焦炉是焦炭生产的主要设备，砌筑焦炉所用的耐火材料以硅砖为主，约占全部耐火材料总量的70%左右。目前，硅砖是己知的焦炉炭化室、炉墙最合适的耐火材料。焦炉专用硅砖是以鳞石英为主晶相的一类酸性耐火砖，用于砌筑焦炉的蓄热室墙、斜道、燃烧室、炭化室和炉顶，现代焦炉是由上万吨、近千种砖型的耐火砖材料砌筑的大型热工设备，其中硅砖用量占60%-70%，产品广泛应用于4米焦炉、5米焦炉、6米焦炉和7米焦炉。        焦炉专用硅砖化学成分中SiO2含量在90%以上，原料主要是结晶硅石，SiO2的熔点为1720℃，它以多种晶体存在，在不同的温度条件下发生晶型转化，即α-石英、β-石英、α-鳞石英、β-鳞石英、γ-鳞石英、α-方石英、β-方石英和非晶体石英玻璃，随着温度的升降而变化，各晶型之间的相互转化都同时发生着不同的体积变化，一般硅砖烧成时，都要产生大约2%～4%的体积膨胀。在烧成的硅砖材料中主要为鳞石英，含量越多越好。因其结晶体为双晶交错的网络型结构，其α、β、γ各型之间的转换体积变化小，这样就能够保证硅砖具有较高的荷重软化温度、较好的抗热震稳定性和高温耐磨性等性能。其次为方石英，它使材料具有较高的耐火度。但方石英的α、β晶型之间的转化体积变化较大，这样就保证不了硅砖的优良性能。所以，在烧成的硅砖中方石英的含量少些为好。由于鳞石英与方石英的密度不同，通常用硅砖的真密度来衡量硅砖材料中石英转化的程度，见表1。
          表1    硅砖真密度与石英转化程度对照表

硅砖真密度/g·cm-3	鳞石英/%	方石英/%	石英/%	石英玻璃/%
2. 33	80	13	-	7
2. 34	72	17	3	8
2. 37	63	17	9	11
2. 39	60	15	9	16
2. 40	58	12	12	16
2. 42	53	12	17	18

2.焦炉用硅砖的理化指标（GB/T  2608—2012）

项目	JG-94
	炉底	炉壁	其他部位
SiO2（%）	≥94.5		≥94.0
Al2O3(%)	≤1.2		≤1.5
Fe2O3（%）	≤1.2		≤1.5
CaO(%)	≤3.0		≤3.0
Na2O-K2O(%)	≤0.35		≤0.35
显气孔率(％)	≤22		≤24
真密度(g/cm3)	≤2.33		≤2.34
常温耐压强度 （MPa）	≥40	≥35	≥28
0.2Mpa 荷重软化开始温度（ ℃）	≥1650
加热永久性变化率（%） 1450℃X2h	0～0.2
残余石英	≤1.5
热膨胀率	≤1.28		≤1.30

  焦炉专用硅砖应具有下列特征：
 
 (1) 荷重软化温度，焦炉硅砖要在高温下承受炉顶上装煤车的动负荷，并要求长期使用不变形，因此要求焦炉硅砖的0.2MPa荷重软化温度高；
 
(2) 热导率，焦炭是用炼焦煤在炭化室中靠燃烧室的墙传导加热而炼成的，因此砌筑燃烧室墙的硅砖应有较高的热导率；
 
(3) 热稳定性，由于焦炉要周期性地装煤、出焦，引起燃烧室墙两侧硅砖的温度剧烈变化，因此要求焦炉硅砖抗热震性好，优异的热稳定性，热修时制品不会发生炸裂，可在不停炉的高温情况下，直接进行修补作业；
 
(4) 热膨胀率，热膨胀率越小接近于零，修补时可不用预留膨胀缝，增加砌筑体的严密性；
 
(5) 杂质含量，对于玻璃窑用硅砖来说含杂质率越低，对产品污染越小，对于以上几点，公司研发生产了零膨胀硅砖，用于玻璃熔窑炉、焦炉、热风炉等高温热工设备，特别是高温热工设备可在不停火的情况下进行任意修补。