Die Erhöhung der Sauberkeit von Stahl ist eine Kernstrategie von Stahlunternehmen, um die Wettbewerbsfähigkeit ihrer Produkte zu steigern und den High-End-Markt zu erweitern. Stickstoff im Stahl wird oft als schädliches Element angesehen, dessen hoher Gehalt die Plastizität, Zähigkeit und Haltbarkeit des Stahls erheblich verschlechtert. Daher ist die Erreichung einer niedrigstickstoffhaltigen Kontrolle der Stahlflüssigkeit der Schlüssel zur Verbesserung der Sauberkeit. Diese Übersicht systematisiert die thermodynamischen und kinetischen Prinzipien der Stickstoffkontrolle im Stahlherstellungsprozess und analysiert eingehend die entscheidenden Prozessfaktoren, die den Stickstoffgehalt im Stahl beeinflussen, einschließlich: 1) Blockierungseffekte der oberflächenaktiven Elemente (O, S) auf die Gas-Flüssig-Grenzflächenreaktion und deren kritische Gehalte (z. B. wenn w[O] > 0,04 % oder w[S] > 0,06 % ist die Entstickung nahezu gestoppt); 2) die entstickende Wirkung von Kohlenmonoxid-(CO)-Blasen und wie durch Prozessoptimierung (z. B. Zugabe von Schaumbildnern) deren effektive Entstickungszeit verlängert werden kann; 3) der chemische Stickstoffaufnahme-Mechanismus von Schlacken mit hoher Stickstoffkapazität und die Regulierung der Stickstofflöslichkeit durch Schlackenkomponenten (z. B. CaO/Al₂O₃-Verhältnis, CaF₂-Gehalt); 4) die thermodynamischen Vorteile des niedrigen Stickstoffteildrucks bei der Vakuumbehandlung und der kinetische Synergieeffekt des Argon-Rührens; 5) das spezifische Stickstofferhöhungsproblem durch Arc-Ionisation im Lichtbogenofen und Entminderungsstrategien. Darauf basierend werden industrielle Technologien zur Niedrigstickstoffkontrolle zusammengefasst, repräsentiert durch Shandong Steel, Shougang und Tai Steel, und es wird besonders auf in den letzten fünf Jahren aufgetretene Stickstoffgehaltsvorhersagemodelle eingegangen (z. B. das dynamische Konvertermodell von Nam, das zeitvariable thermodynamische AOD-Modell von Wei usw.), wobei ein horizontaler Vergleich die derzeitigen Einschränkungen der Modelle hinsichtlich Universalität, Echtzeitfähigkeit und Anpassungsfähigkeit an extreme Betriebsbedingungen aufzeigt. Schließlich wird ein Ausblick gegeben, dass die zukünftige Niedrigstickstoffstahlproduktion sich auf die Optimierung des Lichtbogenprozesses, globale intelligente Steuerung konzentrieren sollte und besonders auf den neuen grünen metallurgischen Weg zur synergistischen Entfernung von Kohlenstoff und Stickstoff durch Bildung von Karbonitriden im Rahmen der "Doppel-Kohlenstoff"-Strategie hinweist.

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