回旋区内高温、高压条件下，由气、固、液三相流之间进行着复杂祸合机械力学过程和化学反应过程的影响，目前仍没有严格的回旋区理论。虽然高炉风口回旋区内发生着非常复杂的物理化学变化，其中煤粉在燃烧过程中也包括复杂的微观过程，但宏观特性却具有很明显的规律性。实际上铁矿及焦炭的向下运动与高炉煤气的向上运动过程中完全接触并发生物理化学反应。一般认为，鼓风离开风口时具有很强的动能，它吹动风口前的焦炭并与之发生燃烧反应，在风口前缘形成一疏松且近似呈椭圆形的气相空穴。另外风口前的煤气流以回旋区为放射中心，分别沿长径向炉缸中心发展，沿短径向两侧发展，与此同时自空穴上部和两侧不断有新的焦炭补充近来使得焦碳在空腔内作回旋运动。这个区域为高炉风口回旋区，或风口区或回旋区。

高炉回旋区是整个高炉生产的热量和能量之源头，是高炉稳定操作不可缺少的重要反应区，堪称“高炉心脏”。首先，高炉中的炉料由于燃料中碳的燃烧和熔化渣铁的不断滴落，逐渐降落到燃烧所出现的空间，使燃料和熔化过程不断进行，从而导致了高炉中炉料的运动，使整个冶炼过程连续、稳定的顺行；其次，焦碳回旋区的形状对高炉下部气流及炉料下降影响相当大；再次，由于焦碳中的碳和风口喷入的辅助燃料(如煤粉、重油等)是在回旋区与鼓风中氧进行燃烧而产生煤气的，而所产生的煤气又是高炉生产所需化学能和热能的主要供给和携带者。所以，风口回旋区的形成和反应情况，将直接影响着高炉下部煤气的分布、上部炉料的均衡下降、以及整个高炉内的传热传质过程。风口回旋区内物理和化学反映机理的研究，对创造最佳化的高炉冶炼条件十分必要，对提高炼铁效率和提高钢铁质量也就有了很实际的意义。

从流体动力学上看，在沿炉缸水平方向，由于气体不断鼓入，空穴逐渐向中心发展。空穴的发展程度取决于鼓风参数、炉型结构参数、焦碳颗粒自身属性及焦碳层的下降速度等因素。随着气流在运动中伴随着粉尘和燃烧颗粒运动，其动能不断减少，导致在风口前床密度增加，从而阻碍了位于焦碳层前端气体排出。最终在前面焦碳层阻力和后面气体冲力的作用下达到平衡。平衡后气流在气压的作用下受迫向上运动，并在垂直方向上发展，导致形成此方向上的气相空穴。应该指出，回旋区包括不同平面上二个空穴，并不允许发展其自身内部的回旋气流。垂直空穴形成的直接原因不是由于气体回旋运动，而是由于气体从风口连续鼓入所致。另外，掉进回旋区空穴气流中的部分焦炭颗粒燃尽反应，部分随气流高速循环运动。风口回旋区内的焦炭运动在高温鼓风的作用下，它在运动中不断进行着燃烧和气化反应，从而确保高炉上部炉料不断下降和高温还原煤气的不断产生。由于焦炭和煤气的运动以及炭的燃烧反应，在整个回旋区内就存在一个物理环境和一个化学环境。焦炭颗粒与煤气流之间的动量传递、二者之间的运动过程以及相互作用构成了回旋区内的物理环境。同时，焦炭在运动中还进行着燃烧反应，并与鼓风带进来的气流进行着质量、热量的传递。在此整个燃烧以及传质传热过程就构成了回旋区内的化学环境。风口回旋区正是在物理过程和化学过程相互混合条件下产生的。