При длительной эксплуатации прокатных печей выбор огнеупорных материалов напрямую влияет на срок службы печи, энергоэффективность и безопасность производства. Благодаря своим уникальным эксплуатационным характеристикам, высокоалюминиевые огнеупорные бетоны с микрорасширением постепенно становятся идеальным материалом для облицовки нагревательных печей. Они не только решают проблему усадки и недостаточной прочности традиционных огнеупорных бетонов на глиняной связке после обжига, но и позволяют избежать таких недостатков, как плохая термостойкость низкоцементных огнеупорных бетонов из-за чрезмерной плотности. В частности, в печах с внутренней камерой накапливающего типа микрорасширяющиеся высокоалюминиевые литьевые материалы благодаря своим микрорасширяющимся свойствам могут эффективно уменьшить образование трещин в футеровке печи, предотвратить утечку газа, что значительно повышает безопасность и долговечность печи.

1. Существует множество типов нагревательных печей для прокатки стали, которые используются при температуре ниже 1400 °C и работают в прерывистом режиме, то есть каждые 1–3 месяца печь останавливают для охлаждения, чтобы провести ремонт прокатного станка или удалить окисленную окалину из печи. В 1990-х годах были построены аккумулирующие печи для равномерного нагрева и нагревательные печи, в которых в качестве топлива непосредственно использовался газ с низкой теплотворной способностью, получаемый из доменной печи или генератора. Температура предварительного нагрева газа достигала более 1000 °C, печи отличались высокой тепловой эффективностью, энергосбережением и хорошим качеством нагрева, поэтому этот тип печей получил быстрое развитие. Следует отметить, что в стенках внутренней камеры аккумулирующего нагревательного печи имеются каналы для воздуха и газа, что предъявляет высокие требования к огнеупорным материалам. Вкладыш между камерами не должен иметь трещин, чтобы предотвратить утечку воздушного газа.

　　2. Нагревательные печи для прокатки стали имеют низкую рабочую температуру, работают в прерывистом режиме и имеют сложную конструкцию, поэтому к используемым огнеупорным материалам предъявляются следующие требования: низкое содержание Al2O3, умеренная прочность, хорошая термостойкость и незначительное расширение после обжига. С 1975 года в качестве футеровки нагревательных печей используется огнеупорная пластичная масса со сроком службы более 25 лет, а также огнеупорный бетон на глиняной основе со сроком службы около 10 лет. За рубежом для футеровки нагревательных печей традиционно используются два первых материала, а в отдельных случаях — огнеупорный бетон с низким содержанием цемента. В Китае для футеровки нагревательных печей также используются два первых материала, что позволяет продлить срок службы печей.

　　3. Микрорасширяющиеся высокоалюминиевые огнеупорные бетоны ВГБС преодолевают такие недостатки глинистых огнеупорных бетонов, как низкая прочность и линейная усадка после обжига, а также позволяют избежать таких недостатков низкоцементных огнеупорных бетонов, как высокая плотность и прочность. Для их изготовления используются вторичный и третичный глиноземный клинкер, порошок молитового шлама, порошок корунда, расширители и спекатели, которые смешиваются в пропорциях, обеспечивающих микрорасширение и легкое спекание при средней температуре.

　　4. Содержание Al2O3 в микрорасширяющихся высокоалюминиевых бетонах составляет около 60%, что достаточно для работы нагревательных печей. Из-за высокого содержания AI2O3 бетоны имеют плохую термостойкость и легко отслаиваются; прочность бетонов выше, чем у глиняных огнеупорных бетонов, но значительно ниже, чем у низкоцементных огнеупорных бетонов. Из-за высокой прочности они легко растрескиваются и отслаиваются, что неблагоприятно для использования в нагревательных печах; После обжига при 1400 °C линейные изменения бетонного материала являются положительными, при использовании наблюдается микрорасширение, что предотвращает появление трещин в футеровке печи и уменьшает тепловое отслаивание. Это особенно важно для печей с внутренней полостью и накопительным нагревом. Стенки печи с полостью реже дают трещины или растрескиваются, что предотвращает проникновение газа и воздуха и позволяет избежать аварий.

Таким образом, высокоалюминиевые огнеупорные бетоны с микрорасширением благодаря умеренному содержанию Al₂O₃, отличной термостойкости и микрорасширению после обжига демонстрируют значительные технические преимущества при применении в печах для нагрева стального проката. Они не только способны выдерживать суровые условия периодической эксплуатации, но и удовлетворяют высоким требованиям к герметичности и стабильности футеровки печей с внутренней камерой накопления тепла. В будущем, с продолжающейся оптимизацией технологии огнеупорных материалов, микрорасширяющиеся высокоалюминиевые заливочные материалы, как ожидается, будут широко применяться в большем количестве промышленных нагревательных устройств, обеспечивая более надежную гарантию эффективности, энергосбережения и безопасности производства в металлургической промышленности.