在铝电解槽炭阴极下面铺设耐火材料保温层，以维持电解槽的能量平衡，并使铝生产达到较低的电能消耗率。
当耐火材料的保温性能不足时，电解质就在阴极炭块中“冻结”，结果炭块早期裂开，槽寿命缩短，铝生产的电能消耗量增多，故要加强保温层。
近年来，由于铝电解槽的阳极电流密度趋于减小，故加强电解槽底部耐火材料的保温尤其重要。在现代电解槽内，底部有两层耐火材料。
上层——高温保温层(通常是耐火砖或复合保温材料)；
下层——低温保温层(通常是硅藻土砖和保温板)。
保温层的变异状况如下：
在阴极炭块的下面出现合金层、灰白层、玻璃体层三层，它们的存在便是保温层发生变异的明显证据。
1、合金层——铝铁硅沉积层。此种铝铁硅合金是由于铝液从槽膛内经阴极炭块漏下来而生成的。槽膛内积存的铝液本来是纯铝，其纯度在99.5％以上，铝中只含有少量的硅(约0.1％)和铁(约0.1％)。当它流经阴极导电棒的时候，溶解了铁；当它与粘土耐火砖接触时，发生了置换硅的反应。
2、灰白层是由于电解质在粘土耐火砖上沉积，以及铝、钠和电解质对粘土耐火砖发生侵蚀作用而形成。
灰白层的颜色为深灰至浅灰，夹杂白色的沉积物，因而得名。其形状呈凸棱镜状，中部厚度约为150～180mm，端部较薄。其化学组成视电解槽槽龄(即电解质侵蚀耐火砖的程度)而异，槽龄为3年左右者。
粘土耐火砖中原来所含的SiO2组分，已经消失，这是因铝的置换作用所致，已如上述。但是槽龄较短者，灰白层的厚度较薄，而且其中Na3AlF6和NaF含量较少，仍然保留SiO2的组分，显然可知侵蚀程度较小。
3、类玻璃体层。此层位于原来的保温砖层内，其外观呈褐色玻璃状，经X射线衍射分析，其中含有70％类玻璃体，30％晶质(主要是亚冰晶石5NaF·3AlF3)。
这是由于铝电解质渗入到保温砖层中时发生了一种腐蚀作用而形成的。
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