硅質耐火磚磚坯中SiO2和CaO相互作用生成偏硅酸鈣，再與FeO作用而生成合鐵的硅酸鹽固溶體。SiO2濃度增大則析晶為鱗石英。冶卻后固溶體成為玻璃，在玻璃中如合鈉、鉀等低熔點熔液，能形成大量鱗石英；合CaO和FeO量少(如高硅質硅磚)時，則只能形成方石英。
將耐火磚在燒成過程中的物理化學變化按溫度順序加以討論：
在150℃以下耐火磚磚坯中排除水分。
約在450℃時，Ca(OH)2開始分解，Ca(OH)2→CaO+H2O
于500—550℃時，耐火磚磚坯中Ca(OH)2脫水完畢。硅石顆粒與石灰的結合破壞，強度大為下降。至573℃寸尤甚。
在550—650℃的范圍內，β石英轉變為α石英。
600—700℃間，CaO與SiO2的固相反應開始。磚坯強度有所增加。
2CaO+SiO2→β-2CaO·SiO2
2CaO·SiO2+SiO2→2(CaO·SiO2)
至1000—1040℃，
則α-CaO·SiO2+FeO·SiO2→[CaO·SiO2一FeO·SiO2]
磚坯顏色由玫瑰色變為淡黃，強度大增。硅磚在燒成過程中，所合CaO和Al2O3等雜質與SiO2生成8—10%的玻璃熔體，潤濕石英顆粒表面，并填充于顆粒之間，使石英顆粒膠結。高溫下石英顆粒將碎裂為活性小塊而溶于玻璃熔體中，玻璃熔體還可以緩和石英轉變所生成的應力。
在1200℃以上CaO·SiO2與FeO，Al2O3，Na2O等形成液相。
石英隨溫度上升而不斷地有晶型轉變，其轉變已在前面敘述。
由于α石英→α方石英的體積變化很大，使硅磚磚坯內產生內應力。倘在不降低耐火度的前提下，在此溫度范圍內形成一定量的液相，緩沖應力，可以降低耐火磚燒成破損。
