连铸系统是现代钢铁冶炼的核心技术之一，其主要设备包括钢包、中间包、结晶器等。这些设备在高温、钢水冲刷、渣蚀以及化学侵蚀等复杂条件下运行，对耐火材料的性能提出了严格要求。功能耐火材料是连铸系统的重要组成部分，因其具有特定的功能和性能被广泛应用。
一、钢包用功能耐火材料
钢包作为钢水的主要盛装容器，其功能耐火材料主要集中在出钢系统与钢水精炼控制领域。
1. 滑板砖
材料：高纯氧化铝碳材料或氧化铝锆碳复合材料。
功能：
控制钢水流量，耐高温冲刷和氧化。
滑板砖具有良好的抗热震性和耐磨性。
2. 透气砖（钢包底吹用）
材料：刚玉尖晶石或铝镁碳复合材料。
功能：
向钢水底部吹入惰性气体，进行钢水搅拌或脱氧脱硫。
具备高透气性、抗渣侵蚀和耐冲刷性能。
3. 长水口
材料：高纯氧化铝、氧化锆、碳化硅复合材料。
功能：
防止钢水二次氧化和夹杂物生成，同时具有优异的抗热震性和抗冲刷性。
二、中间包用功能耐火材料
中间包起到钢水储存和分配的作用，其使用的功能耐火材料需要具备耐侵蚀、抗冲刷和抗热震性能。
1. 浸入式水口
材料：氧化铝碳或氧化铝碳化硅复合材料，外层采用抗氧化涂层保护。
功能：
控制钢水从中间包到结晶器的流速，防止二次氧化和夹杂物生成。
抗钢水冲刷，使用寿命长。
2. 中间包水口（座砖）
材料：氧化铝镁碳材料或高铝材质。
功能：
安装水口组件，稳定出钢流量，承受钢水冲刷和渣侵蚀。
3. 涂抹料
材料：高铝质或铝镁质耐火涂料。
功能：
修补中间包内衬，形成光滑耐侵蚀的保护层。
4. 挡渣塞棒
材料：氧化铝碳材料。
功能：
在出钢过程中阻挡浮渣进入水口，保持钢水洁净。
三、结晶器用功能耐火材料
结晶器是连铸工艺的关键设备，其耐火材料需要耐高温、抗热震并具备隔热性能。
1. 保护渣
材料：铝硅酸盐或碱性耐火粉料。
功能：
涂覆在结晶器内表面，保护钢水表层，减少热量散失。
优化凝固条件，防止钢水粘结结晶器。
四、其他功能耐火材料
1. 异形预制件
材料：尖晶石、氧化铝碳复合材料。
功能：
用于钢包、中间包关键部位，如水口座砖和挡墙，提供特殊功能支持。
2. 功能梯度材料
材料：工作面为高抗侵蚀材料（如氧化锆），背衬层为轻质隔热材料。
功能：
实现多功能性能优化，适应复杂工况需求。
五、功能耐火材料的性能要求
1. 高温性能：
高耐火度，承受1600℃~1800℃的高温环境。
2. 抗氧化性：
能够抵抗钢水中的氧化性气氛和高温熔渣侵蚀。
3. 抗冲刷性：
承受高速钢水流和夹杂物的冲击而不发生结构破坏。
4. 热震稳定性：
适应高温快速升降变化，避免裂纹和剥落。
5. 化学稳定性：
在高温下与钢水和熔渣相容，不发生有害反应。
六、总结
连铸系统功能耐火材料种类繁多，其发展趋势是材料的高性能化和长寿命化。例如通过复合材料的研发与应用，不仅提高了耐火材料的抗热震性、抗侵蚀性，还减少了钢水夹杂物，提高了钢材质量。在未来，功能耐火材料将向绿色化、智能化方向进一步发展，为连铸工艺的经济稳定运行提供保障。
