高炉主铁沟是高炉炉前的重要设施，其功能是实现液态渣和铁的分离。，国内典型的主沟断面按冷却方式不同分为强制冷却型和隔热型。
高炉主铁沟是高炉炉前的重要设施，其功能是实现液态渣和铁的分离。按不出铁时沟内贮存铁水与否分为贮铁式和非贮铁式。贮铁式主铁沟由于沟内温度稳定、出铁时铁水不直接冲刷沟底耐火材料， 因而得到广泛应用。因主铁沟长期贮留高温铁水，同时其内衬长期受到渣铁的冲刷和侵蚀，工作条件非常恶劣，为了控制主铁沟的支撑结构温度在合理的范围内，主沟断面结构设计尤为重要。
（1）出铁口附近及撇渣器前面坡沟中受冲击的部位；
（2） 主沟侧面的渣铁界面处；
（3）与波沟入口的相对端墙。
在高炉炉前操作的过程中，影响主沟寿命的主要因素有以下几点：
①合理的主沟结构形式；
②主沟耐材的合理构成及耐材理化性能指标；
③主沟的操作方式和维护方法。
国内典型的主沟断面按冷却方式不同分为强制冷却型和隔热型。
两者结构上的区别在于：强制冷却型主铁沟采用通风设施使空气通过钢沟侧壁和底面的空腔来冷却钢沟壳。从传热的角度看：强制冷却型主沟设计通过强制冷方式将热量带走，从而控制温度的合理分布； 隔热型主沟主要依靠铁水和混凝土结构间耐火材料的热阻控制热量的传导，实现控制温度的合理分布。
强制冷却型沟的优点是可以在沟宽受限的情况下通过不同的冷却强度实现控制温度的功能；缺点是增加动力消耗和通风设施，增加铁水热量损失。
隔热型主沟则是一种保温结构，有利铁水维持 温度（尤其是在高炉不出铁时间段）；但采用相同耐材设置时，钢沟以外结构的温度比强制冷却型沟高。 两者相较而言，强制冷却型主沟不符合节能降耗的要求，应被逐渐淘汰。
一、温度的限制：
从构成主铁沟的各个部分的主要材料的耐火度考虑，在设计混凝土沟槽中的钢材和钢沟时，要重点考虑其温度限制。对用碳素钢，其限制温度：考虑避免蠕变，温度限制在<=300℃；考虑避免石墨化倾向，使用温度应<=425℃；考虑避免高温氧化，使用温度应<=530℃。对于钢壳，当采用隔热型沟时，考虑到沟宽的限制，建议钢沟设计温度应<=530℃。以上讨论的温度限制，均在工作衬侵蚀至最薄的情况下钢结构的最高温度。同时出铁场整体结构设计应考虑上述温度导致热膨胀带来的影响。
二、耐材的设置
（1）隔热型沟：工作衬的性能直接影响主铁沟的寿命和检修频率。由于接触液态渣铁的工作衬应耐渣铁侵蚀且高温机械强度高，其导热系数不应过低，防止在液面处温度梯度过大导致热应力破坏的加剧。靠近混凝土沟槽和钢沟的耐材其功能主要是隔 热，应选取导热系数低的材料，以保证两者的温度不至于过高。耐材设置同时应考虑阻挡少量铁水渗透。
（2）强制冷却型沟：在笔者接触的资料中有人提出参考高炉炉缸工作方式来设计，即由内至外耐火材料的导热系数依次提高，配合外部强制冷却实现渣铁凝固等温线处于渣铁内，形成渣铁壳以保护工作衬的目的。但这样做影响渣铁温度，导致黏度增加而影响主铁沟渣和铁的分离效率。另外，主沟是间歇性接受铁水，其 强制冷却强度和沟断面温度分布的非线性关系会使得实际操作复杂。 在现有主沟设计中，混凝土沟槽和钢沟之间的 一段空间未设计耐材，直接采用空气作为隔热和冷却源使用。当少量铁水从钢沟中渗漏时，存在钢沟烧损扩大的危险，建议采用沙填充。因此强制冷却型沟的耐材选用原则应与隔热型沟一致。
采用主沟喷补料对主沟侵蚀较为严重的地方进行喷补，在主沟通铁量达到6.5万吨后，放完残铁对侵蚀严重的部位进行喷补。一般每喷补1次可以延长2万吨的通铁量。据了解，有些高炉主沟喷补4-5次，而每次喷补的喷补料量大约在2t左 右。主沟喷补工艺的主要特点是沟壁仍于处约 800摄氏度以上的高温，进行喷补且效果最佳。喷补完毕盖上沟盖，喷补料自行干燥烧结，经过1小时后即可出铁，无须人工专门烘烤，省工省时。
该结构形式的贮铁式主沟存在以下缺点：
（1）主沟前半段与后半段不能同步修理，主沟大修前必须对前半段小修多次而浪费浇注料。
（2）小修的主沟新补浇注料使用寿命短，浪费了浇注料。
（3）整条主沟使用寿命短，一般通铁量在10万t 以内。
（4）渣铁分离效果差，高炉渣中带铁多。
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