为什么同一种水口在不同的钢厂表现不同？

水口行业常常流行三句话：“谁家的产品也难做到适应全国的钢厂，不同钢厂的条件是不一样的。”“谁也不能保证做到一次试验成功。”“同一家的水口也会时常出现不稳定状态”。这三句话说明了中间包快换水口行业所面临的复杂环境。似乎我们不是在做工业配件，而是在搞山地作战----胜负难以预料。

既然笔者作文的目的是与同行分享经验&为客户提供参考，那么还是从自身实践经验出发，直抒其意，有不当之处欢迎各界朋友来电来信批评指正。

先举例说明中间包水口可以做到稳定，一致，普适。那就是日本的锆芯。从笔者手上拿到的2015年日本产锆芯及资料来看，其有四大特点。

1.原料稳定。样品所用原料为电熔钙稳定氧化锆，CaO%=3.7-3.8，稳定化率75-80%；

2.工艺稳定。产品经高温气窑1800℃烧成，耐压强度＞100MPa为合格，证明其烧成工艺稳定；

3.体积密度低（4.9）同时气孔率高（20%）。

4.寿命不高（24h）但对于不同钢种/不同出钢温度/不同钢厂表现极为稳定。

有的朋友可能会认为，在我们追求水口寿命达到120h的进程中，24h的产品已经老掉牙，没什么参考性。这种观点我不敢苟同。一件工业品的设计，其背后的理念是至关重要的。今天笔者以所在公司（青岛赛莱欧高温陶瓷有限公司）的经验作为案例说明以下三个问题。

**，在数据充分&准备得当的情况下，是可以做到一次试验成功的。

第二，在产品的成熟发展期要摒弃侥幸心理，踏实做好产品，才可以做到产品普适。

第三，高致密度的陶瓷型锆芯产品也可以做到稳定，日本产品的理念值得我们借鉴。

为了便于读者考证，以下叙述对于案例的名称不加隐晦，如有冒犯，请联系笔者删除。

1.充分准备情况下可以做到一把试验成功

陕西龙门钢铁于2017年计划将中间包寿命从24h提高到36h以上。受限于场地及设备现状，其中间包寿命一直停留在24h。笔者考察发现，由于中间包容量有限等因素，导致钢水停留时间短，所以水口表面夹钢情况甚为严重。中包下线的主因是夹钢而不是扩径。鉴于此，在不改变水口孔径的情况下，采用单节150mm锆芯替代原来110mm锆芯，配合锆芯材质提升，**批实验品就将中间包寿命提高到40h。

2021年，笔者受连云港亚信钢铁邀请，解决中间包水口难以突破40h的问题。考察发现，中间包深度大钢水静压高，通钢效率高，在征得钢厂同意的情况下，量身打造了单节高度为240mm的上水口砖。母体砖采用烧成铬刚玉砖配一倒一正安装的两节锆芯，**包寿命即超过72h，被炼钢厂厂长誉为炼钢厂建成以来里程碑式的成绩。

上述两成功案例共同点在于：钢厂客户充分相信我们的设计理念且在各类数据方面毫无保留提供服务。使我们能够有的放矢。感兴趣的朋友可以来信联系索取两处钢厂改进前后的图纸，免费提供。

2.“做的不太好的产品”可能在条件苛刻的钢厂表现尚佳

河南闽源钢铁老线中包一度寿命低且不稳定。受承包户唐山国亮的邀请，笔者到现场考察。据相关人员反映，诸多以高寿命产品见长的供应商的产品纷纷折戟，反而一款密度不佳强度不良的“小厂产品”使用效果差强人意。

笔者通过对比取样，拿到了13h-40h下线中包的锆芯残样。另外笔者在连铸平台进行了24h连续记录。从连铸平台记录看，中间包钢水温度波动大（1520-1545℃）和拉速波动大2.4-4.3m/min是导致诸多水口寿命不理想的主要原因。而通过残样分析发现，表现尚佳的水口锆芯，由于强度低&稳定化率不高，从浇钢开始就发生较快的扩径（0.1mm/h），待到24h时，锆芯内孔已经由20mm扩大到32mm。这种易于扩径的产品，其内孔快速扩大，较好地满足了拉速波动（高拉速）时对孔径的要求。而常规水口产品在遇到拉速超过其孔径对应的合理拉速时，会发生严重的“卷渣”，而“卷渣”对水口的损伤是巨大的。

借此机会笔者想提醒各位同仁，不要因为产品在一定程度上获得了满意的使用效果就停止探究产品提升机理。在双碳目标下，我们钢铁人“任重而道远”。倘若连铸行业中间包寿命普遍达到了60小时甚至更高寿命，可以苟且的空间便不复存在。

3.陶瓷型锆芯可以做到稳定

长寿命水口锆芯投入市场后，在数年之中不断出现质疑的声音。主要原因有三种：

A.对于耐火材料而言，高密度和高热震稳定性是对立的，产品密度的提高必然导致热震稳定性的下降，因而会导致炸裂等非正常现象的发生；

B.陶瓷型水口锆芯的性能对原料和生产工艺波动极其敏感，容易发生整批次报废的严重生产事故；

C.长寿命上水口“娇气”，须在钢厂运行条件稳定的情况下才能体现寿命优势。

我司通过技术攻关，用相变增韧技术彻底解决了高密度产品热震稳定性不佳的难题，为长寿命水口的推广铺平了道路；通过增加原材料库存与混批操作，将稳定剂添加量精确到0.02%，又通过自研热工设备保证了产品的一致性。

中国的建筑用钢材利润低但需求量甚大，所以提高生产效率对于钢铁企业而言至关重要。彻底/稳定地提高中间包寿命，便于更好的推行连铸连轧，无头轧制，挡渣出钢等更节能更高效的生产手段。