氧气顶吹转炉炼钢法的优点是：设备简单、投资少、生产率高等。但它同样也存在着一些缺点，如：在吹炼的前期和后期，熔池搅拌弱、炉温不均，成份不均、粘枪和烧枪等，而这些缺点与氧枪不合理结构是密切相关的，因此，对氧气顶吹转炉氧枪进行技术改造是十分重要的。造成氧气顶吹转炉炼钢缺点的主要原因是：(1)造成熔池搅拌弱、炉温不均，成份不均的主要原因是气体射流与液态金属的冲击面积和冲击动能的配比不够合理。(2)造成粘枪和烧枪的主要原因是氧枪的枪头是浸没在泡沫渣中的。通过大量的理论研究和实践调研，本人对原氧枪进行了技术改造，在原氧枪的喷头上方700毫米处增设了一个由4个单孔拉瓦尔喷嘴构成二级级喷头。对所设计改造的二级喷射氧枪进行了冷态水和甘油模拟冲击试验，可得出如下主要结论：(1)搅拌液体的作用力是由二部分构成，即气体射流与液体之间的摩擦力和溶解于液体中的气体上升时的浮力。(2)液体的运动是环流运动，并有大量的小液滴存在。(3)二级喷枪可使气体射流与液态金属的冲击面积和冲击动能的配比更为合理，使原氧枪的喷头处在上方喷头的气体保护下工作，从而减轻粘枪和烧枪现象。本论文的创新点在于顶吹转炉氧枪的技术改造，使用二级喷射氧枪可加强熔池搅拌，使炉温不均，成份不均得以改善，二级喷射氧枪使用寿命得到明显提高。