加熱爐及熱處理爐常用的耐火磚有粘士磚、高鋁磚、硅磚、鎂磚和炭化硅質(zhì)制品。
1.粘土磚 
粘土磚屬于硅酸鋁質(zhì)耐火材料，以A12O3及SiO2為其基本化學(xué)組成，根據(jù)A12O3及SiO2含量比例的不同，這一類(lèi)耐火材料分為三種：半硅磚(A12O3 15～30%)，粘土磚(A12O3 30～48%)，高鋁磚(A12O3>48％)。粘土磚是其中數(shù)量最大，應(yīng)用最廣的一種，其產(chǎn)量占整個(gè)耐火材料總產(chǎn)量的60～70％左右。
粘土磚的原料是煅燒以后A12O3+TiO2含量不少于30％的耐火粘土，其堿金屬和堿土金屬的氧化物以及氧化鐵含量應(yīng)盡可能少些，一般約占5-7%。耐火粘土的耐火度必須不低于1580℃。粘土原料經(jīng)過(guò)煅燒、破碎、配料(加入軟質(zhì)粘土作結(jié)合劑)、壓制成型、干燥、燒成等工序，即可制得成品耐火磚。
粘土磚屬于弱酸性耐火材料。由于化學(xué)組成的波動(dòng)范圍較大，生產(chǎn)方法不同，燒成溫度的差異，使粘土磚的性質(zhì)變化較大。普通粘土磚根據(jù)組成中Al2O3含量的多寡分為(NZ)一40、(NZ)一35、(NZ)一30三種牌號(hào)。粘土磚的耐火度在1600℃以上，但是荷重軟化開(kāi)始溫度很低，只有1250～1300℃，而且荷重軟化開(kāi)始溫度和終了溫度(fflJ40％變形溫度)的間隔很大，這個(gè)間隔約為200～250℃。粘土磚這一性質(zhì)十分重要，它使得粘土磚雖然具有不太高的耐火度，但仍能適用于許多高溫?zé)峁ぴO(shè)備。粘土磚的耐急冷急熱性較好，在850℃水冷次數(shù)可達(dá)10～25次。粘土磚能抵抗弱酸性渣侵蝕，對(duì)堿性渣的抵抗力稍差，增加Al2O3的含量，可以提高抗堿性渣的能力。
粘土磚的原料豐富，制造工藝簡(jiǎn)單，成本最低，被廣泛應(yīng)用于砌筑各種加熱爐和熱處理爐的爐體、煙道、煙囪、余熱利用裝置和燒嘴等。
2.高鋁磚 
高鋁磚是含Al2O3 48％以上的硅酸鋁質(zhì)制品。按照礦物組成的不同，高質(zhì)制品分為剛玉質(zhì)、莫來(lái)石一剛玉質(zhì)及硅線(xiàn)石質(zhì)三大類(lèi)。剛玉質(zhì)制品的AI2O3含量在95％以上，基本礦物為剛玉(A12O3)，原料為天然或人造剛玉，也有電熔剛玉的制品。莫來(lái)石一剛玉質(zhì)制品的基本礦物為莫來(lái)石(3A12O3·2SiO2)，其余為剛玉及玻璃相。硅線(xiàn)石質(zhì)制
品原料為硅線(xiàn)石(Al2O3·SiO2)，基本礦物質(zhì)是莫來(lái)石及玻璃相。工業(yè)上大量應(yīng)用的是莫來(lái)石和硅線(xiàn)石質(zhì)的高鋁磚。隨著Al2O3含量的增加和玻璃相的減少，制品的耐火度和耐急冷急熱性均提高，抗渣性特別是對(duì)酸性渣的抵抗能力增強(qiáng)。
高鋁磚的主要原料是高鋁礬土，其中所含礦物以水鋁石、波美石、高嶺石為主。高鋁礬土經(jīng)過(guò)煅燒，各礦物在不同溫度先后轉(zhuǎn)變?yōu)閯傆窦澳獊?lái)石晶體。并在1400—1500℃溫度下，剛玉和石英結(jié)合二次莫來(lái)石化，晶體發(fā)育長(zhǎng)大。在高鋁熟料中再配入軟質(zhì)生粘土作結(jié)合劑。高鋁磚的生產(chǎn)工藝與粘土磚基本相同。
高鋁磚大部分性能都優(yōu)于粘土磚，只是熱穩(wěn)定性比粘土磚稍低。隨著Al2O3含量的不同，普通高鋁磚分為三種牌號(hào)：(LZ)—65、(LZ)—55，(LZ)—48。
由于高鋁磚的主要成分AL2O3是兩性氧化物，對(duì)酸性及堿性渣的侵蝕均能抵抗，對(duì)氧化鐵皮的侵蝕也有一定抵抗能力。故常用來(lái)砌筑均熱爐爐底、下部爐墻、廢氣出口處拱頂，在連續(xù)加熱爐上，爐底、爐墻、燒嘴磚、吊頂都可用高鋁磚砌筑。高鋁磚也常用來(lái)作為格子磚，修砌蓄熱室。
高鋁磚在工業(yè)先進(jìn)國(guó)家耐火材料總量中所占的比例約為8—14%，我國(guó)高鋁礬土資源豐富，為高鋁磚的發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。
3.硅磚
硅磚是含Si02在93%以上的硅質(zhì)耐火材料。原料是石英巖，加入適量的礦化劑(FeO、CaO等)及結(jié)合劑(石灰乳及紙漿廢液等)，在1350—1430℃燒成。SiO2在加熱燒成的過(guò)程中發(fā)生復(fù)雜的晶型轉(zhuǎn)變，并伴有體積的變化。在最后的燒成制品中主要轉(zhuǎn)變成鱗石英和方石英晶體，及少量非晶形的石英玻璃，這些晶型的轉(zhuǎn)變必須有礦化劑并需有較長(zhǎng)的時(shí)間。殘留的盧石英的量愈少愈好，因?yàn)闅埩?beta;石英量越多，磚在使用過(guò)程中體積越不穩(wěn)定。幾種不同晶型石英的真比重各不相同，通過(guò)測(cè)定制品的真比重，可以判斷石英晶型轉(zhuǎn)變是否完全。真比重愈小，表明轉(zhuǎn)化愈完全，使用時(shí)高溫體積穩(wěn)定性最好。所以硅磚的質(zhì)量指標(biāo)中都包括真比重一項(xiàng)，普通硅磚的真比重應(yīng)在2.38—2.4以下。
硅磚屬于酸性耐火材料，對(duì)酸性渣的侵蝕抵抗力強(qiáng)，對(duì)堿性渣的抵抗力較差，但對(duì)氧化鐵、氧化鈣有一定抵抗能力，不耐A1203及堿金屬氧化物的侵蝕。硅磚的荷重軟化溫度開(kāi)始于1620—1660℃，接近于其耐火度(1690—1730℃)。因?yàn)樗型暾镊[石英的結(jié)晶網(wǎng)，而且液相的粘度很大。這是硅磚的主要優(yōu)點(diǎn)之一，由于這一特點(diǎn)，荷重軟化點(diǎn)比其他幾種常用磚都高，硅磚可用于砌筑高溫爐的拱頂。硅磚的耐急冷急熱性不好，850℃的水冷次數(shù)只有l(wèi)一2次，所以硅磚不宜用在溫度變化劇烈的地方和間歇工作的爐子上。特別在600℃以下，由于組織內(nèi)晶型的轉(zhuǎn)變，體積發(fā)生變化，由此影響其熱穩(wěn)定性，如溫度的波動(dòng)在600℃以上，則影響不大。
硅磚在各種耐火磚總量中所占的比例大約為3—7%。在連續(xù)加熱爐上用來(lái)砌筑爐子拱頂，有時(shí)只砌高溫的加熱段及均熱段，預(yù)熱段仍用粘上磚砌。均熱爐上用以砌筑爐墻的中段，因?yàn)槠浜芍剀浕c(diǎn)高，上部爐口部位因?yàn)闇囟炔▌?dòng)劇烈，下部靠近爐底部位易受堿性渣侵蝕，都不適合采用硅磚。硅磚還用來(lái)砌筑蓄熱室上層的格子磚。
4.鎂磚
鎂磚是含MgO在80—85％以上，以方鎂石為主要礦物組成的耐火材料。鎂磚的原料主要是菱鎂礦，其基本成分是MgC03，經(jīng)過(guò)高溫煅燒以后變?yōu)闊Y(jié)鎂石，再經(jīng)破碎到一定粒度后成為燒結(jié)鎂砂(又稱(chēng)冶金鎂砂)。鎂砂廣泛用作補(bǔ)爐材料、搗打材料，含雜質(zhì)少的鎂砂，作為制造鎂磚的原料。自然界菱鎂礦資源不多，我國(guó)儲(chǔ)量與產(chǎn)量均居世界前列。許多缺乏菱鎂礦的國(guó)家依靠由海水制鎂砂，成本很高。
鎂磚按其生產(chǎn)工藝的不同，分為燒結(jié)鎂磚和化學(xué)結(jié)合鎂磚兩種。燒結(jié)鎂磚是用經(jīng)過(guò)死燒、顆粒大小配比適當(dāng)?shù)逆V砂，加入鹵水(MgCl2水溶液)和亞硫酸紙漿廢液作結(jié)合劑，加壓成型，在1550—1650℃的高溫下燒成。在燒成過(guò)程中，鎂石中的雜質(zhì)和加入物生成液相，把方鎂石粘結(jié)在一起。而化學(xué)結(jié)合鎂磚是不經(jīng)過(guò)燒成工序的，把燒結(jié)鎂砂按粒度比例配好以后，加入適量的礦化劑和結(jié)合劑，壓制成型，經(jīng)過(guò)干燥就是成品?；瘜W(xué)結(jié)合鎂磚的強(qiáng)度較低，性能不如燒結(jié)鎂磚，但是價(jià)格便宜，不及燒結(jié)鎂磚價(jià)格的一半。它用在性能要求不太高的部位，如加熱爐和均熱爐爐底。鎂磚屬于堿性耐火材料，對(duì)堿性熔渣有較強(qiáng)的抵抗能力，但不能抵抗酸性渣的侵蝕，在1600℃高溫下，與硅磚、粘土磚甚至高鋁磚接觸都能起反應(yīng)。MgO的熔點(diǎn)高達(dá)2800℃，鎂磚的耐火度在2000℃以上，但其荷重軟化點(diǎn)很低，只有1500—1550℃。這是因?yàn)榉芥V石結(jié)晶周?chē)强康腿埸c(diǎn)的鈣鎂橄欖石(CaO·MgO·SiO2)及玻璃相粘結(jié)的，而方鎂石沒(méi)有形成連續(xù)的結(jié)晶網(wǎng)，荷重變形溫度很低，而且開(kāi)始軟化到40％變形的溫度間隔很小，只有30—50℃。鎂磚的熱穩(wěn)定性也較差，在急冷急熱時(shí)容易崩裂，這是鎂磚損壞的一個(gè)重要原因。
在加熱爐及均熱爐上，鎂磚主要用于鋪筑爐底表面層及均熱爐爐墻下部，它可以抵抗氧化鐵皮的侵蝕。
屬于鎂質(zhì)耐火材料的還有鎂鋁磚、鎂鉻磚，鎂硅磚等。
為了改善鎂磚的熱穩(wěn)定性和高溫強(qiáng)度，在配料中加入工業(yè)氧化鋁細(xì)粉，可制成以鎂尖晶石結(jié)合的鎂鋁磚，可以成功地用作高溫爐頂材料，以及用于爐子有堿性熔渣侵蝕的部位。燒結(jié)鎂砂中加入不同量的鉻鐵礦，可以制成鎂鉻磚、鉻鎂磚。加熱爐及均熱爐上有時(shí)用于把鎂磚與硅磚或粘土磚隔開(kāi)，防止這些磚在高溫下相互起作用。國(guó)外這類(lèi)磚在鋼鐵工業(yè)中占重要的地位，我國(guó)根據(jù)資源特點(diǎn)主要發(fā)展鎂鋁磚。
5.碳化硅質(zhì)耐火材料
碳化硅(SiC)是人造礦物，原料為硅石和焦炭，在2000℃以上的高溫電爐內(nèi)合成的，碳化硅質(zhì)耐火材料分為三類(lèi)：(1)加粘土等氧化物結(jié)合的制品；(2)氮化物結(jié)合的制品；(3)利用碳化硅的再結(jié)晶作用，加壓成型自行結(jié)合的制品。其中應(yīng)用最普遍的是粘土結(jié)合制品，我國(guó)目前生產(chǎn)和采用的是這一種。
以粘土為結(jié)合劑的碳化硅質(zhì)一級(jí)制品中含SiC87%，耐火度可達(dá)1800℃，荷重軟化點(diǎn)1620℃。碳化硅質(zhì)制品有一些特殊的性能，使它可作某些特殊用途，如(1)它的導(dǎo)熱性好，比一般耐火材料高約10倍，適合用作導(dǎo)熱的器件，例如熱處理爐的馬弗罩。由于它導(dǎo)熱性能好，1200℃以下又有很強(qiáng)的抗氧化性，因此壽命比金屬罩長(zhǎng)。根據(jù)同一道理，也可以用作換熱器元件。(2)機(jī)械強(qiáng)度大，耐磨性能好，耐急冷急熱性也好，所以有的輥底爐用它來(lái)作容易磨損的輥套，成本比耐熱鋼低。(3)比電阻大，可以用作電阻爐的電熱元件。