Q550D钢作为典型含氮高强钢钢种,具有韧性好、强度高、加工焊接性能好、耐磨和耐腐蚀等特点,广泛应用于船舶、煤矿机械和工程机械等领域。目前,该钢种多采用钒氮微合金化技术进行生产,氮含量超标现象时有发生。因此如何稳定且精确地控制钢中氮含量成为该钢种生产的主要技术难点。本文基于国内某企业生产Q550D工艺,系统分析了全流程各工艺环节钢中氮含量的影响因素和氮含量控制关键环节。基于钢中氮的溶解与脱除理论和精炼渣的性能优化实验,提出了具体氮含量控制技术措施。主要结论如下:采用热力学和动力学分析了钢液温度、氮气分压、合金元素种类和浓度、活性元素氧硫含量、气-液相界面积、氮传质系数、钢液体积和钢液中气体量等对钢中氮含量的影响,建立了钢中氮含量控制的热力学和动力学模型。结果表明,通过控制钢液温度、碳氧硫含量、除尘阀开合度、底吹氮氩切换点与强度,提高LF精炼和连铸过程钢液保护效果等可对钢中氮含量进行精确控制。优化精炼渣的成分与冶金性能是控制氮含量的另一重要措施。对Q550D冶炼全流程进行取样,分析了转炉终点、出钢合金化、LF精炼进出站、造渣后、软吹前、中间包、连铸等工艺环节氮含量变化。统计结果表明,转炉终点、LF精炼和浇注氮含量波动最大值分别为0.0021%、0.0017%和0.0009%;钒氮合金氮收得率仅为32.72%～42.98%,较低且不稳定,不利于后续环节氮含量稳定控制。为稳定控制钢中氮含量,建议控制转炉终点钢液温度在1620℃～1635℃、碳含量为0.06%～0.08%,调整钒氮合金加入时机,先脱氧至较低水平,后加入钒氮合金,减少钒的氧化损失和氮的气化损失,提高钒氮合金化过程氮收得率,利于LF精炼工序稳定控氮。基于实际生产和熔渣与钢中氮含量的理论优化精炼渣系,对LF精炼不同阶段炉渣物性参数和冶金性能进行分析。为保证炉渣发泡性,碱度应控制在2.0,Si O224%～27%,Ca O 45%～50%,（Mg O+Al2O3）13%～17%,Ca F2 11%～14%,TFe＜1%。造白渣过程添加硅钙钡造渣剂导致炉渣Ba O含量不同,改变了炉渣结构和钢-渣平衡分配比,影响钢液氮含量。优化后渣系成分为（40%～49%）Ca O-（20%～25%）Si O2-（9%～10%）Al2O3-（5.0%～5.5%）Mg O-（0.3%～0.5%）Fe O-（10%～15%）Ca F2-（5%～6%）Ba O,理论氮容量约为1.41×10-13,建议控制LF精炼环节各炉次添加硅钙钡辅料的量。