CN109797261B - 可快速修补的高性能主铁沟及其制备方法和施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可快速修补的高性能主铁沟，由外向内依次包括：外壳和浇注料层，其中，所述主铁沟还包括抗冲刷耐磨衬板，所述抗冲刷耐磨衬板嵌在铁水冲击落铁点处的浇注料层中，且所述抗冲刷耐磨衬板与所述浇注料层共同构成主铁沟的内衬结构。本发明主铁沟可方便快速地完成主沟修补，尤其是在主铁沟落铁点处有损坏时，只需更换新的抗冲刷耐磨衬板即可，从而缩短了主铁沟修补时间；且该主铁沟还具有使用寿命长、通铁量大、经济收益高的优点。本发明还公开了一种上述主铁沟的制备方法和施工方法。

Description

可快速修补的高性能主铁沟及其制备方法和施工方法

技术领域

本发明涉及高炉炼铁技术领域，更具体地，特别是涉及一种可快速修补的高性能主铁沟及其制备方法和施工方法。

背景技术

高炉主铁沟是承接高炉铁水和炉渣的通道，是实现渣铁分离的重要结构部件。由高炉内流出的渣铁液对主铁沟不断的冲刷和侵蚀，造成了主沟内衬的损毁，所以要定期对主铁沟进行维修，目前主铁沟的维修方式是定期大修，中期小修补一次到两次。大修时，主铁沟内残铁放出后，将整个主铁沟内衬表面氧化损毁部分拆除，然后经过支模、浇注、脱模和烘烤等步骤完成维修，大修过程用时大于24小时；小修补时，主沟残铁放出后，将主沟内衬表面损毁部分拆除，尤其是损毁严重的落铁点处内衬，同样经过支模、浇注、脱模和烘烤过程完成修补，修补用时在15～20小时。有部分钢厂在主铁沟小修补时不允许放残铁，修补过程只能在出铁间隙在损毁严重的落铁点处支铁板进行浇注，无法进行放模具套浇，这样施工方式严重影响修补质量，大大降低了通铁量。

以上可以看出，现有主铁沟维修技术存在的主要问题有以下两方面：(1)影响主铁沟内衬寿命的关键部位是落铁点处内衬，若能够改进落铁点处铁沟内衬性能，将会延长主铁沟使用寿命，现有技术中虽然会对铁沟进行分区采用不同材质材料，加强落铁点处材料性能，以提高整体主铁沟的性价比，例如分为主沟前段和后段，或者主沟渣线和铁线，但是分区过于宽泛，不同材料之间界线不明确，鉴于材料成本考虑，对落铁点处内衬材料性能增强有限，限制了主铁沟通铁量的提升；(2)小修补时间较长，尤其对于双铁口和单铁口高炉来说，钢铁厂都希望缩短主沟修补时间，尽快恢复正常生产，确保高炉顺行和经济效益；小修补施工质量较差，影响主沟后期使用寿命。

因此，有必要对高炉出铁用主铁沟进行优化和改进，从而来延长其使用寿命，提高通铁量，减小吨铁消耗，提升耐材厂家和钢铁厂的经济效益。

发明内容

基于上述问题，本发明的目的在于提供一种经济效益高、可快速修补的高性能主铁沟，以解决现有技术中主铁沟修补时间长、主铁沟使用寿命短、通铁量低等问题。

本发明的另一目的在于提供一种上述主铁沟的制备方法。

本发明的还一目的在于提供一种上述主铁沟的施工方法。

上述目的是通过以下技术方案实现的：

根据本发明的一个方面，本发明提供的可快速修补的高性能主铁沟，由外向内依次包括：外壳和浇注料层，所述主铁沟还包括抗冲刷耐磨衬板，所述抗冲刷耐磨衬板嵌在铁水冲击落铁点处的所述浇注料层中，且所述抗冲刷耐磨衬板与所述浇注料层共同构成主铁沟的内衬结构。

优选地，所述抗冲刷耐磨衬板为无水泥、无硅灰、无沥青、无碱金属钠盐的高性能环保耐火预制件，是通过模具一体成型制作而成的，其中，

所述抗冲刷耐磨衬板的原料，按重量份计，包括：

优选地，所述非氧化物复合粉，按重量份计，包括：炭黑：1～3份，氮化硅：2～4份，碳氮化钛：1～5份，以及钛酸铝：2～4份。

优选地，所述含镁铝尖晶石刚玉，Al₂O₃含量≥96wt％，MgO含量≤4wt％，级配为：15mm～8mm 0～10份，8mm～5mm 10～15份，5mm～3mm 10～15份，3mm～1mm 10～15份。

优选地，所述电熔致密刚玉，其Al₂O₃含量≥98wt％，体积密度≥3.8g/cm³，级配为1mm～0.2mm 10～15份，粒度≤0.074mm 10～15份。

优选地，所述活性氧化铝微粉，为CL370型双峰氧化铝，其Al₂O₃含量≥99wt％，D50≤2.3μm。

优选地，所述纳米铝溶胶，固含量≥20％，粒径≤20nm。

优选地，所述金属硅粉，其Si含量≥95wt％，粒度≤0.074mm；所述润湿剂，为GLYDOL N1003型润湿剂；所述防爆纤维，为水溶性防爆纤维，纤维长度3～5mm，熔点≤100℃。

根据本发明的另一方面，本发明提供的上述主铁沟的制备方法，包括：

按照权利要求2中的重量份数，称量含镁铝尖晶石刚玉、电熔致密刚玉、SiC、非氧化物复合粉、活性氧化铝微粉、金属硅粉、润湿剂、以及防爆纤维，在搅拌机中搅拌约5分钟；

按照权利要求2中的重量份数，称量纳米铝溶胶，调整纳米铝溶胶加入量使振动流动度达到130～140mm；

然后倒入相应的抗冲刷耐磨衬板模具中，用振动棒捣实排出气孔；

空气中养护24小时后脱模、于110℃烘烤24小时，得到抗冲刷耐磨衬板；

将所述抗冲刷耐磨衬板固定在主沟模具上，置于主铁沟落铁点处；

浇注浇注料，将所述抗冲刷耐磨衬板浇注在所述浇注料层中，得到所述主铁沟。

根据本发明的还一方面，本发明提供上述主铁沟的施工方法，包括：

主沟大修时，将两块抗冲刷耐磨衬板固定在主沟模具两侧，且所述抗冲刷耐磨衬板的中心点位置距离出铁口2000～4000mm处；现场浇注内衬结构的其余部分；待浇注料硬化后脱模、烘烤不小于10小时，完成主沟大修；

主沟小修补时，将内衬结构中的抗冲刷耐磨衬板拆除；将新的抗冲刷耐磨衬板安装在原抗冲刷耐磨衬板位置处，新抗冲刷耐磨衬板与基体缝隙通过浇注料进行填补，接着烘烤2～4小时，完成主沟小修补。

本发明与现有技术相比具有以下的创新性和有益效果：

(1)主铁沟在使用过程中，落铁点处主沟内衬损毁严重，基本上都要经过一到两次修补使得主沟前后部分蚀损一致，才能够获得经济利润，一次修补用时一般都在15小时以上，对于单铁口高炉，要进行休风停产，影响钢厂经济效益，对于双铁口高炉，需要对场铁口的连续出铁，会引起铁口区域炉缸温度升高，带来安全隐患。本发明主铁沟在落铁点处设置抗冲刷耐磨衬板，与浇注料层共同构成主铁沟的内衬结构，即复合内衬结构，可方便快速地完成主铁沟的修补，且修补质量高，尤其是在主铁沟落铁点处内衬有损坏时，只需将抗冲刷耐磨衬板部分拆除后更换新的抗冲刷耐磨衬板，缝隙处用浇注料填补，烘烤2～4小时即可，整个修补用时5～8小时，比现有技术(单一内衬的主铁沟)缩短修补时间50％以上，钢铁厂能够较快的恢复生产。

(2)本发明中主铁沟所采用的抗冲刷耐磨衬板，其采用含镁铝尖晶石刚玉作为骨料，因其具有良好的强度、抗热震性、抗剥落性、抗渣性，提升了材料的抗冲刷耐磨性，同时具有较好的高温结构韧性，可加强抗冲刷耐磨衬板与基体浇注料的结合性，解决预制件与浇注料之间结合不佳的问题。在小粒径1～0.045mm部分组分采用高体积密度的电熔致密刚玉，有利于材料形成最紧密堆积模型，增大材料体积密度，提升整体材料的抗冲刷耐磨性。骨料采用含镁铝尖晶石刚玉和电熔致密刚玉的组合，从宏观尺度上赋予材料具有最佳的耐磨性、抗渣铁冲刷和侵蚀性。基质部分以高莫氏硬度的SiC为主成分，可提高材料的抗冲刷性和抗热震性，同时配以CL370型双峰氧化铝微粉，相比普通氧化铝微粉，粉体易分散不团聚，可有效填充颗粒之间的间隙，降低结合剂用量，提高材料的致密性。

本发明抗冲刷耐磨衬板组分中的非氧化物复合粉引入了碳氮化钛，其兼有碳化钛和氮化钛的优点，具有高熔点、高硬度、抗氧化性好等优点，抗渣铁浸润，能有效减少渣铁对材料侵蚀，同时可增强材料的断裂韧性，在一定程度上释放耐磨衬板所承受的渣铁冲击应力。复合粉中炭黑、钛酸铝和氮化硅通过在倾斜式搅拌机中高速混合，充分均匀分散，在高温下可原位反应生成碳氮化钛，这种原位生成的碳氮化钛增强基体的结合性，随着耐磨衬板的磨损消耗，新的碳氮化钛不断生成，对材料基体形成持续的保护。本发明引入的炭黑作为替代现有技术中沥青的碳源，残炭量高、抗渣铁润湿性好、无污染，同时部分炭黑会与加入的金属硅反应生成SiC，这种原位形成的SiC结合强度高，更有利于抵抗渣铁的冲刷。

本发明抗冲刷耐磨衬板采用的是水溶性防爆纤维，在浇注体烘烤时便可熔化，形成微气孔以利于浇注体水分的排出，提高耐磨衬板的防爆性。

本发明抗冲刷耐磨衬板以纳米铝溶胶为结合剂，以替代现有技术中铁沟浇注料中的水泥结合剂，减少了Ca²⁺引入，减少了由水泥在高温下生成的低熔点物质；相比硅溶胶结合剂，减少了SiO₂的引入，增加了基体刚玉相含量，提高了材料的抗冲刷耐磨性。同时以纳米铝溶胶为结合剂，耐磨衬板可快速烘烤，减少施工时间，满足主铁沟快速修补的需求。

本发明抗冲刷耐磨衬板采用GLYDOL N1003型润湿剂，有利于粉体物料的分散和润湿，特别是对碳黑、石墨等难润湿分散碳源，从而减少结合剂加入量，改善物料的流动性，提高碳元素在物料中的结合性。

在高炉炼铁生产过程中，采用本发明抗冲刷耐磨衬板作为主铁沟落点处的内衬材料，无水泥、无硅灰、无沥青、无碱金属钠盐，具有良好的结构韧性、抗热震性、抗渣铁浸润性、抗冲刷耐磨性、抗氧化性、微膨胀性，是新一代的主铁沟内衬材料，提高了主铁沟落铁点处的性能，提高了主铁沟的使用寿命。

(3)主铁沟落铁点处是渣铁冲刷侵蚀最严重部分，本发明的抗冲刷耐磨衬板可极大地提升该区域的抗渣铁冲刷和侵蚀性，延长主铁沟的使用寿命，主铁沟周期通铁量比现有技术可提升30～50％。该衬板的材料成本相比普通主沟浇注料增加较多，从经济效益方面核算，无法在主铁沟的较大范围使用，而采用本发明的主铁沟结构，也就是只是在主铁沟落铁点处2000～4000mm范围内增加材料成本，使得本发明在提升了主铁沟使用寿命的同时，也提升了经济效益，获得较高的性价比，且方便了主铁沟的修补。

本发明主铁沟的制备方法和施工方法、操作方便、修补时间短，可提高生产效率，提高修补质量。

附图说明

图1是本发明可快速修补的高性能主铁沟的俯视图；

图2是图1中A-A处的剖面示意图；

图3是本发明可快速修补的高性能主铁沟中的抗冲刷耐磨衬板的主视图；

图4是本发明可快速修补的高性能主铁沟中的抗冲刷耐磨衬板的侧视图。

具体实施方式

下面结合附图更详细地描述本发明的可快速修补的高性能主铁沟。

图1、图2、图3和图4示意性地示出了本发明的可快速修补的高性能主铁沟的结构，图1、图2、图3和图4仅是结构示意图，并不反映可快速修补的高性能主铁沟的精确尺寸。

如图2所示，本发明的一种可快速修补的高性能主铁沟，由外向内依次包括：钢板外壳3和浇注料层2，其中，所述主铁沟还包括抗冲刷耐磨衬板1，所述抗冲刷耐磨衬板1嵌在铁水冲击落铁点处的浇注料层2中，即被浇注在铁水冲击落铁点处的浇注料层2中，且所述抗冲刷耐磨衬板1与所述浇注料层2共同构成主铁沟的内衬结构。进一步地，所述抗冲刷耐磨衬板1的外表面与浇注料层2表面共同形成完整的主铁沟内壁。

本发明设置方便更换的抗冲刷耐磨衬板1，使得主铁沟修补更方便、更快速；延长了主铁沟的使用寿命；提升了经济效益。尤其是在主沟中期修补期间，铁水冲击落铁点造成该抗冲刷耐磨衬板1处损坏时，可直接将该抗冲刷耐磨衬板1拆除后更换新的抗冲刷耐磨衬板1，缝隙处用浇注料填补即可，拆卸方便，整个修补过程无需整体支模修补，可方便、快速地完成主铁沟的修补工作。在主沟大修时，将抗冲刷耐磨衬板1固定在主沟模具的两侧，主铁沟的内衬结构的其余部分通过现场浇注形成。

如图1和图2所示，所述抗冲刷耐磨衬板1可以为两块，相对设置在主沟两侧内壁落铁点处，可以是所述抗冲刷耐磨衬板1设置在距离出铁口2000～4000mm处，优选为距离出铁口3000mm处，也就是抗冲刷耐磨衬板1上部中点距离出铁口位置约为3000mm处。所述抗冲刷耐磨衬板1，长、宽、高的尺寸分别可以为：2000～4000mm、200～300mm、700～1000mm。如图1、图3和图4所示，所述抗冲刷耐磨衬板1的横截面可以为矩形；沿长度方向的纵截面可以为矩形；沿宽度方向的纵截面可以为平行四边形，且斜边的倾斜角度与主铁沟的倾斜角度一致，该结构可保证主铁沟的内衬结构的整体性，减少抗冲刷耐磨衬板1与基体之间的缝隙。

所述抗冲刷耐磨衬板1的顶部可以设置用于与主沟模具固定的吊耳4。抗冲刷耐磨衬板1的底部可以设置固定销6，固定销6被浇注在浇注料层2中，从而避免抗冲刷耐磨衬板1发生偏移，保证了主铁沟的内衬结构的整体稳定性。为了方便与主沟模具捆绑固定更加牢靠，抗冲刷耐磨衬板1的一侧(朝向主沟一侧)还可以设置固定板5，优选地，固定板5设置在抗冲刷耐磨衬板1的下部靠近底部的地方；其中，在主铁沟修补期间，作为替换用的抗冲刷耐磨衬板1上可以不设置固定板5。本发明中所述抗冲刷耐磨衬板1是通过模具一体成型制作而成的结构。如图3和图4所示，所述抗冲刷耐磨衬板1，从上到下依次可以包括：两个吊耳4、两个固定板5、两个固定销6。

采用本发明可快速修补的高性能主铁沟(进行修补)的施工方法，包括：在主沟大修时，拆除主沟内衬损毁部分，通过吊耳4和固定板5将抗冲刷耐磨衬板1固定在主沟模具两侧，其中，抗冲刷耐磨衬板1的中心点位置距离出铁口约3000mm，即抗冲刷耐磨衬板1位于落铁点位置处；现场浇注主铁沟内衬结构的其余部分；待浇注料硬化后脱模、烘烤不小于10小时。

在主沟小修补时，将受损的旧的抗冲刷耐磨衬板1(及其固定销6)拆除；将新的抗冲刷耐磨衬板1安装到主铁沟内衬结构中形成的凹槽中(旧的抗冲刷耐磨衬板1拆除之后，内衬结构中形成凹槽)，其中，新的抗冲刷耐磨衬板1可以通过其固定销6插入到拆除旧抗冲刷耐磨衬板1的固定销6所形成的孔中来完成安装；新抗冲刷耐磨衬板1与基体(即内衬结构的其他部分)缝隙通过浇注料进行填补，接着烘烤2-4小时，即可完成主沟小修补。其中，修补用的抗冲刷耐磨衬板1可以无固定板5。

本发明的可快速修补的高性能主铁沟中的浇注料层2为Al₂O₃-SiC-C质浇注料，具有良好的抗渣性、抗热震性。该Al₂O₃-SiC-C质浇注料技术指标如表1所示。

表1Al₂O₃-SiC-C质浇注料技术指标

本发明可快速修补的高性能主铁沟中的所述抗冲刷耐磨衬板1可以为无水泥、无硅灰、无沥青、无碱金属钠盐的高性能环保耐火预制件，通过模具浇注而成。所述抗冲刷耐磨衬板1的原料，按重量份计，包括：含镁铝尖晶石刚玉：30～45份；电熔致密刚玉：20～30份；SiC：20～30份；非氧化物复合粉：6～16份；活性氧化铝微粉：2～6份；金属硅粉：1～4份；纳米铝溶胶：4～8份；润湿剂：0.05～0.1份；防爆纤维：0.1～0.5份。

其中，所述含镁铝尖晶石刚玉，是氧化铝基镁质复相材料，可以按照如下方法得到：以工业氧化铝粉为主料，氧化镁粉为添加剂，经细磨、成型、干燥，在1750～1950℃温度下烧结而成。在反应过程中生成的镁铝尖晶石相，嵌入在刚玉相中，形成的含镁铝尖晶石刚玉，应用在耐火材料中，相比普通烧结刚玉具有较好的强度、抗热震性、抗剥落性、抗渣性和骨料与基质结合性增强。其中，在所述含镁铝尖晶石刚玉中，要求Al₂O₃含量≥96wt％，MgO含量≤4wt％，级配为：15mm～8mm 0～10份，8mm～5mm 10～15份，5mm～3mm 10～15份，3mm～1mm 10～15份。

所述电熔致密刚玉中，其Al₂O₃含量≥98wt％，体积密度≥3.8g/cm³，级配为1mm～0.2mm 10～15份，粒度≤0.074mm 10～15份。

所述非氧化物复合粉，按重量份计，组成为：炭黑：1～3份，氮化硅：2～4份，碳氮化钛：1～5份，以及钛酸铝：2～4份。其中，所述炭黑，为热裂解法生产，其碳含量≥99wt％。所述氮化硅，其总氮TN含量≥37％，粒度≤0.045mm。所述碳氮化钛，其总氮TN含量10.8～13.5％，游离碳F.C≤0.3％，粒度≤0.045mm。所述钛酸铝，其钛酸铝相含量≥95％，体积密度≥3.1g/cm3，粒度≤0.074mm。所述非氧化物复合粉的制备方法：将各组分，按其重量份称量，倒入倾斜式搅拌机中混合，转子转速控制在150～180r/min，混合时间控制在3～5分钟，混合后即可装入防水包装袋中密封保存。

所述活性氧化铝微粉，为CL370型双峰氧化铝，Al₂O₃含量≥99wt％，D50≤2.3μm。

所述金属硅粉中，其Si含量≥95wt％，粒度≤0.074mm。

所述纳米铝溶胶，固含量≥20％，粒径≤20nm。

所述润湿剂，为GLYDOL N1003型润湿剂。

所述防爆纤维，为水溶性防爆纤维，纤维长度3～5mm，熔点≤100℃。

下面结合具体实施例对本发明做进一步描述，下述各实施例仅用于说明本发明，本发明的范围并不局限于这些具体实施例中。

具体实施例1-5中抗冲刷耐磨衬板的原料组成，具体参见下表2：

表2实施例1-实施例5

上述实施例1-实施例5中，含镁铝尖晶石刚玉和电熔致密刚玉的颗粒级配如下：

实施例1-实施例5中，含镁铝尖晶石刚玉级配均为8mm～5mm 10份；5mm～3mm 15份，3mm～1mm 10份；

实施例1和实施例5中，电熔致密刚玉级配均为1mm～0.2mm15份；粒度≤0.074mm10份；

实施例2、实施例3和实施例4中，电熔致密刚玉级配均为1mm～0.2mm14份；粒度≤0.074mm 10份。

上述抗冲刷耐磨衬板1的制备，包括：按照上述重量份数，称量好抗冲刷耐磨衬板的原料(除纳米铝溶胶)，在搅拌机中搅拌5分钟，按照重量份数，调整纳米铝溶胶加入量，使其振动流动度达到130～140mm；然后倒入相应的抗冲刷耐磨衬板模具中，用振动棒捣实排出气孔；空气中养护24小时后脱模、于110℃烘烤24小时，得到抗冲刷耐磨衬板。

所述抗冲刷耐磨衬板技术指标如表3所示。

表3抗冲刷耐磨衬板技术指标

将以上五组实施例制备耐磨衬板试样进行检测，检测结果如下表4：

表4检测结果

本发明的可快速修补的高性能主铁沟，引入的抗冲刷耐磨衬板1，通过在组分及含量上进行改进，使其具有极好的抗渣铁冲刷性、抗侵蚀性、抗氧化性和抗热震性，提升了主铁沟损毁最严重部分(即落铁点区域)内衬材料性能，延长了主铁沟的使用寿命，性价比高，经济效益好。主铁沟修补方便快捷，施工用时短，钢铁厂能够较快恢复生产。

本发明可快速修补的高性能主铁沟的制备方法，包括：制备抗冲刷耐磨衬板1；然后将制备好的抗冲刷耐磨衬板1固定在主沟模具两侧，置于铁水流经的出铁沟内的落铁点位置处，浇注浇注料层2的浇注料，抗冲刷耐磨衬板1与浇注料层2共同构成主铁沟的内衬结构，脱模即可得到上述可快速修补的高性能主铁沟。

本发明可快速修补的高性能主铁沟与现有技术性能(包括中期修补用时和周期通铁量)比较如表5。

表5本发明的主铁沟与现有技术性能比较

主铁沟	现有技术	本申请
			中期修补用时	＞15小时	5-8小时
周期通铁量	10～15万吨	18～25万吨

以上所述仅为本发明的较佳的示意性的实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种可快速修补的高性能主铁沟，由外向内依次包括：外壳和浇注料层，其特征在于，所述主铁沟还包括抗冲刷耐磨衬板，所述抗冲刷耐磨衬板嵌在铁水冲击落铁点处的所述浇注料层中，且所述抗冲刷耐磨衬板与所述浇注料层共同构成主铁沟的内衬结构；

所述抗冲刷耐磨衬板为无水泥、无硅灰、无沥青、无碱金属钠盐的高性能环保耐火预制件，是通过模具一体成型制作而成的，其中，

所述抗冲刷耐磨衬板的原料，按重量份计，包括：

含镁铝尖晶石刚玉：30～45份；

电熔致密刚玉：20～30份；

SiC：20～30份；

非氧化物复合粉： 6～16份；

活性氧化铝微粉： 2～6份；

金属硅粉： 1～4份；

纳米铝溶胶： 4～8份；

润湿剂：0.05～0.1份；

防爆纤维：0.1～0.5份；

所述非氧化物复合粉，按重量份计，包括：炭黑：1～3份，氮化硅：2～4份，碳氮化钛：1～5份，以及钛酸铝：2～4份；

所述的可快速修补的高性能主铁沟的制备方法，包括：

按照所述重量份数，称量含镁铝尖晶石刚玉、电熔致密刚玉、SiC、非氧化物复合粉、活性氧化铝微粉、金属硅粉、润湿剂、以及防爆纤维，在搅拌机中搅拌5分钟；

按照所述重量份数，称量纳米铝溶胶，调整纳米铝溶胶加入量使振动流动度达到130～140mm；

然后倒入相应的抗冲刷耐磨衬板模具中，用振动棒捣实排出气孔；

空气中养护24小时后脱模、于110℃烘烤24小时，得到抗冲刷耐磨衬板；

将所述抗冲刷耐磨衬板固定在主沟模具上，置于主铁沟落铁点处；

浇注Al₂O₃-SiC-C质浇注料，将所述抗冲刷耐磨衬板浇注在所述浇注料层中，得到所述主铁沟。

2.如权利要求1所述的可快速修补的高性能主铁沟，其特征在于，所述含镁铝尖晶石刚玉，Al₂O₃含量≥96wt％，MgO含量≤4wt％，级配为：15mm～8mm 0～10份，8mm～5mm 10～15份，5mm～3mm 10～15份，3mm～1mm10～15份。

3.如权利要求1所述的可快速修补的高性能主铁沟，其特征在于，所述电熔致密刚玉，其Al₂O₃含量≥98wt％，体积密度≥3.8g/cm³，级配为1mm～0.2mm 10～15份，粒度≤0.074mm10～15份。

4.如权利要求1所述的可快速修补的高性能主铁沟，其特征在于，所述活性氧化铝微粉，为CL370型双峰氧化铝，其Al₂O₃含量≥99wt％，D50≤2.3μm。

5.如权利要求1所述的可快速修补的高性能主铁沟，其特征在于，所述纳米铝溶胶，固含量≥20％，粒径≤20nm。

6.如权利要求1所述的可快速修补的高性能主铁沟，其特征在于，所述金属硅粉，其Si含量≥95wt％，粒度≤0.074mm；所述润湿剂，为GLYDOL N1003型润湿剂；所述防爆纤维，为水溶性防爆纤维，纤维长度3～5mm，熔点≤100℃。

7.一种如权利要求1-6任一项所述的可快速修补的高性能主铁沟的制备方法，其特征在于，包括：

按照重量份数，称量含镁铝尖晶石刚玉、电熔致密刚玉、SiC、非氧化物复合粉、活性氧化铝微粉、金属硅粉、润湿剂、以及防爆纤维，在搅拌机中搅拌5分钟；

按照重量份数，称量纳米铝溶胶，调整纳米铝溶胶加入量使振动流动度达到130～140mm；

然后倒入相应的抗冲刷耐磨衬板模具中，用振动棒捣实排出气孔；

空气中养护24小时后脱模、于110℃烘烤24小时，得到抗冲刷耐磨衬板；

将所述抗冲刷耐磨衬板固定在主沟模具上，置于主铁沟落铁点处；

浇注浇注料，将所述抗冲刷耐磨衬板浇注在所述浇注料层中，得到所述主铁沟。

8.一种如权利要求1所述的可快速修补的高性能主铁沟的施工方法，其特征在于，包括：

主沟大修时，将两块抗冲刷耐磨衬板固定在主沟模具两侧，且所述抗冲刷耐磨衬板的中心点位置距离出铁口2000～4000mm处；现场浇注内衬结构的其余部分；待浇注料硬化后脱模、烘烤不小于10小时，完成主沟大修；

主沟小修补时，将内衬结构中的抗冲刷耐磨衬板拆除；将新的抗冲刷耐磨衬板安装在原抗冲刷耐磨衬板位置处，新抗冲刷耐磨衬板与基体缝隙通过浇注料进行填补，接着烘烤2～4小时，完成主沟小修补。