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本文针对目前炼铁高炉出铁沟对高性能、低成本、长寿命耐火材料的需求,采用易得的叶蜡石、金红石、焦炭为主要原料,通过碳热还原以及碳热还原氮化工艺合成Al2O3-SiC-TiNC和Sialon-TiNC复相粉体材料。利用热力学分析、XRD、SEM、EDS等手段系统研究相关工艺因素对还原产物物相的影响,探讨Al2O3-SiC-TiNC和Sialon-TiNC复相粉体材料的抗渣侵蚀性,制备了含Sialon-TiNC的高性能Al2O3-SiC-C质新型铁沟浇注料。对不同气氛(埋炭条件；流动氮气条件)、不同配碳量(理论量、过量10%、过量50%、过量100%)、不同还原温度(1300～1600℃；1400～1550℃)和不同金红石配比量对产物物相及微观形貌的影响进行了研究。结果表明：埋炭和焦炭过量100%在1600℃保温4h条件下金红石配比量为10%的产物中主物相为刚玉、β-SiC、TiN0.3C0.7;流动氮气气氛下,焦炭过量50%在1500℃保温4h时金红石配比量为10%的产物中主物相为β-Sialon、TiN0.7C0.3。较高的反应温度和配碳量的增加能促进产物中β-SiC和β-Sialon发育完全；适量金红石配比量(10%)有利于β-SiC和β-Sialon生成,生成的TiNC (TiN0.3C0.7或TiN0.7C0.3)有助于提高试样的抗渣侵蚀能力。进行了Al2O3-SiC-TiNC和Sialon-TiNC复相粉体材料的抗渣侵蚀性能的研究,结果表明：不同Ti含量的Al2O3-SiC-TiNC和Sialon-TiNC材料均表现出了较好的抗渣侵蚀能力,生成的TiNC (TiN0.3C0.7或TiN0.7C0.3)对试样的抗渣性能具有增强作用。金红石添加量10%的试样具有较优的抗渣侵蚀性能和抗氧化性能。研究了Sialon-TiNC添加量(0、3%、6%、9%、12%)对Al2O3-SiC-C质铁沟料常温物理性能、抗氧化性能及抗渣侵蚀性能等的影响。实验结果表明：添加Sialon-TiNC的Al2O3-SiC-C质铁沟浇注料抗氧化性能和抗渣侵蚀性能均有不同程度提高,Sialon-TiNC添加量为6%的试样具有较优的抗氧化性能,1450℃热处理后氧化层厚度为2.77mm,而未添加Sialon-TiNC试样的氧化层厚度为5.16mm；Sialon-TiNC能阻止高炉渣对浇注料的渗透侵蚀；同时Sialon-TiNC添加量为6%时,试样低温(110℃×24h)和高温抗折强度分别达最高值7.75MPa和7.35MPa,耐压强度达29.53MPa和31.83MPa；1450℃热处理后线变化率仅为0.01%,气孔率13.86%,体积密度2.84g/cm3。在本实验研究条件下,Sialon-TiNC的添加量为6%时Al2O3-SiC-C质浇注料具有最优的综合性能。对优化Sialon-TiNC添加量的Al2O3-SiC-C质浇注料进行实际工况应用评价。工业试验结果表明：采用叶蜡石、金红石和焦炭合成的Sialon-TiNC复相粉体原料可以替代传统Al2O3-SiC-C质浇注料中30%的高成本刚玉、碳化硅以及氧化铝等微粉,达到了良好的使用效果。本研究工作为研发高性能出铁沟浇注料提供理论依据和新的技术路线,可以用改性廉价矿物原料替代高能耗的碳化硅和刚玉原料,降低铁沟料的成本,对缓解我国铝土矿等资源枯竭和节约能源具有重要的意义。