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许多研究者注重浸入式水口材质的研究和改进。上世纪60 年代到70 年代中期，主要以熔融石英质浸入式水口为主［1］。由于熔融石英质浸入式水口对锰含量高的钢种耐蚀性极差，而后又由于炼钢技术的发展，要求进行多炉连铸，生产洁净钢，并要求提高水口的耐蚀性，因此开发出了铝碳质水口。铝碳质水口在使用寿命上比熔融石英质水口提高了超过1 倍，但一个新问题是浇铸铝镇静钢时，在钢液中形成Al2O3夹杂物易在水口内壁上沉积，进而堵塞水口; 随着拉坯速度的提高，保护渣粘度的降低，水口渣线部位受到侵蚀非常严重形成“缩颈现象”甚至断裂。为了提高渣线部位的耐蚀性，出现了铝锆碳质水口，即水口本体采用铝碳质，渣线部位采用锆碳质，大大提高了水口的使用寿命。各类材质浸入式水口的优点、缺点及使用情况如表1 所示。

浸入式水口浇铸存在的问题

2． 1 渣线侵蚀

以前连铸使用的主要是熔融石英质浸入式水口，该水口主要在渣线和内壁蚀损严重; 随后铝碳质浸入式水口取代了熔融石英质水口，铝碳质浸入式水口的蚀损主要在渣线部位; 为了进一步提高连浇时间，开发出了铝锆碳质浸入式水口。

焦石英是熔凝的非晶质高二氧化硅玻璃。它是由于闪电电击或陨石撞击时产生的高温使石英熔融，然后急速冷却而形成的石英玻璃。由闪电电击形成的常具管状或棒状结构，称为硅管石。有人将由岩浆喷发急速冷凝而成的火山玻璃也归属于焦石英，但它们的SiO2含量一般都在80%以下。

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水口表面初被覆盖上渣薄膜，它润湿了氧化物，在有利于石墨的情况下使之溶解，并在表面产生一层富石墨层; 钢水在有利于氧化物的情况下润湿和溶解石墨，导致石墨层的消失，耐火材料表面又被覆盖上渣薄膜，这一过程重复进行。即氧化物受到保护渣的侵蚀，石墨受到钢水的侵蚀。多数研究［4，5］认为ZrO2－ C 材料的侵蚀是ZrO2和石墨交替被侵蚀的过程，即与钢液接触时，ZrO2不被侵蚀，石墨溶于钢液中或被氧化，使ZrO2颗粒裸露; 与渣液接触时，石墨和渣液不浸润，ZrO2颗粒被侵蚀，暴露出石墨，如此反复进行，造成了渣线材料的侵蚀。

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对于解决水口的渣线侵蚀问题，国内外许多冶金学者进行了大量的研究。浸入式水口渣线材料抗侵蚀性的优劣是决定水口使用寿命的关键因素，柴俊兰［9，10］提出用ZrB2部分代替ZrO2能使抗侵蚀性明显改善，但因渣组成不同，这种改善有很大的不同; 吴春等研究了硼化锆微粉作为添加剂，对渣线抗氧化性的影响，证明硼化锆能够提高锆碳的抗氧化性能，从而提高渣线的抗侵蚀性。通过对颗粒调整，加入添加剂，提高渣线的使用性能; 王彦飞等研究通过不同粘度保护渣对ZrO2－ C 材料的侵蚀，发现渣黏度对结晶器保护渣的熔损性有很大的影响，许多钢铁厂对结晶器保护渣进行改良，实现了熔损率降低19% ～36%。

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