电熔锆刚玉耐火材料是常用的玻璃窑筑窑材料。随着玻璃行业的技术进步，其质量也需要不断提高。气孔、缩孔缩松、裂纹掉角等铸造缺陷的产生，降低制品抗侵蚀性能，影响成品率和使用寿命。为解决上述问题，本文以33#电熔锆刚玉砖为对象，研究材料导热和流动性能变化，结合高温显微结构对其机理进行分析。并采用逆向倒推手段，将结果应用于模拟边界设置。通过 AnyCasting软件建立有限差分模型，研究生产过程中浇注温度、浇注时间、砂型材料、保温材料对温度场和应力场的影响，提出改善制品质量的工艺方案。结论如下：　　（1）材料的导热能力随温度的升高而降低，受氧化锆相变、玻璃相熔化等因素影响，1000℃-1400℃导热系数产生11.80％波动，1750℃时达5.978 W·m-1·K-1。氧化铝、氧化锆颗粒高温下的熔解增加了材料的流动阻力。1800℃时，熔体的粘度为2.37mPa·s。　　（2）通过高温扫描显微镜、XRD、DSC等，研究变温过程中氧化锆和玻璃相行为。结果表明：氧化锆 m→t的转变发生在1172℃-1172.6℃、1190.1℃-1199.5℃两个阶段，第一阶段伴随着玻璃相的熔化析出，体现了相变反应具有热滞性。氧化锆t→m的逆向反应发生在993.7℃-974.2℃，伴随着玻璃相凝固。　　（3）通过计算机软件对材料浇注成型过程的温度场进行研究，探讨浇注温度、浇注时间、砂型材料、保温材料对铸件致密性的影响。结果表明：浇注时间是控制气孔形成的关键因素，砂型材料、浇注温度、保温材料影响铸件逐层凝固的方式，控制缩孔缩松的形成。采用浇注温度1770℃、浇注时间20s、硅砂（B）砂型（1000℃导热系数1.50 W·m-1·K-1）以及粘土质材料（F）保温层（1000℃导热系数1.04 W·m-1·K-1）的模拟方案后，浇注面上气孔明显减少，缩孔深度为优化前的1/4。通过气孔、缩孔统计以及退火曲线对比，验证了该方案的可行性。　　（4）以温度场结果为载荷，通过热力耦合计算对材料浇注成型过程的应力场进行研究，探讨浇注温度、浇注时间、砂型材料、保温材料对铸件热应力的影响。结果表明：砂型材料是控制铸件温度梯度及应力分布的关键因素，浇注温度和保温材料也有一定影响。铸件600mm棱边1/3-1/2位置、600mm×400mm表面1/3位置以及顶角位置，容易开裂。铸造工艺应力场优化结果同样是：浇注温度1770℃、浇注时间20s、硅砂（B）砂型（1000℃导热系数1.50 W·m-1·K-1）以及粘土质材料（F）保温层（1000℃导热系数1.04 W·m-1·K-1）。此时铸件棱中点附近应力值控制在256MPa-305MPa，开裂可能性减小，制品综合性能优良。通过产品裂纹、掉角统计，验证了模拟方案的可行性。