电解铝是工业耗能大户,因而电解铝节能对工业乃至国家节能有重要意义。优化铝电解生产工艺制度是提高效率、降低能耗的主要手段,而强化铝电解槽的系列电流是最常用的方式之一。强化系列电流有可能会给铝电解槽带来许多不利的影响,如热场不稳、磁场恶化、电场不安全等等。本文依托一项横向课题(电解槽电流强化之母线改造方案及电磁场仿真研究)来分析并解决电流强化给电解槽带来的问题。以一台纵向排列114.5kA系列铝电解槽为研究对象,深入研究了电流强化10%对热、电、磁场造成的影响,提出具体的解决方案。本文主要研究内容和取得的结果如下：1)利用有限元分析软件ANSYS建立了该系列槽电-磁耦合计算模型,并用该模型分别对电流为114.5kA和126kA运行时做了磁场计算。114.5kA的计算结果与实测值吻合较好,证明了模型的可靠性。126kA计算结果表明,该槽电流强化10%时,Z方向磁感应强度约增大10%。电流若强化到126kA时,磁场恶化将导致槽电压不稳。2)研究表明该系列槽电流强化10%后,热场受到的影响可以通过调整极距和槽电压及加强槽体保温来克服。而对电场的冲击较大,局部母线电流密度已达1.05A/mm2,超出了母线长期安全运行电流密度范围。3)针对磁场恶化问题和电流过载问题,提出具体的母线优化方案,将一端进电改成两端进电。该方案可将原进电端电流分流19.4%至出电端,能保证改造后各段母线电流密度都在安全范围内。4)分别对某电解厂房内不同区段电解槽改造后槽内磁场做了计算。结果表明,改造后一四区槽电流强化至126kA后磁场基本与改造前114.5kA的磁场相当,而二三区改造后,电流强化至126kA后磁场基本与改造前117kA的磁场相当。5)对母线优化后的电解槽做了现场测试,结果显示改造槽电流强化至118kA时,槽电压能降3.9V以下,比未改造槽平均低4.1%,达到了节能降耗的目标。并且,改造槽出电端和进电端铝镜面高度差大幅减小,反映了改造后槽内磁场明显改善。测试结果证明本计算是可靠的。文章创新地提出对母线改造来解决电流强化问题,提出的方案经厂方采纳,已达到了节能的效果。若能全面推广,将会为公司带来巨大经济效益,对国家节能减排也具有较大意义。