锰硅合金是锰与硅、铁组成的三元合金,产品呈块状,颜色为灰褐色,主要元素为锰(Mn)、硅(Si)、铁(Fe)、碳(C)、磷(P)、硫(S),其中锰、硅、铁为有用元素,碳、磷、硫为有害元素,常规检测分析元素为锰、硅、磷、硫。根据产品锰、硅量的不同,现行国家标准分为8个牌号,而每个牌号又根据含磷量的不同分为三个组级,含Mn量在6 0~72%之间,含Si量在14~28%之间。锰硅合金作为炼钢过程的重要原料,在我国工业生产中占有十分重要的地位。现行锰硅合金国家标准已达到国际先进水平。
锰硅合金生产设备一般采用矿热炉。矿热炉又称电弧电炉或电阻电炉,是一种耗电量巨大的工业电炉。工作时电极插入炉料进行埋弧操作,利用电弧的能量及通电时炉料电阻产生能量来熔炼金属,通过陆续加料,间歇式出铁渣,完成连续作业。矿热炉按用途分很多种,其中用于锰硅合金冶炼的硅锰炉工作时反应温度1350℃-1400℃,电耗约为3500-4000 KW*h/t。
锰硅合金冶炼过程实际上是各种氧化物的还原过程(在矿热炉内将电能转变成热能),用硅作还原剂,同时还原锰矿石和硅石中的锰、硅和铁的氧化物,使之结合成稳定的MnSi,生产出合格的锰硅合金。锰硅合金所用原料主要有锰矿石、硅石、焦炭,此外还可使用白云石、萤石等辅料作为调整炉渣之用。