硅磚的燒結實際上是SiO2的同質多晶轉變過程，硅石原料在礦化劑作用下，經緩慢燒成，基本上轉化為鱗石英、方石英，僅有少量殘余石英。硅磚在使用中加熱到1450℃時有1.5%~2.2%的總體積膨脹，這種殘余膨脹會使砌縫密合，有利于保證硅磚砌筑體呈現良好的緊密性和結構強度。而且這種SiO2的同質多晶轉變，決定了烤窯前期階段耐火材料監控的重點是硅磚，升溫速率以慢速均勻為特征。硅磚在150~300℃溫度范圍內，由于其中B、僅一方石英的晶型轉變伴隨較大的體積效應，在烤窯時應特別注意在此溫度范圍內進行緩慢升溫。
石英轉變為鱗石英的轉化速度和程度，不僅與溫度的高低和礦化劑的存在有關，而且也與溫度的作用時間、原料的顆粒大小、轉化相結晶大小等因素有關。溫度高、高溫作用時間長、顆粒小、結晶小、礦化劑作用強，則轉化快，反之則慢。硅磚的主晶相為鱗石英和方石英，鱗石英熔點167O℃，具有較高的體積穩定性。如果硅磚中鱗石英呈矛頭狀雙晶形態相互交錯為網絡狀分布，能夠使硅磚具有較高的荷重軟化點及機械強度。當硅磚中殘余石英較多時，由于在使用中它會繼續進行晶型轉變，體積膨脹較大，會導致磚體結構松散開裂。硅磚在燒成過程中發生的物理一化學變化可歸納如下：
①<150℃排除磚坯的殘余水分。
②450~550℃時Ca(OH)2開始分解，550%分解完畢，此時硅磚顆粒之間的結合由于CaO等作用而破壞，強度下降，坯體變脆。
③550~650℃時，β一石英磚轉化為一石英，體積膨脹。
④600~700℃時，CaO與SiO2之間發生固相反應，坯體強度提高。
⑤800~1100℃時，磚坯出現液相反應，坯體強度迅速增加。從1100℃開始，石英的轉化速度大為增加，這時低比重石英變體，產生較大體積膨脹。
⑥1300~1350℃時，由于鱗石英和方石英數量增加，坯體真比重降低，同時體積膨脹加大有可能導致開裂。
⑦1350~1470℃時，石英的轉化程度和由此產生的膨脹很大，僅一石英、亞穩定方石英和礦化劑及雜質等相互作用形成液相，并侵入石英顆粒在形成亞穩定方石英時出現裂紋中，促進了一石英和亞穩定方石英不斷地熔解于所形成的液相中，使之成為硅氧的過飽和熔液，然后以穩定的鱗石英形態不斷地從熔液中結晶出來。此時液相粘度愈大，硅磚轉化速度愈快，磚坯產生裂紋可能性愈大。
因此，為防止硅磚在燒成過程中發生晶型變化，伴隨較大的體積變化導致裂紋的形成，必須采取以下工藝措施：
(1)要控制燒成不同溫度范圍的升溫速率。小于600℃，升溫速率放慢，600~1000℃時升溫速率可加快，1100~1300℃時升溫速率應緩慢，1300℃一燒成溫度(1430℃至1450℃)時，升溫速率應是燒成過程中最慢的。燒成后的硅磚冷卻時在600℃以下，特別在300℃時應緩慢。這樣可以有效緩沖晶型轉變的體積變化，使其鱗石英及方石英含量較高，并避免裂紋的形成。
(2)應在高溫燒成階段采用還原氣氛，有利于低價氧化鐵的礦化作用和促進鱗石英大量生成。否則，在氧化氣氛下尤其礦化劑不足時，α一石英大多數轉化為α一方石英，這種轉變稱為“干轉化”。在干轉化時，由于磚體不均勻的體積膨脹很大，而又無液相緩沖應力，會導致制品結構松散和開裂。同時，應在硅磚燒成的不同溫度階段進行適當保溫，使硅磚具有合理相組成，滿足使用要求。
(3)改善半成品裝車制度，降低裂紋發生的概率。硅磚的橫向裂紋，即平行于制品的加壓方向裂紋，通常為制品燒成時各部分受熱不均所致，它們多出現在磚垛外側的受火面，特別是頂層的制品表面。而硅磚表面網狀裂紋，除了由于捏練不勻或原料變化，使得坯體本身微觀不均勻的起因外，通常是由于制品受熱溫度過高且起伏較大所致。在裝車時，需要將特異型硅磚放置于窯車的內部，標準普通型磚裝在窯車的外部;異型磚的凸出部位或易出現裂紋的部位向里;窯車頂部要覆蓋一些薄片磚，以避免火焰的直接沖擊等措施，否則將會導致裂紋增多。
