硅石中SiO2是主成分,Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O、TiO等均为杂质。硅石的化学成分愈纯,SiO2含量愈高,其耐火度也愈高。一般要求:SiO2≥96%,Na2O+K20≤0.2%0.4%。
Al2O3的存在除增加硅石在高温下形成液体的趋势外,还会延缓硅石的分解。Al2O3含量多时还会显著降低砖体的荷重软化点,Al2O3为2%,荷重软化点降低125℃;Al2O3为6%时,则降低275℃。一般控制Al2O3<1.3%,生产优质硅砖时则需要<0.5%。Na2O、K2O是很强的熔剂。一方面它能显著地降低硅石的耐火度,另一方面它们又能促进石英的转变,对Na2O、K2O的要求是一般不超过0.2%0.4℃。CaO、MgO、Fe2O3等杂质对硅石质量的影响不像Na2O、K2O、Al2O3那样大,如果它们呈分散状态存在,可视为有益组分。
TiO2不影响石英的转化,但研究证明添加金红石(TiO2)能降低硅砖的气孔率,提高体积密度,促进烧结。从而提高硅砖导热率,并改善热震稳定性,此点对焦炉用硅砖尤为有用。实践证明,加入1.5%的金红石效果较好。如果单用化学成分和耐火度来决定硅石质量的优劣,那是不够的,还必须考虑其组织结构、煅烧性质等因素。有些硅石原料,如脉石英,化学成分很纯,耐火度很高,但不是制造硅砖的理想原料,因为它结晶颗粒大,膨胀性高,石英难于转化,烧成时易开裂。