铁矿石气固还原反应是钢铁冶金领域中最重要的化学反应之一,其宏观动力学模型已经形成较为成熟的模型体系,主要有单界面未反应核模型、多界面未反应核模型、微粒模型等。当前应用最广泛的当属仅考虑FexO→Fe这一最难还原步的单界面未反应核模型（USCM）,通常的处理方法是将实验数据与模型的方程拟合,通过回归可以算出相关动力学参数。但是模型中的假设条件中只考虑可还原气体和产物气体的等摩尔逆向扩散,即使是在CO-CO2-N2或H2-H2O-N2三组元体系中也是如此,实际反应速率与模型所计算的速率存在一定偏差。CO-CO2-N2与CO-CO2-He体系下的还原实验结果表明惰性组元的引入会对体系的扩散产生影响,因此本文采用描述多组元气体扩散的Stefan-Maxwell方程构建铁矿石还原动力学模型。对两种USCM进行反应速率的计算可以评估仅考虑DAB的USCM误差大小;利用H2-H2O-N2体系下的还原实验数据可以对模型进行验证;由于本文所构建的动力学模型（DABC的USCM）比较复杂,通过对N2在扩散路径上浓度的改变进行定量计算,可以近似简化模型;最后对高炉热储备区的反应效率进行讨论,主要研究结果如下:（1）无论是CO-CO2-N2体系还是H2-H2O-N2体系下,仅考虑DAB的USCM所引入的误差均随着气相主体中N2体积分数、铁矿石还原度以及温度的增加而增大;CO-CO2-N2体系下,仅考虑DAB的USCM计算所得的体系反应速率相比于理论值偏低,但在各种条件下误差不超过2%;H2-H2O-N2体系下,仅考虑DAB的USCM计算所得的体系反应速率相比于理论值偏高,误差一般大于5%。（2）在H2-H2O-N2体系中,DAB在传统模型中的使用会造成数学模型的不准确,使模型的预测值高于实验值;因此文献中出现的宏观动力学参数与浓度有关这一假象也是由于模型的不准确性造成的。（3）模型的简化结果表明在CO-CO2-N2体系中,DABC的USCM可以被DAB的USCM近似代替;在H2-H2O-N2体系中,只有在N2的体积分数小于12%时,DABC的USCM才能近似被DAB的USCM代替。（4）只有使用还原性高的矿石,才可以匹配高反应性的焦炭,间接还原才能被充分发展,进而提高高炉的反应效率。