中碳錳鐵

包頭稀土硅合金的中低碳錳鐵主要是由錳、鐵兩種元素組成的合金，錳鐵是煉鋼生產中用得較多的一種脫氧劑和合金化材料。

它以錳礦石為原料，在高爐和電爐里熔煉制成的。錳的密度7.43 g/cm3，熔點1245℃，沸點2150℃。錳和氧有很大的親和力，能與氧生成穩定的氧化錳。此外，錳鐵作為合金元素添加劑，能增強鋼的硬度、延展性、韌性和抗磨能力。它廣泛應用于結構鋼、工具鋼、不銹耐熱鋼、耐磨鋼等合金鋼中。錳還有脫硫和減少硫的有害影響作用。中低碳錳鐵可分為含碳量小于0.7%的低碳錳鐵和含碳量0.7%-2.0%的中碳錳鐵。

冷裝法是生產中低碳錳鐵的傳統方法，采用的精煉爐為傾動式石墨電弧爐。中低碳錳鐵的冶煉過程包括補爐、引弧、加料、熔化、精煉和出鐵。

補爐：爐襯用鎂質材料筑成：爐襯在冶煉的高溫下，受爐渣和金屬的侵蝕以及電弧高溫的作用，爐底和爐膛耐火材料逐漸變薄，出鐵口更易損壞，上爐出完鐵后，要立即進行堵出鐵口和補爐。

引弧、加料和熔化：補爐結束后，先在爐底鋪一層從料批中抽出的部分石灰，隨之加部分錳硅合金引弧，再將其余混合料加入爐內。爐料加完后，給電至滿負荷。為減少熱損并縮短熔化期，要及時將爐膛邊緣的爐料推向電極附近和爐心，但要防止翻渣和噴濺：待爐料基本熔清后（此時合金含硅已降至3%-6%，爐渣堿度和含錳量也接近終渣），便進入精煉期。

精煉：由于在熔化末期爐渣溫度已達到1500-1600℃，脫硅反應已基本結束，故精煉期脫硅速度減慢。為加速脫硅，縮短精煉時間，應對熔池進行多次攪拌，并定時取樣判斷合金含硅量，確定出鐵時間。合金含硅量一般控制在1.5%-2.0%范圍內。當精煉一段時間后，合金含硅量還高，可往爐內附加一些錳礦和石灰，繼續精煉至含硅量合格后方可出爐：延長精煉時間，能使渣中含錳量降低，但會導致錳的揮發損失和電能消耗的增加。因此不宜過分強調渣中含錳量。

出鐵：當合金含硅量基本達到要求時，即可停電進行鎮靜，使渣中金屬粒充分沉降，然后出鐵。出鐵時，合金和爐渣一起流入鐵水包，由于出鐵時爐渣和合金間產生混沖作用，所以在爐外還可脫去0.2%-1.0%的硅。剛出爐的鐵水溫度較高，并混有熔渣，不得立刻澆注，防止燒壞錠模和造成鐵中夾渣，應鎮靜降溫一段時間后澆注，采用覆蓋渣保溫澆注。澆注用模深度不宜過300mm，否則會使合金中心部位因降溫過慢，產生偏析，造成雜質富集，嚴重時使產品報廢。