熔鋁爐內(nèi)襯耐火材料通常處于1000℃以下的溫度中。這些耐火材料中都添加氟石或者重晶石等助燒結(jié)劑和抗?jié)櫇駝?，以促進(jìn)材料的低溫?zé)Y(jié)，并提高對(duì)鋁液滲透的抵抗能力。然而，當(dāng)爐子因某種原因?qū)е逻^(guò)熱時(shí)，這些添加劑卻能導(dǎo)致耐火材料過(guò)早發(fā)生蝕損。

     為了克服熔鋁爐內(nèi)襯耐火材料過(guò)早蝕損問(wèn)題，便開(kāi)發(fā)了一種以鋁酸鈣為骨料而以鋁酸鈣水泥為結(jié)合劑的鋁酸鈣(CaO-Al2O3，簡(jiǎn)寫(xiě)為CAA)質(zhì)耐火材料通常CAA是以Al2O3和CaO物料比CaO/Al2O3=1或0.7(摩爾比)的原料通過(guò)熔融而制得，并破碎成不同粒度。由于CAA是由熔融工藝制得的，所以其顯氣孔率幾乎為零。在CAA材料中，其礦物相主要是CaO-Al2O3，熔點(diǎn)為1600℃。

    鋁酸鈣水泥(簡(jiǎn)寫(xiě)為CAC)可通過(guò)燒結(jié)和電熔工藝制取，其化學(xué)成分約為CaO27%、Al2O371%。

    CAA質(zhì)澆注料和普通澆注料于800℃，72h用AZ8GU鋁合金進(jìn)行的對(duì)比坩堝自蝕試驗(yàn)所獲得的結(jié)果表明，CAC結(jié)合質(zhì)澆注料具有優(yōu)質(zhì)的抗?jié)B透能力。相反CAC結(jié)合板狀氧化鋁質(zhì)澆注料卻能被鋁合金熔體深深地滲入其結(jié)構(gòu)中，而且有明顯的剛玉(α-Al2O3)生成。試驗(yàn)結(jié)果還表明，鋁液在加有抗?jié)櫇駝┑酿ね临|(zhì)澆注料中的滲透也很深，即使添加有CAA的黏土澆注料也不例外。

    已經(jīng)明確，鋁熔煉爐中合金熔液和耐火材料之間互相作用主要是熔體向爐襯耐火材料結(jié)構(gòu)中的氣孔內(nèi)滲透，導(dǎo)致SiO2和/或鋁的氧化物還原，生成剛玉(α-Al2O3)。在富鈉合金或用富鈉堿鹽處理的情況下，形成β-Al2O3，使富鋁耐火材料內(nèi)襯剝落而過(guò)早損毀。由于CAA質(zhì)材料幾乎不被鋁液滲透，因而幾乎不存在結(jié)構(gòu)剝落而加快耐火內(nèi)襯損毀的問(wèn)題。

    對(duì)比試驗(yàn)的結(jié)果還表明：不加抗?jié)櫇駝┑腃AA低水泥澆注料的抗?jié)B透性與添加BaSO4(抗?jié)櫇駝?的傳統(tǒng)礬土基低水泥澆注料相同，而且前者的使用溫度可達(dá)到1350℃，這便可以確保即使在爐子過(guò)熱時(shí)也不會(huì)導(dǎo)致耐火內(nèi)襯過(guò)早蝕損的發(fā)生。說(shuō)明以CAA為骨料而以CAC為結(jié)合劑的CAA質(zhì)低水泥澆筑料完全能夠與鋁熔煉爐的使用條件相適應(yīng)。

    另外的研究(500℃，100h抗CO的侵蝕試驗(yàn))結(jié)果則表明，無(wú)鐵破碎的CAA在加熱到800℃后具有優(yōu)良的抗CO侵蝕性能，說(shuō)明以CAA為骨料而以CAC為結(jié)合劑的CAA質(zhì)澆注料也可使用于石化工業(yè)。