长水口重复使用后，内壁材料产生龟裂、剥落，引起外围渣线材料损毁，严重的还会穿孔。为了解决这一问题，日本日新制铁公司会同黑崎播磨公司，对水口内壁的成型方法、材质以及壁厚进行了改进，抑制内壁材料产生龟裂、剥落，提高了水口的使用寿命。
    日新制铁现用长水口内壁是壁厚7 mm的无碳材料，平均寿命为22.7炉次（750 min.），7 mm的内壁厚度，可避免外部渣线部分的锆碳质材料压裂的产生，但又出现了新问题，长水口在多次使用时，内壁材料会产生龟裂、剥落，为了避免水口的损毁，不得不规定水口累计使用次数（含重复使用）不得超过22炉次（720 min.）。
    针对现用长水口存在的问题，为了防止内壁材料的剥落，研究人员从抑制龟裂、提高内壁与外围渣线部分材料的粘结力着手，首先改进水口的成型工艺，在内芯与橡胶模之间加设圆筒模，填充内壁材料和外围渣线材料后，拔出圆筒模，使内壁材料和外围渣线部分材料在结合面充分混和，呈现一定曲度的混合层，再经过加压、烧成使得两者充分粘结，提高两者结合面的粘结力。其次，为了提高内壁材料的自身强度、抑制热膨胀、减少与外围渣线材料的热膨胀差，又进行增加石墨添加量、改变粒度构成（使用超细碳粉）的改进，通过改变粒度构成，使组织结构更致密，内壁材料和外围渣线材料混和更充分，减少剥落。内壁试样与外围渣线材料的成分见表1。其中，现用内壁材料石墨添加量为3％，试样1、试样2分别增加不同的添加量，试样3、4、5是在试样2的配比基础上使用超细碳粉，置换相应石墨的试样。
表1内壁试样与外围渣线材料的成分

    将改进后的材料分别制成长水口模拟试样（外径150 mm、内径50 mm、内壁壁厚10 mm、高200 mm），放入高频炉铁水中反复浸渍，结果发现，现用内壁出现多处龟裂、结合面剥落，改进后的试样虽有龟裂，但剥落轻微，增加石墨的试样2龟裂明显减少，使用超细碳粉的试样3龟裂最轻微，而且没有出现剥落。各模拟试样在钢水中的侵蚀试验结果表明，现用材料侵蚀厚度为0.3 mm，改进试样2为0.2 mm，试样3为0.3 mm。
    将龟裂、剥落现象得到明显改善，且抗侵蚀性与现用材料等同的试样2材料用于水口，并将内壁壁厚从7 mm加厚到12 mm，进行实炉现场试验，在两个周期的浇钢过程中，浇注炉数大于22炉（720 min），水口也没有出现缺损，使用寿命得到提高。
（编译自《耐火物》2011，№2）