氧化铝空心球砖是可以直接用作高温热工设备工作衬高级轻质隔热材料，但其抗热震性仍不能满足使用要求，特别是用作间歇式高温窑工作衬时很容易出现开裂：另外，氧化铝空心球需要高温烧成，不是属于节能环保型生产方式，所有在以氧化铝空心球为主原料上还需要开发新的高温隔热产品，目前空心球预制块作为高温窑工作衬的大规模应用还不多。本文主要介绍了氧化铝空心球浇注料及制作后的空心球预制块的实际应用情况。
1：原料选择
1.1本实验中选用临界度为3mm的氧化铝空心球、板状刚玉（≤3mm）、白刚玉粉（≤0.045mm）、α-AL2O3微粉（d50=5μm）、铝酸钙水泥CA-70等为主要原料。主要原料的化学组成见表1
本试验中还采用了一种多糖高聚物DX，它既可以改善浇注料浆体的流变特性，以提高浇注料的施工性能：又可以在热处理过程中烧失，以增加浇注料基质中的微孔。
1.2：配方设计
高热阻是隔热保温材料必备的基本特性之一。空心球制品主要是依靠空心球原料密闭的气孔和制品基质中气孔获得较高的热阻。在制品气孔率一定时，制品内部的气孔越分散，气孔直径越小，气孔内部的对流传热阻力增大：同时，根据散射原理，声子导热和光子导热的阻力提高，辐射传热减少。
本实验中通过使用临界粒度小（3mm）的空心球来减小常规气孔的尺寸。同时，通过在基质中引入有机物DX来引入微孔。此外，通过配方设计，使制品的相组成具有“杂质效应”，以进一步提高制品的热阻。
由于空心球自身强度较低，裂纹扩展至空心球时很容易穿空心球而过而延续延伸。为此，在配料中加热临界粒度为3mm的板状刚玉颗粒，以增强制品的韧性：此外，还利于原位生成最佳含量CA6 时的膨胀效应产生适量微裂纹来提高制品的韧性。强度方面，通过合理配料，利用水泥、微粉的化学反应和烧结来获得所需的强度。
轻质或半轻质浇注料主要以配料当中轻质原料的均匀分布(不存在偏析)以及制品内部没有较大气孔为第一要素。DX的加入改善了体系的流变特性，防止粉料底沉和空心球上浮。
通过一系列试验最终优选出最佳配方见表2
按照表2配料，并按试验获得的最佳加水量9.7%~10%加水搅拌，振动城行为40mmX40mmX160mm的样条，自然养护12h后拆模，在110℃干燥24h，然后分别在1050、1150、1250、1350、1450、1550、和1650℃、热处理3h。按常规标准方法检测不同条件下处理后试样的常温抗折强度、常温耐压强度、体积密度、加热永久线变化，结果见表3
从表3可以看出：干燥后试样的常温抗折强度和常温耐压强度分别达到了5.6和14.3MPa。干燥后试样的强度主要来源于水泥和微粉的水化和胶凝。1000和1100℃热处理后试样的强度比干燥后试样的低，这符合铝酸钙类水泥结合浇注料的普遍规律，因为干燥试样中的结合相在此温度下分解，而新的结合还未生成，体系也没有烧结。从1100℃开始，新的结合相逐渐生成，试样也逐渐烧结，因此强度逐渐增大。
从表3还可以看出：1050~1650℃热处理后试样均产生永久性膨胀，并且膨胀率从1050℃到1450℃逐渐增大，这主要是因为原位CA6 的形成具有膨胀效应。但1550和1650℃热处理后试样的膨胀率急剧减小，这是因为基质烧结致密化导致的收缩抵消了形成原位CA6的大部分膨胀。1050℃热处理后，由于水泥水化产物分解。1050℃热处理后，由于水泥化产物分解，挥发份消失，DX等可燃物烧失，试样的体积密度明显减小。随着热处理温度的继续升高，商鞅体积密度的变化与试样的烧后线变化存在一定的关联。
此外，还对1550℃3h热处理后试样进行了抗热震试验：在1100℃加热10min后风冷10min，循环3次后检测试样的常温抗折强度。经计算，热震后试验的抗折强度保持率为15%。
2 应用
按表2配料制成230mmX300mmx200mm的预制块，在8m³间歇式高温窑上局部使用。此间歇式高温窑的工况是：最高工作温度为1600℃，平均升温速率为22℃·h-1，平均降温速率为25℃·h-1.
结果发现：预制块使用12个月后未出现剥落、短砖等异常现象，而要门口的空心球机制砖出现剥落、断砖，窑墙、窑顶的空心球机制砖初选断砖、倾塌。按表2配料对间歇式高温窑损毁的部位进行直接浇注修补，效果也令人满意，其寿命与全新窑衬相当。
要取得好的应用效果，一是材料的性能要达标，二是窑炉结构设计要合理，
砌筑质量也要符合要求。譬如工作衬厚度以230~250mm为佳，过小会增加外围保温层的热负荷，过大会因为太大的温度梯度造成工作衬砖断裂或出现裂纹。此外，保温层的保温性能也必须良好，一方面可以减少散热，节约能源：另一方面可以减少空心球预制块的温度梯度，减少预制块的断裂或开裂。