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1 硅酸铝概述
硅酸铝纤维制品是60年代初期发展起来的一种纤维状的轻质耐火材料。按其结构形态来说它属于非晶质（玻璃态）纤维。它是以硬质粘土熟料或工业氧化铝粉与硅石粉合成料为原料，采用电弧炉或电阻炉熔融，经压缩空气喷吹（或甩丝法）成纤而制成的。其化学组成主要为三氧化二铝（30～55%）和二氧化硅。经再加工成毯、毡、板、纸、绳等制品及各种预制块及组件等。
2、分类及特性
2.1低温硅酸铝纤维：一般Al2O3含量大于40%。这种纤维生产成本低、收缩率高、有害杂质含量要求不严、售价便宜，仅比矿物纤维略贵，但耐热性较矿物棉好。使用温度700～800℃，为工业炉复合炉衬提供了有利条件，解决了一般纤维状隔热材料不能承受使用温度700～900℃间的空档。
2.2普通硅酸铝纤维：以天然硬质粘土熟料为原料，纤维Al2O3含量≥45%，有害杂质含量3%～4%。纤维使用温度1000℃。
2.3高纯硅酸铝纤维：以工业氧化铝粉与硅石粉的合成料为原料，使有害杂质含量<1%。不仅使用温度高于普通硅酸铝纤维，且适用于还原性气氛。纤维使用温度1100℃。
2.4高铝纤维：以工业氧化铝粉与硅石粉合成料为原料。纤维Al2O3含量≥55%，有害杂质含量<1%。由于纤维Al2O3含量较高，并使纤维中Al2O3与SiO2含量的比值接近于莫来石组成，减少了方石英析晶量，从而提高纤维耐热性及抗热振性能。纤维使用温度1200℃。
2.5含铬硅酸铝纤维：在高纯硅酸铝纤维合成料中加入3%～6%三氧化二铬，以抑制非结晶纤维受热条件下出现的析晶变化，故又称铬稳定化纤维。纤维使用温度1200℃。
2.6含锆硅酸铝纤维：在氧化铝粉及硅石粉合成原料中加入锆英砂，使纤维中ZrO2含量达12%～15%。纤维使用温度提高到1300℃。
3、主要生产方法及工艺流程
3.1主要生产方法
硅酸铝纤维原料的熔融一般采用电炉作为熔化设备，主要有电阻炉和电弧炉两种。纤维的成形方法分为喷吹法、甩丝法和甩丝-喷吹法等。
3.2 工艺流程
电弧法喷吹成纤、湿法制毡工艺：
合格配合原料加入电弧炉中熔融，形成流股，流股经压缩空气或蒸汽喷吹后成为纤维，经过除渣器除渣后，集棉形成成品纤维。成品纤维被送入搅拌槽旋涡除渣后，被送至贮料槽，施加粘接剂后形成浆料。浆料经压机模压或真空吸滤，干燥形成硅酸铝棉成品。
电阻法喷吹（或甩丝）成纤、干法针刺制毯工艺：
硅酸铝纤维干法针刺毯，根据其成纤方法不同，有两种生产工艺；电阻法喷吹（包括平吹和立吹）成纤、干法针刺制毯工艺；电阻法甩丝成纤、干法针刺制毯工艺。
"针刺制毯"是借鉴无纺针刺工艺技术开发而成，散状纤维坯送入针刺机针刺时，由于刺针上钩状针脚，使纤维层互相紧密交织，以提高纤维毯的抗拉强度及抗风蚀性能。
4、硅酸铝棉及其制品的标准指标
GB/T 16400-1996《绝热用硅酸铝棉及其制品》规定产品指标中物理性能有：长度、宽度、厚度、密度、含水率、渣球含量、导热系数（平均温度500℃）、抗拉强度、加热线收缩率。另外不同种类棉的化学成分也不完全相同。
5、硅酸铝纤维卷毡与管壳性能的比较
硅酸铝纤维卷毡是采用熔融喷吹法生产的。其纤维较一般的熔融喷吹法生产纤维长，纤维在制品内部会交织成更多密闭的小“气室”，即气孔，因而其导热系数较一般的熔融喷吹纤维制品低，保温效果更好。管壳制品内的纤维排列方式与卷毡相比有很大的不同，卷毡内纤维排列方式近似于层铺式，而管壳内纤维排列方式介于层铺与叠砌式之间，其导热系数较卷毡大，保温效果较卷毡略差。下面通过计算过程来说明这一点。
一般蒸汽管道温度在500℃左右，在此取500℃，环境年平均温度取20℃，保温外壁温度取40℃，年平均风速取2m/s。管道以630管道为例。
假定保温厚度为100㎜
保温层平均温度为270℃，则卷毡的导热系数λm＝0.086w／mk
管壳的导热系数λm＝0.1065 w／mk
（卷毡的容重为100㎏／m3，管壳的容重为128㎏／m3）
定性温度为30℃，则空气常数λ＝0.0267 w／mk μ＝18.6*10-6
V＝16*10-6 Pr=0.701
通过计算得Gr=1.44*109
Gr* Pr=1.014*109 由此查表得c=0.13 n=1/3
计算得Num=130.597
则自由对流换热系数αw=4.201w/m2℃
通过计算得雷诺数Re=103750 由Re查表得A＝0.0239 n=0.805
由此计算得Nu＝259.277
则强制对流换热系数αcw=8.34 w/m2℃
散热损失q= εC0+αw（40-20）
+αcw（40-20）
=370.8 w/m2
由导热方程计算得卷毡的保温厚度δ＝94.5㎜＜100㎜
管壳的保温厚度δ＝113.4㎜>100㎜
由此结果说明在相同的介质温度，环境温度，外壁温度等因素的情况下，卷毡的保温厚度小于管壳的保温厚度，更能节省材料;在相同的保温厚度的情况下卷毡的外壁温度低于管壳外壁温度，散热损失低，保温效果更明显;从容重方面考虑，卷毡利用较少的材料达到了管壳的效果，这说明窑炉，管网更趋轻型化。
