钢水连铸结晶器内所用的浸入式水口是连铸过程中钢水流通的关键元件。浸入式水口的使用寿命首先受与保护渣接触部位侵蚀程度的制约，也受钢水的侵蚀性的影响，因此，延长这一部位的使用寿命是主要的研究任务。
    浸入式水口的渣线部位一般使用锆碳质耐火材料。为了提高锆碳质耐火材料的抗侵蚀性，俄罗斯的研究人员研究了保护渣对耐火材料的侵蚀机理，掌握了其蚀损规律，通过研究，开发出了可以降低对渣线部位锆碳材料侵蚀的保护渣，同时也研究了具有高抗侵蚀性的锆碳质耐火材料。
    试验测定了熔融的保护渣中ZrO2的饱和含量与温度及保护渣化学组成之间的关系。结果表明，当ZrO2在保护渣中溶解时，会提高保护渣的开始熔化温度（在946~1 253）±10℃，完全熔化温度在（982~1 529）± 10 ℃范围内。根据斯托克斯-爱因斯坦公式计算出锆离子的扩散系数值、扩散层的厚度来计算ZrO2的溶解速度和保护渣中ZrO2的饱和浓度。结果证明，ZrO2的溶解速度受保护渣熔体的物理化学性能的影响，在1.0×10-6~8.0×10-6 g(cm2s)-1之间变化。实际试验结果验证了所得的这一计算结果。
    用坩埚法分析了保护渣的理化性能对不同钢质量的影响：测定在1 400~1 550 ℃的温度范围内的氧化气氛和还原气氛下保护渣熔融物的化学组成、黏度、酸碱度等对锆碳材料侵蚀性的影响。锆碳耐火材料的损毁时首先工作层上开始脱碳，然后才发生侵蚀现象。保护渣黏度从0.13降低到0.04 Pa•s，则表示熔融物结构特点的函数值NBO/T从1.78增大到2.82，表示熔渣酸碱度的函数值Bi从1.29增大到1.93，这些因素会导致渣蚀面积增大50%。通过试验确定了锆碳材料的蚀损程度和保护渣熔体理化性能之间的关系，这一关系被用来评价熔渣对锆碳质耐火材料的侵蚀性。利用所研究的结果，可以使保护渣对锆碳质耐火材料的侵蚀降低30％~40%。
    在浸入式水口渣线处的锆碳耐火材料中，在显气孔率为11%~12%的条件下减少石墨的用量，增加ZrO2的含量也能有助于提高锆碳材料的抗渣侵蚀性。
（编译自俄刊《新型耐火材料》2010，4）