺試驗槽，最初的設(shè)計方案，電解車間返回母線呈對稱布置，每側(cè)各140kA電流，見下圖中的臨時母線。針對項目組提出的問題，專家組根據(jù)姚世煥大師的建議，并經(jīng)過認(rèn)真討論提出：將試驗廠擬建設(shè)的一萬噸/年自焙槽系列改為26臺140kA電解槽，分兩列對成布置在280kA試驗槽的兩側(cè)，替代280kA試驗槽的返回母線，這樣既可減弱返回母線對試驗槽的磁場影響，又可以增加試驗系列的總槽數(shù)，提高系列電壓。

專家的建議化解了試驗系列的配置難題，項目組按照專家們的這一改進(jìn)建議，以此為前提，應(yīng)用LMAG、GY-MHD和LBUS仿真和模擬程序，完成了此后的所有電磁及磁流體動力學(xué)模擬和大母線配置設(shè)計與槽周圍母線的設(shè)計。

八、280kA試驗終獲成功

經(jīng)過三年多的研究、試驗和仿真計算，攻關(guān)項目組終于完成了280kA試驗槽的全部設(shè)計方案，試驗即將轉(zhuǎn)入實質(zhì)性的實施階段。

方案會審——規(guī)模空前。1991年元月19至23日，試驗項目開工準(zhǔn)備工作正緊鑼密鼓地進(jìn)行。為確保項目建設(shè)方案的科學(xué)合理性和萬無一失，有色總公司科技局在北京平谷縣亞運村水上運動中心賓館召開了一次全國各大鋁企業(yè)、大學(xué)、科研院所等35名專家參加的設(shè)計方案論證會，專家成員有中南工業(yè)大學(xué)、北京大學(xué)、貴陽院、沈陽院、輕研院等科研院所的專家和來自貴州、撫順、青海、包頭、蘭州、連城等各大鋁廠的著名專家，這些專家有從事理論研究工作的學(xué)者教授、有電解工藝的老專家、還有從事電解鋁設(shè)備、筑爐等一線工作的專家（如貴州鋁廠的于宗耀、青海鋁徐忠良教授等），項目組成員34人參加了會議。

會議決定由七位德高望重的280kA試驗項目“常設(shè)專家組”成員組成“核心專家組”，在聽取大專家組意見的基礎(chǔ)上，形成最終決議，足見有關(guān)部門對于此次會議的高度重視。說到底主管單位的領(lǐng)導(dǎo)還是對試驗項目的成功心里沒有底，邀請全國的專家們把把脈。作者作為三場仿真和電解槽設(shè)計方案的主要匯報人之一，對這次會議的印象非常之深刻，令人難忘。鈕因鍵局長作為項目的總協(xié)調(diào)和主管領(lǐng)導(dǎo)，自始至終傾注了大量的心血，不辭勞苦，幾乎親自組織、參加了每一次的討論會。邱竹賢院士說：多年來我們在鋁電解電化學(xué)領(lǐng)域研究取得了很多的成果，但在物理場研究方面很薄弱，這是現(xiàn)代工業(yè)電解槽的核心，貴陽院在這方面的研究開發(fā)走在了前邊，能夠設(shè)計出這樣的大槽子讓我感到很欣慰，第一步總是要邁出去。

高度肯定——謹(jǐn)慎建議。基于當(dāng)時技術(shù)發(fā)展歷史背景和專家們的經(jīng)驗，專家們一方面對280kA試驗充滿期待，又對這些年我們在160kA電解槽生產(chǎn)方面的一些問題心有余悸，會議經(jīng)過了熱烈（近乎激烈）地討論，最后經(jīng)過核心專家組的研究，做出了以下幾點結(jié)論：

① 對項目組在現(xiàn)有條件下所做的試驗槽、試驗車間工藝設(shè)計方案，采用的各項技術(shù)與當(dāng)前國際上的發(fā)展水平相比是先進(jìn)的；

② 電解槽三場仿真、槽內(nèi)襯設(shè)計方案、五點進(jìn)電母線配置方案的計算依據(jù)是可靠的，設(shè)計的電熱特性、電磁特性設(shè)計方法和各項指標(biāo)先進(jìn)、技術(shù)方案可行；

③ 陽極中縫設(shè)計200mm，改為250mm（186kA試驗槽采用200mm，引進(jìn)160kA為250mm）；

④ 陰極鋼棒由通長鋼棒改為中間斷開方式，中間斷開距離為250mm；

⑤ 參考當(dāng)時國際上一些大型槽技術(shù)特點，建議1-3號槽結(jié)構(gòu)采用原方案，即直角搖籃式槽殼和渦輪蝸桿提升機構(gòu)，4號槽采用船型搖籃式槽殼和三角板滾珠絲杠式的提升機構(gòu)，由沈陽院負(fù)責(zé)完成設(shè)計工作。

主要技術(shù)方案獲得專家一致通過，大大鼓舞了試驗組的信心。這次會議是歷史性的，它的召開是試驗工作的重點轉(zhuǎn)入建設(shè)和工業(yè)試驗階段的一個轉(zhuǎn)折點。

由沈陽院承擔(dān)４號槽在結(jié)構(gòu)上進(jìn)行不同方案的試驗，今天看來是非常正確的，這是此次會議的又一貢獻(xiàn)，船型槽殼在后來的大型槽發(fā)展應(yīng)用中充分得到了證明，也成為一種普遍的結(jié)構(gòu)形式；而三角板滾珠絲杠式的提升機構(gòu)也是后來市場上大家看到的沈陽院與貴陽院設(shè)計方案的標(biāo)志性差別，這是沈陽院霍慶發(fā)教授和王汝良、張萬福等專家的重要貢獻(xiàn)。

另外，從以上決議可以看出，陽極中縫由200mm加大到250mm今天看顯然是保守了，隨著點式下料技術(shù)的應(yīng)用，已經(jīng)不需要那么大了。但是萬一造成下料不暢怎么辦？能不冒險還是不要冒險；陰極鋼棒采用通長還是中間斷開，今天看結(jié)果已經(jīng)不是什么問題，雖然意見分歧很大，但在當(dāng)年引進(jìn)的160kA槽大面積破損的陰影籠罩下，日方采用的通長陰極鋼棒也有可能會是罪魁禍?zhǔn)字?，專家組們希望結(jié)合我國在小型槽上已有長期生產(chǎn)運行經(jīng)驗的斷開式的陰極鋼棒，也是可以理解的。從這次會議結(jié)果，也可以看出老專家們內(nèi)心期待和糾結(jié)。是啊，至少能出鋁吧，不放心也要干！關(guān)鍵的技術(shù)要突破，要大膽試；能試驗的盡量試，多一些選擇；該保守的還是保守點兒，我們不能輸。中國鋁電解技術(shù)，就是這樣一點一滴，循環(huán)往復(fù)、進(jìn)進(jìn)退退中不斷進(jìn)步、不斷完善、不斷發(fā)展壯大的。在整個280kA試驗槽開發(fā)長達(dá)8年的歷程中，幾乎天都面臨這樣那樣的問題和挑戰(zhàn)。

只是模仿？多年以后的一次國際交流活動中，一位外國朋友說：中國的大型電解槽是模仿國外某公司的技術(shù)設(shè)計的。作者聽了，當(dāng)時就嚴(yán)肅地跟他說：您錯了，您可能不了解情況，中國的大型電解槽或許有借鑒國外技術(shù)，但那只是公開的知識，我們既沒有得到國外的任何幫助，也沒有國外提供的資料，甚至連國外的槽子都沒有看見過，完全是靠自己理論研究，一步步開發(fā)完成的，怎么能說模仿設(shè)計的？波音飛機你經(jīng)常坐，它就在你面前，全世界有幾家公司能夠模仿？!

我們在引進(jìn)日本技術(shù)的基礎(chǔ)上，經(jīng)歷了將近20年的時間，從物理場研究到引進(jìn)技術(shù)改造、180kA級電解槽的試驗，再到280kA特大型試驗槽的開發(fā)，這是模仿嗎？應(yīng)該說，到今天中國不但形成了自己的現(xiàn)代技術(shù)體系，而且與國際上最先進(jìn)的鋁業(yè)公司的代表性技術(shù)相比，不但有自己突出的特點，而且在某些主要性能指標(biāo)上超過了國外水平，這是值得中國人自豪的。中國鋁電解大型化技術(shù)在當(dāng)今國際市場上的競爭優(yōu)勢決也不遜色于任何產(chǎn)業(yè)，而且成套技術(shù)和裝備實現(xiàn)了完全的國產(chǎn)化。

項目建設(shè)——艱難曲折。由于是第一次承擔(dān)這么大的電解槽的建設(shè)和試驗，所有參建單位都派出了最強的技術(shù)力量。鄭州輕金屬研究院副院長劉全樸擔(dān)任指揮長，后期項目啟動運行前，由副院長王平甫教授擔(dān)任廠長；魯光裕、黃志高、呂定雄等先后擔(dān)任副指揮長。為了確保電解槽鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量，承擔(dān)建設(shè)任務(wù)的中國第六冶金建設(shè)公司施工人員。為了保障電解槽結(jié)構(gòu)安全，盡管選拔了有豐富經(jīng)驗優(yōu)秀焊工承擔(dān)，還是不敢絲毫馬虎，在設(shè)計人員現(xiàn)場指導(dǎo)下，按照不同部位焊接要求進(jìn)行模擬焊接，經(jīng)檢驗合格才正式上崗操作；電解槽內(nèi)襯筑爐工作由青海鋁廠修建公司承擔(dān)，由該公司總經(jīng)理徐忠良教授級高工親自帶隊施工。全體試驗人員認(rèn)真負(fù)責(zé)，每一個技術(shù)問題、每一次變更都要進(jìn)行認(rèn)真的討論，有時候為了一個變更幾家單位吵得面紅耳赤、不亦樂乎。

由于資金投入遠(yuǎn)超過初期預(yù)算（后期有所調(diào)整），加上需要考慮整個試驗廠運營增加的26臺140kA電解槽和輔助系統(tǒng)，資金出現(xiàn)了較大的缺口。輕研院前后兩任院長田庚有和顧松青為了獲得資金支持，想方設(shè)法，四處奔走；王平甫副院長臨危受命，關(guān)鍵時刻出任280kA試驗廠廠長，克服重重困難，顯示了知識分子領(lǐng)導(dǎo)的魄力與膽識。終于在1992年中期，試驗項目280kA槽建設(shè)基本完成。

解決電力難題——高層施援。然而，由于當(dāng)時河南的電力供應(yīng)情況變化，出現(xiàn)了嚴(yán)重的缺電。而且，沁陽電力集團看到了鋁工業(yè)發(fā)展的有利條件，也開始規(guī)劃自己的電解鋁產(chǎn)業(yè)，并在試驗基地西側(cè)不足一公里的地方，率先建成了1萬噸/年的自焙槽鋁廠（沁陽鋁電集團華懋鋁廠，沁奧鋁業(yè)的前身），使得本來就緊張的電力供應(yīng)更趨艱難，導(dǎo)致試驗項目長時間不能啟動運行。到1993年夏天，時任中國有色金屬工業(yè)總公司總經(jīng)理吳建常同志，親自寫信給河南省委書記李長春同志，闡明國家攻關(guān)項目的重要性，希望河南省給予支持。在度過夏季農(nóng)業(yè)抗旱季電力高峰以后，試驗場的電力情況很快得到改變，試驗基地從140kA槽開始逐步啟動運行。

終獲成功。1995年元月，4臺280kA電解槽相繼啟動運行。試驗組分為電氣保障組、工藝試驗組、測試組和資料組四個小組，全面投入試驗過程。為了考慮到鋁液焙燒可能對槽壽命產(chǎn)生影響，試驗組放棄了當(dāng)時國內(nèi)普遍使用的日本鋁液焙燒技術(shù)，總結(jié)了國內(nèi)當(dāng)時曾經(jīng)使用過的厚焦粒焙燒技術(shù)的不足，首次制定并采用了薄焦粒焙燒的技術(shù)方案。由于經(jīng)驗不足，第一臺槽通電后出現(xiàn)了8組陽極不導(dǎo)電的不利情況。試驗組及時總結(jié)改進(jìn)，使后三臺槽焙燒啟動順利完成。

經(jīng)過連續(xù)的運行和試驗，在經(jīng)過一年多的試驗和三個月的性能測試后，試驗組完成全部的試驗任務(wù)，取得了令人滿意的試驗結(jié)果，280kA電解槽獲得了巨大成功。

“280kA特大型鋁電解槽工業(yè)試驗”是國家計委“七五”、“八五”重點攻關(guān)項目，該項目由中國有色金屬工業(yè)總公司組織實施，鄭州輕研院、貴陽院和沈陽院共同承擔(dān)了該項目的開發(fā)設(shè)計、施工建設(shè)及工業(yè)試驗任務(wù)。從1988年開始籌建大型鋁試驗基地，經(jīng)過8年的攻關(guān)，成功地開發(fā)了4臺280kA特大型鋁電解試驗槽。經(jīng)過一年半的運行，考核測試結(jié)果：試驗槽取得了電流效率93.44%，直流電耗13114kWh/tAl。1996年11月通過了有色總公司組織的國家科技成果鑒定。

里程碑。280kA試驗槽的開發(fā)成功，標(biāo)志著我國大型鋁電解槽技術(shù)已進(jìn)入世界領(lǐng)先行列，其高效、低耗、運行可靠、投資省等優(yōu)點，所完成的各項試驗，成為我國更大容量電解槽的基礎(chǔ)和模板。280kA試驗槽的開發(fā)為我國鋁電解生產(chǎn)的規(guī)模化提供了成套先進(jìn)技術(shù)，被譽為我國鋁電解技術(shù)發(fā)展的里程碑！也成為中國電解鋁工業(yè)高速發(fā)展的轉(zhuǎn)折點和強大引擎！并且孕育了此后又一個20年電解鋁一波又一波發(fā)展浪潮！

為此做出重大貢獻(xiàn)的既有程宗浩、張燕剛等老領(lǐng)導(dǎo)和邱竹賢、姚世煥、楊瑞祥、張大有等高瞻遠(yuǎn)矚的老一輩領(lǐng)導(dǎo)和專家，有鈕因鍵、顧松青、王平甫、劉全樸、于家謀、霍慶發(fā)等一代領(lǐng)導(dǎo)的精心領(lǐng)導(dǎo)和組織，還有眾多新一代年輕科技精英長達(dá)8年的克難攻堅、晝夜奮戰(zhàn)。他們與280kA試驗槽技術(shù)一樣，必將載入中國電解鋁發(fā)展的光輝史冊！

1998年，“280kA鋁電解槽工業(yè)試驗”項目，獲得國家科技進(jìn)步一等獎。這是有史以來我國電解鋁技術(shù)領(lǐng)域唯一的國家科技進(jìn)步一等獎。

（因作者知識有限，掌握信息資料不全，文章所述難免以偏概全，請大家批評指正?。?/p>