Pour obtenir du ferromanganèse, deux méthodes sont utilisées : la fusion de la matière première dans un haut fourneau ou dans un four électrique. Cette dernière option est devenue économiquement plus rentable avec une baisse des prix de l’électricité et une augmentation simultanée des prix du coke. Les ferroalliages produits sont divisés en fonction de la teneur en élément principal (Mn) du produit final. Le manganèse métallique (à partir de 95 %), le ferromanganèse (70 ... 95 %), le silicomanganèse (60 ... 75 %) sont les principaux types d'alliages contenant du manganèse.
Les matières premières initiales pour la production sont le minerai de manganèse, la limaille d'acier et le coke. Pendant le processus de fusion, les oxydes de manganèse plus élevés sont réduits en MnO plus faible avec l'ajout de carbone.
Caractéristiques de l'utilisation d'un four électrique
Pour la fusion du ferromanganèse, des fours électriques fermés avec un revêtement en charbon sont généralement utilisés. Le four peut être rectangulaire ou rond avec un bain rotatif. La puissance des unités atteint 30 MVA avec une tension de phase secondaire de 50 ... 60 V. Avec les paramètres de fonctionnement corrects, les pertes par évaporation sont comprises entre 8 et 10 %.
Une épaisse couche de charge est située au-dessus de la zone à haute température, obtenue par une immersion profonde (1,2 ... 1,5 m) des électrodes dans la composition. À mesure qu'elle se déplace vers la zone de réduction, la masse de charge se réchauffe et les composés volatils s'évaporent. Grâce à la préparation des matériaux au four, un processus de fusion en douceur est assuré. Le processus se déroule en continu, avec un chargement supplémentaire régulier de matières premières et une libération de scories et de ferroalliage toutes les 1,5 heures. Pour séparer complètement le métal et les scories, un moule supplémentaire avec siphon est utilisé.
Variabilité de la technologie de production
Pour les minerais sources ayant des teneurs différentes en Mn, il existe deux technologies de fusion :
Flux. Convient aux minerais de mauvaise et de mauvaise qualité à haute teneur en silice.
Sans flux. Fournit un pourcentage élevé d’éléments extraits du minerai et une faible teneur en phosphore dans le produit fini. Le four offre une plus grande productivité.
Le ferromanganèse occupe la première place en termes de volumes de production parmi tous les alliages à base de fer, c'est pourquoi les spécialistes de nombreux pays s'efforcent constamment de trouver des méthodes de production plus économiques et d'augmenter l'efficacité des technologies existantes.