为使炼铁能耗减半，在设计高效高炉时，推定包括风口回旋区在内的燃烧区域的状态，弄清其最佳燃烧条件是极为重要的。尤其是，由于高效高炉是以低温操作为前提，因此必须有效地将风口回旋区内产生的还原气体供到整个炉内。在这种情况下，对于风口回旋区来说，其区域范围应比以往的广、温度应比以往的低，尤其是应具有很高的燃烧速度。

日本住友金属工业公司结合离散要素法和差分法，采用风口回旋区数学模型，调查了鼓风温度和鼓入空气组成对风口回旋区的影响，确认了通过控制这些条件，能够控制风口回旋区形状和煤气温度。

为提高高炉的操作效率，必须使风口回旋区产生的煤气向炉半径向均匀扩大，并充分到达炉体中心轴附近。另一方面，由于炉缸半径方向的透气性受风口回旋区壳的影响很大，因此对于风口回旋区形状来说，最好是向深度方向扩大，而不是向高度方向扩大。由此可以认为，富氮鼓风、提高鼓风温度是扩大燃烧区域的有效手段。

根据风口回旋区周围煤气温度等高线和风口中心轴上煤气温度分布的调查，确认富氮鼓风能够有效降低燃烧区域中的最高温度。尤其是，通过调整鼓风温度，容易控制炉腹煤气温度。因此可以说，富氮鼓风是在低温下形成均匀燃烧区域的有效手段。

另外，风口回旋区的大小还受鼓风量的影响，所以通过优化这些操作条件，就能实现理想的风口回旋区。

炉顶煤气循环是减少能耗和减少CO2排放量的工艺之一。对采用炉顶煤气循环工艺的风口回旋区进行了评价，结果表明它能满足高效高炉燃烧区域的必要条件，应用于实际的可能性很高。尤其是，采用本工艺的风口回旋区具有如下特征：

1)由于循环煤气在送风管内的燃烧，风口回旋区内的气体体积流量会增加，因此尽管鼓风温度低，但风口回旋区的面积仍会扩大。

2)关于风口回旋区形状，从有利于气体在炉内均匀分布的观点来看，最好是深度扩大，高度缩小。

3)由于是在常温下鼓风，因此炉腹煤气体积流量减小，炉腹液泛现象得以缓和，风口回旋区变得稳定。(青山)