近年来，预烧预制件技术已经成为耐火技术中一个专门的领域。为了使耐火衬具有较好的使用性能，且消耗较少的资金，最有效的方法就是采用预烧预制件砌筑耐火衬。印度的研究人员通过选择合适的原料，改变水泥加入量，研究了低水泥浇注料预制件的热力学性能。
    试验所用的主要原料有：40%Al2O3的骨料（w(Al2O3)=40.8%、w(SiO2)=55.7%），硅线石砂（w(Al2O3)=57.8%、w(SiO2)=39.2%），红柱石（w(Al2O3)=58.6%、w(SiO2)=39.1%），活性氧化铝（w(Al2O3)=98.71%），高铝水泥（w(Al2O3)=66.75%、w(CaO)=29.8%），SiO2微粉（w(SiO2)=95.8%）。配料时，逐渐增加铝酸钙水泥的加入量，相应减少活性氧化铝的加入量，保持各个配方中Al2O3含量约为50%，具体配比见表1。按配方称料，每组5 kg，在搅拌机中干混5 min后，加入适量水或硅溶胶混合均匀，振动浇注成所需尺寸的试样。根据现有的标准检测试样的物理和化学性能。分别选取110 ℃ 24 h烘干及特定温度预烧后的试样测试其高温抗折强度，选取预烧后的试样测试其荷重软化温度。并对烧后试样进行显微结构分析。
表1 浇注料的具体配方（w）/%

    研究结果：（1）化学分析结果显示，三个配方的化学组成相差不大，Al2O3含量接近50%，SiO2含量约为48%；随着热处理温度的升高，三组试样的常温耐压强度均逐渐增大，显气孔率先升高后降低；热处理温度低于1 500 ℃时，试样ACA0的常温耐压强度值均最低，而1 500 ℃热处理后，三组试样的常温耐压强度差别不大；热处理温度≤1 100 ℃时，三组试样的显气孔率均随热处理温度的提高而升高，超过1 100 ℃时，显气孔率降低，这表示试样开始烧结的温度高于1 100 ℃，完成烧结要在更高的温度；生成莫来石会引起体积膨胀，但可以使颗粒之间形成互锁结构而使试样致密；1 500 ℃热处理后，试样ACA0的线变化率最大，表示试样中生成了大量莫来石，而另外两组配方由于添加有高铝水泥，多种成分存在生成液相引起收缩抵消了部分膨胀。（2）测量不同温度下的高温抗折强度，和1 100 ℃下相比，三组试样1 200 ℃下的高温抗折强度均呈下降趋势，这是因为1 200 ℃下生成液相的缘故；在更高温度下开始生成莫来石，其高温抗折强度则开始增大；值得特别注意的是，试样ACA0此后随着温度的升高，高温抗折强度呈逐渐增大的趋势，而其他两组试样的高温抗折强度一直增大到1 300 ℃，高于此温度后开始急剧下降。（3）测量三组试样1 500 ℃下高温抗折强度随保温时间的变化趋势，结果显示，在最初的5 h内，三组试样的高温强度均呈逐渐降低的趋势，随后又逐渐增大；这可能是因为，红柱石分解产生富SiO2液相导致试样的高温强度下降，随后，该富SiO2液相与活性氧化铝反应形成二次莫来石使试样的高温强度增大；保温时间越长，生成的二次莫来石量越多，保温时间为24 h时，二次莫来石化反应基本完成，这表明，任何一组试样在特定的温度下热处理24 h后，高温强度将不再随保温时间产生变化；（4）选取两组试样（ACA0和ACA6）1 500 ℃ 24 h预烧后，测量其荷重软化温度，结果显示，试样ACA0的荷重软化温度远高于ACA6；这是因为在ACA6试样中，CaO和SiO2同时存在，易于形成类似于钙长石的转熔液相，使试样的荷重软化温度降低；显微结构分析显示，试样ACA0中形成了莫来石互锁结构，比较致密，试样ACA3中莫来石颗粒较小且分布不均匀，试样ACA6中没有清晰可见的莫来石颗粒生成且基质中有大量闭气孔和玻璃相存在。
    总之，对于改善预烧预制件的热力学性能，低水泥体系是不合适的，CaO、SiO2和Al2O3同时存在会生成大量液相，影响试样的高温抗折强度和荷重软化温度，且CaO不利于红柱石二次莫来石化的进行。最好的选择是，在红柱石细粉存在的条件下，不加入任何高铝水泥，可以形成莫来石互锁结构，从而改善试样的热力学性能。