连铸三大件功能耐火材料是现代冶金技术的关键耐火材料。我国连铸用功能耐火材料产品质量稳定性不足，使用寿命也不能适应快速发展的精炼和连铸技术需求，与国外先进水平尚存在一定差距，是影响钢铁冶金精炼和连铸生产节奏和连续性的重要因素之一。 采用梯度复合结构的总体研究思路、即根据各功能元件实际应用条件和失效特点，通过梯度化设计降低产品受热冲击时的最大热应力以提高抗热震性，进而对产品关键部位材料显微结构优化设计，有针对性地提高抗渣液、钢液侵蚀和冲刷能力，解决同步提高功能耐火材料抗侵蚀性和抗热震性的技术难题，实现功能耐火材料使用安全性提升和使用寿命的较大幅度提高针对功能耐火材料服役过程中的蚀损特点，开发出了具有梯度结构功能耐火材料的集成技术：低热应力功能元件结构和材料配置优化设计、元件关键部位材料关键使用性能优化技术、梯度结构功能元件制造工艺等，解决了材料抗侵蚀性和抗热震性不能同步提高的技术瓶颈，大幅度提高了功能耐火材料使用寿命和使用可靠性。