为降低冶炼成本，目前高炉多采用喷吹煤粉工艺以降低焦炭的入炉比例。为提高喷煤量和煤粉燃烧率，现已在提高喷吹煤粉技术和改进设备方面做了大量研究工作，并取得了显著的效果。不过，对于高炉冶炼而言，喷吹煤粉也给冶炼带来某些不利影响。课题组于2003年提出了高炉喷吹煤造气新工艺，并进行了初步的实验研究。该工艺主要是把从狭小的风口喷煤改为炉外造气，向高炉喷入煤造气。新工艺以喷吹煤造气代替喷吹煤粉，可以减小高炉冶炼的复杂程度，避免喷煤带来的不利影响。以计算流体力学（CFD）为基础，通过数值模拟法，计算得到喷吹煤造气高炉内煤气流分布特点。分别以高炉下部和高炉整体为研究对象，建立高炉下部风口区域和高炉整体二维数学模型。根据高炉内煤气流流动特点，建立守恒方程。利用双欧拉模型模拟高炉下部风口回旋区的形成过程及风速对回旋区的深度和高度的影响。回旋区大小随风速提高而增大，但无论风速大小，回旋区都1.0s后趋于稳定；全焦冶炼条件下，风口回旋区气相沿风口中心线O2逐渐消失，CO2先升高后降低，同时伴随着大量CO生成；在喷吹煤造气工艺中，高炉下部热量补偿有两种途径，即提高富氧率和提高煤造气温度。将这两种途径有效结合对高炉下部热量补偿更有效；高炉整体数学模型中考虑了回旋区、死料柱、滴落带、块状带等的影响，实现了煤气流动与传热的相互耦合，得到了炉内煤气流场、温度场、压力场的变化规律及软熔带的位置等；喷吹煤造气时，固定煤造气中CO含量，炉内温度随H2含量的增高而降低，但H2含量超过15%后炉内温度变化减慢；固定煤造气中H2含量，炉内温度随CO含量提高而有所上升。