Mangan và silicon là nguyên tố hợp kim chính được sử dụng trong thép cacbon. Mangan là chất khử oxy chính* trong quá trình sản xuất thép. Hầu như tất cả các loại thép đều yêu cầu mangan để khử oxy.
Bởi vì sản phẩm oxy tạo ra khi sử dụng mangan để khử oxy có nhiệt độ nóng chảy thấp và dễ nổi; mangan cũng có thể làm tăng tác dụng khử oxy của các chất khử oxy mạnh như silicon và nhôm. Tất cả các loại thép công nghiệp cần thêm một lượng nhỏ mangan làm chất khử lưu huỳnh để thép có thể được cán nóng, rèn và các quá trình khác mà không bị gãy. Mangan cũng là nguyên tố hợp kim quan trọng nhất trong các loại thép khác nhau và 15% cũng được thêm vào thép hợp kim. Mangan trên làm tăng cường độ kết cấu của thép. Silicon là nguyên tố hợp kim quan trọng nhất trong gang và thép cacbon sau mangan.
Trong sản xuất thép, silicon chủ yếu được sử dụng làm chất khử oxy cho kim loại nóng chảy hoặc làm phụ gia hợp kim để tăng độ bền của thép và cải thiện tính chất của nó. Silicon còn là chất mài đá hiệu quả, có thể biến cacbon trong gang thành cacbon mài đá tự do. Silicon có thể được thêm vào gang xám tiêu chuẩn và sắt dẻo lên tới 4%. Một lượng lớn mangan và silicon được thêm vào thép nóng chảy dưới dạng hợp kim sắt: ferromanganese, silicon-mangan và ferrosilicon.
Nguyên liệu để sản xuất hợp kim silic-mangan bao gồm quặng mangan, xỉ giàu mangan, silic, than cốc, dolomit (hoặc đá vôi) và fluorit. Việc sản xuất hợp kim silic-mangan có thể sử dụng một quặng mangan hoặc hỗn hợp nhiều loại quặng mangan (kể cả xỉ giàu mangan). Vì hợp kim silicon-mangan yêu cầu hàm lượng sắt và phốt pho thấp hơn so với ferromanganese có hàm lượng carbon cao, nên quặng mangan để nấu chảy hợp kim silicon-mangan cần phải có tỷ lệ mangan-sắt và tỷ lệ mangan-phốt pho cao hơn. Hàm lượng mangan trong quặng mangan được sử dụng càng cao thì các chỉ số khác nhau càng tốt.
