隨著鋼鐵新技術的發展，鋼鐵工業用耐火材料技術也有了劃時代的轉變和發展，國內外的鋼鐵廠紛紛利用當前契機，大力發展煉鐵技術，不斷提高高爐的有效容積，諸多的冶煉技術進步均提高了出鐵系統的負荷，增大了出鐵溝耐火材料的侵蝕破壞程度，相關的耐材費用大幅提高。國內各鋼鐵廠隨著煉鐵工藝的不斷革新，冶煉強度的不斷提高，對主溝及渣鐵溝通鐵量不斷提出了更新、更高的要求。

1、國際上高爐出鐵溝澆注料主要分為日本和歐美兩大流派，日本主要是4000W以上的大型高爐，所用原材料主要是致密電熔剛玉、碳化硅、碳素；而歐美主要是2000—3000f的大中型高爐，所用原材料主要是板狀氧化鋁、棕剛玉、碳化硅、碳素；日本高爐的出鐵溝壁厚在300—400衄，而歐美出鐵溝壁厚在500 m左右。根據有關資料，歐美出鐵溝通鐵量要明顯高于日本，其原因是歐美出鐵溝壁厚大于日本，故用通鐵量無法衡量高爐出鐵溝澆注料的水平，為此引入熔損速率(mm／kt—p)作為統一的評判標準：熔損速率新溝壁厚一使用后壁厚)／總通鐵量。從熔損速率看日本出鐵溝技術水平要優于歐美，而從先后引進的歐美出鐵溝澆注料和日本同類產品在我國的使用實際來看，日本的出鐵溝澆注料水平要略勝一籌。

從代表世界出鐵溝澆注料先進水平的日本近年來的報道看，其熔損速率在3．21 mm／kt—P左右。在材質方面，主要是以AI。O,一SiC—C系材質為主，即使有添加尖晶石或MgO的報道，主要還是用于脫硅的場合或從機理、實驗室工作角度進行的探索，未見有成功的工業性應用報道，由此看來AI：0，一SiC—C質系列澆注料是可以滿足高爐出鐵溝的操作要求的。就大、中型高爐出鐵溝耐火材料而言，國內的水平在熔損率為3．3 mm／kt—P左右。

2、宏觀經濟角度分析：04年至今，國內各大鋼分別新建、在建大中型高爐數十座，鋼材市場供大于求的過剩勢頭已展現在眼前。寶鋼大幅下調06年首季鋼價，平均降幅達到16％，因此出鐵場耐材增收節支勢在必行。

3、以首鋼為例：現在高爐主溝、支溝、撇渣器、擺動溝所用溝料是同樣的澆注料，其主溝的過鐵量達到15萬噸以上，其成分主要由剛玉、碳化硅微粉、鋁酸鈣水泥、硅粉和添加劑組成。澆注料各種成分在鐵溝料中使用的主要成分比例各單位不盡相同，首鋼在20世紀90年代初使用的主要成分比例大致是：焦粉40％一50％：黏土15％一20％；剛玉25％；碳化硅20％一25％。又如：寶鋼提出主出鐵溝一次性通鐵12萬噸(原為10萬噸)的使用要求；上鋼一廠提出主出鐵溝熱修補一次通鐵13萬噸(原為12萬噸)的需求。

目前，隨著科學技術的進步，高爐爐前用耐火材料有了飛速的發展，各種新的材料在逐步試驗及應用，使鐵溝的過鐵量有大幅提高并大幅降低爐前鐵溝修墊的勞動強度。

?1、目前首鋼在京本部共四座高爐，其中一、三高爐有三個鐵口，爐容均是2536M3。二、四高爐有二個鐵口，二爐爐容1726M3，四爐爐容2100M3。根據高爐的生產要求，鐵溝的澆注有冷澆與熱澆之分。有三個鐵口的高爐因施工時間長，可采取冷澆方式，有兩個鐵口的高爐因施工時間短，只能進行熱澆，相比之下，熱澆時的勞動強度大于冷澆方式。

2、本論文“長壽化”內容基本局限于使用維護范疇，不包括對各種澆注料本身性能的研究。

3、從源頭把關控制澆注料進貨渠道，確保同等價格使用最優質澆注料是長壽化的前提基礎。

首鋼高爐出鐵溝澆注料包括：鐵溝澆注料、渣溝澆注料、擺動溝澆注料、主溝熱噴補料等系列產品。首鋼總公司技術部門及供應部門按照非壟斷采購招標的原則，引進諸多供應商開展競爭，優勝劣汰。供應商有無錫寶耐、北京寶宜、河南亞中、南方、洛陽、鞍山等6家。在出鐵溝系列澆注料中，主溝使用的條件最為苛刻，其使用溫度最高，沖刷力最大，同時受到鐵水和熔渣的侵蝕都是其它使用場合無法比擬的，如果主溝一旦出現滲漏，直接經濟損失就在百萬以上，因此主溝用料的水平最能代表整個澆注料的實用水平。

由于首鋼沒有主溝專用澆注料，而通用鐵溝澆注料代替，因此我們對鐵溝澆注料的質量更加關注。目前，我們使用北京寶宜和無錫寶耐的澆注料有較好的耐沖刷性能和抗侵蝕性能。經三年來統計的渣鐵溝澆注料熔損率平均參數2．75 m／kt—P。

三年首鋼渣鐵溝澆注料絨損率平均參數

4、嚴密監控施工過程，確保生產工藝操作規程的無差錯執行。出鐵溝澆注料施工過程對最終交付爐前使用的質量起著決定性作用，這也是人為因素最多、最容易出現問題的過程。接觸耐材的人們常說澆注料“三分材料、七分施工”此言雖然有些夸張，但從側面反映了使用中施工和維護的重要性。為此：要求上至管理人員，下至生產現場的一線工人，無差錯地認真貫徹執行崗位堆積和崗位責任制，努力做到“精心、再精心”。

l、1995年至今1-4號高爐出鐵溝全部應用澆注料，一條出鐵整溝含：主溝、鐵溝、渣溝、撇渣器、殘鐵溝、擺動流嘴溝、一代溝齡通鐵量標準200萬噸左右，有效壽命三年左右。(指以鋼結構溝殼更換一次)。

2、筑溝工藝——鋼結構溝殼內側砌襯高鋁磚——安裝胎具——澆注——脫?！婵尽ㄨF。

3、溝體耐材結構：鐵溝料、渣溝料、鐵溝噴補料、免烘烤料、鐵口泥套料、鐵溝搗打料、高強鐵溝墊補料、鋁碳溝蓋、高鋁磚、粘土磚等。

4、維修：一般正常情況是指對澆注料的有效工作層作維修，工作層的有效區域指溝壁厚度的50％，永久層在未受損害的前提不維修。

5、一期溝齡通鐵量：15萬噸。

1、堵鐵口放凈殘鐵并清理。

2、人工對出鐵溝工作面渣鐵侵蝕層作解體清理。必須將舊料鏟除，要見到永久層或磚襯，高壓風吹掃雜物。

3、施工前徹底清理施工機具和胎具，攪拌機等。胎具工作面涂上潤滑油以利脫模，采用強制式攪拌機混煉澆注料。

4、檢查澆注料在貯運期間有否受潮結塊現象，應剔除結塊受潮料。

5、核對澆注料的名稱、牌號、避免投料失誤。

6、澆注料用水須清潔、PH值在6-8之間。

7、參考加水量：鐵溝料5—6％、渣溝料5．5-6．5％之間。

8、干料投入攪拌機內干混1分鐘，隨后加入水量的80％水攪拌，以保證澆注料即有良好的流動性又有理想的可塑性。因此將剩余水徐徐加入，視其干濕成度，直至獲得適宜的成型流動性能為止。要嚴格杜絕和控制習慣性人為亂加水現象，目前我們規定有專人負責攪拌和加水。(必須采用二步加水法)

9、加水攪拌好的澆注料應在30分鐘內用完。以免放置時間過長，引起濕料凝固影響施工質量。

10、振搗：對澆注料質量的優與差尤為顯的重要，正確的振搗方法是交叉垂直密實方法進行，振搗效應以澆注料表面翻漿和無明顯排氣泡為佳。防止漏振或過振。04年我們感到振搗器力度不夠。將1．0KW振搗器調動為1．5KW。同時糾正了重視閘板區域而不重視主溝兩側，特別是鐵口區域的成型質量o

11、脫模及烘烤，澆注料的厚度與通鐵壽命呈正比，而養護與烘烤又是澆注料達到使用強度的關鍵環節。三個鐵口的出鐵溝，可以冷修、其施工期為7個工作日，二個鐵口的出鐵溝就只能熱修，其施工期為16小時，因此二、四爐修溝就必須采用快速拆除清理、澆注、擠壓出充分的時間留給烘烤避免因時間緊，烘烤升溫過快，導至澆注料在烘烤過程中出現爆裂現象。

冬季澆溝氣溫低，要求供方在料中增加適量促凝劑，加快脫水時間。

不斷延長通鐵壽命是我們努力的目標，我們面臨如何解決出鐵溝長壽化的主要因素體現在二個方面：

其一、對主溝結構的合理改造。

其二、加強主溝在中后期使用中的維護

主溝改造：

1、改造主要集中在三個區域

氧化脫碳區——指耐材在出鐵過程中暴露在空氣中的部分。

渣蝕區——指被爐渣覆蓋的部分

鐵水沖刷區——指被鐵水覆蓋的部分

2、一、三號高爐為貯鐵式主溝，二、四號高爐為j}貯鐵式，生產中發現二、四爐出鐵時間鐵流落點呈拋物線或弧線直擊主溝底部，在鐵口1．5M處形成沖擊坑，如果不及時修補，造成此坑擴大并大量存鐵，不但影響主溝壽命，嚴重時還會燒穿主溝．為防止燒穿，爐前工平均每三天熱墊溝一次，每次2小時，每次用免烘烤料1．5噸左右。04年度，二、四爐4條主溝熱墊就達332次，每次都是單爐門連續出鐵，也給高爐爐況的順穩帶來許多隱形的未知變數。04年二、四高爐因墊溝單場連出造成爐內瞥風108次，減產4800噸。

3、2005年我們先后對二、四高爐4條主溝進行了儲鐵式改造。主溝改造是利用更換鋼結構之機采用原鋼結構，并將主結構向爐門方向前移0．5m．新的澆注模具從第二節開始加深，儲鐵容積增加了1．81—1．85m3。

4、通過改造使鐵水的沖擊落點直接落在主溝儲存的鐵水液面中，杜絕直接沖刷溝底料層，主溝的損壞得到減緩，不但減少職工三天墊一次主溝的熱勞動強度．也使主溝的使用壽命得以延長。

?1、主溝損壞較快的部位是氧化脫碳區和渣蝕區，撇渣器的過眼部位渣鐵沖刷嚴重。主溝氧化脫碳區和渣蝕區損壞嚴重，渣線以下部位侵蝕較輕，不易拆除，增加了工作的勞動強度和耐火材料的浪費。1998年高爐主溝改選后，在全廠1-4號高爐主溝和撇渣器過眼全面實行熱噴補工作。

2、熱噴補施工是利用壓縮空氣作為噴補耐火材料的載體，將耐材和水在噴槍內混合后噴射到施工部位。根據首鋼渣系情況，噴補料屬于高鋁質噴補料，加入特殊的粘結劑、添加劑，具有很好的粘結強度及很強的抗沖刷、抗腐蝕性能。

3、噴補時主溝壁處在高溫狀態(呈紅色，溫度大約在800℃以上)噴補效果最佳。出鐵后，及時放凈撇渣器和主溝內的積鐵，迅速清凈殘渣殘鐵，然后進行了噴補。噴補溝壁時，先對噴補部位噴涂薄薄一層再向一側延伸噴補，這樣來回擺動，逆層疊加，待每層料濕干時再噴上新的一層；噴補過眼時，適情況插入模具，噴補不規則部位應降低噴射速度，噴補厚度較薄的部位，噴槍與墻面可呈45。角，由下至上實施；噴補完后，讓噴補料自行干燥燒結一小時，然后即可出鐵。注意：溝壁內無需冷卻，嚴禁往溝內噴水或風吹，清理粘結在溝壁上的殘渣可與噴補同時進行，根據高爐順穩情況，一次性熱噴補時間不大于5小時。

4、熱噴補技術是主溝維護的重要措施，它對主溝局部侵蝕較厲害部位及時進行修補，延長了主溝的使用壽命，降低了工作的勞動強度和主溝耐火材料的消耗，無需人工進行烘烤，每次用料2—3噸，熱噴涂一次安全出鐵2-3萬噸左右，一條溝一般噴涂1—3次，可使主溝過鐵量由原來的8—10萬噸增加到現在15萬噸以上。

近三年我們在實踐中從澆注料的優選 生產操作工藝優化 技術改造合理化的循環往復，將技術創新與出鐵溝使用長壽化相結合，極大地提高了耐材的綜合使用性能，熔損速率明顯減少，出鐵溝通鐵量明顯增加，噸鐵耐材消耗在降低。我們還一直學習先進的管理經驗，收集信息，不斷總結，在技術經濟指標上努力攀登高標準，目前已取得較理想的效果。

經過3年多使用現場的反復實踐，我們克服了諸多的困難和難題，使生產操作工藝趨于成熟，澆注質量逐步穩定，噸鐵單耗的下降使經濟效益也明顯提高。但制約出鐵溝使用壽命。