电弧炉短流程生产低氮钢的技术进展

摘要

在绿色低碳战略驱动下，电弧炉短流程已成为钢铁工业转型的关键途径，然而其固有的氮控制难题严重制约了高端钢种的开发.本文旨在系统构建电弧炉短流程生产低氮钢的“源头阻入→过程脱除→末端防护”全流程协同控氮技术体系.通过废钢精细化预处理、铁水/直接还原铁等低氮炉料的优化配加手段，从源头最大限度地降低初始氮负荷.在电弧炉及LF精炼核心工序中，本文不仅阐述了通过泡沫渣、供电制度与吹氩搅拌等工艺优化措施实现“被动防护控氮”的传统策略，而且重点剖析了中空电极喷吹富氢气体、氢等离子体冶炼等创新技术，这些技术利用氢与溶解氮反应生成NH₃,使“主动脱氮”的新机制得以实现.针对深度脱氮关键的真空精炼环节（RH/VD）,系统综述了通过强化钢液环流、极限真空密封控制及创新喷吹介质（如Ar-H₂）等手段提升脱氮动力学条件的工艺方法.连铸全过程通过构建钢包至结晶器的刚性密封与惰性气氛屏障，铸就了防止钢液二次吸氮的“最后防线”.本文前瞻性地提出了一种深度融合氢冶金理念的下一代电弧炉短流程新模式，该模式通过集成氢基直接还原铁与氢等离子体主动控氮技术，为低氮钢的低成本、高效率、稳定化生产提供了方向.

关键词

电弧炉短流程 / 低氮钢 / 控氮 / 氢冶金