硅砖因其对热冲击和梯度的高抵抗力而用作焦炉耐火材料。然而，硅砖的结晶性质导致在长时间加热时会发生大的体积变化。此外，硅砖目前的形状导致了需要大量的工作时间和人力成本。熔融石英模块化大型浇注块对焦炉的建造和维修非常有意义。为此，圣戈班比利时公司（BELREF SA）通过化颗粒级配开发出了一种新型熔融石英质预制件，新设计的耐火材料可以用一个大的整体浇注块代替普通硅砖，从而减少停工时间和维修成本（砌筑时间和人力）。其采用0-7 mm熔融石英（w(SiO₂)＞95%）为主要为原料，优化颗粒级配（PSD），将原料加入强力搅拌机中先干混5 min，然后加水湿混，振动浇注成型。在空气中养护24 h脱模后，在105 ℃干燥24 h；然后以5 ℃/min加热至1 100 ℃烧成。性能检测结果发现，与颗粒级配未优化相比，PSD优化后，材料具有高的生坯密度和强度，有利于脱模。烧成后材料具有高密度（1.89 g·cm^-3）、低气孔率（14%）以及较高的常温耐压强度（72 MPa），远大于客户要求（>30 MPa），详情见表1。此外，由于结晶量有限，制备的材料还具有膨胀率低（低于0.2%）以及耐火度高（>1 500 ℃）的特点确保了在焦炉使用中产品的体积稳定性和热稳定性。

表1  新开发的材料与传统材料烧后性能对比

根据实验室以及工业试验结果，成功制备了工业用产品（600 kg），这些模块化砌块使修复焦炉炉墙更方便，而且接缝数量显著减少，从而提高了炉衬砌筑效率。