عادة ما يتم حفظ المواد المقاومة للحرارة لبطانات أفران صهر الألومنيوم عند درجات حرارة أقل من 1000 درجة. تتم إضافة الفلورسبار أو الباريت ومساعدات التلبيد الأخرى والعوامل المضادة للترطيب إلى هذه المواد المقاومة للحرارة لتعزيز تلبيد المواد عند درجة حرارة منخفضة وتحسين مقاومة اختراق سائل الألومنيوم. ومع ذلك، عند ارتفاع درجة حرارة الفرن لسبب ما، يمكن أن تسبب هذه المواد المضافة تآكلًا مبكرًا للمواد المقاومة للحرارة. من أجل التغلب على مشكلة التآكل المبكر للمواد المقاومة للحرارة المستخدمة في بطانات أفران صهر الألومنيوم، يتم صب ألومينات الكالسيوم (CaO-Al2O3) المقاومة للحرارة مع ألومينات الكالسيوم كركام وأسمنت ألومينات الكالسيومكما تم تطوير الموثق. عادةً ما يتم تصنيع CAA عن طريق صهر المواد الخام بنسبة مادة Al2O3 إلى CaO CaO/Al2O3=1 أو 0.7 (النسبة المولية) وسحقها إلى أحجام جسيمات مختلفة. وبما أن CAA يتم عن طريق عملية الذوبان، فإن مساميته الظاهرة تساوي الصفر تقريبًا. في مواد CAA، يكون الطور المعدني بشكل أساسي CaO-Al2O3، مع نقطة انصهار تبلغ 1600 درجة.
يمكن تحضير أسمنت ألومينات الكالسيوم (المختصر CAC) عن طريق عمليات التلبيد والصهر الكهربائي، ويبلغ تركيبه الكيميائي حوالي CaO27%، Al2O371%. تظهر نتائج اختبار الحفر الذاتي للبوتقة المقارنة لسبائك CAA والمسبوكات العادية عند 800 درجة و72 ساعة مع سبائك الألومنيوم AZ8GU أن المسبوكات المرتبطة بـ CAC تتمتع بقدرة ممتازة على مقاومة الاختراق. على العكس من ذلك، يمكن لسبائك الألومينا الشبيهة بالصفائح المرتبطة بـ CAC أن تخترق بعمق في هيكلها عن طريق ذوبان سبائك الألومنيوم، وهناك جيل واضح من اكسيد الالمونيوم (-Al2O3). تظهر نتائج الاختبار أيضًا أن سائل الألومنيوم يخترق بعمق الطين المصبوب باستخدام عامل مضاد للتبلل، حتى الطين المصبوب المضاف إليه CAA.
تم التأكيد على أن التفاعل بين ذوبان السبائك والمواد المقاومة للحرارة في فرن صهر الألومنيوم هو بشكل أساسي اختراق المادة المنصهرة في المسام الموجودة في البنية المقاومة للحرارة لبطانة الفرن، مما يؤدي إلى تقليل SiO2 و/أو أكاسيد الألومنيوم لتكوين اكسيد الالمونيوم (-Al2O3). في حالة السبائك الغنية بالصوديوم أو الأملاح القلوية الغنية بالصوديوم، يتكون -Al2O3، مما يتسبب في تقشر البطانة المقاومة للحرارة الغنية بالألمنيوم وتلفها قبل الأوان. نظرًا لأن سائل الألومنيوم لا يخترق مواد CAA تقريبًا، فلا توجد مشكلة تقريبًا في التقشير الهيكلي والضرر المتسارع للبطانة المقاومة للحرارة.
تظهر نتائج الاختبار المقارن أيضًا أن نفاذية المسبوكات المقاومة للحرارة منخفضة الأسمنت CAA بدون عوامل مضادة للترطيب هي نفس نفاذية المسبوكات التقليدية منخفضة الأسمنت القائمة على الألومينا مع BaSO4 (عامل مضاد للترطيب)، ويمكن للأولى يمكن استخدامه عند درجة حرارة تصل إلى 1350 درجة، مما يضمن أنه حتى في حالة ارتفاع درجة حرارة الفرن، فإنه لن يسبب تآكلًا مبكرًا للبطانة المقاومة للحرارة. يوضح هذا أن سبائك CAA منخفضة الأسمنت مع CAA كركام وأسمنت ألومينات الكالسيوم كرابط متوافقة تمامًا مع ظروف استخدام أفران صهر الألومنيوم. تظهر نتائج الدراسات الأخرى (500 درجة، 100 ساعة اختبار مقاومة التآكل لثاني أكسيد الكربون) أن CAA الخالية من الحديد تتمتع بمقاومة ممتازة لتآكل ثاني أكسيد الكربون بعد التسخين إلى 800 درجة، مما يشير إلى أنه يمكن أيضًا استخدام قوالب CAA المصبوبة مع CAA كركام وCAC كمواد رابطة في صناعة البتروكيماويات.
