原標題：電解鋁——科技創新的輝煌之路（上）
導讀： 鋁是一種金屬。由於鋁的質量輕、導電性好、加工性能優越，並具有特殊的抗氧化性，廣泛應用於電力、交通、建築、包裝、國防以及航空航天和人民生活等各個領域，從建築家居到高鐵、飛機，從食品、汽車到消費電子產品，有人統計鋁的應用大約涉及112個產業。這裡我們所說的鋁也叫原鋁，也就是純鋁。由於鋁的原始製造一直是以熔鹽電解法生產為主，因此，通常稱之為「電解鋁」。
作者簡介：梁學民，鄭州大學特聘教授，鋁冶金學科帶頭人，中國有色金屬學會常務理事。
一、前言——什麼是電解鋁？
說到「電解鋁」，可能今天知道的人不少；但什麼是電解鋁？恐怕了解的人不多，能說清楚的人更少。
鋁是一種金屬。由於鋁的質量輕、導電性好、加工性能優越，並具有特殊的抗氧化性，廣泛應用於電力、交通、建築、包裝、國防以及航空航天和人民生活等各個領域，從建築家居到高鐵、飛機，從食品、汽車到消費電子產品，有人統計鋁的應用大約涉及112個產業。這裡我們所說的鋁也叫原鋁，也就是純鋁。由於鋁的原始製造一直是以熔鹽電解法生產為主，因此，通常稱之為「電解鋁」。
電解鋁——年輕的金屬。人類最早發現和掌握冶煉銅的工藝，大約在3000~4000年以前；而人類煉鐵的歷史也有3000多年，早在漢朝時期我國煉鐵技術就得到了很大的發展。然而，人類煉鋁技術的誕生才僅僅130多年。著名冶金科學家、鋼鐵冶金專家殷瑞鈺院士說：「因為銅的熔點比鐵低，因此人們首先學會了煉銅，而後才學會煉鐵；煉鐵需要打開分子鍵，而採用還原法煉鋁的溫度更高，則需要採用電解法打開離子鍵，因此人類直到有了直流電最晚才掌握了煉鋁的技術」。
1886年，美國一個叫霍爾(Charles M.Hall)的年輕人發明了一種冶煉鋁的工藝，稱之為「氟化物熔鹽中氧化鋁的電解」。但是當他到美國專利局提出專利申請時候，才得知一個叫埃魯特(Paul L.T.Héroult)法國人已經向美國專利局提出了一個申請，同樣是為了得到鋁把大致相同的元素組合在一起，跟霍爾的發明幾乎一模一樣。而且，埃魯特幾個月前已經在歐洲申請了專利。從此，兩人進入了一場曠日持久的專利之爭，據說這場官司持續了15年。
霍爾和埃魯特專利申請之爭經過漫長的交涉，美國專利局最終裁定霍爾勝訴，因為埃魯特沒有提交所需的「原始報告」。這一裁決的結果，使霍爾和埃魯特成為分別在美洲和歐洲同時擁有同一項專利的發明人，後人稱之為「霍爾-埃魯特鋁電解工藝」。然而，霍爾和埃魯特之間的緣分遠不止此，在霍爾和埃魯特的技術支持下，兩人分別作為創始人創辦了兩個鋁冶金公司，就是今天世界著名的兩大鋁業公司美國鋁業公司(Alcoa，前身為匹茲堡冶金公司)和法國鋁業公司(Pechiney，前身為法蘭西電力冶金公司(SEMF))。霍爾和埃魯特註定是為鋁而生的，他們於同一年出生(1863年)，同一年去世(1914年)，同一年(1886年)申報了同一項專利。即使在當時以財富暴漲和大量積累為標誌的時代，霍爾的故事還是成為了美國傳奇，他贏得了美國專利有史以來最大的財富。霍爾1914年去世時持有的美鋁股份，價值近3000萬美元。
新中國的驕子。我國電解鋁發展較晚，第一個電解鋁廠(撫順鋁廠)於1954年建成投產。直到80年代以前，電解鋁作為一個工業行業或者一種產品，其生產工藝及產業特點還很少為社會公眾所了解。隨著電解鋁技術的發展和電解鋁生產規模的擴大，更由於電解鋁「電老虎」的名聲在外，特別是2005年以來無論是國家出臺的「鋼鐵、水泥、電解鋁、汽車、房地產」五大行業，還是「鋼鐵、水泥、電解鋁」三大行業的宏觀調控，以及「兩高一資」的限制類產業，電解鋁都榜上有名，社會公眾從此也逐漸熟知和認識了電解鋁。應該說，無論是「三大行業」還是「五大行業」的提法，都是對電解鋁行業實實在在的「抬舉」，因為，僅憑當年電解鋁全國幾百萬噸的產能，不足千億的總產值，幾百億的總資產，怎麼說跟大行業也沾不上邊。不信跟其他幾個行業比比：2005年全國粗鋼產量3.5億噸、水泥產量10.7億噸，電解鋁只有區區779萬噸，至於跟汽車房地產相比，更別提了，產業規模何止相差一個數量級？無論如何，電解鋁雖小，名氣很大。但「高耗能、高汙染」也同時成了電解鋁揮之不去的名片和標籤。
建國以後乃至改革開放初期，我國電解鋁一直都屬於短缺產品，更是被列為戰略性物資，長期依賴進口，我國早期的電解鋁廠和與電解鋁配套的氧化鋁廠都有自己的番號，比如撫順鋁廠也叫301廠，貴州鋁廠是302廠。從這種類似於軍工企業的保密性質，足以看出當年其所處的戰略地位。1983年4月中國色金屬工業總公司成立之初，首先就向國家提出並確定了「優先發展鋁」的方針，從中也可以看出國家對「鋁」的迫切需求和對鋁產業的重視。
茁壯成長——始料未及。改革開放40年來，特別是從上世紀末開始，我國電解鋁工業得到快速發展。2003年以後，伴隨著國家宏觀調控政策的出臺，電解鋁產業不但沒有得到遏制，更是呈爆發式增長。1998年我國電解鋁產能只有256萬噸/年，產量243萬噸/年。一個並不為人所知的「大」行業，從此不斷刷新著其歷史紀錄：發電企業、煤炭企業開始投資電解鋁，紡織行業、養殖行業也紛紛趕來投資分享電解鋁的盛宴，其中有民企、也有國企，還有大型央企。涉鋁的民營企業中有的曾位列中國首富，不少成為某省首富，位列富豪榜的更是大有人在。人們不明白，電解鋁究竟有怎樣的魔力，能不斷吸引眾多的企業跨行投資，而且樂此不疲，掀起一輪接一輪的投資熱潮？從1998年到2018年二十年間，我國電解鋁產能和產量已分別突破4397萬噸和3648萬噸，鋁產量增長了近20倍，佔世界總產量的56.7%，連續17年居世界第一位。
在我國有色金屬的家族中，鋁的快速增長使「銅鋁鉛鋅。。。」的排名改寫為「鋁銅鉛鋅。。。」，電解鋁成功「逆襲」成為當然的老大，成為第二大金屬材料。今天，已經沒有人質疑電解鋁「大行業」的頭銜了。
隨著電解鋁產業的不斷發展，加上上、下遊與其配套的的礦山、氧化鋁、鋁加工、碳素以及發電等相關聯產業，其規模和體量已經到了相當大的程度，電解鋁名副其實已經成為我國重要的基礎原材料產業。然而，越是基礎的東西越是人們須臾不可或缺的，成為大行業的電解鋁工業對我國國民經濟建設的影響也是不容忽視的。其健康、穩定和可持續發展也同樣需要引起我們的高度重視。
那麼，新世紀以來，在國家三令五申，各種政令的嚴格限制之下，導致電解鋁如此瘋狂發展的真相究竟是什麼呢？
電解鋁是高耗能產業？這一點毋容置疑，目前每生產一噸電解鋁大約耗電能13000~14000kWh，加上主要原材料及生產過程耗能每生產一噸電解鋁要消耗6~8噸標準煤。然而截止目前，電解法仍然是全世界工業生產原鋁的唯一方法。美國鋁業公司等國際巨頭從六十年代開始探索電解法煉鋁的替代技術，至今未獲得成功。
電解鋁之所以能夠快速發展，作者認為有這樣幾個原因：一是因為電解鋁是整個鋁產業鏈條上的一個耗能環節，在鋁產品的後續應用加工過程中，則更多體現的是高科技和精細化加工的產業特點，不但具有其他材料不可替代的作用，而且，在很多領域更顯示出其顯著的節能效果(如電力、航空航天、交通運輸等)；二是由於鋁極易氧化形成堅固的保護膜使其在使用過程中不再被侵蝕這一自然特性，使應用過程中鋁產品的氧化損失極少，且極易回收。回收率可達到95%以上，因而鋁可以循環往復地回收應用，因此有「儲能產品」和「能源銀行」的美譽，鋁的再生和回收使其在今後的循環使用中的能耗大大降低；三是我國生產鋁的技術裝備水平世界一流，其能耗達到或已經低於多數發達國家生產鋁所消耗的電能，也就是說在國內鋁企業生產鋁的能耗甚至低於美國的鋁廠。
儘管電解鋁耗能已佔全國總用電量的7.9%以上，但與我國目前已擁有上億輛的家用汽車的耗能相比，整個電解鋁工業的耗能甚至還不足其幾十分之一。
電解鋁是高汙染行業？ 準確地講這種說法並不確切，也有失公允。電解鋁生產過程中所排放的主要汙染物氟化物同時就是電解鋁生產所需要的原材料，而以煙氣形式排放出來的氟化物與電解鋁生產的另一種主要原料氧化鋁有著天然的親和力，它們在反應器中相遇後瞬間即可發生吸附反應，反應的效率達到99%以上。以此原理開發的「幹法淨化」系統被全世界的鋁廠廣泛採用。排除管理因素，電解鋁汙染問題的早在上世紀80年代初，就已經不是技術上的問題了。更重要的是，現代電解鋁廠的生產系統設計中早已把煙氣的處理系統和原料的供給系統融為一個整體，全年365天全天候連續運轉，須臾不可中斷。
對於電解槽大修產生的少量的固體汙染物，一直都有嚴格的環保處理措施。近年來，國家對電解鋁的環保治理提出了更為嚴格的標準和要求。一方面增加了電解鋁煙氣中SO2等排放的限制；另一方面，2016年新的《環保法》將電解過程排放的固體廢棄物大部分列為危險汙染物。經過長期的技術積累和近幾年的研發應用，相應的處理技術已經開始走向工業化，特別是電解鋁煙氣脫硫技術和電解鋁大修廢渣的處理與綜合利用技術已逐漸成熟，並應用於工業生產。目前，電解鋁固廢資源化技術的研究開發也已經取得積極進展。
作為從事電解鋁的設計、研究、管理三十多年的行業科技工作者，作者親歷了整個電解鋁技術創新和產業發展的過程，深知導致電解鋁產業的蓬勃發展甚至「投資過熱」或者「產能過剩」，絕不僅僅因為電解鋁屬於「兩高一資」、勞動密集或是「高投入、高產出」的行業。儘管也有不少人認為電解鋁存在這樣或那樣的問題，但深度分析發現其背後有著極其深遠的產業背景和深層次的經濟技術原因，才有了今天電解鋁工業的蓬勃發展。
探索真相——電解鋁到底有多牛？改革開放以來，我國經濟處於歷史上千年不遇的發展時期，給原鋁的生產提供了廣闊的發展空間。然而，許多人不了解的是，我國電解鋁行業幾代科技人員的辛勤耕耘和不懈探索結出的累累碩果和驚人的科技成就，才是我國電解鋁產業雄居世界領先地位背後真正的內在原因！特別是在電解鋁大型化技術領域，從無到有、從消化吸收到自主創新、從理論領域到試驗開發，再到大規模的應用推廣，鋁電解設計與生產技術日臻完善，形成了自己的設計和技術體系。如今，全球範圍內，有電解鋁增長的地區，就有中國的身影，電解鋁工業已經成為我國在全世界製造業乃至工業領域中少有的優勢產業之一，在「一帶一路」戰略指引下，昂首走向世界。
我國鋁電解科技創新的四十年，是幾代科技工作者共同創造奇蹟的四十年。回頭看四十年的歷程，一幅幅波瀾壯闊的科技創新的畫卷展歷歷在目，昔日前輩們振聾發聵的攻關號令和破解難題時的諄諄教誨依然迴蕩在腦海中……
二、「日輕」技術的引進
說起電解鋁廠，行業內的老同志這麼形容：進到電解車間不到10米遠，就看不到人了；電解工從電解車間出來，就像煤礦工人，整個臉上就能看見一雙眼睛，工作環境惡劣，無法想像的，這也是電解鋁最早留給人們的印象。七十年代以前，我國電解鋁廠基本上以前蘇聯引進的自焙陽極電解槽技術為主，單系列規模一般不超過1萬噸/年。年產超過3萬噸的鋁廠都是國家骨幹企業。
上世紀八十年代初期，伴隨改革開放的春風，國民經濟各條戰線迎來了一個劃時代的變化，我國工業各領域更如陽春三月，百花爭豔。同時我們也迎來了科技的春天。從促進國民經濟發展的戰略出發，國家決定從發達國家引進技術建設一批重大工程建設項目。最為典型的就是上海寶鋼一期工程的建設，從1977年醞釀到1978年12月十一屆三中全會結束後的第一天舉行開工典禮。黨中央國務院決定建設現代化鋼鐵聯合企業——寶鋼，從日本新日鐵公司引進全套設備，建成了我國第一個具有八十年代世界水平的現代化鋼鐵企業。這也是歷史上第一個由全國人大表決的大型工程建設項目(另一個是著名的三峽工程)。大概很多人都清楚，寶鋼的建設為我國後來鋼鐵工業的快速發展並達到世界先進水平奠定了基礎。
為什麼選擇「日輕」技術？與鋼鐵工業一樣，在鋁業前輩包括程宗浩、姚世煥等在內的老一輩專家積極建議和原冶金部領導的努力和支持下，改革開放後的第一年，一批大型鋁廠建設被列入國家計劃，但是採用什麼電解槽技術成為決策者面對的難題。70年代末，以美鋁、法鋁等國際鋁業公司已經開發成功160~180kA以上的大型預焙槽技術，鋁電解技術開始出現以大型化、預焙化為主導的發展趨勢。按照姚世煥老師等前輩的回憶，根據當時的電解鋁技術發展，專家組將世界上先進的電解槽型分為三種模式並進行了比較：
第一種是北美型電解槽。當時美國鋁業公司(Alcoa)是世界上最大的跨國鋁業公司，美國鋁業公司(Alcoa)和加拿大鋁業公司(Alcan)在加拿大、巴西等鋁廠使用的是150~220kA大型預焙陽極電解槽(簡稱預焙槽)，該槽型的優點是中間加氧化鋁，密閉性好，98%以上的有害煙氣經過回收處理後達到環保要求。但這種槽型走的是高效率、高槽電壓路線，噸鋁電耗也相對較高，適用於北美水電豐富和電價便宜的地區。
第二種是歐洲型電解槽。是法國鋁業公司(Pechiney)等為代表針對高電價地區而研發的一種低電耗的槽型。由於其180kA預焙槽技術(AP18)尚處於試驗階段(僅有四臺試驗槽剛剛投入運行，儘管1977年中期已開始準備籌建F系列)，而且作為法鋁剛剛開發的最先進的180kA技術，轉讓的可能性不大。Pechiney向中方推薦了當時已經成熟應用的最大電流只有135kA的預焙槽，採用邊部添加氧化鋁，有30%的有害氣體無組織排放，這種槽型嚴重汙染環境，在有些地區不得不採取天窗洗滌進行處理，費用昂貴，很明顯這種技術不符合中國國情。
第三種槽型是日本型電解槽。20世紀60~70年代日本鋁工業迅速發展，日本各家公司引進了美國、法國和瑞士的各種槽型，經過消化與改進後，由三家公司綜合了美國的環保性好和法國的能耗低的優點，開發了一種低電耗和密閉性好的預焙槽，容量達到160~170kA，這種槽型經過改進非常適合中國使用。以日本輕金屬公司為首的日本幾家鋁業公司從1976年就開始進入中國，積極推薦其自主研發的大型預焙槽技術。而且由於在當時的中日友好的大環境下，採用日本技術可以獲得日本政府的長期貸款的支持。
此後，冶金部派出了以黨組成員王哲為團長、程宗浩為秘書長的代表團，考察了日本6大鋁業公司13個鋁廠中的10個電解鋁廠、碳素廠和鋁加工廠。最終，根據考察建議決定採用日本輕金屬株式會社160kA大型中間加料、密閉型預焙槽技術。
1978年2月21日，原國家計委批准了貴州鋁廠8萬噸鋁電解工程(簡稱貴鋁二電解或貴鋁前八萬噸工程)，1979年1月7日貴州鋁廠與日本輕金屬公司籤訂8萬噸/年鋁電解工廠建設引進合同。以日本輕金屬公司當時最新試驗的4臺電解槽為原型，成套引進技術和設備，在貴州鋁廠建設了中國第一個低電耗和密閉性好的160kA中間下料預焙槽系列——貴州鋁廠第二電解鋁廠，由貴陽鋁鎂設計研究院(貴陽院)負責配合引進工程的設計，中國第七冶金建設公司承擔建設安裝任務。系列共安裝電解槽208臺，年產能8萬噸，包含配套的碳素預焙陽極製造和陽極組裝系統。1981年12月18日，這個當時國內單系列產能最大裝備最先進的鋁電解工程正式試車投產。
如何評價「日輕」技術？「日輕」160kA電解系列的引進和建設，是當時我國第一個大型預焙槽系列，在國際上屬於70年代先進水平。為了讓大家看得清楚，將其設計特點和主要指標參數描述如下：
① 設計電流強度160kA，槽工作電壓4.05V，電流效率87.5%，直流電耗13600kWh/tAl，陽極效應次數1次/槽日；這個指標今天看來並不是很先進，但與當時國內自焙槽電流效率84~86%，直流電耗15000kWh/tAl以上相比，確是先進了很多；
② 母線配置設計為兩端進電，槽底有中間往端部引出的補償母線；兩端進電的設計模式當時不是最先進的，但考慮了磁場的影響，進行了合理的槽底補償；
③ 採用中間下料方式，兩點下料，下料器容量15kg， 加料20分鐘一次，每小時下料量90kg，採用風動下料器(溜槽控制)，每臺槽端頭設有一臺專用風機；控制系統採用效應控制方式來控制氧化鋁濃度；下料器結構和下料量的設計，是日方技術的最大的短板，也是造成電解槽沉澱多，槽況波動大等許多問題的主要原因；
④ 陽極尺寸1400×660×540，陽極組數24，陽極電流密度0.72A/cm2；陽極的選擇證明是合理的，我國後來的發展基本是在這個基礎上改進的；
⑤ 陽極提升機構採用四點提升，為渦輪蝸杆式機構，運行穩定可靠。
⑥ 加工面為：大面525，小面595，陽極中縫250。這也是其設計落後的表現之一，是由於受到歐洲技術邊部加工(加料)的影響，加工面較大。
⑦ 電解車間安裝160kA電解槽208臺，配置在四棟廠房內，共分8個區，每區26臺槽。廠房採用兩層樓式結構，操作平臺為+2.4m，全鋼結構廠房。廠房跨度為20.5m， 兩棟廠房之間間距為25m；電解槽間距6.575m，這是由電解槽操作需求和母線配置設計決定的；陽極託盤有專用車輛運輸至電解槽短頭擺放；5t出鋁臺包由天車調運到電解槽短頭完成出鋁操作；這種設計方案有其合理性；
⑧ 採用了日本富士公司可控矽整流和幹法淨化煙氣處理技術。整流所和煙氣淨化系統分別配置在電解車間的兩個端頭，跟我們今天的配置形式不一樣。這樣配置的好處是電解槽排與排之間的距離可以小一些，每兩棟廠房(兩排槽)對應一套淨化系統。由於廠房長度比較短，煙氣管道的距離也短。這種平面配置方案在當時有一定合理性，在貴鋁第三電解和青海鋁廠的設計中複製了這種模式。隨著系列規模的增大，我們後來的設計方案都是採用了將淨化系統布置在電解廠房之間的模式；
① 氧化鋁物料的輸送，採用了兩種形式，來自氧化鋁廠的新鮮氧化鋁送入8000t料倉(鋼結構圓形料倉)，經過氣力輸送(溜槽)和鬥式提升機送入400t日耗倉；85%的新鮮氧化鋁加入淨化系統中吸附煙氣中的氟化物，從淨化回收回來的載氟氧化鋁通過溜槽和提升機送入300t載氟倉公電解槽加料，自動控制的電動小車定時將載氟氧化鋁送至每臺電解槽設置的容量為5t槽壁料箱內，供每臺電解槽使用；另外15%的新鮮氧化鋁通過天車加料加入電解槽，作為陽極保溫覆蓋料。
② 車間內配備了8臺法國ECL生產的多功能操作機組，完成電解槽出鋁、換極和抬母線等主要作業。
我們今天的大型槽技術已經有了很大的改變，主體的核心技術已經今非昔比，但在很多工程化細節方面，內行還是能夠看到當年「日輕」技術的痕跡。
始料不及——投產暴露問題。「日輕」技術出問題了！很多人至今記憶猶新。事物的發展往往出乎人們的預料，由於技術本身和施工質量、操作水平、管理因素等等各方面的原因，在投產初期的長達3、4年的時間裡，引進的「日輕」電解槽生產運行出現了各種各樣問題：槽溫高、爐幫形成不好、伸腿過長、槽底沉澱多，各種問題頻發，效率低，能耗高。尤其突出的是電解槽早期破損嚴重，大部分槽壽命不足1000天(設計槽壽命1500天)。
作為國家引進的重大工程，出現了重大問題也必然地引起了很大的反應，甚至引起國家領導人重視。作為全國最大的鋁廠，行業標杆，更是貴州企業中的名牌，國家領導人來貴州必到貴鋁視察，今天你知道貴州有茅臺酒，不知道80年代貴鋁比茅臺關注度更高。因此，對於工程投產後的出現的問題，各方面壓力都很大。從貴陽院調任的首任廠長韓沛川被免職(被委以重任的傑出電解鋁專家，用今天的話說叫「背鍋」)，有關設計、施工及建設方都非常緊張。那麼這些問題究竟是什麼原因造成的呢？
一方面，當然是積極與日方交涉，認為對方工藝技術不成熟(據老同志介紹，「日輕」賣給中國的技術確實是最新的，但也只有4臺工業試驗槽)，從履行合同的法律角度要求對方承擔責任。日方也感覺很委屈，雖然很積極配合，但對中方對其技術的懷疑還是不予認可，認為是中方的施工質量、生產管理出了問題。事實上，在項目建設和投產過程中的確也發生過因為對工程監管不嚴，導致雙方人員發生衝突的事情：一名中方人員不按章作業，引起日方人員不滿，動手打了中方人員，因為這件事還引發了外交糾紛，這些都成了人家的「證據」。還有一些各種衝突被當時很多人當作奇聞異事傳播。改革開放初期的這些事兒，今天的人們很難想像。也於是，雙方展開了長時間拉鋸式的研究、分析、查證、談判。。。。另一方面，基於當時的國內環境，這些問題也引起了行業領導和專家們的重視，也激發了全國高校、各大設計、研究院所研究探討的熱情，也取得了許多的研究成果結論，然而各種觀點和看法也不盡相同，今天看來當然也未必都正確。回想起來，由於受到十年文革的影響，國內當時的技術基礎相對薄弱，這種探討和研究本身就是非常有意義的。
影響深遠。事實上，貴鋁第二電解系列的引進，受到了鋁行業上下和全社會的高度關注。從八十年代初到九十年代的相當長的一段時間內，它都代表了中國電解鋁工業的最高水平，也是國內眾多電解鋁企業學習和效仿的模板。儘管存在著這樣那樣的問題，但廣大的鋁工業科技工作者還是對其保持著一種謙虛和實事求是的態度，從中學習和了解了大量的現代鋁電解新技術理念和技術成果。
採用日本引進技術建設貴鋁第二電解系列這一重大決策，使得我國電解鋁工業與改革開放的步伐保持了同步快速發展，揭開了我國現代大型鋁電解技術發展的序幕，對我國電解鋁工業的此後四十年的發展產生了極其深遠的影響，今天看來，這個決策是十分英明的。在我們為電解鋁今天的發展而驕傲自豪的同時，應當感謝老一輩鋁工業科學家們高瞻遠矚，為電解鋁工業做出的這一了不起的歷史性貢獻。
三、全行業對引進技術的消化吸收
從國家戰略的角度，貴州鋁廠引進工程的決策，並不僅僅是為了建設一個鋁廠，而是為了改變和提升一個產業。
從60kA小預焙槽到135kA。在貴鋁引進日本技術之前，我國在預焙電解槽技術開發方面開展過一些研究工作。根據《新中國有色金屬60年》記載，我國最早的預焙陽極電解槽是1964年在鄭州鋁廠建成的。由於從前蘇聯引進的75kA側插自焙槽槽陽極過寬(3600×2500)，造成電壓過高、且針擺嚴重，必須進行改造。在這種情況下，第一次設計了邊部加工無槽罩的80kA預焙槽。
1978年撫順鋁廠與瀋陽鋁鎂設計院(瀋陽院)等單位合作，在設計大師楊瑞祥和韓復業等專家主導下將第四系列部分電解槽改建為23臺135kA邊部加料預焙槽，進行了預焙槽擴大試驗，1979年11月投產，在大型化道路上首開先河。該槽型後來在包頭鋁廠建設中得到應用，並獲得1987年國家科技進步二等獎。
然而直到貴鋁160kA預焙槽的引進，迅速吸引了整個鋁行業的目光，改變了電解鋁科技進步的進程，才真正開啟了我國大型預焙槽技術發展的大幕。
怎麼評價「日輕」引進工程？幾十年過後，關於「日輕」技術問題的爭論已漸漸平息，然而這些問題到底屬於什麼樣的問題最後也沒有形成統一的定論。當時國內一批專家也理性地認識到，日本的技術整體上應該說是先進的，出現各種問題某種程度上說是由於我們短時間內沒有吃透和缺乏經驗有一定的關係，加上國內當時的工業基礎、施工和生產管理水平的確與現代化水平有一定差距。當年直接參與引進工程的第一批專家殷恩生(傑出的鋁專家，後擔任廣西平果鋁總經理)認為，當時國內在大型預焙槽技術和管理上可以說還是「白帽子」。
冷靜地分析和評價「日輕」技術優劣後，人們逐漸發現：第一，日方技術在當時來說的確是先進的，稱之為70年代國際先進水平並非言過其實；第二，在當時的總體技術背景下，日方提供的設計方案基本上無可挑剔，甚至可以說完善的；第三，日方當年提供的技術是完整而詳實的，這在我們後來的引進工程和國內任何工程設計中是沒有的。
在貴州鋁廠引進「日輕」工程的過程中，許多人都注意到一個這樣的事實，就是這項工程由日方提供的技術資料、圖紙非常詳細，包括項目可行性研究報告、項目基本設計文件(初步設計)和施工圖紙。在貴陽院的檔案室裡，這個工程的技術文件資料用成噸來形容一點兒都不過分。除了正常的工程技術圖紙資料，日方提供的技術資料還包括了整個工廠各個工序確定、各種技術方案、各種技術問題研究和討論等，都有詳細的計算和詳實的數據及分析依據，還提供了一些計算方法和計算程序。比如「電解槽加工面的選擇」、「電解槽爐膛深度的計算確定」、「電解槽覆蓋料厚度的計算確定」等等，都有專門的資料提供。而且還包括了一些「三場」計算資料和程序、計算機控制模型和軟體資料等等。
應該說對當年的技術轉讓，日方的態度是真誠的。至於為什麼日方能夠如此慷慨？作者了解有幾種解釋：一是當時中日友好的大背景有關；二是七十年代日本面臨嚴重的能源危機，高耗能的電解鋁行業在日本已經沒有了生存的條件，已經面臨全面關停的局面，這些技術對他們已經沒有前景，技術轉讓或許是唯一出路；還有一種可能，因為當時該工程屬於成套引進，除了配套工程設計和施工，幾乎所有的材料、設備都是來自於日本或者由日方採購，而且合同內容還包括了技術轉讓，那就是說日方按合同操作符合國際慣例。根據有關資料，這種情況與當年寶鋼的引進情況非常相似。真實原因或許還有其他的解釋，但無論如何，有人認為當年的引進是花了巨資(約兩億美金)買了一堆破爛，還有人甚至認為我們被日本人欺騙了。這些都是不了解內情的嚴重誤解。
消化吸收和研究工作全面展開。引進工程讓我國電解鋁行業專家們耳目一新，從此打開了新技術探索的大門。在積極研究探討引進技術存在問題的同時，行業專家們的達成了共識(當然這也是國家的要求)：必須儘快組織力量消化吸收，掌握引進技術，為我國電解鋁工業下一步發展做好準備。在國家有關行業領導的組織安排下，由貴陽院、瀋陽院、貴州鋁廠、鄭州輕金屬研究所、青海鋁廠、白銀鋁廠(國家計劃重點建設的大型電解鋁廠)等組織了若干個引進技術的消化吸收研究小組，中南礦冶學院、東北工學院等也開展了一系列的研究工作，全國掀起了一場曠日持久消化吸收引進技術的高潮。
雖然「日輕」提供的電解槽技術在今天來看是落後了，但就當時的鋁電解技術發展總體水平而言，給我們帶來了全新的技術和設計理念。同時由於日方提供了非常詳細的技術資料，對於我們學習掌握現代化電解鋁廠的基本設計方法和操作標準起到了重要作用，對於快速研究開發自己的大型電解槽技術大有脾益，大大縮短了我們研究開發現代鋁電解技術的進程。
大量對160kA電解槽的研究一開始首先是集中在槽壽命問題的研究方面。邱竹賢、姚世煥、江獻鑌、姚廣春、於宗耀及趙無畏等發表了多篇文章，著重研究了電解槽的破損機理和生產條件下造成內襯破損的原因分析；王立若、孫效增、幹益人、宋垣溫等的研究則更多關注到影響槽壽命的原因和如何延長電解槽的壽命；賀志輝、梁學民、廖賢安等則在針對造成電解槽早期破損機理研究的基礎上，提出了電解槽內襯結構的主要設計原則和設計方法，以延長電解槽的壽命。由於引進技術早期我國大型電解槽破損的問題非常突出，這一領域的研究一直受到行業內專家們的高度重視。研究的範圍不僅廣泛，而且一直持續了很多年，取得了許多的研究成果，在此不一一詳述。2002年鋁業泰鬥韋涵光老先生還特別撰文對延長槽壽命的措施和意義給以分析和建議，表達了對此問題的關注。也可以說，槽壽命問題一直是困擾我國電解鋁技術揮之不去的夢魘。
為了儘快掌握引進技術，發展我國的鋁電解工業，楊洪儒等牽頭組織國內研究單位和電解鋁骨幹企業，開展了貴鋁160kA中間下料預焙槽使用國產中間狀氧化鋁生產的新工藝試驗，這項研究取得的成果為此後國內建設的青海鋁廠、白銀鋁廠等工程設計採用引進槽型和技術提供了依據。
東北工學院沈時英教授對電解鋁的電化學原理與能量平衡進行了深入研究，從化學熱力學角度對電解鋁過程的能量需求進行分析，提出了著名的「區域能量自耗」理論；李德林教授在引進生產線上進行了強化電流試驗。中南礦冶學院蔡其風教授等對鋁液流動與測量方法的研究上獨樹一幟。
同時受到關注的還有電磁場問題與電解槽結構設計方面的問題。宋垣溫、幹益人等用Bell620三位高斯計對160kA電解槽的磁場進行了全面的測試分析；潘陽生、武麗陽等對日方採用的磁場模擬計算方法進行了探討；武威、楊洪儒等則進一步將磁場測量結果與槽內爐幫形狀的分布規律的對應關係進行了研究分析，並提出了電磁場改進的建議。
1985年青海鋁廠新建10萬噸/年電解鋁項目(後建成20萬噸/年規模)和此後貴州鋁廠8萬噸/年擴建工程均分別選擇了以引進的「日輕」160kA槽型技術為原型，獲得了成功。
配套技術和裝備國產化熱潮。日本引進工程帶來的並不僅僅是電解工藝技術本身，還有一整套與現代化鋁廠配套的技術、裝備和工業化體系。包括電解鋁主要操作設備、供電整流機組、炭素系統設備、陽極組裝、氧化鋁輸送、電解煙氣幹法淨化以及各種運輸設備等。由於關鍵設備種類太多，這裡僅僅舉例說明。
整流系統設備主要是變壓器和整流機組。引進工程採用的是日本富士的可控矽整流技術。通過消化引進技術，基本搞清楚了電解系列生產對系統的技術要求，主要的難點集中在整流機組採用可控矽還是二極體整流的分歧。由於電解鋁發展較快，但當時規模尚小，作為特種變壓整流設備研究開發相對滯後。從工藝技術角度，要適應電解系列電壓電流穩定性角度，可控矽整流是最好的選擇，但國內尚不具備生產製造能力，只有引進日本或歐洲設備，但投資巨大；採用國產設備，只有採用「二極體+飽和電抗器」的方式，生產電解鋁用變壓器的企業當時有西變、江變、柳變等，整流器生產有西整、九整等企業，基本滿足了國內電解鋁發展的需求，這種情況一直持續了很多年。在本世紀初電解鋁快速發展的階段，電解系列規模快速擴張，而相配套的研製滯後，變壓器、整流器因質量問題造成的各類事故時有發生，讓很多鋁廠企業家們的至今想起來心有餘悸。這一切都已經成為寶貴經驗，成就了今天的電解鋁。
多功能天車的代價——前赴後繼。多功能天車(機組)是電解鋁生產的主要操作設備，承擔電解槽的出鋁、換極、抬母線等主要作業，它的重要性僅次於電解槽和整流設備。國際上只有法國ECL公司德國NKM等少數著名的裝備企業能夠生產，貴鋁引進工程採用的是法國ECL設備。
從國內第一個翻版項目起，貴陽院、瀋陽院和貴州鋁廠等以及有色金屬行業裝備製造骨幹企業—瀋陽有色冶金修造總廠(沈冶修)就擔負了設計研發的重任。貴陽院擔任機組總設計的是主任工程師劉宗俊先生，是一位非常優秀的機械裝備設計師，為了解決機組設計中的諸多技術難題，深入不同機械領域廣泛考察學習。他在出差途中向鐵路專家探討火車防撞技術並成功應用於多功能機組的設計的故事，在貴陽院傳為佳話。沈冶修製造的第一批多功能機組應用在貴州鋁廠第三電解鋁廠，除了特種空壓機和打殼機頭，整個多功能機組直接實現了國產化。但裝備製造是一項非常複雜而精密的工作，貴鋁三電解(翻版引進)投產後，多功能天車出現了不少問題。劉宗俊先生帶領技術人員長期堅持一線，終於弄清楚了問題的原因，得到了時任廠長楊光先生的高度讚揚，但劉宗俊先生終因積勞成疾，心臟病發作，倒在了貴鋁工作現場。在今天我們大談振興裝備製造業的背景下，對前輩們三十年前為振興鋁工業勇挑重擔的責任意識和大無畏精神深感敬仰。
全面國產化。為了解決國產化問題，當時許多裝備都是首先考慮由國內最強的製造企業承擔消化開發任務。除了多功機組和碳素陽極震動成型機由沈冶修製造以外，電解槽陽極提升機構、母線提升框架、出鋁臺包等都是委託了航空航天系統(如222廠、170廠)等製造；鋁錠連續鑄造機由昆明重型機器廠製造；特種運輸車輛由柳州特種車輛廠製造。筒式下料器是在貴鋁三電解工程以後，由170廠率先研製成功，是在分析日本引進技術的不足之後，貴陽院宋麗娟、劉長利等首先開發的一種歐洲型下料器。
沉寂的加料小車。經歷了四十年的發展，我們在各個方面的技術都已經遠遠超過了日本當年的引進水平，噸鋁電耗大約降低了1000kWh。但有一個技術國內一直沒有敢於嘗試，就是在氧化鋁輸送系統中，從淨化系統的載氟氧化鋁料倉到電解槽，日方採用了「電動小車」的技術，由電動小車自動接料，然後按順序每天自動送料到每臺電解槽設置在廠房柱子之間排煙管上方的5t容量的料箱(稱為「槽壁料箱」)內，上節中的圖片上可以看到這個壁料箱。投產多年，系統運行非常穩定。多年來在歷次大型工程設計中，只作為備選方案，但一般都得考慮引進，從沒有人開發這個系統。作者在此只想介紹在這個項目中有這麼一個有趣的技術存在，但至今無人嘗試，或許代表了當時日本的自動化水平。
堅實的基礎。通過引進工程消化吸收，給我們帶來的各種鋁用技術和裝備很多，這裡不一一敘述。幾十年來，大浪淘沙，配套生產製造企業也不再是當初那幾家，今天我們已經實現了電解鋁全套裝備的國產化。更重要的是貴州鋁廠的引進工程，為我們建立現代鋁電解工業體系打下了基礎。
在今天面對工業智能化時代的到來，電解鋁裝備製造業的升級和現代化發展仍然是首當其衝的重大命題。
四、物理場(「三場」)的研究
什麼是物理場？ 就是電解槽各種物理特性的數值計算和仿真技術研究的簡稱，行業俗稱「三場」。行外的人不清楚，但電解鋁圈裡不知道「三場」，那是要被人笑話的。圈裡人都稱我們從事這方面研究的人叫「搞『三場』的」，這個標籤一直被用了很多年。曾經有位同仁，有一天見到作者，非常詫異地說：某某專家竟然不懂「三場」？！言外之意，懂「三場」那是必需的。可見「三場」當時對行業的意義。
上世紀70年代以來，隨著電子計算機技術的發展，採用數值計算方法，建立數學模型進行計算機仿真模擬解決各種工程科學問題成為可能。不僅可以減少實驗室和工業試驗的成本，而且縮短工業試驗的周期，大大降低試驗風險，當時已成為各個領域進行科學研究、實驗的重要手段。無論水利大壩還是衛星上天，計算機建模技術都發揮著重要的作用。
開闢「三場」課題——武威高工的遠見。八十年代初，國際鋁電解技術在這一時期正在發生著根本性的變化，鋁電解槽數學模型與計算機仿真技術的研究成為鋁電解技術研究的核心技術，世界各大鋁業公司均以此為基礎發展自己的大型預焙槽技術。法鋁(Pechney)AP18(180kA)、美鋁A-697(~190kA)等一批現代大型鋁電解槽相繼誕生，並投入工業化運行。
以武威、姚世煥、江獻賓、宋垣溫、幹益人等為代表的部分老專家們清醒地認識到：要搞清和解決引進技術存在的問題，必須緊跟國際鋁電解技術發展的趨勢，從物理場基礎研究開始，簡單的消化吸收很難支撐我國電解鋁技術的未來發展。也就是說必須系統地研究開發我國自己的現代大型鋁電解槽的物理場數學模型和計算機仿真技術，才能為中國電解鋁技術趕超國際先進水平夯實基礎。
在那個時期，計算機對大多數人來說還是新鮮事兒，對計算機還不以為然的人不在少數，認為它對實際工作沒有什麼價值。作者當年就經常聽到圍繞計算機到底有用沒用這樣的辯論，甚至一些老工程師也認為計算機比不過他手裡的計算尺。即使在幾年後的一次「三場」研討會上，還有位老同志打趣地說：就那麼在鍵盤上敲幾下，「咕嘟咕嘟」出來一堆紙，那能有什麼用？！可見當時武威們有這樣的遠見卓識是多麼難得。
「三場」研究項目啟動。1983年9月，武威等向貴陽院申請成立「三場」研究小組開展「三場」研究工作，得到了時任總工程師的姚世煥大師的大力支持。老院長程宗浩先生，這位從解放戰爭中走過來的老同志，曾在試驗中受傷失去左臂的老一輩科學家、老幹部，以他特有的對科技前沿的嗅覺和雷厲風行的魄力，果斷決策在申請政府立項的同時，由設計院自籌經費三萬元先期啟動該項目的研究，作為那個時代在沒有政府立項啟動的科研項目是絕無僅有的。因此，以武威為組長的三場研究小組成立，由院領導親自協調分別抽調電氣自動化專業的賀志輝、機械設備專業的吳有威和剛剛從大學熱能工程專業畢業的作者組成研究小組，分別開展電磁特性、結構力學和電熱場的研究工作。
院校聯合。電熱場研究聯合了與中南大學(當時的中南礦冶學院)，小組成員梅熾、湯洪清、時章明、孟伯庭等；電磁場研究與華中科技大學(當時的華中工學院)電力系陳世玉、孫敏等組成；結構力學研究與華中工學院力學系聯合進行，由劉烈全、邱崇光、秦慶華等負責。按照當時計算機發展的水平，由於受內存容量限制，最初工作是在中南礦冶學院計算站和貴州省計委計算中心的小型計算機上完成的。
從1983年11月開始，電熱解析研究在消化研究「日輕」有關鋁電解槽陰極電熱解析計算機仿真研究報告的基礎上起步，半年多的時間便完全消化並重現了「日輕」的計算結果，並且很快開發成功陰、陽極電流場、溫度場和熱流場仿真模型和軟體；電磁場研究從1984年上半年開始工作，下半年便取得了重要的進展，建立和重現了日方的電磁場的仿真計算結果；結構力學的研究工作也相繼進入實質性階段。研究工作的進展在整個項目組產生很大反響，讓貴陽院領導備受鼓舞，也激發了全院上下對開展此項研究工作的熱情。
瀋陽院裴尚奎高工、田廷遼，貴州鋁廠武麗陽、潘陽生及鄭州輕金屬研究院(輕研院，當時的輕研所)宋垣溫、幹益人等也是國內最早的鋁電解槽電熱、電磁場研究者，為開啟這一領域的研究作出了貢獻。
總公司支持。隨著研究工作的深入，項目組對「三場」研究的核心技術問題有了清晰的認識。要建立精確可靠的物理場數學模型和計算機軟體，必須在合理選擇可靠的物理模型基礎上，通過數值方法建立可靠的數學模型。而決定仿真技術可靠性的最關鍵的因素，取決於可靠的邊界條件，這是一項長期而又重要的工作。為了更加深入開展「三場」的研究，貴陽院向當時剛剛從冶金部分離組建的原中國有色金屬工業總公司(以下簡稱有色總公司或總公司)提出立項申請，1984年獲得批覆，作為「六五」重點攻關項目，獲得國撥經費30萬元。瀋陽院、輕研院同期也成立了專題研究小組，並分別與有色總公司籤訂了研究合同任務書，開展研究工作。
梅熾帶隊——對外交流。日本三菱輕金屬研究所當年在國際鋁電解技術領域有一定的優勢和影響，擁有池內睛彥等世界知名鋁電解專家，其位於直江津的鋁廠106kA上插自焙槽曾經創造過12600kWh/tAl的世界最低能耗的記錄。為了加快中國鋁工業的發展步伐，推動國內生產能力佔主導地位的自焙槽鋁廠的技術革新，國家決定以低廉的價格引進該生產線。時任青銅峽鋁廠廠長康義先生，一位有戰略眼光的企業家(後長期擔任中國有色金屬工業協會會長)負責該項目的引進談判工作。據康會長回憶，談判工作進行地異常艱苦，在日本的整個項目談判持續了半年多。在貴陽院新任院長梅榮淳先生的高度重視和副總工程師江獻鑌先生積極努力下，藉助青銅峽鋁廠引進日本三菱公司電解鋁生產線的機會，貴陽院提出運用自行開發的物理場仿真技術對三菱106kA電解槽進行仿真設計，並與日方進行技術交流與合作的要求。從鋁工業技術發展大局出發，康義對這次交流合作非常重視，並將其納入與三菱公司的合作談判內容，最終成功地達成了雙方對該專項技術交流的協議。
1984年9月，受中國有色金屬工業總公司派遣，由梅熾教授(後擔任中南工業大學副校長)、武威和作者等3人組成訪問小組，被選派前往日本新瀉和橫濱與三菱輕金屬研究所專家進行了為期40天的學習交流。三菱公司由池內晴彥、池田禎介、有田陽二等鋁電解專家系統，向中方介紹了三菱公司在物理場仿真領域，尤其是三菱公司在二維電熱、電磁場模型研究和磁流體力學研究方面取得的處於國際先進水平的研究成果；同時雙方交流了106kA槽的仿真結果和設計方案。交流過程中，中方完成的物理場仿真結果和設計方案深得日方專家高度評價，對中方在該領域的研究進展感到驚嘆。
通過這次學習交流，分享了三菱公司在該領域的研究成果和經驗，拓展了研究小組視野，更進一步使研究小組認識到此項工作的意義和價值，也了解到了我們跟國際水平之間存在的差距，這對後來的研究工作起到了很大推動作用，成為該項研究的新起點；
各小組研究全面推進。之後物理場的研究工作取得了快速進展。不到兩年的時間內，在陰、陽極整體準三維耦合電熱模型研究、電磁場和鐵磁物質影響研究、磁流體特性模擬、槽結構應力場仿真等方面取得了重要的成果。作者所在小組的梅熾教授、研究生湯洪清等對電熱場的仿真工作做出了突出的成績；陳世玉教授、孫敏副教授和賀志輝為電磁場的研究做出了重要的貢獻；而劉烈全教授、邱崇光副教授和吳有威為電解槽結構力學模型的研究立下汗馬功勞。研究成果形成了鋁電解槽「三場」研究論文專集(部分論文發表於《華中工學院學報》(專刊)1987.2)。
1985年初，項目組包括各承擔單位向中國有色總公司科技局對下一步的研究進展和研究計劃進行了匯報。這次會議，一方面高度肯定了項目研究組的工作成績，另一方面提出要加快對研究成果的試驗驗證，為開展我國現代鋁電解槽的技術開發做準備。
為引進技術做手術——151、152#試驗。或許業內沒有有幾個人聽說過這項試驗，但這個鮮為人知的工作卻是中國鋁電解技術在自我認知上的一個重要轉折點。開發物理場數學模型和仿真軟體，目的是要指導鋁電解槽開發工作。為了驗證數學模型可靠性，在工業電解槽上進行驗證是必須的過程。但要對日本的電解槽做手術，那可是件大事兒！一旦失敗……
1985年6月，在有色總公司的支持下，貴陽院聯合貴州鋁廠在貴鋁引進的160kA系列中選擇2臺試驗槽，利用我國自己的「三場」研究成果對引進的電解槽進行改造試驗，這就是所謂「151、152#槽試驗」。試驗負責人是武威高工，電磁場計算是賀志輝同志完成的，電熱場仿真和內襯結構設計由作者負責。參加試驗的有貴州鋁廠的武邵美、冷正旭、王有來等。具體試驗內容為：
① 針對電解槽早期破損原因，自主開發的電熱解析模擬軟體對電解槽模擬，重新設計了槽內襯結構，在兩臺槽上進行了內襯的改造試驗；
② 對下料機構及工藝制度等進行了改進，縮短了加料間隔；
③ 採用自主開發的電磁場計算軟體，對152#電解槽進行了「四點進電」母線配置改造試驗，在大面中間增加兩根立柱母線，電流各為15000A。即進電比為：6.5:1.5:1.5:6.5。
這次試驗進行了一年半時間，儘管受到槽結構和許多先天條件限制，母線配置方案只作了小比例中間進電的嘗試，加工面也沒有改進的可能。但仍取得了很大的成功，試驗的效果非常明顯：試驗槽內爐幫形狀好轉，伸腿明顯縮短，尤其是152#槽磁場效果得到了很大的改善，證明了四點進電(特別是大面的進電，儘管電流不大)是可取的方向。
經有色總公司組織專家鑑定，技術指標為：電流效率91.52%，電流效率提高了4%，噸鋁直流電耗13112kWh/tA，下降約500kWh。同時試驗結果還發現，雖然只有152#槽做了四點進電的母線改造，151#槽的磁場也有一定的改善，表明位於大面的兩個立柱母線對相鄰電解槽的磁場產生了積極的影響。
151、152#槽試驗的成功，打破了人們對日本技術的神秘感，也大大增加了項目組人員和領導們的信心。
1986年1月，有色總公司科技局在北京召開了由全國各研究、設計院所參加的「三場」研究進展總結座談會，會議對我國在鋁電解「三場」研究領域的科技成果進行了全面的總結，取得的25項工作進展，其中貴陽院的成果佔了絕大多數。這次總結也讓有色總公司領導們對中國開發大型鋁電解槽有了初步但全面的認識，成為後續制定大型槽開發計劃的重要決策依據。
設計理論成形——「三場」研究通過鑑定。1986年11月，「鋁電解槽熱、電、磁、力數學模型與計算機仿真程序研究」通過了有色總公司組織的科技成果鑑定，專家認為：
①項目開發的鋁電解槽電熱解析數學模型和電腦程式，採用了陽極三維模型與陰極「二+三維」切片模型，建立了準三維的鋁電解槽電熱解析整體耦合數學模型，能夠精確模擬鋁電解槽內的電流、電壓分布，槽內等溫線分布與熱流分布圖；②在採用「比奧-沙伐」 定律積分方程對電解槽內磁場分布進行模擬的基礎上，採用「磁偶極子法」和「屏蔽因子法」，著重研究了鐵磁物質對鋁電解槽內磁場的影響，並採用有限元模型等建立了槽內熔體中的電流場進行精確模擬的數學模型和方法；③採用k-ε雙方程模型，開發建立了在電磁力作用下的槽內熔體流動和界面隆起仿真計算模型和程序；④建立了槽殼有限元分析模型，並通過對電解槽變形的長期監測，對電解槽受力特點和各種載荷進行了一系列的研究，為電解槽結構優化提供了有效的設計工具。
結論：此項研究形成了我國大型電解槽設計理論體系，超過了日本水平，達到了國際先進水平。別看現在日本電解鋁水平落後了，在當時評價超過日本水平，其意義非同一般。
1992年，研究成果獲得了國家科學技術進步二等獎。這是我國在仿真設計軟體領域首次也是唯一獲得國家獎勵的科技成果。
武威高工，梅熾、陳世玉和劉烈全教授，他們都是作者的老師，也是我國這一領域的領路人和先驅，是他們奠定了我國在這一領域的研究基礎。
（文章來源：中國有色金屬報）
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