气体浓度、以及CO气体和CO 2气体的总浓度的分析 值与所述抽吸气体的流量之积算出的。
[0030] 本发明的第10方式涉及本发明的第1方式的铁水的预处理方法，其中，基于所述 抽吸气体中含有碳原子的气体种的浓度分析值及所述抽吸气体的流量计算出从所述脱硅 处理中的转炉型精炼炉中排出的废气中碳的排出速度，并以该排出速度达到给定的阈值以 上的时间为基准，使所述脱硅处理的结束时间在给定的经过时间范围内。
[0031] 本发明的第11方式涉及本发明的第1~10中任一方式的铁水的预处理方法，其 中，在使前一炉料的脱磷处理中生成的炉渣的30质量％以上残留于炉内的状态下，将下一 炉料的铁水装入转炉型精炼炉中，进行脱硅处理。
[0032] 本发明的第12方式涉及本发明的第1~11中任一方式的铁水的预处理方法， 其中，在所述脱硅处理结束时，将存在于所述转炉型精炼炉中的炉渣的碱度（[CaO(质 量％)]/[Si02(质量％ )])控制在0.80~1.50的范围。
[0033] 发明的效果
[0034] 根据本发明，在使用一个转炉型精炼炉连续进行之间夹有排渣工序的铁水的脱硅 处理及脱磷处理时，基于被转炉型精炼炉的废气处理设备抽吸来的抽吸气体中含有碳原子 的气体种的分析值来决定脱硅处理的结束时间，因此，可以大幅降低判定脱硅处理结束的 偏差，从而可以充分地形成脱硅炉渣而在流动性高的状态下进行中间排渣，能够以短时间 充分地排出脱硅炉渣而不会使铁水流出，进而可以降低脱硅处理后的脱磷处理的成本、并 且降低处理后的铁水中磷浓度的不均。
【附图说明】
[0035][图1]是示出脱硅处理的废气中碳的排出速度变化的实例的图。
[0036][图2]是用于说明废气中碳的排出速度变化的图。
[0037][图3]是本发明的铁水的预处理方法中使用的转炉型精炼炉的示意剖面图。
[0038][图4]是示出脱硅处理结束时抽吸气体中的C0气体浓度与脱硅炉渣的排渣性之 间的关系的图。
[0039][图5]是按照工序的顺序来说明本发明的预处理方法的示意图。
[0040][图6]是与以往方法相比较地示出本发明的方法的中间排渣时间与铁水中Si浓 度之间的关系的图。
[0041] 符号说明
[0042] 1 :转炉型精炼炉
[0043]2 :顶吹喷枪
[0044]3 :底吹喷嘴
[0045] 4:出铁口
[0046] 5 :铁水
[0047] 5a:脱硅处理后的铁水
[0048] 5b :脱磷处理后的铁水
[0049] 6 :脱硅炉渣
[0050] 7 :脱磷炉渣
[0051] 8:冷铁源
[0052] 9:氧气
[0053] 10:底吹气体
[0054] 11:围板
[0055] 12 :烟道
[0056] 13 :气体采样探针
[0057] 14 :气体分析装置
[0058] 15 :装料锅
【具体实施方式】
[0059] 首先，对本发明的基本技术思想进行说明。
[0060] 在使用一个转炉型精炼炉对铁水连续地进行之间夹有脱硅处理后的脱硅炉渣的 排出（以下，也称为"中间排渣"）的脱硅处理及脱磷处理的情况下，为了改善上述脱硅炉渣 的排渣性，发明人等针对影响脱硅炉渣的排渣性的各种要因反复进行了深入研宄。
[0061] 其结果可知，中间排渣的脱硅炉渣的排渣性除了受脱硅炉渣本身的流动性的影响 以外，还受脱硅炉渣的形成状况较大影响，为了使脱硅炉渣的排渣性变得良好，重要的是在 排渣时脱硅炉渣充分渣化而显示良好的流动性，同时炉渣形成充分，松装密度减小。
[0062] 脱硅处理中生成的脱硅炉渣由铁水中硅的燃烧而生成的Si02和添加或残留在炉 内的造渣材料渣化而形成。在铁水温度低、铁水中的硅浓度较高的脱硅处理初期，优先进行 脱硅反应，炉内的Si02量随之增大，但为了确保排渣时的流动性，重要的是添加或预先装入 生石灰及制钢炉渣等含有CaO的造渣材料，将炉渣的组成调整为合适的范围。
[0063] 另一方面，C0气体的生成速度在脱硅处理初期处于低位，但随着脱硅反应进行而 使铁水中的硅浓度降低到小于〇. 20质量％、铁水温度上升，脱碳反应变得活跃，C0气体的 生成速度逐渐增大。另外，在铁水中的硅浓度高的脱硅处理初期，炉渣中的氧化铁浓度也较 低，为低于10质量％，但随着脱硅反应进行、铁水中的硅浓度降低、炉渣量增加，炉渣中的 氧化铁浓度逐渐增大。
[0064] 而且，如果炉渣中的氧化铁浓度增大而超过10质量％，则炉渣的低熔点化或液相 比例的增大变得显著，在炉渣的低熔点化或液相比例的增大变得显著与炉内温度的上升的 相互作用下，炉渣的流动性提高。此外，由炉渣中的氧化铁与卷入到铁水浴或炉渣中的铁水 滴的反应而导致的C0气体的产生也变得活跃，炉渣中内包有大量的C0气体气泡，成为所谓 的"炉渣形成"的状态。一旦开始形成炉渣，来自顶吹喷枪的送氧引起的向炉渣层的供氧量 也增加，从而促进铁等的氧化，因此，根据喷枪高度等送氧条件的不同，有时形成高度加速 地增大而达到所谓的"喷溅（slopping)"。
[0065] 如果能够在脱硅炉渣的排渣时控制并保持在该炉渣形成状态，则可使炉渣的松装 密度非常小，即使是相同的炉渣质量，也可以成为约10倍左右的大的体积，使炉渣从炉口 流出时，可以迅速地排出炉渣而不使铁水流出。但是，如果脱硅处理中的炉渣形成过量，则 炉渣从炉口溢出，可能会阻碍操作，因此需要注意。
[0066] 但是，在现有技术中，尚未确立对上述的炉渣形成进行控制和保持的方法、以及适 宜评价形成状态而适当地判断从脱硅处理转移到中间排渣的时间的技术。因此，难以稳定 地提高中间排渣中的脱硅炉渣的排渣率。
[0067] 发明人等对于适宜评价脱硅处理中炉渣的形成状态、从而决定结束脱硅处理而开 始中间排渣的时间的方法反复进行了深入研宄。其结果发现，在使用转炉型精炼炉的脱硅 处理中，废气中碳的排出速度显示特定的变化图，同时，在其变化图的特定范围内，形成状 态最适合于排渣，而且，结束脱硅处理而开始中间排渣的时间可以基于被转炉型精炼炉所 附带的废气处理设备抽吸来的抽吸气体（以下，也仅称为"抽吸气体"）中所含的包含碳原 子的气体种的浓度分析值来决定，从而开发了本发明。
[0068] 图1示出了对于铁水中的硅浓度为0. 35质量％的铁水在容易形成脱硅炉渣的条 件进行脱硅处理直至硅浓度降低到〇. 10质量％以下时废气中所含的碳的排出速度（每单 位时间排出的废气中所含的碳量）的变化（随时间的变化），并且同时示出了抽吸气体流 量、送氧速度及抽吸气体中的CO气体浓度与C02气体浓度之和的变化，所述废气中所含的 碳的排出速度（每单位时间排出的废气中所含的碳量）的变化是基于由转炉型精炼炉所附 带的废气处理设备抽吸来的抽吸气体中的CO气体浓度、co2气体浓度及抽吸气体流量（标 准状态）算出的。
[0069] 由该图可知，在形成脱硅炉渣的情况下，废气中所含的碳的排出速度显示如下的 特异的变化图：在脱硅处理开始后伴随着脱硅反应的进行而上升（阶段I)，显示极大值后 开始减少并显示极小值（阶段II)，然后再次增大（阶段III)。需要说明的是，严格来说， 上述废气中碳的排出速度也包含被废气处理设备抽吸来的空气中所含的C02，空气中的C02 由于是微量的，因此可以忽略由其带来的影响。
[0070]对于废气中碳的排出速度显示上述特异的变化图的理由，发明人等认为其原因如 下。
[0071] 首先，阶段I是随着脱硅处理进行而引起的铁水温度上升及铁水中硅浓度的下降 而使CO气体的产生量逐渐上升的阶段，脱碳反应开始初期，脱硅炉渣的生成量还较少，而 且温度低，未形成炉渣，如图2 (a)所示，CO气体可以容易地透过脱硅炉渣层而排出到炉外。 但是，脱硅反应进行而到达阶段II时，CO气体的产生量增多，同时脱硅炉渣的温度上升、粘 性变小，因此，如图2(b)所示，所产生的CO气体进入脱硅炉渣中，引起形成炉渣，废气中碳 的排出速度外观上看暂时减少。脱硅反应进一步进行而到达阶段III时，脱硅炉渣中无法 进入这样多的CO气体，炉渣形成达到饱和状态，如图2(c)所示，CO气体排出到炉外，废气 中碳的排出速度再次开始上升。
[0072] 另外，认为废气中碳的排出速度的变化图还与以下现象有关。
[0073]在脱硅处理的阶段I中，由顶吹喷枪供给的氧主要在脱硅反应及脱碳反应中被消 耗，但到达阶段II后，生成炉渣量增加，炉渣层的厚度增大，同时炉渣中的氧化铁浓度升 高，供给的氧也被铁的氧化反应所消耗，因此，用于脱碳的氧减少了被铁的氧化反应所消耗 的部分，废气中碳的排出速度下降。特别是，炉渣开始形成而使炉渣层的厚度增大时，由来 自顶吹喷枪的送氧引起的向炉渣层的氧供给量加速增加，氧化铁浓度上升。接着，在达到阶 段III时，由于炉渣中的氧化铁与铁水的反应而产生CO气体，同时炉渣中的氧化铁减少了 与铁水反应的部分，炉渣中的氧化铁达到收支平衡的状态，因此，CO气体的产生速度再次增 大，废气中碳的排出速度开始上升。
[0074] 由以上的研宄可知，废气中碳的排出速度由极大值变为极小值，由极小值再次增 大，如果在脱硅炉渣处于形成状态的上述阶段III的阶段结束脱硅处理而开始中间排渣， 则可以切实地提高脱硅炉渣的排渣率。另外还确认到，该阶段的铁水中的硅浓度稳定地降 低至0. 10质量％以下，该浓度可以在接下来进行的脱磷处理中降低脱磷精炼剂的使用量 而有效地进行脱磷。
[0075] 此外，发明人等发现，上述阶段III的特定区域、具体来说在相对于废气中碳的排 出速度的极大值为90%以上且150%以下的范围内结束脱硅处理的情况下，可以进一步提 高脱硅炉渣的排渣率。
[0076] 可认为其理由如下：如上述所说明的那样，由于脱碳反应的进行，脱硅炉渣的温