石灰窑窑衬的外面是窑体的隔热层。设置隔热层的作用是隔热保温，减少窃体热损失，抵消耐火衬砖由于热膨胀而产生的缝隙和降低窃壳内外表面温差及由此产生的温度应力。因此，对隔热层的基本要求是耐火度和隔热性。立窑常用的隔热材料有硅蒸土砖、硅藻土粉、矿渣棉、蛙石制品和膨胀珍珠岩粉等，其主要性能见表。
　　石灰窑在选用隔热材料时要注意两点。一是要注意根据具体条件，作到合理使用。如果条件允许，则尽可能选用使用温度高，表观密度低和热导宰小的材料（如硅藻土粉、膨胀蛭石粉、膨胀珍珠岩粉、硅藻土砖等）。反之，也可因地制宜，就地取材，采用较廉价的材料（如炉渣或矿渣）。但无论采用哪种隔热材料，都需是干燥的。对于硅藻土粉，当作境充用时，需采用熟料而不用生料。二是要注意隔热材料的实际温度不能超过材料本身的允许高温度。一般要求隔热材料耐热度不小于700℃。隔热材料的粒度，当作填料时，应不大于20M。隔热材料的导热系数，在工作状态下，应小于1.163w／（m℃）。
　　隔热层的厚度和放置位置，一是根据经验确定。厚度一般取60一120mm，不超过200mm。放置位置有两种，一种是紧靠衬砖放在衬砖的外面。二是对于钢窑壳的石灰窑，也可放在窑壳与砌体之间，但此时填充层的厚度往往不超过100mm。在大中型机械立窑（有效容积大于150m3）中，如果是采用硅藻土砖隔热，厚度也可用一砖厚的硅蒸土砖，再附加半砖厚的矿渣棉。或者在衬砖的外侧用半砖厚的填料层，再在填料层得外侧砌一砖厚的轻质粘土砖。