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 硅錳合金是由錳、硅、鐵及少量的碳和其他元素組成的合金，是一種用途較廣，產(chǎn)量較大的鐵合金。在冶煉鋼鐵生產(chǎn)中主要作為脫氧劑和添加劑使用。其主要原理是以碳為還原劑、電為熱能進行的一種各元素有序還原的冶化過程。

 在爐料的冶煉受熱過程中，爐料中的錳和鐵的高價氧化物在爐料區(qū)高溫區(qū)被分解或一氧化碳還原成低價氧化物，到1373-1473K時，高價氧化錳逐漸被充分還原成MnO，全部的Fe O進一步還原成 Fe。Mno比較穩(wěn)定，只能用碳進行直接還原，由于爐料中SiO2較高，MnO還沒來得及還原就與之反應結(jié)合成了低熔點的硅酸錳。因此，MnO的還原反應實際上是液態(tài)爐渣的硅酸錳中進行的。硅酸錳的狀態(tài)和熔點為：MnO+SiO2=MnSiO3,    t熔=1250℃

2MnO+SiO2=Mn2SiO34  t熔=1345℃

    由于錳與碳能生成穩(wěn)定的化合物Mn3C，用碳直接還原得到的是錳的碳化物Mn3C 反應式是：

       MnO·SO2+4/3C=1/3Mn3C+SiO2+CO↑

   爐料中的氧化鐵比氧化錳容易還原，預先出來的鐵與錳形成共熔體(Mn·Fe)3C，極大地改善了MnO的還原條件。隨著溫度的增高，硅也被還原出來，其反應式是：

     SiO2+2C=Si+2CO↑

   由于硅與錳能夠生成比Mn3C更穩(wěn)定的化合物MnSi，當還原出來的Si遇到Mn3C ，M,3C中的碳就被置換了出來，造成合金中碳量下降，其反應式為：

1/3Mn3C+Si=MnSi+1/3C。隨著還原出來的硅含量的提高，碳化錳受到破壞，合金中的碳含量進一步降低。用碳從液態(tài)爐渣中還原生產(chǎn)錳硅合金的總反應式為：MnO·SiO2+3C=MnSi+3CO   △G°=3821656.6-2435.67T

   爐料中的磷的氧化物在較低溫度下即被還原，還原反應按下式進行：2/5P2O5+2C==2/5P2+2CO↑

其開始反應溫度為773℃，爐料中的磷約有75%進入合金。在硅錳冶煉生產(chǎn)中，為了改善硅的還原條件，爐料中必須有足夠的二氧化硅以保證冶煉過程始終處于酸性渣中進行。但是如果渣中二氧化硅過高也會造成排渣困難，不利于工況的穩(wěn)定。

   對錳硅合金所用錳礦的評價主要由以下幾項指標來衡量(1)入爐錳礦石品位。一般要求混配后的入爐礦含錳在30%以上。錳礦的含錳量是影響冶煉指標的主要因素，對單位產(chǎn)品電耗及錳的回收率有著較大的影響。在冶煉錳合金時錳入合金率常隨入爐礦的含錳量的增加而提高，隨之產(chǎn)量也得到提高。據(jù)不完全統(tǒng)計，錳礦品位每降低1%，錳硅合金電耗增加135kW·h。盡可能地提高入爐錳礦石的品位，是提高錳的回收率、降低電耗，改善其他各項指標的重要手段。(2)入爐錳礦石中鐵和磷的含量。在冶煉硅錳合金時，爐料中約有95%的鐵和約75%的磷進入合金。而入爐料中的鐵和磷絕大部分是由錳礦帶入，所以錳礦中的鐵、磷含量直接影響到錳硅合金的質(zhì)量。由于使用單一錳礦石很難冶煉出合格產(chǎn)品，必須將不同成分的錳礦進行巧妙搭配，使混配后的錳礦符合冶煉錳硅合金的技術(shù)工藝要求。

   錳的回收率與原料、爐況況、產(chǎn)品等級等許多因素有關(guān)，波動范圍也比較大，配料計算時好根據(jù)物料平衡和生產(chǎn)實際反算獲得的錳收率進行具體確定。鑒于硅錳冶煉的工藝特性，在硅錳冶煉生產(chǎn)中通常采用幾種錳礦石相互搭配生產(chǎn)錳硅合金，為了保證在冶煉出合格產(chǎn)品的同時穩(wěn)定和改爐況，取得良好的經(jīng)濟技術(shù)指標，除了混合礦的錳鐵比和錳磷比需要滿足求外，混合礦的各種有效成分也應當接近于工藝控制要求。