连铸是现代化钢铁生产中的核心工序，其高效、稳定运行离不开高性能功能耐火材料的支撑。功能耐火材料在连铸过程中扮演着关键角色，不仅需承受极端高温、剧烈热震和钢水冲刷，还必须具备特定的功能，如控制钢水流速、净化钢水、防止二次氧化等，其性能直接影响铸坯质量、生产安全与成本效益。

一、 连铸用功能耐火材料的主要类型与应用

1. 长水口：连接钢包与中间包，其核心功能是实现钢水保护浇注，防止钢水在转注过程中的吸气和二次氧化。现代长水口广泛采用铝碳质或铝锆碳质材料，通过复合抗氧化涂层和薄壁化设计，提升抗热震性和使用寿命。
2. 浸入式水口：安装在中间包与结晶器之间，负责将钢水平稳导入结晶器，并控制流动形态。其关键部位如渣线区需采用耐渣蚀的锆碳质材料，内壁则可能添加钙处理剂等功能层以净化钢水、防止氧化铝堵塞。多孔透气塞等设计也被用于优化钢水流动。
3. 整体塞棒：位于中间包内，与浸入式水口配合精确控制钢水流量。其头部需承受高温钢水冲刷与化学侵蚀，通常采用铝碳/锆碳复合材料，并通过精密加工确保控制精度。
4. 滑动水口系统：用于钢包和中间包的钢流控制与截断，由上下滑板组成。其核心要求是高温强度、耐磨性和尺寸稳定性，多采用铝锆碳、氧化铝-碳化硅-碳等复合材料，并需高精度加工以确保密封性。

二、 耐火材料生产技术的创新与发展趋势
为满足连铸高效化、高品质钢生产的需求，功能耐火材料的生产技术持续革新：

1. 材料复合化与高性能化：通过精细调控原料纯度、颗粒级配，并引入纳米添加剂（如纳米碳、纳米氧化物）弥散强化，提升材料的致密度、强度和抗侵蚀性。功能梯度材料设计，如将抗氧化层、抗侵蚀层、隔热层复合于一体，成为重要方向。
2. 制备工艺优化：等静压成型技术广泛应用，确保产品结构均匀、尺寸精确。高温真空或气氛烧结工艺的改进，提升了材料的显微结构和性能稳定性。自动化、智能化的生产线减少人为波动，提高产品一致性。
3. 功能集成与智能化：开发具有自修复能力（如通过添加剂氧化形成保护层）、在线监测功能（如嵌入光纤传感器监测侵蚀状态）的“智能”耐火材料，以实现预测性维护，提升连铸过程控制的可靠性。
4. 绿色制造与可持续发展：注重使用可再生或低环境负荷原料，优化生产工艺降低能耗，并加强废耐火材料的回收再利用技术研发，例如将用后铝碳质耐火材料处理后作为原料部分回用。

三、 未来展望
随着钢铁工业向绿色化、智能化转型，以及对超高纯净钢、特种钢需求的增长，连铸用功能耐火材料将朝着更长寿命、更高精度、更优功能和更环保的方向发展。材料设计将与连铸工艺模拟更紧密结合，通过数字孪生技术优化产品性能。标准化、模块化设计将促进耐火材料的快速更换与维护，进一步提升连铸作业率和经济性。功能耐火材料作为连铸技术的“关键配角”，其持续创新必将为钢铁工业的高质量发展注入坚实动力。