方坯和板坯連鑄機(jī)采用不同類型的浸入式水口（SEN）。對(duì)于方坯連鑄機(jī)，常使用底部帶有一個(gè)出流孔的單孔浸入式水口。通常，單孔浸入式水口要么為圓柱形，要么是向出流孔方向逐漸收窄的錐形。由于方坯用單孔浸入式水口的內(nèi)孔直徑較小，即使內(nèi)孔內(nèi)出現(xiàn)輕微的氧化鋁堵塞，也會(huì)導(dǎo)致流速大幅下降，進(jìn)而縮短連鑄作業(yè)周期。因此，氧化鋁堵塞是決定這類浸入式水口壽命長短的因素之一。日本品川耐火材料公司開發(fā)了一種可降低氧化鋁堵塞的方坯連鑄用單孔浸入式水口——SSB（Shinagawa Self-Braking）-水口，其具有反錐形出口孔結(jié)構(gòu)及環(huán)形臺(tái)階內(nèi)孔結(jié)構(gòu)，同時(shí)采用對(duì)鋼水潤濕性更佳的無碳材料作為內(nèi)腔材料。

1. 開發(fā)的SSB結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

圖1為品川公司開發(fā)的SSB-水口的下部結(jié)構(gòu)示意圖。水口內(nèi)腔設(shè)有兩個(gè)環(huán)形臺(tái)階（縮徑段直徑為5 mm），可修正由控流元件（塞棒或滑板）引發(fā)的偏流，同時(shí)通過縮小內(nèi)腔直徑提升流速。水口下端采用反錐形結(jié)構(gòu)，通過擴(kuò)大內(nèi)徑降低出口流速。即便因水口內(nèi)腔的收縮結(jié)構(gòu)（即環(huán)形臺(tái)階）導(dǎo)致流速提升，它也能有效控制鋼水出流速度。

圖1  SSB-水口的下部結(jié)構(gòu)示意圖

2. 防堵材料的應(yīng)用

無碳材料被廣泛應(yīng)用于浸入式水口，原因是它們能在連鑄過程中抑制耐火材料內(nèi)部產(chǎn)生CO和SiO氣體，通過限制石墨溶解到鋼水中來保持工作表面光滑，起到防堵效果。品川公司選用新開發(fā)的無碳材料——尖晶石-熔劑材料，作為浸入式水口內(nèi)腔材料，選擇尖晶石是因?yàn)榉脚麂撏ǔＲ?jīng)過鈣處理，而堿性材料對(duì)這類鋼的抗侵蝕性更好。表1顯示了所用尖晶石-熔劑材料的典型性能。

3.現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用結(jié)果

新型浸入式水口（SSB-水口）在反錐形段的上方內(nèi)襯采用新研制的尖晶石-熔劑材料，而反錐形段采用ZG（ZrO2-石墨）材質(zhì)。傳統(tǒng)浸入式水口的整個(gè)內(nèi)腔采用氧化鋁-二氧化硅-石墨材質(zhì)。將兩種浸入式水口在同一中間包上進(jìn)行工業(yè)化應(yīng)用試驗(yàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)產(chǎn)品的出口端氧化鋁堵塞嚴(yán)重，而新開發(fā)產(chǎn)品的堵塞較輕，如圖2所示?？傊?，新開發(fā)的方坯連鑄用單孔浸入式水口防堵塞效果較好。

圖2  現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用結(jié)果

（趙瑞編譯自《品川技報(bào)》2026，№69）