黏土砖是历史最久、应用最广泛的耐火材料。制造黏土砖的原料是黏土质矿物。天然耐火黏土一般可分为硬质黏土和软质黏土。在耐火材料制造工艺中,前者大多数经煅烧后用作熟料;后者加水后,塑性好,容易烧结,多用作结合剂。中国山东等地焦宝石(硬质)和苏州黏土(软质)都是优质的耐火黏土。黏土矿物主要有高岭石(Al2O3·2SiO2·2H2O)和少量地开石(成分与高岭石相同,但晶格常数不同)等。
黏土砖Al2O3含量一般多在40%~48%,氧化铁(Fe2O3)含量小于2.0%~2.5%。配料中熟料为65%~85%,结合黏土为15%~35%。将粉碎的结合黏土和磨细的熟料混磨,再与颗粒熟料一起配制成半干泥料,机压成型,在1250~1400℃烧成,性能较好。黏土砖在高温下呈弱酸性,抗碱性熔渣侵蚀的能力稍差,但随Al2O3含量提高而增强。热稳定性较硅砖、镁砖(镁质砖)等为好。还有特殊性能的黏土砖,如低气孔黏土砖(如气孔率小于15%)、低蠕变黏土砖(1100~1250℃高温下的蠕变率小于1%,50小时保温)等。
黏土质耐火材料原料丰富,加工简便,价格低廉,因此比其他任何耐火材料使用得更为广泛,多用于高炉、热风炉、化铁炉、盛钢桶、浇钢系统、均热炉、加热炉、有色金属熔炼炉、硅酸盐工业和化学工业用窑炉以及所有热工设备的烟囱和烟道等。