借鉴人造石墨基炭砖设计思路，研发了新型高炉用刚玉基耐火材料，系统研究了人造石墨加入量对刚玉基耐火材料性能的影响，以期在维持高抗侵蚀性的前提下获得良好的微孔与导热性能。通过研究工作，可以得到以下结论：

(1) 高导热砌筑法炉缸易造成炉缸铁水散热过快，隔热砌筑法中炉缸工作面耐火材料热应力过大。当炉底炉缸部位使用多层砌筑结构，耐火材料导热系数由内至外从10W/(m·K)至40W/(m·K)逐步提升时有利于在炉底构筑软熔层，而炉缸部位难以通过调整温度场使铁水在工作面充分降温，仍需通过优化炉衬材质以实现长寿化目标。

(2) 人造石墨的加入有助于提升电煅煤基碳砖的导热系数，并降低导热性能的各向异性，但会影响碳砖的抗铁水溶蚀性能；由支持向量机建模分析得知，人造石墨含量对导热系数提高的影响较为明显；借助该建模方法获得了碳砖导热系数的预报拟合公式，该公式具有较高精度，可用于碳砖导热系数的优化与预报。

(3)调整人造石墨骨料的临界粒度并使用原位反应技术与颗粒紧密堆积技术，可以在骨料表面构筑氧化铝与碳化硅晶须的包覆结构，可提升人造石墨基碳砖的抗铁水侵蚀性与微孔化率。

(4)使用高温反应活性较高的蓝晶石、红柱石与硅线石细粉等量替换氧化铝，可以在炭砖热处理过程中发生莫来石化反应。三石莫来石化的过程有利于碳化硅晶须的生成，进一步优化人造石墨基炭砖试样的微孔性能。横向对比三石，蓝晶石所需反应温度较低。

(5)人造石墨基炭砖添加二氧化钛微粉经1400℃埋炭焙烧可以原位生成碳氮化钛相，并有利于促进碳化硅晶须生长。外加6%TiO2时，其平均孔径低于100nm，小于1μm孔容积达到90%，室温导热系数高达53.43W/(m·K)。抗铁水侵蚀实验表明，这种原位形成碳氮化钛的炭砖试样有利于构筑类似钛矿护炉法所形成的高粘度层，减少钛矿护炉所造成的钛资源浪费。

(6)在传统陶瓷杯基础上使用粒径≤1mm的人造石墨骨料替代对应粒度的棕刚玉骨料并加入硅微粉与沥青粉有助于在维持高抗侵蚀性的前提下优化试样的微孔化率与导热系数。这种新型耐火材料不仅可以用于炉缸部位抵御铁水的冲刷侵蚀与渗透侵蚀，还可通过改变人造石墨骨料含量以调整导热系数，砌筑于炉底，实现软熔层的构筑。