硅质绝热板(silica  insulating  board)

以石英砂为主要原料，与纤维复合而成的隔热耐火制品。美国于1969年首先在钢锭模帽口侧壁上使用绝热板；1976年中国洛阳耐火材料研究院、武汉钢铁公司等进行试制开发、试用，至20世纪80年代初期普遍推广使用。

分类       硅质绝热板按用途分为铸锭用绝热板和连铸中间罐用绝热板；后者按使用部位不同又分为衬板(壁板、端板、底板)和冲击板。

性能         硅质绝热板的物理指标，见表。

工艺        包括原料处理、结合剂选择和生产方法。

原料     石英砂系天然原料，经破碎成为小于0.5mm的细颗粒料，在硅质绝热板中，作为耐火填充料填充于纤维材料形成的网络骨架之中，使制品具有耐火性能和高温使用性能，并使制品内形成微气孔，在高温下仍具有良好的透气性。

所用纤维材料包括无机纤维和有机纤维。无机纤116维有硅酸铝耐火纤维、石棉、矿渣棉、玻璃纤维等；有机纤维主要用纸浆、草浆及废纸、废子棉、破布等。这些材料的选用根据各地具体条件确定。纤维在绝热板中形成网络骨架结构，使制品质轻、隔热，并对制品的整体性和可挠性起重要作用。

结合剂           使制品具有足够的强度。使用的结合剂分无机和有机两种。无机结合剂有水玻璃、硅溶胶、粘土，有机结合剂有亚硫酸纸浆废液、淀粉、羧甲基纤维素、脲醛树脂、酚醛树脂等。水玻璃作结合剂虽然结合能力强，但在存放期易吸潮，在高温状态下易产生液相，使用后粘钢锭，难于脱落；硅溶胶价格高；亚硫酸纸浆废液，虽然价格低廉，也有足够的结合能力，但制品易吸潮变形。为了防止吸潮，制品表面需经过石蜡浸渍处理，工序复杂；羧甲基纤维素作结合剂的制品容易产生收缩变形，同时也吸潮；脲醛树脂作结合剂在制品烘干时放出刺激性气体，对环保不利；酚醛树脂虽然价格较高，但所制绝热板不吸潮，可长期存放，因此被多数厂家所采用。当用酚醛树脂作结合剂时，为了提高强度，需加入适量六次甲基四胺作固化剂。

为了改善某些性能，或根据当地的资源条件，添加一些其它原料。例如为了降低体积密度，加入适量粉煤灰空心微珠、膨胀珍珠岩；为了提高高温强度，加入适量结合粘土；为了利用当地资源，采用价廉的松香树脂做结合剂等。

制造方法      硅质绝热板的制造方法分为半干法和湿法两种。

(1)半干法。按配料比将合格的纤维材料、耐火填充料、结合剂及适量的水混合搅拌，机压成型，干燥热处理，即制得绝热板成品。这种制品体积密度大，热导率高。但纤维材料呈球状，不易混匀；粉尘大，劳动条件差；结构不均匀，强度低，破损率高。因此，这种工艺已被逐渐淘汰。

(2)湿法。按配料比将合格的纤维材料加入足量水中，使纤维充分松懈，然后加入耐火填充料及结合剂，混合搅拌，制成均匀料浆，以真空吸滤、压滤或真空吸滤压滤成型，干燥及热处理后，制成硅质绝热板。湿法生产时粉尘少，劳动条件好；纤维松解充分，制品结构均匀；热导率低，有适当的强度和可挠性，使用效果好。因此，这种工艺被广泛采用。

湿法工艺中成型方法有抄取法、压滤法、真空吸滤法、真空吸滤一压滤法、真空脱水一挤压法、长网铺浆法等。抄取法是将制好的料浆放入抄取网箱，用抄取机的转筒上毛布抄取，成型筒转动造成抄取层多次叠加，制成板坯。此法系连续生产，制品为层状结构，体积密度大，但透气性较差。

压滤法是将制好的料浆倒入带有筛网的模具中用压力机挤压过滤制成湿坯。该法为间歇式生产，制品结构均匀，但孔隙排列杂乱，致使透气性差。真空脱水一压滤法是先将料浆用真空法脱去大量水分，再放入模具中机压成型。该法为间歇式生产，产品透气性较差。

真空吸滤法，将制好的料浆放入铺有筛网的模具中，模具与真空吸滤箱相连，以真空吸滤除去多余的水分。该法为间歇式生产，制品中纤维网络结构良好，结构均匀，孑L隙排列垂直于板面，透气性好，制品使用效果好。

真空吸滤一压滤法是在真空吸滤的同时施加机械压力，兼备了两种方法的优点。

长网铺浆法是将料浆均匀地铺展在连续移动的长网上，长网经过真空吸滤箱负压吸滤后制得湿板坯。这种工艺吸取了真空吸滤法的优点，又变间歇式为连续式生产，但只适宜于大幅面平板的生产，而且设备投资高。

比较上述成型方法的优劣后，多数厂家生产铸锭用硅质绝热板多用真空吸滤法，生产连铸中间罐用硅负绝热板用真空吸滤一压滤法。

用途      铸锭用硅质绝热板用于浇注镇静钢的钢锭保温帽口，配合使用保护渣和发热剂，能有效地延缓钢锭帽部钢液的凝固，使帽部钢液填补钢锭内钢液的凝固收缩，有效地降低了钢锭头部的缩孔，从而降低钢锭切头率，提高成材率。在原来用于浇铸沸腾钢的钢锭模上部内衬以绝热板浇注镇静钢，简化了整模操作，显著地降低了镇静钢的生产成本。

连铸中间罐用硅质绝热板适用于普碳钢的连铸中间罐，浇钢前可不烘烤而直接使用，节约烘烤盛钢桶包用燃料；同时因其较耐火砖热容小，热导率低，保温效果好，钢液在中间罐内温度降低较少，因而允许降低出钢温度10℃左右，改善了炼钢工艺条件；绝热板砌筑方便，用后清理容易，改善了劳动条件。