CAS： 12011-67-5
分子式： Fe3CH4
分子量：183.57746

中文名稱： 碳化鐵

英文名稱： triiron carbide

性質描述：灰色立方系晶體。熔點1837℃，相對密度7.694。莫氏硬度為6、燒結碳化鐵的維氏硬度950公斤/毫米2。不溶于冷、熱水和稀酸，溶于熱濃鹽酸，生成氫氣、甲烷、乙烷、乙烯和其他較復雜烴類的混合物及游離碳。不與干燥空氣作用。在潮濕空氣中氧化生成氧化鐵和碳。

其主要成分為Fe3C，其余為脈石和鐵氧化物。碳化鐵的成分如表1所示。

制備：生產碳化鐵的基本原理是將鐵礦石(Fe2O3)送進具有一定溫度、壓力的流化床反應器中，通入預熱的工業氣體(含CO、CO2、CH4、H2和H2O蒸氣)與其發生反應,生成碳化鐵。
其化學反應式為:3Fe2O3+5H2+2CH4=2Fe3C+9H2O

圖2為碳化鐵的生產工藝流程按還原鐵礦所用氣體種類可將生產碳化鐵的工藝分為CH4-H2、CO-H2和CO-CO2-H2三個系列。
(1)CH4-H2系在固定床和流化床內，在923～1223K的溫度下，通以3.33×10-5m3/s流速的CH4-H2系混合氣體，其中H4/H2的比值為40/60、溫度1023K。在這種條件下，絕大部分還原鐵在30min內都轉變成碳化鐵(Fe3C)。

(2)CO-H2系在常壓下利用低硫CO-H2混合氣體在內徑22mm的流化床內還原粒度為0.15～0.21mm的鐵礦石，成功得到了碳化鐵。

(3)CO-CO2-H2系將20g礦石裝入鑰制吊籃置于反應爐中，在N2氣氛下升溫至預定溫度后恒溫。根據所需配比將H2，CO和CO2按體積流量混合均勻，洗氣后通過CO，CO2FGA-016C紅外分析儀確定還原氣體成分無誤，當礦石恒重后，以流量1.0L/min的還原氣體代替氮氣通入反應爐即得。

用途：
1.為鋼鐵的重要組分，同時可以做煉鋼過程中的增碳劑和冷卻劑。
2.作為催化劑廣泛應用于石油化工、汽車尾氣處理等領域。