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COREX是世界上第一个实现工业化的非高炉炼铁工艺。与传统高炉炼铁工艺相比,它具有直接使用非焦煤、污染物排放量少等优点。风口回旋区对COREX熔化气化炉冶炼过程起着十分重要的作用。风口回旋区的形状、大小以及焦炭的燃烧反应等一系列物理化学过程决定了熔化气化炉内煤气的分布,并为铁氧化物的还原提供热量来源,同时也是炉况顺行的重要基础。因此,对COREX工艺熔化气化炉风口回旋区的研究具有重要的理论和实际意义。COREX熔化气化炉风口回旋区的物理化学过程与高炉具有相似之处。目前关于COREX熔化气化炉风口回旋区的研究较少,而对高炉风口回旋区的研究相对较多。本文在借鉴高炉研究成果的基础上,采用冷态物理模拟实验对风口回旋区内气固两相的运动行为进行了模拟研究,考察了鼓风量、排料速度等因素对回旋区形状和尺寸的影响。采用计算流体软件对风口回旋区气固两相进行了非稳态数值模拟,分析了气体喷吹速度等条件对回旋区形状和大小的影响；对回旋区内焦炭颗粒的运动和燃烧进行二维数值模拟,分析了气体流场、压力场、温度场、组分浓度场的分布以及焦炭流率和喷吹气体温度对回旋区最高温度的影响情况。研究所得结论如下。(1)在可操作范围内回旋区深度和高度与鼓风量呈线性关系,与排料(焦炭燃烧)速度亦呈线性关系。回旋区形状呈椭圆形,受鼓风量和排料速度影响较小。(2)随着风口喷吹速度的增大,回旋区深度、高度、空腔的体积亦随之增大；而回旋区的形状受风口喷吹速度的影响较小。(3)回旋区内气流在空腔内旋转流动,空腔中心呈现出一个气流速度相对静止的圆形区域。(4)正对风口方向的回旋区边壁区域压力值最大,沿气流运动方向压力值逐渐变小,空腔中心区域压力值最小。(5)空腔内温度随着氧气的深入越来越大,在空腔区域上部达到最大。在燃烧过程中O2浓度减小,CO浓度增加。(6)回旋区内最高温度随回旋区边界进入空腔的焦炭颗粒流率增大而增大。(7)回旋区内最高温度随着喷吹气体温度增大而增大。