硅酸鋁纖維又稱陶瓷纖維，其主要成份是氧化鋁、氧化硅，具有重量輕、性質(zhì)柔軟、熱容量小、導(dǎo)熱系數(shù)低、隔熱保溫性能好的特點。 熱處理爐采用這種材料隔熱后，具有升溫快、耗熱量少的優(yōu)點，在1000℃時的熱耗只有輕質(zhì)粘土磚的1/3，是普遍耐火磚的1/20。

       美國在三十年代研制成這種材料后，在英國、西德、日本和蘇聯(lián)也都得到了相應(yīng)的發(fā)展。美國已有60%以上的熱處理爐采用了這種材料，日本的耐火纖維年產(chǎn)量在2000噸以上，并以每年30%的速度遞增。我國有幾十個廠生產(chǎn)以焦寶石為原料的耐火纖維，大連耐火材料廠生產(chǎn)的硅酸鋁纖維的物理性能見表1、表2所示。

表1 硅酸鋁纖維的物理性能

纖維氈的導(dǎo)熱率與容重的關(guān)系

       電阻加熱爐的改裝

       一般采用硅酸鋁纖維氈包復(fù)或用硅酸鋁纖維成型制品砌筑爐襯，我們采用的是包復(fù)法。改裝時先將電爐絲取出，用粘復(fù)或包復(fù)辦法在爐壁上復(fù)上一層10~15巧毫米厚的耐火纖維氈，并用耐熱鋼條、托架及丁字型卡子周定，然后再放好電爐絲。考慮到高溫時纖維收縮，在纖維氈搭接處應(yīng)加厚。

       采用包復(fù)法改爐的特點是不需改變爐體結(jié)構(gòu)和爐子功率，用料少、費用低、改爐方便、節(jié)電效果顯著。

       硅酸鋁纖維的使用效果

       我們采用包復(fù)法對RJX45一9、X-30箱式電爐和NH一36坑式回火爐進行了改裝。

       RJ冬45一9改裝前后空載升溫試驗曲線見圖1所示，升溫階段耗電量與溫度關(guān)系曲線見圖2所示。由圖可見，當爐溫由130℃升至800℃時，加熱時間從215分縮短到108分；耗電量由147度下降到90度。

圖1 RJX-45-9空載升溫階段，時間與溫度的關(guān)系曲線

圖2 RJX-45-9空載升溫階段，耗電量與溫度關(guān)系曲線

       RJX-45-9裝有205.2公斤的鑄鐵模座的負載時，試驗曲線見圖3、圖4所示。爐溫由140℃升至800℃的加熱時間由280分縮短到120分，耗電量從189度下降到108度。

圖3 RJX-45-9負載升溫階段，時間與溫度的關(guān)系曲線

圖4 RJX-45-9負載升溫階段耗電量與溫度關(guān)系曲線

       由于硅酸鋁纖維多用天然焦寶石作原料，在電弧爐中熔融后用壓縮空氣制成原棉，再制成二次產(chǎn)品。所以這類纖維加熱至900℃以上時，有3Al203·2Si02結(jié)晶呈針狀析出，到1200℃時，隨溫度升高SiO2呈立方晶體析出，此時發(fā)生相變和體積變化，對纖維強度損害較大，逐漸失去強度和彈性，出現(xiàn)斷裂粉化現(xiàn)象，影響纖維材料的使用壽命。因此使用溫度在1050℃以下為宜。有的廠介紹，一般使用壽命可達一年以上，這樣從經(jīng)濟上來說還是合算的。如我廠三臺電爐總?cè)萘?11千瓦，每天工作5小時，一年按300天計算，原全年耗電16萬度，改爐后按節(jié)電30%計算，全年可節(jié)電48000度，電費以0.035元/度計算，可節(jié)約1680元。改爐費648元，五個月便可回收成本。

       硅酸鋁纖維在熱處理電爐中的應(yīng)用還是個開始，我們相信它的使用范圍將會日益擴大，在節(jié)約能源的領(lǐng)域中，發(fā)揮應(yīng)有的作用。同時還可縮短升溫加熱時間，提高設(shè)備利用率和勞動生產(chǎn)率。但是，硅酸鋁纖維氈本身強度較低，纖維間的粘附力差，操作時不注意就會使包復(fù)層局部剝落或造成機械損傷，所以長期使用的設(shè)備以采用纖維成型制品砌筑爐體為宜。