在AOD生产过程中氩气占冶炼费用的很大一部分用，因此在AOD中用廉价的氮气代替氩气既NOD工艺被国内外不锈钢生产企业广泛的采用：近年来随着对含氮不锈钢性能的研究发现氮在提高钢的力学性能、焊接性能、耐腐蚀、平衡相比例等方面有着优异表现因此开发了许多含氮不锈钢钢种。而利用NOD吹氮进行氮合金化冶炼这些含氮钢种有着生产成本低、氮含量容易控制等优点，因此NOD工艺的研究有着重要的现实意义。本课题中从理论分析和实验验证两个方面对其进行了可行性分析，并研究了以氮代氩过程中需要解决的问题以期对生产有着一定的指导意义。 课题中从热力学、动力学角度分析了氮在钢液中的溶解特性。分析了温度、分压、合金元素等因素对氮溶解度的影响以及氮在钢中溶解对西华特定律偏离的条件，选择对实际条件适合的热力学模型并结合实验对选取的热力学模型进行了验证；在NOD过程中氮在钢中的溶解主要是利用氮气在熔池中形成的氮气泡同钢液进行接触完成的，因此研究中分析了氮气泡在钢液中的形成、运动、传质规律，并结合实验分析判断氮溶解的限制性环节的条件以得到氮在NOD过程中溶解的动力学模型。 氮在钢液凝固过程中的气泡析出问题是制约氮合金化的另一个重要因素。课题中研究了气泡在凝固过程中析出的条件，提出了通过加压凝固调整合金成分等抑制析出的方法。 AOD精炼的主要任务就是利用吹氩降低CO分压的方法达到脱碳的目的，课题中对因氮气代替氩气而对脱碳效果的影响进行了分析，并发现以氮代氩对脱碳效果影响不明显。 氮在钢中合金化不可避免的要引起氮化物的析出，本研究中分析了氮化物种类、形态、分布等因素对钢性能的影响：分析了氮化物在钢中析出的热力学、动力学条件，提出了避免其析出或者使其细晶析出的条件和措施从而最大程度的减小对钢性能的不利影响。