我国锰系合金生产工艺介绍锰铁：锰和铁组成的铁合金主要分类：高碳锰铁（含碳 7%） 、中碳锰铁（含碳 1.0～1.5%） 、低碳锰铁（含碳 0.5%） 、金属锰、镜铁、硅锰合金高炉冶炼一般采用 1000 米 3以下的高炉，设备和生产工艺大体与炼铁高炉相同锰矿石在由炉顶下降的过程中，高价的氧化锰（MnO 2，Mn 2O3，Mn 3O4）随温度升高，被 CO 逐步还原到 MnO但 MnO只能在高温下通过碳直接还原成金属，所以冶炼锰铁需要较高的炉缸温度，为此炼锰铁的高炉采用较高的焦比（1600 公斤/吨左右）和风温（1000℃以上） 为降低锰损耗，炉渣应保持较高的碱度（CaO/SiO 2大于 1.3） 由于焦比高和间接还原率低，炼锰铁高炉的煤气产率和含 CO 量比炼铁高炉高，炉顶温度也较高（350℃以上） 富养鼓风可提高炉缸温度，降低焦比，增加产量，且因煤气量减少可降低炉顶温度，对锰铁的冶炼有显著的改进作用电炉冶炼近年来，国内外众多铁合金厂家就如何在硅锰冶炼中提高锰元素回收率，进行了深入的研究和时间虽然在工艺配比、渣型选择、配送点制度等方面存在不尽相同的观点，但这些厂家均通过时间提高了回收率 “精料入炉，优化配料”是合金生产的发展方向之一，不同理化性能原料的搭配在很大程度上影响着铁合金的各项经济技术指标。
提高入炉有效功率电炉设备参数和电器操作制度对炉内冶炼熔池温度影响较大，温度差异直接影响化学反应速率根据设备参数及实际原料条件合理地选择供电制度，确定合适的二次电压、二次电流、有功功率，使电炉熔池和极心圆功率密度达到最理想状态，电炉甚至可以通过超负荷运行来确保熔池达到足够高的冶炼温度温度越高，MnO 和 SiO2还原进入合金的程度越大，其中 MnO 和 SiO2对还原温度的要求更高在铁合金电炉内，主要存在由电能向热能的转化，即提高有效入炉功率有利于提高炉膛温度，同时有利于促进 Mn 和 Si 的还原选择合理的工艺制度锰硅合金炉料配比以精料入炉为原则，入炉原料的有效成分应包括 Mn、Fe、SiO 2的总和（下问题到的有效成分皆同上） ，有效成分越高，即主要元素的富集度越高，越有利于增大锰矿石还原反应速率，MnO 和 SiO2还原形成合金的程度越深以某企业冶炼锰硅合金 FeMn68Si18 牌号为例，锰矿石 700 公斤/批，配比中富锰渣占主料的 30%以上，白云石 30 公斤/批，综合有效成分占 51.5%，生产过程中硅的回收率不到 50%，锰回收率为85%，渣铁比大于 1选择低渣铁比生产工艺以后，该企业碱度控制由 0.4 提高到 0.55 以上，配料有效成分明显提高；富锰渣使用量一般控制在 6%～11%，另外配入 10%的高自然碱度矿石（平均含 CaO15%） ，可以减少甚至不加白云石，综合有效成分占 53.67%。
经过实践，采用该方法后硅的回收率明显提高，达到 60%以上，锰回收率达到 91%以上，渣铁比小于 0.8在原料配比中，要满足锰硅合金生产 FeMn68Si18 牌号的要求，Mn/Fe 比控制在 5.3～5.8，锰铁比意味着相对氧化铁含量高，这就需要对熔池内的冶金化学反应提供良好的热力学及动力学条件因为炉料的氧化铁比氧化锰易还原，预先出来的铁与锰形成共熔体，可极大地改善 MnO 的还原条件焦炭对冶炼的影响焦炭入炉粒度和配入量必须根据矿石粒度结构、有效成分、导电性及电极长短进行调整，其对锰硅合金的冶炼生产起着关键作用焦炭曾处于固态的炉料层与液态的冶炼层之间，其厚度和部位决定电极工作端的位置和电炉操作的稳定性，不同容量的电炉和不同的工艺参数的锰硅电炉有各自的标准，最佳的焦炭层部位能保证电极插入足够的深度和合适的冶炼熔池坩埚焦炭的粒度大小和配入量还直接影响炉料的比电阻，应通过焦炭来调整炉料比电阻，使电炉炉况稳定粒度过大或量过多，会导致炉料比电阻减小，导电性增强，电极上抬，焦炭层增厚，焦炭层的部位上升，炉膛熔池坩埚缩小同时，刺火塌料现象增多，炉温降低，影响 MnO 和 SiO2的还原，造成除铁排渣不畅，锰挥发损失加大。
容积对冶炼的影响溶剂配入的主要目的是确保顺利排渣，一些研究认为，通过加入碱性溶剂提高炉渣碱度可保证排渣顺利，此法虽利于排渣，但同时制约了 SiO2的还原，增大渣量，降低了锰回收率这主要是因为 SiO2活度随着碱度的增大而越来越小，SiO 2还原的热力学条件严重恶化，会导致硅回收率迅速减小在生产锰硅合金时较高或合适的炉渣碱度是依靠提高 SiO2的还原率来达到的，只有 SiO2的还原率得到提高，锰回收率才能有效提高优化冶炼操作工艺在锰硅合金冶炼过程中，物理变化和化学变化反应是同时进行的，为确保入炉原料熔化速度和主要组分 MnO和 SiO2的还原冶金反应速率相匹配，加强工艺操作管理是必不可少的第一，应采用恒定功率配送电操作制度由于锰硅合金冶炼是有渣法冶炼，在炉内存在焦炭层焦炭层不仅可吸收大部分电能产生热量，吸收电极端部部分过热的热量防止电弧的产生，同时也是化学反应最激烈的临界层因此，配送点应注意确保三项电极插入深度一致，保持固定的熔池反应区域，并保持恒定功率输入操作过程不要频繁移动电极；加大负荷时，应增加电流最小的电极，并按由小至大的次序增加；减小负荷时，应先减少电流量最大的电极，并由大至小减少。
第二，要加强炉面操作管理炉台应严抓炉眼维护工作，基本保持炉眼深堵 30mm 以上，这是有效减少炉眼事故的主要途径；及时封补炉眼，可减少出现塌料现象另外，要加强出铁准备工作，缩短出铁时间，以减少热量损失锰铁的还原冶炼有熔剂法（又称低锰渣法）和无熔剂法（高锰渣法）两种熔剂法原理与高炉冶炼相同，只是以电能代替加热用的焦炭通过配加石灰形成高碱度炉渣（CaO/SiO 2为 1.3～1.6）以减少锰的损失无熔剂法冶炼不加石灰，形成碱度较低（CaO/SiO 2小于 1.0） 、含锰较高的低铁低磷富锰渣此法渣量少，可降低电耗，且因渣温较低可减轻锰的蒸发损失，同时副产品富锰渣（含锰25～40%）可作冶炼锰硅合金的原料，取得较高的锰的综合回收率（90%以上） 现代工业生产大多采用无熔剂法冶炼碳素锰铁，并与锰硅合金和中、低碳锰铁的冶炼组成产流程现代大型锰铁还原电路容量达 40000～75000 千伏安，一般为固定封闭式熔剂法的冶炼电耗一般为 2500～3500 千瓦·时/吨，无熔剂法的电耗为 2000～3000 千瓦·时/吨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、与还原和粉料烧结等，对电炉操作和技术经济指标起显著改善作用电炉精炼中、低碳锰铁一般用 1500～6000 千伏安电炉进行脱硅精炼，以锰硅、富锰矿和石灰石为原料，其反应为：MnSi+2MnO+CaO→3Mn+2CaO·SiO 2采用高碱度渣可使炉渣含锰降低，减少由弃渣造成的锰损失联合生产中采用较低的渣碱度（CaO/SiO 2小于 1.3）操作，所得含锰较高（20～30%）的渣用于冶炼锰硅合金炉料预热或装入液态锰硅合金有助于缩短冶炼时间、降低电耗精炼电耗一般在 1000 千瓦·时左右中、低碳锰铁也用热兑法，通过液态锰合金和锰矿石、石灰熔体的相互热兑进行生产吹氧精炼用纯氧吹炼液态碳素锰铁或锰硅合金可炼得中、低碳锰铁此法经过多年试验研究，于 1976 年进入工业规模生产我国电炉高碳锰铁的生产，一般多采用熔剂法生产工艺锰硅合金的生产，一般都采用有渣法生产工艺中低碳锰铁的生产，主要有电炉法、吹氧法和摇包法 3 种摇包法包括在摇包中直接生产中低碳锰铁和摇包-电炉法生产中低碳锰铁。
摇包-电炉法工艺比较先进、生产稳定可靠、技术经济效果好，目前上海、遵义等铁合金厂都采用此法金属锰生产方法有火法冶炼和湿法冶炼火法冶炼金属锰，我国始于 1959 年，由遵义铁合金厂首次用电硅热法试制成功，一直独家生产至今生产工艺采用三步法，第一步用锰矿石炼成富锰渣；第二步用富锰渣炼制高硅硅锰合金，第三步用富锰渣为原料，高硅硅锰作还原剂及石灰作熔剂，即电硅热法制成金属锰湿法冶炼主要是电解法，常称电解金属锰我国于 1956 年由上海 901 厂建成第一家电解锰生产厂，到 90 年代初期已有大小电解金属锰厂 50 余家，年总产能力达 4 万余吨产工艺流程大致分硫酸锰溶液制备、电解、后处理 3 个生产工序后处理是电解完成后包括产品纯化、水洗、烘干、剥离、包装等系列操作，最终获得合格电解金属锰产品，含Mn99.70%～99.95%。