Le manganèse et le silicium sont les principaux éléments d'alliage utilisés dans l'acier au carbone. Le manganèse est le principal désoxydant* du processus de fabrication de l’acier. Presque tous les types d’acier nécessitent du manganèse pour la désoxydation.
Parce que le produit oxygène généré lorsque le manganèse est utilisé pour la désoxydation a un point de fusion bas et est facile à flotter ; le manganèse peut également augmenter l’effet désoxydant des désoxydants puissants tels que le silicium et l’aluminium. Tous les aciers industriels doivent ajouter une petite quantité de manganèse comme désulfurant afin que l'acier puisse être laminé à chaud, forgé et autres processus sans se casser. Le manganèse est également l'élément d'alliage le plus important dans divers types d'acier, et 15 % sont également ajoutés aux aciers alliés. Le manganèse ci-dessus augmente la résistance structurelle de l'acier. Le silicium est l’élément d’alliage le plus important dans la fonte et l’acier au carbone après le manganèse.
Dans la production d'acier, le silicium est principalement utilisé comme désoxydant pour le métal en fusion ou comme additif d'alliage pour augmenter la résistance de l'acier et améliorer ses propriétés. Le silicium est également un agent de broyage de pierre efficace, qui peut transformer le carbone de la fonte en carbone de broyage de pierre libre. Le silicium peut être ajouté à la fonte grise standard et à la fonte ductile jusqu'à 4 %. Une grande quantité de manganèse et de silicium est ajoutée à l'acier en fusion sous forme de ferroalliages : ferromanganèse, silicium-manganèse et ferrosilicium.
Les matières premières utilisées pour produire un alliage silicium-manganèse comprennent le minerai de manganèse, les scories riches en manganèse, la silice, le coke, la dolomite (ou calcaire) et la fluorine. La production d'alliages silicium-manganèse peut utiliser un seul minerai de manganèse ou un mélange de plusieurs minerais de manganèse (dont des scories riches en manganèse). Étant donné que l'alliage silicium-manganèse nécessite une teneur en fer et en phosphore inférieure à celle du ferromanganèse à haute teneur en carbone, le minerai de manganèse destiné à la fusion de l'alliage silicium-manganèse doit avoir un rapport manganèse-fer et un rapport manganèse-phosphore plus élevés. Plus la teneur en manganèse du minerai de manganèse utilisé est élevée, meilleurs sont les différents indicateurs.
