生产锰硅合金的原料包括锰矿、富锰渣、焦炭、硅石、白云石(或石灰)等。为了生产出符合标准要求的锰硅合金，并获得良好的技术经济指标，所有原料都必须满足一定的质量要求。下面介绍锰硅合金所需原料及其成分的要求以及在冶炼中的作用。1.锰矿和富锰渣锰矿和富锰渣是生产锰硅合金的主要原料，是锰硅合金中锰的主要来源；与高碳锰铁相比，锰硅合金标准规定铁含量和磷含量较低，要求使用的锰矿具有较高的锰铁比和锰磷比，但这种矿石很少，生产中一般使用一些富锰渣来满足这两个比的要求。锰矿的质量直接影响硅合金的冶炼指标和产品质量。锰硅合金用锰矿的评价主要通过以下指标来衡量。(1)入炉锰矿的品位。一般要求配矿含锰量在30%以上。锰矿中的锰含量是影响冶炼指标的主要因素，对单位产品电耗和锰回收率影响很大。冶炼锰硅合金时，锰进入合金的速率往往随着炉矿中锰含量的增加而增加，产量也随之增加。据不完全统计，锰矿品位每降低1%，锰硅合金电耗增加135KWh。尽可能提高锰矿品位是提高锰回收率、降低电耗和改善其他指标的重要手段。下图为锰矿品位对锰硅合金单位电耗和锰回收率的影响。

(2)装炉锰矿中铁和磷的含量。冶炼锰硅合金时，入炉料中约95%的铁和75%的磷进入合金，入炉料中大部分铁和磷是由锰矿带入的，所以锰矿中铁和磷的含量直接影响锰硅合金的质量。由于单一锰矿难以冶炼出合格的产品，因此必须对不同成分的锰矿进行搭配，以使混合锰矿满足冶炼锰硅合金的技术要求。该比率可以计算如下:

式中，m(锰矿)、m(铁矿)、m(P矿)为矿石中相应元素的含量:η Mn、η Fe、ηP——相应元素的回收率；其中η Fe = 95%，ηp = 75%；[Mn]、[Fe]、[P]-分别由锰硅合金产品中相应元素的中值决定。冶炼不同成分的锰硅合金与装入矿石的允许铁、磷含量的关系如下:

式中，[Si]、[Mn]、[C]和[P]分别是锰硅合金中相应元素的含量。【接下来】锰的回收率与原料、炉况、产品品级等多种因素有关，波动范围比较大，通常在70%-85%之间。计算配料时，最好确定物料平衡和实际生产中反算得到的锰回收率。表1显示了生产用于装矿的商业锰硅合金的工厂的技术要求；表2给出了某厂自用锰硅合金的装炉技术要求。

表1某厂商品锰硅合金矿的技术要求

表2某厂锰矿用自用锰硅合金技术要求

通常几种锰矿相互搭配生产锰硅合金。为保证冶炼出合格产品，稳定改善炉况，取得良好的经济技术指标。除了混合矿的锰铁比和锰磷比，混合矿的各种有效成分也要接近工艺控制要求。【其次】(3)脉石含量①SiO2含量。就冶炼锰硅合金而言，只要能保证入炉的锰矿品位，一般对矿石中二氧化硅的含量没有特殊要求，二氧化硅是锰硅合金中硅的来源。如果锰矿中二氧化硅含量高，配合料中可加入较少的二氧化硅。比如冶炼FeMn65Si17锰硅合金时，每100kg锰矿需要34kg二氧化硅。如果锰矿本身含有20kg的SiO2，剩下的14kgSiO2 SiO2会被二氧化硅和焦炭带入，大部分外来的SiO2会被二氧化硅带入。云南和湖南的锰矿多为二氧化硅含量高的矿石，适合冶炼锰硅合金。广西、贵州、福建、新疆等地也有一些适合冶炼锰硅合金的矿石。②锰矿中Cao和MgO、CaO和MgO的含量是冶炼锰硅合金的有益成分；锰硅合金采用炉渣法冶炼。当炉渣碱度n(CaO+MgO)/n(SiO2)为0.6~0.8时，渣液流动性好，有利于排渣和扩大反应区，渣中锰含量低。如果锰矿中CaO和MgO含量高，可以少加或不加石灰、白云石等熔剂。目前，许多铁合金厂在生产锰硅合金时，采用掺入Cao、MgO含量高的中锰渣或碳锰渣，或加入一定量的富含CaO、MgO的自熔性焙烧矿，炉料中少加或不加石灰、白云石等熔剂的方法，取得了良好的技术经济指标。③ Al2O3含量。锰矿中的Al2O3在冶炼中很难被还原，几乎全部进入渣中。当炉渣中Al2O3含量过高时，会造成排渣困难。因此，生产中常加入大量造渣材料以利于排渣，造成渣量过多。锰矿中的A12O3含量与锰硅合金冶炼的渣铁比明显相关。通常用低A12O3含量的锰矿冶炼硅合金，以适当降低冶炼的渣铁比，或用低渣比法生产锰硅合金。这有利于炉况的顺行，提高锰硅合金生产的技术经济指标。④杂质。锰矿中最有害的杂质是P2O5，它是判断锰矿质量的主要控制指标之一。在炉内强还原气氛下，大部分P2O5被还原成合金，导致合金质量和品位下降。未经严格保温镇静的高炉富锰渣和电炉富锰渣，常混入高磷铁珠，使渣中铁、磷含量略高于炉前分析样，应引起注意。锰矿也含有一定量的硫。在冶炼过程中，大部分硫转移到炉渣中或挥发掉，只有1%左右进入合金。为了避免因矿石中硫含量高而导致合金中硫含量超标，应预先对高硫锰矿进行焙烧脱硫。一些锰矿还含有重金属，如铅、锌、铜、钻石、镍等。因此，应在保护炉衬的基础上，对炭质炉底进行特殊处理，以获得和回收重金属。⑤锰矿的粒度。锰矿应呈块状，粒度在炉内为10~80mm，平均粒度与料层厚度相对应，小于10mm的粉矿不应超过8%。只有这样，炉料才能在冶炼过程中具有良好的透气性，有利于化学反应和热交换，特别是对于密闭炉。粉矿应该被烧结或压块，然后放进熔炉。我国锰矿资源丰富，但贫、杂、粉也是其特点，其中高磷高铁锰矿较多。根据锰矿资源的情况，如何充分考虑锰矿产地的条件和成分差异，有计划地合理配置矿石，合理利用资源，提高锰硅合金的生产效率，是必须重视的重要问题。二、还原剂锰硅合金冶炼用焦炭作还原剂，要求电阻率高，化学活性好，有害杂质磷、硫含量低，灰分低，固定碳高，有一定的机械强度；具体要求见YB/TO34-92。焦炭是钢铁工业中使用最广泛的还原剂。高炉冶金焦筛分后的筛下焦可以冶炼中低品位锰硅合金。这种焦炭虽然便宜，但也有不可避免的缺点，如电阻率低、反应性差、灰分高、固定碳含量不稳定等。因此，在电炉铁合金生产中，寻找反应性能好、电阻率高、透气性和热稳定性好、化学成分合适、价格可接受的优质碳还原剂，已引起各生产企业的重视。气煤焦、硅焦、低温焦、土焦等焦炭相继试用，产品技术指标明显提高。据报道，前苏联铁合金厂用高灰分热处理煤代替部分焦炭冶炼锰硅合金，单位电耗降低350kWh，锰和硅回收率分别提高5.9%和12%。冶炼高硅锰硅合金时，加入部分气煤焦，可提高电炉生产率5%~7%，锰回收率2%~5%，电耗降低2%。利用炉料中的部分硅铁渣冶炼锰硅合金，电炉生产率提高6.3%，锰回收率提高3%，电耗降低5.7%。我国煤炭资源丰富，分布广泛，用烟煤、半焦或其他优质碳还原剂冶炼电炉铁合金大有可为。焦炭粒度要求:中小型电炉5~15mm，大型电炉15~30mm(吉林铁合金厂使用这种焦炭，目前尚未达成共识)。入炉焦炭的含水量尽可能低。【下一篇】三。硅酸盐常用二氧化硅含量高的矿石冶炼锰硅合金。但由于锰矿和富锰渣带入的二氧化硅量不足，需要加入一些二氧化硅来补充炉料中二氧化硅量的不足。为了尽可能减少其他杂质，要求硅石的SiO2含量大于97%，表面无泥砂，块状20~40mm。有些厂家用我厂硅铁副产品硅铁渣代替部分二氧化硅。由于硅铁渣中含有一定量的SiC，其中的硅元素可以直接进入合金，可以改善炉内还原气氛，提高产量，降低电耗。硅渣的组成如表3所示。

表3硅铁渣的化学成分(%)

4.熔剂在锰硅合金冶炼中，为了使炉渣顺利排出，提高锰的回收率，需要在炉料中加入白云石或石灰等熔剂，使炉渣保持适当的碱度n(CaO+MgO)/n(SiO2)。锰硅合金冶炼在弱酸性渣中进行。如果炉渣中碱性氧化物的含量太低，炉渣的导电性和炉内的功率分布就会不均匀。同时炉渣会发粘，流动性差，炉况变差。如果适当增加CaO和MgO的含量并改善炉渣的导电性，则可以均匀地提高炉温。随着温度的升高，熔渣的粘度也降低，熔渣的流动性提高，出渣容易，有利于电极深插和熔池坩埚的扩大。有些厂家用中锰渣或碳锰渣(生产中碳锰铁或高碳锰铁时副产的炉渣)代替部分熔剂来混合锰硅合金炉料，也起到调节炉渣碱度的作用；由于中锰渣和碳锰渣的m(Mn)/m(Fe)和m(Mn)/m(P)都很高，所以装料后混合物的m(Mn)/m(Fe)和m(Mn)/m(P)也相应提高。不仅降低了熔剂和二氧化硅的用量，而且提高了锰硅合金的品级率和锰的综合回收率。生产锰硅合金的熔剂要求与高碳锰铁相同。所有入炉的原料都应符合规定的粒度要求，含水量应尽可能低。