定径水口是小方坯连铸用耐火材料之一，起控制钢水流量的作用。钢液匀速稳定地通过定径水口流入结晶器内，这是保证连铸正常进行的必要条件。定径水口作为控流元件，应具有良好的抗冲刷和抗侵蚀能力，在使用过程中内径扩大不能太快，一旦定径水口的扩径尺寸超过结晶器拉速允许的范围，则表示定径水口已经损毁严重，不能继续使用而停浇。定径水口的扩径已经成为中间包寿命提高研究中的瓶颈问题。

氧化锆的热稳定性好、热导率低，且化学性能稳定，对大部分酸、碱及碱熔体、玻璃熔体和熔融金属都具有很好的稳定性，所以氧化锆材料是高温隔热及结构材料的理想材料]。早在20世纪70年代就被用来融化玻璃、冶炼钢铁。在连铸发展初期，由于连浇时间较短，使用由锆英石和氧化锆复合制得的普通锆质定径水口产品即可满足生产需求，氧化锆含量为72%-85%;随着连铸技术的发展，连浇时间超过500min，由于锆英石与钢液、钢渣中的某些金属氧化物反应分解，导致普通定径水口的扩径、炸裂、剥落等现象，普通锆质定径水口已不能满足连浇需要，必须使用抗侵蚀性能更为优越的氧化锆定径水口，氧化锆含量约为93%-95%，氧化锆质定径水口耐侵蚀性好，热震稳定性优异，可以满足多炉连浇的需要，提高连铸效率，降低生产成本，目前连铸用功能耐火材料中抗侵蚀性能最好的材料是氧化锆。

根据生产工艺的不同，定径水口可分为全均质定径水口、直接复合定径水口和镶嵌式定径水口三种。

(1) 全均质定径水口，主要由锆英石和氧化锆按照一定比例直接混合，经成型、干燥、烧结等工艺制得，优点：组成、性能和结构较均匀;缺点：成本较高。

(2) 直接复合定径水口，本体主要由锆英石制成，水口定径端的内控部位(工作面)由锆英石和氧化锆复合制得，优点：一次烧成，成本低;缺点：复合部位易出现脱落、炸裂等现象。

(3) 镶嵌式定径水口，水口基体由高铝料制成，水口芯由锆英石和氧化锆复合而制成。优点：成本低，热稳定性好;缺点：水口芯易脱落。

由于氧化锆原料价格较高，烧成温度较高，因此生产成本较高、价格昂贵。为降低成本，氧化锆质定径水口一般制作为镶嵌式定径水口，即水口外套用较便宜的高铝料或锆英石制成，水口芯(工作面)采用氧化锆制成。

根据所用原料颗粒的大小，氧化锆质定径水口可分为三类：

(1) 粗颗粒型氧化锆质定径水口，粒度小于2mm，优点：烧成制品收缩小，气孔率高，热震稳定性好，不易炸裂;缺点：抗冲刷和抗侵蚀性能不佳，寿命偏低。

(2) 细颗粒型氧化锆质定径水口，粒度小于50μm，优点：烧成制品质地均匀、气孔率较低、强度高、抗冲刷和抗侵蚀性能好;缺点：热震稳定性不及粗颗粒型产品，开浇瞬间可能发生炸裂。

(3) 陶瓷型氧化锆质定径水口，粒度小于5μm，优点：烧成制品气孔率极低，强度非常高，使用寿命长;缺点：成型和烧成困难，成品率不及前两种高，热震稳定性较差，使用前需要经过严格的烘烤制度，否则极易炸裂而导致停浇。

氧化锆质定径水口在使用过程中，随着高温下钢渣及钢水中夹杂物渗透到气孔中与定径水口中的杂质及稳定剂反应，氧化锆颗粒之间的紧密结合被破坏，稳定相由于稳定剂的减少而发生高温相到低温相的转变。相变产生的体积膨胀使得颗粒之间的结合弱化，导致氧化锆质定径水口内颗粒之间破裂，钢液进入水口内部，低温相氧化锆小颗粒随钢液的冲刷流失，导致定径水口扩径不断增大。水口内径的扩大将导致通过水口流入结晶器的钢水流量的增大，铸坯的拉速也要相应提高，容易造成铸坯拉断而停浇，影响正常生产过程。