高热稳定性氧化铝空心球砖是一种使用温度可高达700℃的高温隔热体积密度的耐火材料。它广泛应用于温度变化频繁、热冲击负荷大、不接触液体物质的高温炉窑内衬上。
武钢硅钢片厂共有7条热处理作业线的五氧化炉、其拱顶都是采用由日本引进的氧化铝空心球砖。
无氧化炉属于连续退火炉，由于硅钢生产的复杂性，炉内用氢气、氮气作保护很多，一旦某一装置发生故障，炉内燃烧控制系统必须立即关闭切断，炉子降温熄火。因此，炉子反复升降温的情况较多，所以对炉内耐火材料要求是应具有优良的抗热震稳定性。
影响硅钢热处理炉炉衬寿命的关键是氧化铝空心球砖的热震稳定性，氧化铝空心球砖中莫来石相的存在可以改善砖的热震稳定性。我们研究了原料的种类，矿化剂、原料处理工艺，按比例配料及烧成工艺制度等对莫来石形成的影响，以及对氧化铝空心球砖热震稳定性的影响，以氧化铝空心球和氧化铝粉味主要原料，添加适量粘土等，以磷酸盐作结合剂，经手工成型和高温烧成获得稳定性氧化铝空心球砖。研制的产品必须达到下列指标
Al2O3≥83%，SiO2≤15%，Fe2O3≤0.3%
气孔率≥50%，热震稳定性(1100℃水冷)≥20次，常温耐压强度≥6MPa，重烧线变化(1600℃，3h)≤±0.2%，热导率(平均温度350±10℃)>0.642W(m·K)，产品成品率≥95%。
研制过程
(1)对日本进口的氧化铝空心球砖的使用情况进行总结和理化性能进行分析；
(2)对粘土、蓝晶石、硅线石等硅矿物进行莫来石化反应试验；
(3)选择合适的外加剂和原材料，并据在不同的加入量对比烧成后的热震稳定性数据，确实合适的原料加入量；
(4)在不同烧成温度下比较试验砖的耐压强度，重烧线变化和热震稳定性等的变化，制定出工业生产的工艺制度；
(5)通过工业生产中制品烧成尺寸的变化情况得出模具缩放尺寸的比例；
(6)根据多次试验，确定出最佳的烧成温度，使制品在烧成中形成针柱状莫来石，达到研制攻关目的。
(7)编制高热稳定性氧化铝空心球砖质量标准。
研制成效
我们以氧化铝空心球为骨料，氧化铝细粉和含硅矿物为基质，添加微量外加剂、纸浆、硫酸铝等作结合剂，经混炼、振动成型、干燥和烧制成抗热震稳定性优异的氧化铝空心球砖。
氧化铝空心球砖坯在烧成过程中，含硅矿物质和氧化铝细粉发生二次莫来石化反应，在微量外加剂的促进下，莫来石呈针柱状发育。针柱状莫来石晶体长径比较大(8~9倍)。而且针柱状莫来石相互交错，镶嵌构成结构稳定，力学强度大的三维网络结构，因而大幅度地提高了氧化铝空心球砖的抗热震稳定性及高温性能。
由于在氧化铝空心球砖基质中形成由针柱状二次莫来石构成的三维网络结构，其杂质含量低，制品高温性能好，其主要性能见表1。
表1 氧化铝空心球砖主要性能
