硅酸铝纤维制品,是上个世纪50年代,由美国BW公司研究发明的。是普通耐火保温材料的换代产品。该类产品以其重量轻、耐高温、低导热、低热容、抗热震、耐腐蚀等优良品质,被广泛的使用于各种工业窑炉、锅炉、冶金、石化、陶瓷等行业。近年随着国际上禁用石棉的呼声越来越强烈,立法禁用的国家逐步增多,硅酸铝纤维制品制品又利用其质量轻、保温好、隔音、耐高温、无毒、易于加工成异型制品等优良品质,大举进军新型建筑材料市场。已成为石棉的升级换代产品。硅酸铝纤维制品及产品所用原料是无机矿物质(煅烧高岭土)。生产所需的能源为电,冷却水为闭路式循环,生产过程中不会产生任何的工业废料废气及工业废水,所以生产过程中不会产生任何污染,而且产品是保温节能产品,所以本产品为绿色环保产品。据国外有关专业部门的统计,在同等条件下使用了硅酸铝纤维制品后,可节约电能百分之30左右。
品种与性能:陶瓷耐火纤维较重要的指标是纤维的直径与热稳定性。陶瓷工业中常用的是Al2O3SiO2纤维,根据Al2O3的含量高低分为不同的使用范围,也在其中引入Cr2O3材料以提高其耐火与抗氧化特性。一般氧化铝含量高、氧化铁等杂质含量低的纤维制品呈纯白色、引入氧化铬的纤维呈销带奶黄调的颜色。陶瓷纤维的平均直径为22—33微米。纤维细、密度小、导热率低者使用温度高。若纤维粗、密度大时使用效果不理想。硅酸铝纤维制品的热稳定性指标更为重要。Al2O3-SiO2纤维各种产品在1260℃的线收缩范围为35—88%之间。收缩量也直接影响到热稳定性。由于纤维导热率低、密度小、重量轻,在设计建造窑炉时均采用较轻的钢架支撑结构,硅酸铝纤维制品从而使陶瓷窑炉的发展进入“窑炉轻量化”时代。纤维蓄热小、适应快速升温、冷却烧成方式。纤维有柔性可加工成带凹槽或开口的制品,且具有良好的抗机械震动与冲击的能力,化学稳定性也较好,这些优点为新型窑炉的发展,并波及到陶瓷工艺、行业的发展产生重要的推动作用。目前陶瓷纤维制品有:毡、毯、砌块、散状纤维、纤维纸及真空成型的各种制品,工作范围一般在871—1427℃,特殊情况下可短期在温度以上的高温下使用。散状纤维分清过渣或未清过渣两种:加润滑剂或未加润滑剂者;长、短纤维掺合一起者等。几种纤维亦可掺合使用。未经清渣纤维价格较便宜,可用于填充接缝处的填料。加入润滑剂的纤维制品便于操作施工,粉尘小。安装纤维时散入空气中的粉尘虽无很大毒害,但会导致皮肤发痒或刺痛咽喉,故在施工时要注意防护。
由于能源价格不断上涨,燃料成本将会成为扼制陶瓷业发展的瓶颈,节能愈加重要。硅酸铝纤维制品人们对窑炉热损失愈来愈关心,有的直接在原有耐火内衬表面加贴一层耐火陶瓷纤维以提高热效率。在加贴前须将窑壁上明显的裂纹或剥落部位修复好。不过隔热耐火砖与耐火纤维也不能任意滥用。迄今为止如碱性吹氧炼钢炉、水泥回转窑等内衬,由于高温化学侵蚀严重,都暂时不能用纤维作内衬。对于连续加热设备如陶瓷隧道窑,早已实现了采用耐火陶瓷纤维用作连续加热设备的内衬,据有关资料报道,快速推板窑与隧道窑中采用耐火陶瓷纤维节能效果都很显著。尤其是较高温加热,如烧成温度在1538℃—1649℃的窑炉中,采用耐火纤维的节能效果较佳。目前,欧美及日本的陶瓷窑炉设备全部采用陶瓷纤维内衬。不久前日本将燃气隧道窑分解为诸如车厢结构进行分节制造、然后再运抵瓷厂施工现场组装,这一切都是由于采用陶瓷纤维材料,大大节省了窑炉造价,更简便的缘故。从材质改型方面推进陶瓷纤维制品节能效果的研究也正在进行中。