滑動水口一般由驅動裝置、機械部分和耐火材料部分(即上下滑板、下水口)組成。滑動水口的工作原理是通過滑動機構使上下滑板磚滑動，從而帶動流鋼孔的開閉來調節鋼水流量大小的。與傳統的塞棒系統相比，其操作安全可靠，節省耐火材料，因此得到了廣泛應用。作為直接與溫度極高的鋼水接觸，所以與生產安全和生產穩定有著非常緊密的關系，對滑動水口常用耐火材料選擇上也是必須嚴格要求的。
本文為您介紹滑動水口各個組成部分的常用耐火材料，帶您了解滑動水口及常用耐火材料的工作原理。
上滑板磚與上水口磚緊密配合，下滑板磚為移動式，并與下回扣轉緊密相連。上、下滑板磚工作面接觸嚴密，其平滑度為0.02~0.03mm，整個滑動水口系統由金屬結構固定在盛鋼桶底部，采用液壓或機械驅動機構推動下滑板作直線旺夫運動。當滑板上的鑄口錯開時，盛鋼桶可盛鋼，反之則鑄鋼，并以鑄口的重合程度，控制鋼水流量。滑動水口承受鋼水的沖刷和急冷急熱的作用，致使滑板產生裂紋、鑄口變大難以控制鋼流，其使用壽命較低，一般為1~6次;1972年以來，回轉式滑動水口得到了應用。其結構特點是上、下滑板磚呈圓形，借助于驅動機構，使之沿圓周方向作回轉運動。在轉動的下滑板上，設有數個(常用兩個)直徑不同的鑄孔，可根據盛鋼桶內鋼水靜壓頭及其鑄孔孔徑的變化，靈活調節鑄鋼的流速，也很少出現漏鋼現象。在大型轉爐和超高功率電爐用的盛鋼桶上，采用回轉式滑動水口鑄鋼，其水口平均使用壽命為3~6次，有時達10~12次;在連鑄中間罐上，也采用滑動水口控制鋼水流速，并有取代塞棒系統的趨向。
1983年以前，滑板磚主要為二等高鋁質不燒磚，經瀝青浸漬處理后可增碳達5%~7%，并需磨平工作面，使用壽命為1~3次;隨后，在大、中型盛鋼桶上采用Al2O3含量大于80%的莫來石剛玉質或剛玉莫來石質滑板磚和Al2O3含量大于95%的剛玉質滑板磚，并在此基礎上應用了抗渣性較好的鉻剛玉質滑板磚。同時，為了提高其抗渣性、耐沖刷性和抗熱震性，使用了鋁碳質不燒或燒成滑板磚、燒成鋁鋯質和鋁鋯碳質滑板磚等。該類滑板磚的特點是：純度高、強度大、耐沖刷和不粘渣，因此使用壽命高，一般為2~5次。滑板磚損毀嚴重處主要是鑄孔，當采用鋯質材料先制成鑄孔環，然后鑲嵌在滑板鑄孔中，損毀后可幾時更換效果較好。采用復合型滑板，可顯著延長使用壽命。
長水口用耐火材料
為避免鋼水從盛鋼桶注入中間罐過程中的二次氧化，盛鋼桶集流式水口的下端安裝有長水口。為了避免從接頭處吸入空氣使鋼水再氧化和吸氮，新的發展是采用“零度空氣吸入式水口”裝置。對長水口主要要求是良好的抗熱震性，并能采取吸氮保護措施。常用的材質為熔融石英及鋁碳質兩種，前者因熱膨脹低，無需預熱可直接澆注，但冷至1000℃以下時會出現裂紋，鋁碳質長水口成本較高，需預烘烤方可使用，但抗渣蝕性較強，可多次使用。在鋁碳質長水口的渣線部位鑲以耐侵蝕性強的鋁碳質材料，使用效果良好。涂抗氧化釉可改善其抗氧化性，采用鋼纖維，甚至碳纖維補強，可明顯降低裂紋生成的敏感性，適用于多爐連鑄工藝，使用壽命達4h以上。
美國1989年開發了鋯英石-氧化鋯質和氧化鋁-氧化鋯質復合水口，使用壽命分別達到21次和16次，1991年日本新日鐵公司以Al2O3-SiC-C質澆注料為基礎，加入人造石墨和碳纖維，生產出用不定形料制作的長水口，均取得良好的使用效果。長水口用耐火材料見表1.
表1 長水口用耐火材料
浸入式水口用耐火材料
浸入式水口設置在中間罐和結晶器之間，用以保護鋼液不致氧化和飛濺、浸入式水口應具有良好的抗熱震性及外部渣線部位抗侵蝕性并能防止脫氧產物Al2O3在內壁的沉積造成堵塞。
浸入式水口的材質常用的為熔融石英質及鋁碳質。熔融石英質水口由于耐侵蝕性較差，不適應多爐連鑄及連鑄鋼種擴大的要求，兩種浸入式水口的性能比較見表2。20世紀90年代以來采用鋁碳質、鋁碳-鋯碳質復合式水口，日本還開發了在鋁碳質材料的基礎上添加ACT，AZTS合成原料的浸入式水口和以ZrO2-C補強的復合式水口。
表2 兩種浸入式水口的性能
保護渣對浸入式水口外表的侵蝕是影響使用壽命的關鍵，采用燒結的氧化鋯或氧化鋯-碳質渣線套可保護鋁碳質主體不受保護渣的侵蝕，并內鑲SiC-C-BN內環提高其抗侵蝕性能，20世紀90年代初開始開發不吹氬、無堵塞新一代浸入式水口，據報道以Al2O3-Sialon-石墨作內襯的浸入式水口，不吹氬可進行多爐連澆。但不吹氬、無堵塞的新一代浸入式水口仍處于探索攻關階段。為適應接近最終形狀板坯及小方坯連鑄的需要，各種新型浸入式水口正在開發。
定徑水口用耐火材料
定徑水口用于小方坯的澆鑄，借助出口的孔徑來調節澆注速度，因此要求口徑處耐沖蝕，基本上保持恒定。定徑水口一般用鋯英石或氧化鋯制造，其中ZrO2含量為60%~95%,亦可用鋯英石石墨制造。為保證熱穩定性，采用薄壁結構的鑲襯套在水口本體中以降低熱應力。為防止澆鑄含鋁量高的鋼種時造成的堵塞，研制了CaO定徑水口與CaO型和ZrO2鑲嵌型的定徑水口。為減少鋼液的二次氧化，定徑水口將逐漸采取浸入式。中國主要是使用ZrO2- ZrSiO4質定徑水口鑲襯復合水口，其中ZrO2含量為60%~75%。
未來發展趨勢
由于連續鑄鋼技術正朝著提高效率、降低能耗、降低成本及擴大澆鑄品種的方向發展，因此，對耐火材料提出了鋅的要求。今后應解決Al2O3的堵塞問題;開發無需烘烤的鋁碳質水口;研制薄壁異型及超薄壁浸入式水口以及高級復合滑板，并不斷開發高級新型耐火材料。