Die Verbesserung der Stahlreinheit ist eine Kernstrategie von Stahlunternehmen zur Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit von Produkten und zur Erschließung hochwertiger Märkte. Stickstoff wird im Stahl oft als schädliches Element betrachtet; ein zu hoher Gehalt verschlechtert die Plastizität, Zähigkeit und Dauerhaftigkeit des Stahls erheblich. Daher ist die Realisierung einer niedrigstickstoffhaltigen Kontrolle der Stahlschmelze eine Schlüsselmethode zur Verbesserung der Reinheit. Diese Übersicht systematisiert die thermodynamischen und kinetischen Prinzipien der Stickstoffkontrolle im Stahlherstellungsprozess und analysiert tiefgehend die Schlüsselfaktoren des Prozesses, die den Stickstoffgehalt im Stahl beeinflussen, darunter: 1) der „Blockiereffekt“ von oberflächenaktiven Elementen (O, S) auf die Gas-Flüssigkeit-Grenzflächenreaktion und deren kritischer Gehalt (z. B. wenn w[O]>0,04% oder w[S]>0,06%, stoppt die Entstickung fast vollständig); 2) die Entstickungswirkung von CO-Blasen und wie durch Prozessoptimierung (wie Zugabe von Schaumbildnern) deren effektive Entstickungszeit verlängert werden kann; 3) der chemische Stickstoffaufnahme-Mechanismus von Schlacken mit hoher Stickstoffkapazität und die Steuerung der Stickstofflöslichkeit durch Schlackensystemkomponenten (wie CaO/Al₂O₃-Verhältnis, CaF₂-Gehalt); 4) die thermodynamischen Vorteile von niedrigem Stickstoff-Teildruck bei Vakuumbehandlung und der kinetische Synergieeffekt des Argon-Rührens; 5) spezifische Stickstofferhöhungsprobleme durch Lichtbogenionisation in Lichtbogenöfen und deren Milderungsstrategien. Darauf basierend werden industrielle Technologien zur Niedrigstickstoffkontrolle dargestellt, repräsentiert durch Shan Steel, Shougang und Taiyuan Steel, und es werden neuartige Stickstoffvorhersagemodelle der letzten fünf Jahre (z. B. Nams dynamisches Konvertermodell, Weis zeitabhängiges thermodynamisches AOD-Modell) eingehend bewertet. Ein Quervergleich zeigt, dass bestehende Modelle noch Einschränkungen hinsichtlich Universalität, Echtzeitfähigkeit und Anpassungsfähigkeit an Extrembedingungen aufweisen. Abschließend wird prognostiziert, dass die zukünftige Produktion von niedrigstickstoffhaltigem Stahl sich auf die Optimierung des Lichtbogenprozesses und die ganzheitliche intelligente Steuerung konzentrieren sollte, wobei besonders der neue grüne metallurgische Weg zur synergistischen Entfernung von Kohlenstoff und Stickstoff durch Bildung von Stickstoffkarbiden im Kontext der „Doppel-Kohlenstoff“-Strategie hervorgehoben wird.

Entstickung; Thermodynamik und Kinetik; oberflächenaktive Elemente; stickstoffabsorbierende Schlacke; Stickstoffmodell