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1 硅酸鋁概述
硅酸鋁纖維制品是60年代初期發(fā)展起來的一種纖維狀的輕質(zhì)耐火材料。按其結(jié)構(gòu)形態(tài)來說它屬于非晶質(zhì)(玻璃態(tài))纖維。它是以硬質(zhì)粘土熟料或工業(yè)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(jīng)壓縮空氣噴吹(或甩絲法)成纖而制成的。其化學(xué)組成主要為三氧化二鋁(30~55%)和二氧化硅。經(jīng)再加工成毯、氈、板、紙、繩等制品及各種預(yù)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(chǎn)成本低、收縮率高、有害雜質(zhì)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(yè)爐復(fù)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(zhì)粘土熟料為原料,纖維Al2O3含量≥45%,有害雜質(zhì)含量3%~4%。纖維使用溫度1000℃。
2.3高純硅酸鋁纖維:以工業(yè)氧化鋁(來源:中國保溫網(wǎng))粉與硅石粉的合成料為原料,使有害雜質(zhì)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(yè)氧化鋁粉與硅石粉合成料為原料。纖維Al2O3含量≥55%,有害雜質(zhì)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%(來源:中國保溫網(wǎng))三氧化二鉻,以抑制非結(jié)晶纖維受熱條件下出現(xiàn)的析晶變化,故又稱鉻穩(wěn)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(chǎn)方法及工藝流程
3.1主要生產(chǎn)方法
硅酸鋁纖維原料的熔融一般采用電爐作為熔化設(shè)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(jīng)壓縮空氣或蒸汽噴吹后成為纖維,經(jīng)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,被送貯料槽,施加粘接劑后形成漿料。漿料經(jīng)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(jù)其成纖方法不同,有兩種生產(chǎn)(來源:中國保溫網(wǎng))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(shù)開發(fā)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(guī)定產(chǎn)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(dǎo)熱系數(shù)(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(xué)成分也不完全相同。
5、硅酸鋁纖維卷氈與管殼性能的比較(來源:中國保溫網(wǎng))
硅酸鋁纖維卷氈是采用熔融噴吹法生產(chǎn)的。其纖維較一般的熔融噴吹法生產(chǎn)纖維長,纖維在制品內(nèi)部會交織成更多密閉的小“氣室”,即氣孔,因而其導(dǎo)熱系數(shù)較一般的熔融噴吹纖維制品低,保溫效果更好。