硅磚是SiO₂含量在93%以上的耐火材料制品。SiO：的熔點為1723C，它以多種晶體存在，在不同的溫度條件下發生晶型轉化。通常，SiO，在不同溫度下有7種不同的晶體狀態和1種非晶體狀態，即a-右英、β右英，a鱗石英、β鱗石英、7-鱗石英、a方石英（白硅石）、4-方仙英《白硅石)和非晶體石英玻璃.S:O，的同素異晶體的轉變極其復雜，隨溫度的升降而變化，各晶型之間的相互轉化都同時發生著不同的體積效應，一般硅磚燒成時，都要產生大約2%~4%的體積膨脹，在燒成的硅磚需二。凈石英，含量越多越好。因其結晶體為雙晶交錯的網絡型結構，其a、8、”各型之間的轉換體積變化小，這樣就能夠保證硅磚具有較高的荷重軟化溫度、較好的抗熱震性和高溫耐磨性等性能。其次為方石英，它使制品具有較高的耐火度，但方石英的a、B晶型之間的轉換體積變化較大，這樣就保證不了硅磚的優良性能。所以，在燒成的硅磚中方石英的含量少些為好，由于鱗石英與方石英的密度不同，通常用硅磚的密度來衡量硅磚制品中石英轉化的程度，一般硅磚的密度應小于2.38g/cm’，而優質硅磚的密度應為2.32~2.36g/cm。硅磚的特性如下：
 
(1) 硅磚的化學成分，隨硅石原料的不同而異，一般情況下SiO2含量為93%~98%,其他雜質如Al2O1、Fe2O3、和CaO等，其總和為2.0%~7.0%。
 
(2) 硅磚的礦物組成，普通硅磚以鱗石英為主，約占30%~70%;高硅質高密度硅磚以方石英為主，約占20%~80%,殘余石英和非晶體的石英玻璃在任何硅磚中均為少量。
 
(3) 硅磚的耐火度，主要取決于SIO2含量以及雜質含量和其性質，SIO2含量越高，雜質含量越少，其耐火度越接近于SiO2的熔點。反之耐火度就越低，硅磚的耐火度一般為1690~1730C.
 
(4) 硅磚的荷重軟化溫度比較高，約為1650℃，因是鱗石英的晶體網絡結構在硅磚內起骨架作用。雖有--些雜質熔點較低，而由于骨架有一定的承載能力，故硅磚的荷重軟化溫度接近其耐火度，這是硅磚的顯著特點。
 
(5) 硅磚的抗渣性，硅磚的主要化學成分為典型的酸性氧化物SiO2,這就決定了對酸性爐渣具有很強的抵抗能力、同時CaO和Fe,O,與SiO2能形成新的化合物，所以硅磚對渣中的Ca()和Fe2()3這種偏堿性的氧化物仍具有一定的抵抗能力。
 
(6) 硅磚的真密度，硅傳真密度的大小反映出硅磚中石英轉化的程度，見表28-2,從而可以判斷出硅磚的礦物組成。硅磚真密度越小越好，真密度小說明石英轉化完全，在實際使用過程中產生的殘余膨脹就小。硅磚真密度一般為2.37~2.40g/cm'。
 
(7) 硅磚的氣孔率，氣孔率是指硅磚內氣孔的總體積占硅磚總體積的百分比，它表示硅磚組織的致密程度。硅磚的氣孔率越小，硅磚的結構越致密。硅磚的顯氣孔率一般為21%~25%。氣孔率的大小，除原料外主要取決于其工藝條件。
 
(8) 硅磚的殘余膨脹，殘余膨脹是指硅磚經再次鍛燒后所發生的不可逆體積膨脹，稱為硅磚的殘余膨脹。其原因是由于硅磚中尚有未轉化的石英或稱殘余石英繼續轉化聽致，硅磚殘余膨脹越小越好，否則在窯爐上使用時，會因其膨脹過大而引起富爐結構的破壞，甚至造成事故，真密度小的硅磚，殘余影脹一定也小。硅磚殘余影脹的大小主要取決于燒成條件，當硅磚燒至1450℃并保溫3h時，殘余膨脹一般為0.3%~0.8%,
 
(9) 硅磚的常溫抗壓強度，主要用來確定硅磚組織結構的優劣。常溫抗壓強度的大小常與氣孔率、真密度有密切關系。同時還取決于原料性質、工藝條件等。硅磚的常溫耐壓強度一般為19.6~29.4MPa。
 
(10) 硅磚的外形，為了獲得堅固和致密的窯爐砌體，就要硅磚有一個符合規定的外形，這主要是尺寸公差、缺角缺棱、扭曲、熔洞和裂紋等都應符合外形要求.
 
由于硅磚具有以上特點，該磚在煉焦爐上使用時，可以提高燃燒室溫度，縮短結焦時間，增加焦爐生產能力，延長焦爐爐齡，故現代大容積煉焦爐主要是用硅磚砌筑。
 
隨著煉焦工業的發展，對焦爐硅磚的質量要求日益提高，特別是砌筑炭化室要求硅磚具有高密度、高導熱性和良好的高溫耐壓強度等性能。因此，國內外在降低硅磚真密度、提高導熱性，提高體積密度和提高硅質原料純度等方面進行了大量的研究工作，我國已試制出高密度硅磚、高純度高南度硅磚和高導熱性高密度硅磚等新品種。
 
(1) 高密度硅傳，提高硅磚的密度是提高焦爐硅磚質量和使用壽命、縮短結焦時間的有效辦法。高密度硅磚要求成品氣孔率小于16%,硅磚密度必須大于2.38g/cm²。
 
(2) 高純度高密度硅磚，是以純石英巖（SiO2>98%)作原料加人少量礦化劑和結合劑(如Ca()+FeO<1.5%)制成的耐火材料產品。高純度高密度硅磚的一般性能如下：
 
1)化學組成/%:
SiO297
R2O 1.55
CaO0.3~0.5
 
2)礦物組成/%:
方石英70~80
鱗石英10~12
石英約10
 
3)物理性能：
耐火度/C 1720~1740
荷重軟化開始溫度/C1660
真密度/g*cm2.34~2.37
氣孔率/%<13~14
耐壓強度/MPa>16.66
 
(3)高導熱性高密度硅磚，是在其配料中加入高導熱性高密度的添加物，如CuO、Cu;O、TiO2、FeQO2等物質所制成的耐火材料產品，采用高導熱性高密度硅磚砌筑煉焦爐，能有效地縮短結焦時間，提高焦爐的產量。國內外普遍重視制造高導熱性高密度硅磚。