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　　由图1、图2可知:
　　(1)当供氧量一定时,孔数越多,喷溅量越少;
　　(2)在其它外界条件相同时,6孔喷头的总喷溅量最低;
　　(3)枪位在渣面以下时,喷孔数对炉子喷溅量的影响变小。
　　氧枪喷孔张角对水平方向及对垂直向上方向的喷溅量的影响见图3、图4。
　　由图3可知喷孔张角越大对炉子前后墙的喷溅量就越大,反之则少。但从图4又看出张角越小对炉顶的喷溅就越大。即喷孔张角对炉子后墙及对炉顶喷溅量的影响正好相反,因此,设计氧枪时必须考虑这两者的关系。
　　从图3、图4还可看出枪位在渣面以下时,张角对炉子后墙和炉顶的喷溅量影响不大。因此在正常枪位下使用小角度喷孔氧枪是可行的。
　　综上所述,将6孔30°氧枪改成双角度后,虽然3个小角度氧喷孔对炉顶的喷溅量变大,但因只有3个喷孔的喷溅量,其总喷溅量还是不大的。3个大角度氧喷孔对后墙的喷溅影响也因此同理变小,在设计时注意将大角度氧孔直径缩小,使氧流股的能量缩小到不足以达到后墙,后墙的危害在氧枪方面自然就不存在了。
2.2　双角度氧枪动力学研究
　　脱碳反应即熔池中碳和氧的反应,至少包括3个环节:
　　(1)反应物C和O向反应区扩散;
　　(2)［C］和［O］进行化学反应;
　　(3)排出反应物——CO或CO+CO2混合物。
　　在高温下［C］+［O］=CO的化学反应非常迅速,实际上是个瞬间反应,因此碳和氧向反应区扩散是整个脱碳反应速度的控制环节。采用双角度氧枪吹炼、氧流的穿透深度、冲击面积都比6孔30°氧枪要大,冷态试验研究表明,3孔、4孔、6孔氧枪吹炼造成的反应区域都很近似于圆形凹坑,其反应体积:

式中　r——氧枪吹炼时的冲击半径,mm
　　　h——氧枪吹炼深度,mm
　　从上式可计算出双角度氧枪吹炼时的反应体积比6孔23°氧枪和6孔30°氧枪分别大180%和82.5%。由此可见,双角度氧枪吹炼时造成的碳氧接触机会比6孔30°氧枪要大,即双角度氧枪吹炼时的脱碳速度比6孔30°氧枪快。
　　氧枪吹炼时穿透深度可用下式计算:

式中　P——喷孔前的氧压,atm
　　　d——喷孔直径,m
　　　ρ——金属液的密度,kg/m³
　　　B——常　数,对于　低粘　度的　液　体B=4
　　　K——考虑实际炉型的系数
　　从上式可以看出,氧枪吹炼时穿透深度与氧枪喷孔直径成正比,因此我厂将3个20°的氧孔直径由Ø14mm扩大为Ø16mm。将3个40°的氧孔直径改小为Ø12mm。改进后虽然单枪总氧量不变,但穿透深度却变大了,对后墙(水平方向)的喷溅损蚀作用也减小了。
2.3　双角度氧枪吹炼实践
　　武钢一炼钢厂从1993年4月27日至6月15日在7号平炉上进行了整个炉役的氧枪试验。试验所用双角度氧枪喷头结构见图5。试验基本参数见表1。

表1　试验的基本参数

表2　不同枪型的基本参数

表3　两种氧枪冶炼效果比较

表4　两种氧枪对炉顶的侵蚀

表5　双角度氧枪与30°氧枪寿命比较

3　结　语