为了提高炼钢效率,设计了一种自旋转氧枪系统,并建立了相应的冷态模拟系统。对比研究了这个新型氧枪系统与传统氧枪系统对钢渣间传质速率的影响。结果表明,自旋转氧枪可以以气体射流为动力源进行稳定的旋转。传质速率随着顶吹和底吹流量的增加以及氧枪位置的下降而增加。约13.7%的顶吹流量转化为搅拌能量,约为传统氧枪的两倍,传质速率可提高30%以上。此外,通过调节转速,冲击能量可以集中在熔池的不同深度。在相同能量密度下,自转喷管产生的传质速率较高;然而,当转速为30–50 r/min时,能量密度对传质速率的影响较小。