Силикомарганец используют как полупродукт при производстве рафинированного ферромарганца и металлического марганца (СМн20 и СМн26), а также как комплексный раскислитель и легирующую добавку при выплавке низколегированных сталей (СМн14, СМн17 и СМн20).

В СССР силикомарганец получают в одну стадию одновременным восстановлением кремния и марганца из шихты, состоящей из марганцевой руды, бесфосфористого марганцевого шлака (при выплавке богатого силикомарганца), кварцита и коксика. За рубежом (а ранее и в СССР) в качестве источника марганца в ряде случаев применяют передельный углеродистый ферромарганец, однако такой двустадийный процесс менее экономичен.

Восстановление марганца углеродом при производ­стве силикомарганца протекает аналогично тому, как и при выплавке углеродистого ферромарганца; одновре­менно происходит восстановление кремнезема. При этом совместное восстановление MnO и кремнезема при до­статочных концентрациях углерода приводит к образованию силицидов марганца, а не карбидов.

Восстановление образующихся силикатов марганца происходит по реакции

(MnSiO3)+ 3СТ = [MnSi] + 3 {СО}.

Температура начала реакции составляет 1295° С.

Силикомарганец выплавляют непрерывным процес­сом с закрытым колошником в открытых и закрытых пе­чах со стационарной и вращающейся ванной мощностью до 63 МВ·А при рабочем напряжении 120—200 В и силе тока на электродах 40—100 кА.

Шихту загружают в печь равномерно, у электродов поддерживают небольшие конусы (250—300 мм). Глуби­на посадки электродов в шихте должна составлять 1,6— 1,9 для открытых и 1,7—2,3 м для закрытых печей.

Сплав выпускают четыре-пять раз в смену в футеро­ванный или ошлакованный стальной ковш. Разливку сплава производят через промежуточную изложницу с сифоном для окончательного отделения шлака, в чугун­ные ребристые изложницы или на разливочной машине. Шлак гранулируют и используют в строительстве.

Кратность шлака составляет 0,65—0,7, состав его примерно следующий: 14—19% Mn; 43,5—46,8% SiO2; 6,9—9% Al2O3, 15,5—16,5% CaO и 4—5% MgO.

При выплавке силикомарганца СМн17 в закрытой печи на проплавление колоши шихты также должно расходоваться 900 кВт·ч/т электроэнергии. Температура под сводом не должна превышать 450° С при давлении 13—66 Па (0,1—0,5 мм вод., ст.). При нормальной ра­боте (печь мощностью 10 МВ·А) количество выделяю­щегося газа составляет 1600—2200 м3/ч. Состав его следующий: 70—80% СО; 12—20% СO2; <1% O2 и <8% Н2.

Силикомарганец СМн26, применяемый при производстве металлического марганца, должен содержать минимальное количество железа, углерода и фосфора. Поэтому его получают из бесфосфористого высокомарганцовистого шлака. Шихту рассчитывают из условия следующего распределения элементов, между продуктами плавки, %:

распределение элементов, между продуктами плавки

Основность шлака принимают равной 0,55.

Выплавку передельного силикомарганца ведут непре­рывным процессом с закрытым колошником в печах мощностью 5 МВ·А. Рабочее напряжение 130—160 В, шихту загружают по мере ее проплавления, вокруг электродов поддерживают конус высотой 100—150 мм.

Выпуск сплава и шлака производят пять раз в смену в ошлакованный рассыпающимся шлаком стальной ковш. Сплав выдерживают в ковше в течение 40—60 мин, что приводит к уменьшению содержания углерода в сплаве на 50—80% вследствие всплывания частиц карбида кремния. После выдержки и скачивания шлака сплав гранулируют. Примерный химический состав отвальных шлаков следующий: 3,2—4,5% Mn; 43—47% SiO2; 22-30% CaO; 12—16% Al2O3; 6—10% MgO; 0,3—0,7% FeO, ~3,5% С. Ниже приведены использование марганца и расход материалов и электроэнергии на 1 т базового сплава силикомарганца (82% Si + Mn):

использование марганца и расход материалов и электроэнергии на 1 т базового сплава силикомарганца