硅酸鋁棉及其制品

1概述
硅酸鋁纖維制品是60年代初期發展起來的一種纖維狀的輕質耐火材料。按其結構形態來說它屬于非晶質（玻璃態）纖維。它是以硬質粘土熟料或工業氧化鋁粉與硅石粉合成料為原料，采用電弧爐或電阻爐熔融，經壓縮空氣噴吹（或甩絲法）成纖而制成的。其化學組成主要為三氧化二鋁（30～55%）和二氧化硅。經再加工成毯、氈、板、紙、繩、等制品及各種預制塊及組件等。
2分類及特性
2.1低溫硅酸鋁纖維：一般Al2O3含量大于40%。這種纖維生產成本低、收縮率高、有害雜質含量要求不嚴、售價便宜，僅比礦物纖維略貴，但耐熱性較礦物棉好。使用溫度700～800℃，為工業爐復合爐襯提供了有利條件，解決了一般纖維狀隔熱材料不能承受使用溫度700～900℃間的空檔。
2.2普通硅酸鋁纖維：以天然硬質粘土熟料為原料，纖維Al2O3含量≥45%，有害雜質含量3%～4%。纖維使用溫度1000℃。
2.3高純硅酸鋁纖維：以工業氧化鋁粉與硅石粉的合成料為原料，使有害雜質含量<1%。不僅使用溫度高于普通硅酸鋁纖維，且適用于還原性氣氛。纖維使用溫度1100℃。
2.4高鋁纖維：以工業氧化鋁粉與硅石粉合成料為原料。纖維Al2O3含量≥55%，有害雜質含量<1%。由于纖維Al2O3含量較高，并使纖維中Al2O3與SiO2含量的比值接近于莫來石組成，減少了方石英析晶量，從而提高纖維耐熱性及抗熱振性能。纖維使用溫度1200℃。
2.5含鉻硅酸鋁纖維：在高純硅酸鋁纖維合成料中加入3%～6%三氧化二鉻，以抑制非結晶纖維受熱條件下出現的析晶變化，故又稱鉻穩定化纖維。纖維使用溫度1200℃。
2.6含鋯硅酸鋁纖維：在氧化鋁粉及硅石粉合成原料中加入鋯英砂，使纖維中ZrO2含量達12%～15%。纖維使用溫度提高到1300℃。
3主要生產方法及工藝流程
3.1主要生產方法
硅酸鋁纖維原料的熔融一般采用電爐作為熔化設備，主要有電阻爐和電弧爐兩種。纖維的成形方法分為噴吹法、甩絲法和甩絲-噴吹法等。
3.2 工藝流程
電弧法噴吹成纖、濕法制氈工藝
合格配合原料加入電弧爐中熔融，形成流股，流股經壓縮空氣或蒸汽噴吹后成為纖維，經過除渣器除渣后，集棉形成成品纖維。成品纖維被送入攪拌槽旋渦除渣后，被送至貯料槽，施加粘接劑后形成漿料。漿料經壓機模壓或真空吸濾，干燥形成硅酸鋁棉成品。
電阻法噴吹（或甩絲）成纖、干法針刺制毯工藝
硅酸鋁纖維干法針刺毯，根據其成纖方法不同，有兩種生產工藝；電阻法噴吹（包括平吹和立吹）成纖、干法針刺制毯工藝；電阻法甩絲成纖、干法針刺制毯工藝。
"針刺制毯"是借鑒無紡針刺工藝技術開發而成，散狀纖維坯送入針刺機針刺時，由于刺針上鉤狀針腳，使纖維層互相緊密交織，以提高纖維毯的抗拉強度及抗風蝕性能。
4硅酸鋁棉及其制品的標準指標：
GB/T 16400-1996《絕熱用硅酸鋁棉及其制品》規定產品指標中物理性能有：長度、寬度、厚度、密度、含水率、渣球含量、導熱系數（平均溫度500℃）、抗拉強度、加熱線收縮率。另外不同種類棉的化學成分也不完全相同。
5國內應用情況
硅酸鋁纖維材料已在冶金、建材、機械、石油、化工、電子、船舶、交通運輸、輕工等部門行到廣泛的應用，并用于宇航及原子能等尖端科學技術。我國的硅酸鋁棉工業始于70年代初，經過20多年的發展，國內硅酸鋁棉及其制品的生產和應用已形成了完整的系列，生產技術已接近國際水平。如山東魯陽股份有限公司的部分產品已出口歐美等國。硅酸鋁纖維及其制品以其好的絕熱保溫性能，方便快捷的施工方式被廣泛應用于各類高溫窯爐的保溫，使用溫度可從700℃到1400℃。國內目前硅酸鋁棉及其制品產量約為3萬噸/年。