Per ottenere il ferromanganese vengono utilizzati due metodi: fusione della materia prima in un altoforno o in un forno elettrico. Quest'ultima opzione è diventata economicamente più redditizia con la diminuzione dei prezzi dell'elettricità e il contemporaneo aumento dei prezzi del coke. Le ferroleghe prodotte sono suddivise in base al contenuto dell'elemento principale (Mn) nel prodotto finale. Manganese metallico (dal 95%), ferromanganese (70...95%), silicomanganese (60...75%) sono i principali tipi di leghe contenenti manganese.
Le materie prime iniziali per la produzione sono il minerale di manganese, la limatura di acciaio e il coke. Durante il processo di fusione, gli ossidi di manganese superiori vengono ridotti a MnO inferiori con l'aggiunta di carbonio.
Caratteristiche dell'utilizzo di un forno elettrico
Per la fusione del ferromanganese vengono solitamente utilizzati forni elettrici chiusi con rivestimento in carbone. Il forno può essere rettangolare o rotondo con vasca rotante. La potenza delle unità raggiunge i 30 MVA con una tensione di fase secondaria di 50 ... 60 V. Con i parametri operativi corretti, le perdite per evaporazione sono comprese tra 8 e 10%.
Uno spesso strato di carica si trova sopra la zona ad alta temperatura, che si ottiene mediante l'immersione profonda (1,2 ... 1,5 m) degli elettrodi nella composizione. Mentre si sposta verso la zona di riduzione, la massa carica si riscalda e i composti volatili evaporano da essa. Grazie alla preparazione dei materiali nel forno, è garantito un processo di fusione regolare. Il processo procede ininterrottamente, con regolari carichi aggiuntivi di materie prime e rilascio di scorie e ferroleghe ogni 1,5 ore. Per separare completamente metallo e scorie viene utilizzato uno stampo aggiuntivo con sifone.
Variabilità della tecnologia di produzione
Per il minerale sorgente con diversi contenuti di Mn, esistono due tecnologie di fusione:
Flusso. Adatto per minerali scadenti e di bassa qualità con alto contenuto di silice.
Senza flusso. Fornisce un'elevata percentuale di estrazione degli elementi dal minerale e un basso contenuto di fosforo nel prodotto finito. Il forno dà una maggiore produttività.
Il ferromanganese è al primo posto in termini di volumi di produzione tra tutte le leghe a base di ferro, quindi gli specialisti di molti paesi lavorano costantemente per trovare metodi più economici per la sua produzione e per aumentare l'efficienza delle tecnologie esistenti.