炭素焙烧炉是将炭素材料在隔绝空气的条件下，按照规定的焙烧温度进行间接加热 ，以提高炭素制品的机械强度、导电性和高温性能。目前，我国用于焙烧工序的窑炉有很多种，窑炉炉体一般形状复杂，火道温度高达1350摄氏度，且大多采用硅砖、粘土砖、高铝砖等制品来砌筑。这样砌筑的炉子有两个缺点：一是存在砖缝，难以满足对炉子整体性好的要求；二是设计砖型多为异型砖，砖体大，难以机压成型。采用浇注的方法制成预制件来砌筑炉子可以克服以上缺点。
      根据炭素焙烧炉的具体使用条件，采用AL203-SI02系低水泥浇注料技术，通过对浇注料的强度，热震稳定性和1350摄氏度3H烧后永久线变化率等性能进行详细研究，研制开发出体积稳定性好的炭素焙烧炉炉底用大型预制件。
     利用低水泥浇注料技术，采用粒径小于0.074mm的一级矾土和粒径小于8mm的二级矾土为主要原料，水泥和二氧化硅微粉作为结合系统，并引入适量外加剂制备了AL203-SI系浇注料试样。通过对系列试验配方进行优选，确定满足设计指标要求的生产配方，依照该配方生产出炭素焙烧炉用大型预制件。检测结果表明，生产的预制件的强度，抗热震性和1350摄氏度3H烧后的永久线变化率等性能都满足设计指标要求。显微结构分析表明，预制件1350摄氏度3H烧后的基质中有大量莫来石晶相，另有少量石英和玻璃相。
      结合系统对浇注料体积密度和强度的影响把二氧化硅微粉，高铝水泥，纯铝酸钙水泥三者共同称为浇注料的结合系统。利用高铝水泥作结合剂的AL203-SI02系浇注料常温结合强度尚可，但是，由于高铝水泥带入的CAO与AL203、SI02反应生成低熔点长石类物质。如果高铝水泥加入量过多，会严重降低浇注料的耐火度，从而影响浇注料的高温使用性能。如果引入了10%的高铝水泥，使基质中CAO含量过高，1350摄氏度烧后基质中存在大量玻璃相，导致试样变形严重，不能满足使用要求。作为结合体系的水泥和二氧化硅微粉对浇注料的强度起着决定作用。另外，随着水泥加入量的增加，浇注料中随水泥引入的CAO含量增加，在高温下，浇注料易生成长石类低熔物，导致材料耐火度下降。因此，为了降低结合体系对材料高温性能的影响，应降低水泥加入量。选择纯铝酸钙水泥和二氧化硅微粉作为结合体系是可行的。
       低水泥浇注料强度较高，组织结构致密，不利于改善材料热震稳定性。1350摄氏度烧后试样显示烧后生成的莫来石相比较多，玻璃相对少。由于莫来石生成过程中产生体积膨胀，可以弥补烧结过程中浇注料的收缩，因此，配方中加入适量的膨胀剂，可以与矾土中的 氧化铝反应来调整浇注料的烧后线变化率，保证材料使用的微膨胀。莫来石的量和材料中颗粒组成决定浇注料抗热冲击的能力，莫来石晶相还具有良好的热震稳定性。使用二级矾土作为颗粒料，利用矾土中二氧化硅和 氧化铝的反应可以产生两个效应：一是莫来石效应，由于生成莫来石，提高了材料抗热震性；二是体积效应，基于莫来石的生成，产生的体积膨胀弥补了烧结时的体积收缩，调节了浇注料的永久线变化率，保证材料使用时的微膨胀。