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富氧喷煤作为当今高炉强化冶炼的主要技术措施，在国内外得到迅速的发展，其主要目的是以煤代焦，解决焦煤短缺，降低生铁成本，减少环境污染。采用富氧喷煤技术，高炉操作条件改变，传统能质平衡计算方法和采用经验数据的统计分析方法都需要调整或修正。例如，间接还原度是能质平衡计算中的重要参数，传统模型一般采用给定数值，这就不可避免会产生误差。因此，开发适合于富氧喷煤的高炉能质平衡模型对现代高炉的设计和操作具有重要的理论和现实意义。
本文在全面分析富氧喷煤高炉能质平衡关系的基础上，开发了富氧喷煤高炉能质平衡模型。为确定冶炼过程的还原参数，应用未反应核模型原理，建立了高炉炉身区一维稳态传热传质模型，采用数值解法求得间接还原度。编制了高炉能质平衡仿真计算软件，可以实现在给定参数条件下的能质平衡及相关参数的仿真分析。通过模型计算结果与英国克利夫兰钢铁公司实验结果的对比分析，验证了模型的可靠性。
结合京唐钢铁公司新建高炉的建设和运行情况，采用上述能质平衡模型，对其生产过程进行了仿真，计算得到了能质平衡结果，并分析了京唐钢铁公司高炉节能的主要途径。
通过富氧喷煤高炉能质平衡和炉身区传热传质过程的计算分析，探讨了高炉在富氧喷煤条件下主要工艺参数的关联关系，特别是喷煤量、鼓风温度、矿石特性等对间接还原度以及操作参数的影响情况，为高炉富氧喷煤的最佳设计和优化操作提供有利参考。