中文摘要：

高炉喷吹技术应向复合喷吹方向发展，减轻高炉冶炼操作复杂程度，使喷吹技术专业化，高炉冶炼任务单一化，同时考虑环境保护和二次能量的利用问题。根据这一目标，应把直接向高炉喷煤改为先通过煤造气，然后向高炉喷吹煤气的工艺路线。目前，国内外成熟的煤造气技术为高炉喷煤气提供了保证。因此，研究高炉喷煤气后，高炉内化学反应热力学、动力学规律，炉料物理变化过程以及高炉内热平衡，总结冶炼特点，建立反应和操作模型对开发新的高炉喷吹工艺十分必要的。目前，针对这些问题的研究尚未见文献报道。对该项目进行研究符合21世纪环保对高炉冶炼的要求，同时也为高效洁净钢铁生产新工艺提供理论基础。

结论摘要：

高炉喷吹技术应向复合喷吹方向发展，减轻高炉冶炼操作复杂程度，使喷吹技术专业化，高炉冶炼任务单一化，同时考虑环境保护和二次能量的利用问题。根据这一目标，提出了把直接向高炉喷煤改为通过煤造气向高炉富氧喷吹煤气的工艺路线。研究了高炉喷吹煤气后冶炼过程中炉料物理、化学的变化，高炉内冶炼反应的机理和特点，渣、铁形成规律。研究结果表明煤气中氢气含量升高时炉料在低温区还原反应加快，焦炭与CO2的反应性增强，炉料的强度有所降低。喷吹煤气后高炉中渗碳仍以C和2CO=CO2+C为主，且渗碳对喷煤气高炉同化过程有重要影响。由于没有未燃煤粉和煤粉灰分的加入，高炉初渣到终渣的成分变化较小，高炉的成渣过程得到改善，有利于高炉冶炼过程的进行。采用全炉热平衡模拟计算的方法研究了喷吹煤气后高炉的能量分配及热平衡规律，证明了该工艺的可行性，新工艺的单位生铁的总耗热小于喷煤高炉；通过焦比与直接还原度的联合计算，探讨了新工艺的煤气喷入量及焦比的极限值，研究结果表明喷吹煤气量存在最佳值，新工艺的焦比极限值低于喷煤高炉。新工艺具有炉内还原气氛强、冶炼强度高、能耗少、炉顶煤气可以循环使用等特点，能够实现高炉"绿色"冶炼，