Марганец и кремний являются основными легирующими элементами, используемыми в углеродистой стали. Марганец является основным раскислителем* в процессе выплавки стали. Почти все марки стали требуют марганца для раскисления.
Поскольку кислородный продукт, образующийся при использовании марганца для раскисления, имеет низкую температуру плавления и легко плавает; марганец также может усиливать раскисляющий эффект сильных раскислителей, таких как кремний и алюминий. Во все промышленные стали необходимо добавлять небольшое количество марганца в качестве десульфуратора, чтобы сталь можно было подвергать горячей прокатке, ковке и другим процессам без разрушения. Марганец также является наиболее важным легирующим элементом в различных типах сталей, а в легированные стали его добавляют в количестве 15%. Вышеуказанный марганец повышает структурную прочность стали. Кремний является наиболее важным легирующим элементом в чугуне и углеродистой стали после марганца.
В производстве стали кремний в основном используется в качестве раскислителя расплавленного металла или в качестве легирующей добавки для повышения прочности стали и улучшения ее свойств. Кремний также является эффективной средой для шлифования камня, которая может превращать углерод в чугуне в свободный углерод для шлифования камня. Кремний можно добавлять в стандартный серый чугун и ковкий чугун до 4%. Большое количество марганца и кремния добавляются в расплавленную сталь в виде ферросплавов: ферромарганца, кремний-марганца и ферросилиция.
Сырьем для производства кремний-марганцевого сплава служат марганцевая руда, богатые марганцем шлаки, кремнезем, кокс, доломит (или известняк), флюорит. В производстве кремний-марганцевых сплавов может использоваться одна марганцевая руда или смесь нескольких марганцевых руд (в том числе богатых марганцем шлаков). Поскольку кремний-марганцевый сплав требует более низкого содержания железа и фосфора, чем высокоуглеродистый ферромарганец, марганцевая руда для выплавки кремний-марганцевого сплава должна иметь более высокое соотношение марганца-железа и марганца-фосфора. Чем выше содержание марганца в используемой марганцевой руде, тем лучше различные показатели.
