退火爐爐體通常長36m，分為四個控制段：加熱段、保溫段、急冷段和緩冷段。加熱段爐膛高3m，其他三段爐膛高2.25m，每兩段之間有一個距爐底1.3m的高壓下梁將相鄰兩段隔離。退火時各段溫度分別控制為：1050～1100℃、960～1000℃、780～830℃、560～610℃。 整個爐體從進料到出料上斜2%，鑄管在爐底軌道上由撥爪推動前進，爐兩側安裝有５對對中機,對鑄管行進中跑偏進行校正。
爐底原由五層耐火磚砌成，最下面一層輕質磚為立砌，厚122mm，中間三層為平砌，每層厚65mm，最上層粘土磚也為立砌，厚度為114mm。軌道采用耐熱鋼，材質為3Cr24Ni18Si2，軌道的鋪設兩邊采用耐火磚固定。由于使用多年，爐底耐火磚變形較大，耐熱鋼軌道也嚴重變形，而且固定耐火磚已大部分損壞，因此退火過程中管子在爐內運行不平穩(wěn)，退火后管子的橢圓度增大，有的外表出現外凹導致報廢，更嚴重的是因軌道橫向位移，尤其是在對中機處造成軌道脫節(jié)，導致亂爐，出現大批廢品。停爐檢修時，對軌道進行校直、更換和固定，固定采用焊接，將每根道軌首尾焊死，相互連接，由于焊接時產生應力較大，加上道軌受熱膨脹等原因，焊點很快斷開，每隔半個月左右就得停爐檢修一次，嚴重影響了生產。為此鑄管公司決定對爐底及軌道進行改造。
2 改造方案的設計
鑒于耐火澆注料熱穩(wěn)定性好、線變化率低、形變小等特點，鑄管公司大膽提出以鋼纖維增強耐火澆注料制成的預制件代替易變形的耐熱鋼，將原來的 五組軌道全部去掉，同時將最上面一層立砌的粘土磚也全部去掉，采用低水泥澆注料打結爐底。
改造采用的鋼纖維增強耐火澆注料預制件形狀改造后爐底結構爐底表面為厚120mm的55# 低水泥澆注料，澆注爐底表面時預留5條斷面為210×80mm的凹槽，軌道即設置在凹槽中。
3 新材料性能及試驗研究
耐火澆注料熱穩(wěn)定性好，線膨脹系數比耐熱鋼小，但其耐磨性及其強度卻難以與耐熱鋼相比(耐火澆注料的理化指標見表１)。以耐火澆注料代替耐熱鋼作退火爐軌道是否能滿足退火的需要呢？為此，做了如下試驗。
3.1 耐磨性
為研究耐火料預制件的耐磨性，用預制件搭成斜度為2%的軌道(退火爐斜度為2%)，將軌道置于退火爐的加熱段內，并將退火爐加熱段爐內溫度升至退火溫度(1080～1100℃)，用減速機構以0.85m/s的速度(退火時管子最大運行速度為0.85m/min)勻速將一通徑為800mm、厚度為36mm、長度為1500mm、表面粗糙度為100μm的圓鋼管上下拖動10000次，軌道厚度平均下降0.22mm。以軌道表面磨損不大于10mm為安全運行的極限，則退火時管子可滾動軋過次數為45.5萬次，退火量可達63.4萬t(DN800mm管的標準重量為139kg)。由此可見，預制件的耐磨性足以滿足退火的需要。
3.2 抗壓強度
仍以DN800mm管為研究對象，管子在軌道上滾動時，與軌道的接觸面寬度在2mm以上。以1.5 mm寬度計算，5條軌道與DN800mm管子的接觸面積為15cm2 ， 軌道所受壓強為9.3MＰa，則預制件的抗壓強度為所受壓強的8.6倍 。
3.3 抗折強度
由抗折強度計算承受DN800mm管所需的最小橫截面積為11.6 cm+2 ，而一條軌道的橫截面積為240cm2 。以上試驗研究表明：預制件的耐磨性及強度足以滿足退火需要。
4 施工
4.1 爐底的打結
(1)設置預制件凹槽打結所需模具，模具的澆注面均涂油以利于脫模。
(2)攪拌：采用飲用水，按重量準確稱量，加水量為5%～10%，用強制式攪拌機進行攪拌，攪拌時間控制在5min左右。
(3)膨脹縫的預留：在爐體長度與寬度方向上，每隔約2m留一條寬10mm的膨脹縫，縫內填入硅酸鋁耐火纖維氈，各條膨脹縫應錯開。
(4)加水攪拌后的澆注料在25min內用完，澆注料硬化約24h后脫模，進行潮濕養(yǎng)護，總養(yǎng)護時間為50h。
4.2 鋼纖維增強耐火澆注料預制件的設置
預制件設置時兩側放置一塊厚為5mm的油氈紙，兩根預制件連接處留5mm寬的膨脹縫，縫內填入硅酸鋁耐火纖維氈，五條軌道的膨脹縫相互錯開。爐底平面寬度方向的平直度、五條軌道寬度方向的平直度及爐底平面、五條軌道長度方向的2%斜度，采用激光器光束測量手段來保證。
5 改造效果與分析
改造后的爐底設置有預埋軌道的凹槽，整條軌道的下半部都埋在爐內，固定條件非常好，杜絕了因軌道橫向位移導致亂爐而出現大批廢品的現象。
鋼纖維增強耐火澆注料是以高鋁礬土、熟料或剛玉等為骨料和粉料，加入結合劑和適量的耐熱不銹鋼纖維，并加入適量的外加劑配制而成的耐火澆注料，其熱穩(wěn)定性強，變形小，耐磨性好，強度高，具有較好的抗削落、抗沖擊性能。采用鋼纖維增強耐火澆注料預制件代替耐熱鋼軌道，不但結構簡單，施工方便，工期短(比采用耐熱鋼短5d)，造價低(節(jié)約資金20余萬元)，而且其耐磨性及強度完全滿足退火要求。