瑞森耐材耐火空心球的分类、制作及应用

   耐火空心球是一种空心球状的散状耐火材料，是一种制作高级隔热耐火材料的重要原料，与普通隔热材料相比，耐火空心球制品具有密度小、空隙多、连通少、强度大、耐压荷重软化温度高、重烧线收缩率低的特点。

    我们常见的有氧化铝空心球和氧化锆空心球，除此之外还有氧化镁、莫来石、铬尖晶石、铝尖晶石等材料制成的。氧化铝空心球的氧化铝含量达99%以上，耐火度接近于2000℃，自然堆积密度为0.8～1.0g/cm3，导热率低。氧化锆空心球的二氧化锆和氧化钙的含量>99%，耐火度大于2400℃，导热率低。

    耐火空心球的制作有两种方法，电熔法和烧结法。

    电熔法通常是以纯氧化物为主要原料，于电弧炉中高温熔化，待熔体流出时以高压气流喷吹，冷却凝固后形成的直径为0.2～5mm的人造轻质球形颗粒料。例如，以粒度<0.15mm的棕刚玉为原料，加入2%~3%的CaF2,倒入电弧炉中熔融，待棕刚玉完全熔融，熔体不断有气泡冒出后，精炼20min,至炉温达1900℃以上，提起电极，倾炉喷吹，采用的压缩空气压力0.98MPa,喷嘴直径40mm,喷嘴宽度5mm,喷嘴固定在炉子下方75mm,喷嘴与炉嘴夹角68°。所得空心球氧化铝含量为92.1%,粒度0.2~5mm空心球的堆积密度为750kg/cm²。

    烧结法是采用可燃物作为核，将球核放入成球盘，调整好成球盘的转速后，使球核在盘内一边翻转、滚动，一边加入结合剂与耐火原料干粉，让球核吸附结合剂，裹上干粉成球。经烘干、锻烧而制成陶瓷空心球。裹粉成型工艺制成的空心球具有堆积密度小，球壁均匀、光滑，成球率高，成本低、效率高、性能好的优点。裹粉烧结制球工艺解决了生产高档轻质耐火材料制品所需体积密度小于0.6g/cm3耐火空心球原料的问题。

    耐火空心球可作为制造隔热制品的原料或直接以散状料用作高温窑炉的隔热层。氧化铝空心球制品以70%的氧化铝空心球与30%的α-氧化铝细粉为原料，用硫酸铝溶液为结合剂，采用振动成型制成坯体，经干燥后，根据不同情况采用高温烧成或轻烧成制品。可作为直接与火焰接触的高温炉内衬、背袜、炉管、托盘、保护罩等，可以在1800℃下长期使用。氧化锆空心球制品是将75%的不同粒度的氧化锆空心球、25%的氧化锆细粉，外加4%氧化钙细粉作稳定剂，以硼砂溶液作黏结剂，经混合、成型、干燥后，在高温下烧成。可用作超高温炉的炉衬和真空感应炉的填料，使用温度可达2200℃。

    瑞森耐材认为，总之与其他轻质隔热材料相比，氧化物空心球隔热材料的特点是使用温度高、强度大和热导率小安全。而且其体积密度比同成份的致密制品低50%左右，可直接作为高温窑炉的内衬，承受高温的冲击，目前除了正常应用外还广泛应用于硅化铝电炉、铝丝炉、钨棒炉、高温燃气间歇窑和隧道窑等窑炉上，良好的应用可以节约20%左右能量消耗。