耐火空心球是一種空心球狀的散狀耐火材料，是一種制作高級隔熱耐火材料的重要原料，與普通隔熱材料相比，耐火空心球制品具有密度小、空隙多、連通少、強(qiáng)度大、耐壓荷重軟化溫度高、重?zé)€收縮率低的特點(diǎn)。

    我們常見的有氧化鋁空心球和氧化鋯空心球，除此之外還有氧化鎂、莫來石、鉻尖晶石、鋁尖晶石等材料制成的。氧化鋁空心球的氧化鋁含量達(dá)99%以上，耐火度接近于2000℃，自然堆積密度為0.8～1.0g/cm3，導(dǎo)熱率低。氧化鋯空心球的二氧化鋯和氧化鈣的含量>99%，耐火度大于2400℃，導(dǎo)熱率低。

    耐火空心球的制作有兩種方法，電熔法和燒結(jié)法。

    電熔法通常是以純氧化物為主要原料，于電弧爐中高溫熔化，待熔體流出時以高壓氣流噴吹，冷卻凝固后形成的直徑為0.2～5mm的人造輕質(zhì)球形顆粒料。例如，以粒度<0.15mm的棕剛玉為原料，加入2%~3%的CaF2,倒入電弧爐中熔融，待棕剛玉完全熔融，熔體不斷有氣泡冒出后，精煉20min,至爐溫達(dá)1900℃以上，提起電極，傾爐噴吹，采用的壓縮空氣壓力0.98MPa,噴嘴直徑40mm,噴嘴寬度5mm,噴嘴固定在爐子下方75mm,噴嘴與爐嘴夾角68°。所得空心球氧化鋁含量為92.1%,粒度0.2~5mm空心球的堆積密度為750kg/cm2。

    燒結(jié)法是采用可燃物作為核，將球核放入成球盤，調(diào)整好成球盤的轉(zhuǎn)速后，使球核在盤內(nèi)一邊翻轉(zhuǎn)、滾動，一邊加入結(jié)合劑與耐火原料干粉，讓球核吸附結(jié)合劑，裹上干粉成球。經(jīng)烘干、鍛燒而制成陶瓷空心球。裹粉成型工藝制成的空心球具有堆積密度小，球壁均勻、光滑，成球率高，成本低、效率高、性能好的優(yōu)點(diǎn)。裹粉燒結(jié)制球工藝解決了生產(chǎn)高檔輕質(zhì)耐火材料制品所需體積密度小于0.6g/cm3耐火空心球原料的問題。

    耐火空心球可作為制造隔熱制品的原料或直接以散狀料用作高溫窯爐的隔熱層。氧化鋁空心球制品以70%的氧化鋁空心球與30%的α-氧化鋁細(xì)粉為原料，用硫酸鋁溶液為結(jié)合劑，采用振動成型制成坯體，經(jīng)干燥后，根據(jù)不同情況采用高溫?zé)苫蜉p燒成制品。可作為直接與火焰接觸的高溫爐內(nèi)襯、背襪、爐管、托盤、保護(hù)罩等，可以在1800℃下長期使用。氧化鋯空心球制品是將75%的不同粒度的氧化鋯空心球、25%的氧化鋯細(xì)粉，外加4%氧化鈣細(xì)粉作穩(wěn)定劑，以硼砂溶液作黏結(jié)劑，經(jīng)混合、成型、干燥后，在高溫下燒成。可用作超高溫爐的爐襯和真空感應(yīng)爐的填料，使用溫度可達(dá)2200℃。

    瑞森耐材認(rèn)為，總之與其他輕質(zhì)隔熱材料相比，氧化物空心球隔熱材料的特點(diǎn)是使用溫度高、強(qiáng)度大和熱導(dǎo)率小安全。而且其體積密度比同成份的致密制品低50%左右，可直接作為高溫窯爐的內(nèi)襯，承受高溫的沖擊，目前除了正常應(yīng)用外還廣泛應(yīng)用于硅化鋁電爐、鋁絲爐、鎢棒爐、高溫燃?xì)忾g歇窯和隧道窯等窯爐上，良好的應(yīng)用可以節(jié)約20%左右能量消耗。