等离子体熔炼含氮合金钢研究

螺诏餐5粱期ssn101033x.196紫科技大学学报 Vol.18 No.2 1996 Joumal of University of Science and Technology Beijing Apw.199% 等离子体熔炼含氮合金钢研究 胡志高”王文明)赵辉)范光前)赵强) )北京科技大学化学系，北京1000832)北京科技大学治金系3)冶金部铜铁研充总院 摘要在散口镁砂坩埚内，采用金属水冷非转移或和石曼转移弧等离子体，以氮、氢、氧等混合 气体为氮合金化元素，冶炼含氯的铬锰镍合金和不锈钢.在30mim内，不锈铜中含氮达0.15%~ 0.30%,代镍可达2%一6%.分析钢液氮合金化的热力学、动力学条件，研究化学吸附和电 吸附氨的现象，提出了强化扩散和对流扩散，加速钢液吸氯速度，提高钢液氮含量的工艺条件。 关键词等离子体，不锈钢，氨合金化 中图分类号TF748.3 用等离子体弧柱中的氨气实现钢的氨合金化技术，已经引起冶金工作者的重视.Tarek el Gammal等人曾利用Ar-N、Ar一N-O2等混合的等离子体冶炼含氮铬铁，含氮量达0.5%I. 前苏联采用PAR系统的等离子体真空自耗熔炼炉，以不同组份的氮氢混合等离体，氨分压 <0.03MPa,系统总压≥0.1MPa,冶炼含Cr、Mn、i不锈钢，其含氮量达0.2%~0.35%四. 1实验设备 实验室试验用装有水冷金属电极非转移弧等离子体发生器，功率为100kW,坩埚容量10kg 的熔炼炉.工业用为直径100mm中空石量电极（其内径为12mm),阳极为直径150mm石墨电 极转移弧等离子发生器，功率为500kW,坩埚容量为0.3t的熔炼炉， 两种等离子体炉均用镁砂打结的耐火材料炉村，底部装设直径20~60mm的透气砖，炉 体附设有磁搅拌线圈，炉体不密封. 等离子气体为N2-A-O2混合气体，其中N:70%~80%,Oz:0.02%~0.06%,其余为 Ar,或采用工业纯氮，含N99.5%,用于冶炼不锈钢. 2实验结果 根据实验数据经过整理得到实验室和工业实验的两个方程，分别为式(1)和式(2)： n[M=-16.82+0.024ln2w-0.28lnP+0.21lnh+0.74lnt+1.37nT (1) n[M=-1l.10+0.65ln2+0.46ln2+0.21lnr+1.15nW (2) 式中：[：钢中含氮量(%)；x:底吹氢气流量(mh);2:等离子体氮气流量(mh); PN,:等离子体氨气分压(MPa);W输人功率(kW);Po:等离子体氧分压(MPa);t:氨合 金化时间(mim),h:枪位(mm);T:钢液温度（℃）， 1994-12-26收稿第一作者男58岁副教授 ◆国家自然科学基金资助项目

第 ， 期 北 京 科 技 大 学 学 报 哭场 年 月 切比以 吨 帕】 声 臾场 等离子体熔炼含氮合金钢研究 ’ 胡志高 ’ 王 文 明 赵 辉 范光前 赵 强 北京科技大学化学系 北京 佣 北京科技 大学冶金 系 冶金部钥铁研究 总院 摘要 在 敞 口 镁砂增锅 内 采用金 属水冷非转移弧和 石旦转移弧等离子体 ， 以氮 、 氢 、 氧等混合 气体为氮合金化元素 ， 冶炼含氮的铬锰镍合金和不锈钢 在 刃 双 内 不锈钢 中含氮 达 一 刃 ， 代镶可达 一 分析 钢 液 氮合 金 化 的热力学 、 动力学 条件 ， 研究 化 学 吸 附 和 电 吸附氮的现象 ， 提 出了强化扩散和对流扩散 ， 加速钢液吸氮速度 ， 提高钢液氮含 的工艺条件 关钻词 等离子体 ， 不锈钢 ， 氮合金化 中圈分类号 下， 用等离子 体弧柱 中的氮气实现钢的氮合金化技术 ， 已经 引起 冶 金 工 作者 的 重 视 透 等人 曾利用 一 从 、 一 从一 等混合的等离子体冶炼含氮铬铁 ， 含 氮 量 达 ’ 前苏联采用 系 统 的等离子 体真 空 自耗 熔 炼 炉 ， 以 不 同组 份 的氮 氢混 合等离 体 ， 氮分 压 巨 ， 系统总压 ， 冶炼含 、 、 饰 不锈钢 ， 其含氮量 达 一 风 实验设备 实验室 试验用装有水冷金属 电极非转移弧等离子体发生器 ， 功率为 ， 增锅容量 的熔炼炉 工 业用为直径 中空石墨电极 其内径为 ， 阳极为直径 们。 石墨 电 极 转移弧等离子发生器 ， 功率为 义用 ， 增祸容量 为 的熔炼 炉 两种等离子体炉均用镁砂打结的耐火材料炉衬 ， 底部装设直径 一 印 的透气砖 ， 炉 体附设有磁搅拌线 圈 ， 炉体不 密封 等离子气体为 从 一 一 认 混合气体 ， 其中 从 二 一 ， 一 ， 其余为 ， 或采 用工 业纯氮 ， 含 从 ， 用于 冶炼不锈钢 实验结果 根 据实验数据经过整理 得 到 实验室和工 业实验 的两个方程 ， 分别为式 和式 一 · · 、 一 · 玩氏 ， · · 一 川 · 如 翎 · 什 · 式 中 囚 钢 中含氮量 底 吹氢气流量 耐 小 、 等离子体氮气流量 亩爪 几 等离子体氮气分压 砚 输人功 率 等离子 体 氧 分压 氮 合 金 化时间 而 ， 枪位 们。 钢 液温度 ℃ 望辫 一 一 收稿 第一 作者 男 岁 到教 授 国 家 自然科学基金 资助项 目 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1996．02．018

.184 北京科技大学学报 1996年No.2 冶炼合金钢时式(1)为水冷金属等离子体发生器，式(2)为石墨等离子体炉，分别表明各因素对 钢液含氨的影响.结果表明除温度这最主要影响因素之外，气体中氮、氧分压、气体流量、底吹 搅拌、输出功率、合金化时间等工艺参数的控制都能影响钢液氮量，见图1~图6 0.02 0.3 0.3 0.01 3 023 0.1 0 10 2030 40 10 20 30 40 0 t/min t/h 910 11 图2钢液氮含壁与合金化时间关系 T/×10-3K 围1钢液吸氨动力学曲线 Pkw2、,m'.h'2x/I-h' 图3钢液氨含量与等离子 PkW2x,m'·h'x,I·hI 体炬温度（计算值）关系 130 5 0 450 6 30 2 360 4 30 2 450 6 40 2N,m3.h1Q/1·h' 400 5 1 4 60 6 3 450 50 5 60 6 4 450 6 60 6 60 0.3 0.3 0.5 转移 PMPE b c 0.09 0.2 %/IN] 0.2 0.1 6 0.1L 30 343842 2x,/m.h- 46 P/10kW 图5钢液氨含量与等离子 图6钢液氨含量与等离子 气体流量关系 体炬功率关系 PWQI·h' t/min 2x/m'.h/1.h1 t/min 0.2 非转移 1 450 60 10 1 6 60 10 P/MPa 7 23 450 60 2 6 60 40 2 0.08 3 6 0.09 450 6 88 智 0.1 40 80120160 200 Qu/h- 3讨论 图4钢液含氨量与底吹气体流量关系 31等离子体氨弧作用下钢液吸氨的热力学 等离子体氨弧中，由于氮的解离和电离，含有氮的 原子、离子、带电氮分子和电子、因此氨溶于钢液可有

· · 北 京 科 技 大 学 学 报 蜒场 年 冶炼合金钢 时式 为水冷 金 属等离子 体发生 器 ， 式 为石 墨 等离子体炉 ， 分别表明各因素对 钢液含 氮的影 响 结果表 明除温度这最主要影 响因素之外 ， 气 体 中氮 、 氧分压 、 气 体流量 、 底 吹 搅拌 、 输 出功率 、 合金 化 时 间等工 艺 参数 的控 制都 能影 响钢 液 氮 量 ， 见 图 一 图 门 ︸ ，乙︸、 乞荞 乙气 宜岁 刀 共沂 … 三 一 ‘ ， 呀 一 丫 一曰 。骨罗︸且﹂ ” 图 钢液氮含量与合金化 时间关系 一 ’ 图 钢液氮含量与等离子 体炬温度 计算值 关 系 阿 · 一 ’ · 一 ’ 叹 创 日 蔚 一 ，‘勺五月 啊姗 、 洲 图 钢 液吸 氮动 力学 曲线 尸瓜 么 ， · 卜 ’ 、 · 一 ’ 刃 日 刃 中田 引】 州 ，洲 曰 转移抓 气洲 崔 众 住口 ‘ 住份 一 非 特移 弧 气 众 之 。 璐 住的 ， 少‘ 窗一罗一 二奋尹 一 八︸ ，‘︸内， 界复 二 ， · 乞欲︸ 图 钢液氮含最与等离子 气体流最关 系 一 川 图 钢液氮含最与等离子 体炬功率关 系 、 ’ · ’ · 一 ’ 下 而 闭 仍 劝 印 刃 仍 姗 尸作场 陋扔龙刃 · 月引 印 月印 印 月引 印 引 曰 崎，自心三 ， 卜 一 ’ 图 钢液含氮量与底吹气体流最关 系 讨论 等离子体 氮弧作用 下钢 液吸 氮 的热 力学 等离 子 体氮弧 中 ， 由 于氮 的解 离和 电离 ， 含 有 氮 的 原 子 、 离 子 、 带 电氮分子 和 电子 ， 因此 氮溶 于 钢 液可 有

Vol.18 No.2 胡志高等：等离子体熔炼含氮合金钢研究 -185- 如下反应： (1/2)N2=N (3) N=N (4) (1/2)N2+e=N (5) N'+e=[N] (6) 在2500K、0.1MPa条件下，经氮等离子体弧作用的1Crl8Mn9Ni5不锈钢，钢中氮含量 为0.2%时，依相互作用系数法并考虑温度的影响，求得2500K时钢液中氨的活度系数为 02376.参照文献[3[4的有关数据，在下列氮弧成分（体积分数）： N:99.9986;N:1.4×103,N:2.195×109,Nt:l.585×10B,e:2.195×10-9作用下，上 述4种反应的吉布斯自由能变化△Gm和标准平衡常数K°如下： 反应类型 K2500K) △G.(2500K)/kJ·mol-1 式(3) 4.7×10-2 63.642 式(4) 1.6×10 -239.496 式(5) 1.2×105 -661.546 式(6) 8.0×10 -1532.442 在1600℃、0.1MP大气条件下该不锈钢仅依反应(3)进行钢液吸氮，其△Gm(1873K)= -7.126kJ·mol-',K°=0.0447，而在1600℃，0.1MPa纯氮下该不锈钢依反应(3)进行钢液吸 氮，其△Gm(1873K)=-8.961kJ·mol. 热力学计算说明氮等离子体由于存在带电的N、N及原子N,它们致使钢液吸氮的趋 势远大於正常条件下的钢液吸氮。虽然氮弧中带电粒子浓度很小，但仍然可使钢液大大吸氮. 当等离子体氨弧中含有少量氧时，由于形成NO,而NO的分解吉布斯自由能小于N2分 解吉布斯自由能(NO及N2的解离能分别为6.5及9.76©V),则少量氧的存在有利于钢液增 氮.由于钢液吸氮是吸热过程，等离子体氮在2500~12000K的高温更增加钢液吸氮能力，见 图3. 3.2等离子氨弧作用下钢液吸氨的动力学 等离子体氨弧炼钢的钢液吸氮过程，包括氨分子的解离、电离、与钢液活性表面接触、吸 附、溶解、扩散及对流传质、解吸等过程.由于等离子体高达6000-12000K的高温，同时由于 等离子体高速轴向射流冲击作用及底吹气体搅拌作用，将明显地影响钢中氮含量，因此钢液 吸氮的控制环节是气液边界层的传质过程.图~6的曲线说明随着底吹气体量、等离子氨 流量、合金化时间，以及供给功率的增加，将加速钢液吸氨速率。应用表面更新传质原理描述 氮的传质过程；其传质通量和传质系数KM及扩散系数D的关系分别表示为： JN=KM(CIN)-CN) (7) 其中KM=2D/πt)2或KM=(SD) JN=-D(dC/0X)x-0 (8) 式中C及C分别为钢液表面边界层及钢液内部氨含量.(C/X)x-o为熔池深度的氮浓 度梯度，D为氮在钢液中扩散系数，t为钢液表面寿命，S为表面更新率1， 实验条件为供给功率450kW,等离子体氮气流量为6m3h,精炼时间40min,其底吹搅拌气

胡志高等 等离子 体熔炼含氮合金 钢研究 · 如下 反 应 闪 阎 扩 闪 囚 在 、 条件下 ， 经氮等离子 体弧作用 的 不 锈 钢 ， 钢 中 氮 含 量 为 时 ， 依相 互作 用 系 数 法 并考虑温度 的影 响 ， 求得 时 钢 液 中氮 的 活 度 系 数 为 参照 文献 、 的有 关数据 ， 在 下 列氮弧成分 体积分数 ‘ 一 ， 咐 一 一 ” 一 作 用 下 ， 上 述 种反 应 的吉布斯 自由能变化 △ ， 和 标准平衡 常数 扩如下 反 应类型 或 △ 爪 · 一 ， 式 一 式 ， 一 式 一 式 ，， 一 科 在 ℃ 、 大气条件下该 不锈钢仅依反应 进行钢液吸氮 ， 其 △ 二 一 · 一 ’， 二 ， 而 在 ℃ ， 纯氮下该不锈钢依反 应 进行 钢 液 吸 氮 ， 其 一 · 一 ’ 热力学计算说 明氮等离子体 由于 存在 带 电 的 丫 、 及 原 子 ， 它 们致使钢液 吸氮 的趋 势远大赞 正 常条件 下 的钢液吸氮 虽然氮弧 中带电粒子浓度很小 ， 但仍然可使钢液大大 吸氮 当等离子体氮 弧 中含有少量 氧时 ， 由于形成 ， 而 的分解 吉布斯 自由能小 于 凡 分 解 吉 布 斯 自由能 及 的 解 离 能 分 别 为 及 ， 则 少量 氧 的存在 有利 于 钢 液增 氮 由于钢液吸氮是吸热过程 ， 等离子体氮在 一 洲〕 的高温更增加钢液吸氮能力 ， 见 图 等离子氮弧作用下钢液吸氮的动 力学 等离子体氮弧炼钢的钢液吸氮过程 ， 包括 氮分 子 的解 离 、 电离 、 与钢 液活性表面接触 、 吸 附 、 溶解 、 扩散及对流传质 、 解吸等过程 由于等离子体高达 仪心一 以洲 的高温 ， 同时由于 等离子 体高速 轴 向射 流 冲击作用及底 吹气体搅拌作 用 ， 将 明显地影 响钢 中氮含量 因此 钢液 吸氮 的控 制 环节是 气液 边界层 的传 质过 程 图 一 的 曲线 说 明 随着 底 吹 气 体 量 、 等 离子 氮 流量 、 合金化时间 ， 以及供给功率的增加 ， 将加速钢 液 吸氮速率 应用表 面更新传质原理描述 氮 的传质过程 其传质通量 和和 传质 系数 天 及扩 散 系数 的关 系分别表示 为 瓶 一 喘 一 喘 其 中 坑 尽 或 二 产 摘 一 日 日 一 。 式 中 蝙 及 端 分别 为钢 液表 面边界 层 及钢 液 内部 氮含 量 润 户 、 一 。 为 熔 池 深 度 的 氮 浓 度梯 度 ， 为氮在钢 液 中扩散 系数 ， 为钢液 表 面 寿命 ， 为表 面更新率【’ 实验条件为供给功率 ， 等离子体氮气流量为 小 ， 精炼时间 刀 ， 其底吹搅拌气

.186. 北京科技大学学报 1996年No.2 体流量为6×10-3~60×10-3mh.该条件下应用方程(7)~(8)计算其传质系数为6 ×10-4~16×10-4m5,表面更新率为9.46~66.52s,其钢液增氮速率为7.8×106~39 ×106%/min.计算说明底吹搅拌气体流量增加近10倍，其相应的传质系数增加2.67倍，表面 更新率增加近7倍，钢液吸氮速率则增加近5倍，说明传质过程是钢液吸氮的控制环节.等离 子体轴向高速射流的冲击作用，直流电弧柱沿轴线方向受到电场劳伦兹力的作用，有利于改 善气液的接触条件，显然等离子体氮弧条件下比单纯氮气氛炼钢的钢液吸氮速率要快得多， 而影响传质的诸因素底吹气体流量、等离子体氨气流量等就影响着钢液吸氮速度，方程()， (8)和图4，图5正说明这点. 33钢液吸氨的电吸附现象 在钢液吸氮的多相反应中，氮以原子形态存在于钢液，因此反应(3)~(6)发生在钢液的 气液界面.表面的吸附将关系着反应(3)~(6)的进行.反应(3)、(4)分别是物理吸咐与 化学吸附（高温下主要是化学吸附）.反应(5)、(6)的吸附是电吸附、等离子体氨弧作用 下比单纯氮气作用下的钢液多一个静电引力作用的电吸附，这大大增强了等离子体氨弧作用 下钢液的吸附而加速吸氮过程. 等离子体是直流的两电极间气体放电获得的，在电场作用下，电弧柱内离子、电子定向运 动，在电极上发生得失电子的电化学反应，实验发现氩等离子体弧条件下，在阴极区发现了 氢；氮等离子体弧时，电极正接（钢液为阳极）的钢液含氮量小于电极反接（钢液为阴极）的钢 液含氨量.说明离子N及N在钢液表面的电极过程类似于电解的电极过程， 离子与电极间静电作用比分子、原子相互作用大得多，同时，电吸附比化学吸附有较低的 吸附活化能，因此电吸附比化学吸附的吸附速率大， 很明显钢液表面氨原子的吸附应为氮的分子、原子及离子N、N+吸附的总和，单纯氨气 纸的钢液吸氨为反应(3)，氮分子解离及氮原子的化学吸附是唯一吸附手段，而等离子体氮弧 的钢液除反应(3)以外，还有氮原子的直接化学吸附及氮离子的电吸附，氮离子的电吸附步 骤可以认为是在钢液表面的活性中心瞬间发生二步反应：电化学反应为反应(5)、(6)，吸附反应 为N=N题附，电场作用下电化学反应很快，反应(5)，(6)所产生的氨原子将比单纯氮分子解离 所产生的氨原子数目多，则在等离子体氨弧作用下表面层氮原子的化学势=心+RTa 将增加，因此吸附速率增大. 4结论 (1)等离子体氮弧熔炼时，不锈钢液吸氮有良好的热力学条件及动力学条件，采用 Ar-N2-O2混合气体将更有利于钢液吸氮，随着氧分压的增加，钢中含氮可达0.300%~ 0.327%. (②)传质过程是钢液吸氮的控制环节，等离子体射流和底吹搅拌为改善传质提供良好条 件.增大射流速率和提高底吹气体流量，将增加表面更新率和传质系数。 (3)等离子体氮弧熔炼时，除物理吸附及化学吸附外还存在着电吸附作用

· · 北 京 科 技 大 学 学 报 塑拓 年 体 流 量 为 一 ， 耐 小 该 条 件 下 应 用 方 程 一 计 算 其 传 质 系 数 为 一 一 一 ， 表 面 更 新 率 为 一 一 ’， 其 钢 液 增 氮 速 率 为 一 一 一 计算说明底吹搅拌气体流量增加近 倍 ， 其相应的传质系数增加 倍 ， 表面 更新率增 加 近 倍 ， 钢液吸氮速率则增加近 倍 说明传质过程是钢液 吸氮 的控制 环节 等离 子体轴 向高速射流 的冲击作用 ， 直 流 电弧柱沿 轴线方 向受 到 电场劳伦兹力 的作用 ， 有利于 改 善气液 的接触条件 ， 显然等离子 体氮弧条件下 比单纯氮气氛炼钢 的钢 液 吸 氮速 率 要 快 得 多 ， 而影 响传质 的诸 因素底 吹气体流量 、 等离子体氮气流量等就影响着钢液 吸氮速度 ， 方程 ， 和 图 ， 图 正说明这点 钢液吸氮的 电吸 附现象 在钢液 吸氮 的多相 反 应 中 ， 氮 以 原 子形态存在 于 钢 液 ， 因此 反 应 一 发 生 在 钢 液 的 气液 界 面 表 面 的 吸 附将 关 系 着 反 应 一 的进 行 反 应 、 分 别 是 物 理 吸 咐 与 化 学 吸 附 高 温 下 主 要 是 化 学 吸 附 反 应 、 的 吸 附是 电 吸 附 等 离 子 体 氮 弧 作 用 下 比单纯氮气作用 下 的钢 液多 一个静 电引力作用 的 电吸附 ， 这大大增强 了等离子体氮 弧作 用 下 钢液 的吸附而 加速 吸氮过程 等离子体是直流的两电极 间气体放电获得的 在 电场作用下 ， 电弧柱 内离子 、 电子定 向运 动 ， 在 电极上发生得 失 电子 的 电化学反 应 实验 发现氢等离子体弧条件下 ， 在 阴极 区 发现 了 氢 氮等离子体弧 时 ， 电极 正接 钢 液为 阳极 的钢液含氮量小 于 电极反 接 钢液 为阴极 的钢 液含 氮量 说明离子 咐及 十 在 钢 液表 面 的 电极 过程类似于 电 解 的 电极 过程 离子 与 电极 间静电作用 比分子 、 原子相互作用大得多 ， 同时 ， 电吸附 比化学 吸 附有 较低 的 吸 附活化能 ， 因此 电吸附 比化学 吸附 的吸 附速率大 很 明显钢液表 面氮原子的吸附应为氮的分子 、 原子及离子 咐 、 吸附 的总和 单纯氮气 氛 的钢液吸氮为反 应 ， 氮分 子解 离及 氮原子的化学吸附是唯一吸附手段 ， 而等离子体氮弧 的 钢 液除反 应 以外 ， 还有氮原 子 的直接 化学 吸附及 氮离子 的 电吸附 氮 离 子 的 电吸附步 骤 可 以认 为是在钢液表 面 的活性 中心 瞬间发生二步反应 电化学反应为反应 、 ， 吸附反应 为 闪朋 电场作用下 电化学反应很快 ， 反 应 ， 所产生的氮原 子将 比单纯氮分子解离 所 产生 的 氮 原 子 数 目多 ， 则 在等离子体氮 弧作 用 下表 面 层 氮 原 子 的 化 学 势 脚 嵘 儿气 将增 加 ， 因此 吸 附速率增大 结论 等 离 子 体 氮 弧 熔 炼 时 ， 不 锈 钢 液 吸 氮 有 良好 的 热 力 学 条 件 及 动 力 学 条 件 ， 采 用 一 从 一 混 合 气体将更 有 利 于 钢液 吸氮 ， 随着氧分 压 的增 加 ， 钢 中含 氮 可 达 一 传质过程是 钢液 吸氮 的 控 制 环 节 ， 等 离 子 体 射 流 和 底 吹搅拌为改善传质提供 良好条 件 增大射流速率和提 高底 吹气体流量 ， 将增 加 表 面更新率和传质系数 等离子体氮弧熔炼 时 ， 除物理 吸附及 化学 吸 附外 还存在着 电吸附作用

Vol.18 No.2 胡志高等：等离子体熔炼含氮合金钢研究 .187. 参考文献 1 Tarek el Gammal.Nitrogen Pick-up in Liquid Steel under Nitrogen Containing Plasma Gas.Proc 7th ICUM.Japan,1982 2 Fan Guangqian.Proceeding of the Fifth Symposim on Metallugical Kinetics and Reaction Engineering. Beijing.China:Metallurgical Industry Press,1990 3 Martinek F.Thermodynamical and Electrical Properties of Nitrogen at High Temperatures in Thermodynamics and Transport Properties of Gases.Liquids and Solids,1959 (1):23-26 4德姆鲍夫斯基V著.林彬译.等离子治金，北京：冶金工业出版社，1987 5出英主编.炼钢学原理.北京：冶金出版社，1980 Research on Producing Stainless Steel Containing Nitrogen Element with Plasma Hu Zhigao Wang Wenming Zhao Hui Fan Guangqian Zhao Qiang 1)Department of Chemistry,USTB,Beijing 100083.PRC 2)Department of Metallurgy,USTB 3)Bcijing Iron and Steel Institute ABSTRACT The non-transfer metallic plasma torch and graphitic transfer injectors are used in producing nitrogen bearing stainless steel.Mixed nitrogen-argon-oxygen gas is adopted as plasma gas and alloying elements.It has been concluded that it is possible to smelt Cr-Mn-Ni steel with reproduceable nitrogen content of 0.15%to 0.3%in 30 min.The thermodynamic and kinetic conditions which affect nitrogen alloying of liquid steel are studied, and the chemical and electric absorption phenomena are also investigated.The process condi- tions of strengthening diffusion and convection mass transfer are proposed to accelerate nitro- gen absorption and increase nitrogen content of liquid steel. KEY WORDS plasma,stainless steel,nitrogen alloying

胡志高等 等离子体熔炼含 氮合金钢研究 参 考 文 献 长此 旧 训 罗 火一 叩 匆喇 详切 ， 山叫犯 乃 力司泊 袖 势刀户芜 挽石理嗯 ， 为丘以二 沙习 川出 喘 ， 分〕 训山 加砰泊 伽 而 】 二 咫 坟犯 】 吻倒 幻理 路 口以幻们 理如 由唱 肚劝叱 侧比住区对押以汕习 阮比汉沮邓川临 以 石 司 曰戊仃记目 〕详州此 加 后 等离子 冶金 北京 城 比 汕 坟七 ， 冶金工 业 出版社 ， 污 一 德姆鲍夫斯基 著 林彬译 由英主编 炼钢学原理 北京 冶金 出版社 ， 吕 犯 盈孕双，， 亡彻孟砂 板功 叼 山 板犯 妇 犷 众 祀 址肚山 ， 珊 ， 倒 司 创 阳 众 】 耳方 ， 喊 月峪 加 一 恤 坦 。 涨过 激 。 粥 认 川 一 一 。 囚 眺 ‘ 沈 骆 一 一 枉无 姗 加 让泊 卫 泊。 由 拓沈 扣 ’ ， 代泊 而 。 招 甲 坦 义 邸 鱿 ， ℃ 苗 曰 】已弥 枉笼 ， 帅