锰硅合金用封闭或半封闭还原电炉冶炼。一般采用含二氧化硅高、含磷低的锰矿或另外配加硅石为原料。富锰渣含磷低、含二氧化硅高是冶炼锰硅合金的好原料。冶炼电耗一般约3500~5000千瓦时/吨。入炉原料先作预处理,包括整粒、预热、预还原和粉料烧结等,对电炉操作和技术经济指标起显著改善作用。一般采用1000米3以下的高炉,设备和生产工艺大体与炼铁高炉相同。现代大型锰铁还原电炉容量达40000~75000千伏安,一般为固定封闭式。
在硅锰合金粉末冶炼过程中对各种原料的粒度有一定要求,如果各种原料的粒度太小,冶炼过程中会影响透气性,进而影响到传热过程,导致冶炼过程的化学反应不完全。原料的粒度过小,在冶炼炉中的强气流下会导致大量粉尘,不仅会引起环境污染,还会损失原材料。另外硅铁可以作为生产钼铁、钒铁等铁合金的还原剂,硅铬合金和硅锰合金可以分别作为精炼中低碳铬铁和中低碳锰铁的还原剂。
粉尘含有锰,如果丢弃这些大量粉尘,不仅会污染环境,也会浪费紧缺的锰资源,因此必须对它们回收利用。把粒度细小的锰矿和粉尘回收,用作锰及锰合金冶炼的原料,不仅可以保护环境,还能开发有限的锰资源。
锰铁广泛应用于钢铁工业、铸造工业等工业生产中。锰铁是炼钢工业必需的脱氧剂和脱硫剂。好钢在冶炼过程中要进行脱氧脱硫,使用氧脱剂会增加其成本。所以锰铁是一种廉价的脱氧剂脱硫剂。脱硫剂是指去除钢中的硫和其他有害物质,因此锰铁可以很好地达到脱硫的目的,降低钢中有害元素的含量,提高钢的质量。近年来,硅铁、锰硅合金在消费中的占比发生了很大变化,由于锰硅合金既可以脱氧,又可增加钢中的锰含量,提高钢的强度,所以锰硅合金用作脱氧剂的用量占比逐渐高于硅铁。在炼钢工业中,每生产一吨钢,大约消耗3~5公斤75%的锰铁。