硅酸鋁耐火纖維是一種較新型的耐火保溫材料。統(tǒng)計(jì)資料表明，用硅酸鋁耐火纖維做電阻爐的耐火材料或保溫材料可節(jié)約能耗20%以上，有的高達(dá)40%。因?yàn)楣杷徜X耐火纖維具有耐高溫、化學(xué)穩(wěn)定性好、導(dǎo)熱系數(shù)低等特點(diǎn)，因此使用硅酸鋁耐火纖維作有色金屬鑄造車間電阻爐的爐襯，可縮短升溫時(shí)間，降低爐壁溫度和能耗。
硅酸鋁纖維有以下幾個(gè)特點(diǎn)。
（1）耐高溫 普通硅酸鋁耐火纖維是將耐火粘土、礬土或高鋁原料在熔融狀態(tài)下采用特殊冷卻方法制成的一種非晶質(zhì)纖維，使用溫度一般在1000℃以下，有的可達(dá)1300℃。這是因?yàn)楣杷徜X耐火纖維的導(dǎo)熱效率和熱容量接近空氣。它由固態(tài)纖維和空氣組成，空隙率達(dá)90%以上。由于大量的低熱導(dǎo)率空氣充滿于氣孔中，破壞了固態(tài)分子的連續(xù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而具有優(yōu)良的耐熱保溫性能。
（2）化學(xué)穩(wěn)定性硅酸鋁耐火纖維的化學(xué)穩(wěn)定性主要取決于它的化學(xué)成份及雜質(zhì)含量。這種材料的含堿量極低，幾乎不和冷熱水作用，在氧化氣氛下非常穩(wěn)定。但在強(qiáng)還原氣氛下，纖維中的Fe2O3、TiO2等雜質(zhì)很容易被還原，影響使用壽命。
（3）容量及導(dǎo)熱系數(shù) 采用不同的生產(chǎn)工藝，硅酸鋁耐火纖維的容量有較大的差別，一般在50~200kg/m3范圍內(nèi)。導(dǎo)熱系數(shù)的大小是衡量耐火保溫材料性能優(yōu)劣的主要指標(biāo)。導(dǎo)熱系數(shù)小是硅酸鋁耐火纖維耐火保溫性能好于其它同類材料的重要原因之一。此外它的導(dǎo)熱系數(shù)同其它耐火保溫材料一樣，也不是常數(shù)，與容重和溫度有關(guān)。
硅酸鋁耐火纖維節(jié)能效果
電阻爐發(fā)熱體發(fā)出的熱量可分為兩大部分，第一部分用來(lái)加熱或熔煉金屬，第二部分是爐襯材料的蓄熱、爐壁散熱以及開啟爐門所產(chǎn)生的熱損失。
要使能量合理利用，就要將上述第二部分熱損失減小到最低限度，提高發(fā)熱體的有效利用率。爐襯材料的選擇及變換對(duì)于蓄熱損失及總熱損失有顯著影響。
在已改造的250kg井式熔煉電阻爐中可以看出，不同爐襯在相同功率、相同條件下升溫時(shí)間可縮短42.3%，爐壁溫度也降低很多，能耗降低了42%，具體數(shù)據(jù)見表1。
在350kg井室熔煉電阻爐中，改造前和改造后熔煉第二爐所用時(shí)間縮短了1小時(shí)。據(jù)統(tǒng)計(jì)已改造的6臺(tái)井室爐及2臺(tái)箱式爐的升溫時(shí)間減少20%~40%，熱效率提高15%以上。
爐襯材料的選用
爐襯的主要作用是隔熱保溫。在選用上要滿足使用溫度、工作壽命，筑爐成本、能源消耗、施工難易等一系列要求，不論耐熱材料還是保溫材料都不應(yīng)長(zhǎng)期超溫使用。表2列出了常用的耐熱材料和保溫材料。
鑄造車間面臨的主要問(wèn)題是如何改造能耗大的電阻爐。改造前應(yīng)對(duì)所改造爐進(jìn)行幾項(xiàng)數(shù)據(jù)的測(cè)定，以便確定改造后是否達(dá)到目的。這些數(shù)據(jù)包括額定功率、環(huán)境溫度、升溫時(shí)間、連續(xù)工作升溫時(shí)間和爐壁溫度。一般情況下建議采用表3所示的耐熱層厚度與保溫層厚度如表3。
舊爐襯偏厚，這是因?yàn)樵蜔岜夭牧闲阅懿患阉痢８脑鞎r(shí)可在滿足設(shè)計(jì)要求的情況下再用一些廉價(jià)保溫材料填充，但爐襯蓄熱損失要有所增加。爐體外表溫度取50~80℃為宜，外表溫度過(guò)高，熱損失增加，外表溫度過(guò)低，爐襯保溫材料就要加厚，浪費(fèi)材料增加爐襯的蓄熱損失。所以在改造時(shí)，窯根據(jù)具體工業(yè)爐使用情況，合理選用。
不難看出怎樣合理利用和節(jié)約能源是工業(yè)部分當(dāng)前迫切需要解決的主要問(wèn)題之一。采用節(jié)能措施要比開發(fā)新能源容易，而保溫技術(shù)又是節(jié)能技術(shù)中容易實(shí)現(xiàn)而且應(yīng)用很廣的一種，由此看出硅酸鋁纖維正在以其獨(dú)特的性能被人們所重視。將來(lái)的發(fā)展前景也是相當(dāng)可觀的。