粘土砖是指Al2O3含量为30%~40%硅酸铝材料的粘土质制品。粘土砖是用50%的软质粘土和50%硬质粘土熟料，按一定的粒度要求进行配料，经成型、干燥后，在1300~1400℃的高温下烧成。粘土砖的矿物组成主要是高岭石（Al2O3·2SiO2·2H2O）和6%~7%的杂质（钾、钠、钙、钛、铁的氧化物）。粘土砖的烧成过程，主要是高岭石不断失水分解生成莫来石（3Al2O3·2SiO2）结晶的过程。粘土砖中的SiO2和Al2O3在烧成过程中与杂质形成共晶低熔点的硅酸盐，包围在莫来石结晶周围。
粘土砖属于弱酸性耐火制品，能抵抗酸性熔渣和酸性气体的侵蚀，对碱性物质的抵抗能力稍差。粘土砖的热性能好，耐急冷急热。
粘土砖的耐火度与硅砖不相上下，高达1690~1730℃，但荷重软化温度却比硅砖低200℃以上。因为粘土砖中除含有高耐火度的莫来石结晶外，还含有接近一半的低熔点非晶质玻璃相。
在0~1000℃的温度范围内，粘土砖的体积随着温度升高而均匀膨胀，线膨胀曲线近似于一条直线，线膨胀率为0.6%~0.7%，只有硅砖的一半左右。当温度达1200℃后再继续升温时，其体积将由膨胀值开始收缩。粘土砖的残余收缩导致砌体灰缝的松裂，这是粘土砖的一大缺点。当温度超过1200℃后，粘土砖中的低熔点物逐渐熔化，因颗粒受表面张力作用而互相靠得很紧，从而产生体积收缩。
由于粘土砖的荷重软化温度低，在高温下产生收缩，导热性能比硅砖小15%~20%，机械强度也比硅砖差，所以，粘土砖只能用于焦炉的次要部位，如蓄热室封墙，小烟道衬砖及蓄热室格子砖、炉门衬砖、炉顶以及上升管衬砖等。
粘土质耐火砖按理化指标：
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指标/牌号 |
N-1 |
N-2a |
N-2b |
N-3a |
N-3b |
N-4 |
N-5 |
N-6 |
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耐火度℃≥ |
1750 |
1730 |
1730 |
1710 |
1710 |
1690 |
1670 |
1580 |
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0．2Mpa荷重软化开始温度≥ |
1400 |
1350 |
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1320 |
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1300 |
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重烧线变化% |
1400℃2h |
+0.1 -0.4 |
+0.1 -0.5 |
+0.2 -0.5 |
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1350℃2h |
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+0.2 -0.5 |
+0.2 -0.5 |
+0.2 -0.5 |
+0.2 -0.5 |
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显气孔率% ≤ |
22 |
24 |
26 |
24 |
26 |
24 |
26 |
28 |
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常温耐压强度Mpa℃≥ |
30 |
25 |
20 |
20 |
15 |
20 |
15 |
15 |
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