氮化硅鐵是以Si3N4為主要成分，伴隨游離鐵，未氮化硅鐵及少量其他成分的混合物，耐火材料用氮化硅鐵是一種灰白色（或茶褐色）的 粉末狀物，煉鐵用氮化硅鐵是灰白色粒狀物。

1氮化硅鐵的分類

氮化硅鐵按用途可分為兩類：耐火材料用氮化硅鐵和煉鋼用氮化硅鐵。粉狀氮化硅鐵(見圖1)主要用于大高爐的堵口炮泥中，少量用于鐵溝料或其它不定形耐火材料中。粒狀氮化硅鐵(見圖2)主要用于取向硅鋼或其它采用氮化物提高強(qiáng)度的鋼種(如HRB400鋼筋)。煉鋼用氮化硅鐵按其特征可分為：煉鋼用普通氮化硅鐵和煉鋼用高純氮化硅鐵。耐火材料用氮化硅鐵按其特征可分為：耐火材料用普通氮化硅鐵和耐火材料用高純氮化硅鐵。

2耐火材料中的應(yīng)用

①Al2O3-SiC-C系耐火材料

氮化硅鐵在Al2O3-SiC-C質(zhì)炮泥、鐵鉤料和耐火磚中均有廣泛應(yīng)用。尤其在發(fā)達(dá)國(guó)家的高爐炮泥中普遍使用，使炮泥的開堵性能得到明顯改善，滿足了高爐出鐵的需要，成為現(xiàn)代化大高爐炮泥不可缺少的部分。在鐵溝料中加入少量氮化硅鐵能極大地提高鐵溝的通鐵量，日本在上世紀(jì)70年代即開始采用此方式。

國(guó)內(nèi)應(yīng)用氮化硅鐵的時(shí)間較短。寶鋼于1994年首先在高爐炮泥中添加氮化硅，使炮泥性能得到改善，滿足了煉鐵生產(chǎn)的需要。由于氮化硅鐵的價(jià)格僅為氮化硅的二分之一，而在使用性能上兩者基本接近，近年來國(guó)內(nèi)重點(diǎn)大型鋼鐵企業(yè)2000M3以上高爐堵口炮泥基本上均已使用氮化硅鐵。添加氮化硅鐵的炮泥很好地滿足了大型高爐的需要，使高爐出鐵次數(shù)由18次普遍降低至12次，最低的降至6次。炮泥的消耗量由1.2kg/噸鐵降低至0.5kg/噸鐵。

②Fe-Si3N4-SiC復(fù)合材料

Si3N4-SiC材料具有良好的理化性能尤其是高溫性能，廣泛用于高爐、鋁電解槽等高溫領(lǐng)域，具有很好的使用效果。與純氮化硅相比，氮化硅鐵具有更好的燒結(jié)性能，可用作高溫結(jié)合相。Fe-Si3N4-SiC復(fù)合材料不僅含有高溫增強(qiáng)相SiC和氮化硅，還含有金屬塑性相(Fe、FeSi或Fe3Si)，可改善材料的抗熱震性，在高溫領(lǐng)域有良好的應(yīng)用前景。

③其他耐火材料

氮化硅鐵中含有高溫增強(qiáng)相氮化硅和金屬塑性相Fe，具有高溫性能好，熱膨脹系數(shù)小，抗熱震性好以及不易被熔渣滲透等一系列優(yōu)異性能，也已被用到其他耐火材料中。如北京科技大學(xué)以剛玉和尖晶石為原料，將氮化硅鐵以細(xì)粉形式添加，根據(jù)過渡塑性理論制備出低成本的抗氧化、抗侵蝕性好的無(wú)鉻不燒耐火材料。該耐火材料具有優(yōu)良的物理性能，良好的抗氧化性和鋼水侵蝕性，可用來代替鎂鉻磚用于RH精煉爐。

3煉鋼領(lǐng)域的應(yīng)用

在煉鋼領(lǐng)域，粒狀氮化硅鐵最初應(yīng)用于取向硅鋼生產(chǎn)，能比較穩(wěn)定地為鋼水補(bǔ)充一定量的氮。國(guó)內(nèi)使用氮化硅鐵的量一年達(dá)數(shù)百噸。近年來，冶煉技術(shù)的進(jìn)步使我國(guó)高強(qiáng)度微合金化鋼的生產(chǎn)得到快速發(fā)展，鋼的強(qiáng)化微合金化元素主要有釩、鈮、鈦等。經(jīng)計(jì)算比較和生產(chǎn)實(shí)際應(yīng)用，生產(chǎn)HRB400鋼筋采用FeV50+氮化硅鐵微合金化方案，合金化成本比單一采用FeV50噸鋼成本降低127.61元，比采VN12微合金化噸鋼成本降低44.21元。氮化硅鐵的使用對(duì)生產(chǎn)建筑鋼材的生產(chǎn)企業(yè)降本增效意義重大。