铁矿石还原反应是炼铁过程中十分重要的一个过程，自上世纪以来被诸多学者关注，目前已有不少的研究成果。前人的研究大部分是建立在等温条件下的，即不考虑温度变化对整个进程的影响，但是在实际反应中，由于温度的大跨度变化，不仅会影响到反应速度常数和传输参数，甚至可能会改变控制环节，因此，将还原过程考虑为等温过程是不准确的。　　本文以单一球团为研究对象，采用有限差分方法，通过联立传热与传质和反应进行数值求解，得到了固相内的温度场和浓度场随温度的变化，进而得到转化率随时间的变化，以及转化率的变化率随时间的变化，从而对过程进行定量表征。在所获得的温度场和浓度场的基础上，一方面对不同气相温度下化学反应不同阶段的限制性环节进行分析;另一方面给出相应的温度梯度，以及相应的传热通量、化学反应通量，用不可逆过程热力学方法分析传热和化学反应之间的相互干涉关系。得到的结论如下。　　(1)球团内部的温度场分布受主气流温度控制。选取直径O.012m的球团矿，设定反应压强为1atm，CO、CO2体积分数分别为67％、8％。用本模型计算得出，在主气流温度200-1100℃范围内，球团内部得到稳定温度场所需时间在39.5min和60min之间，其中在800℃时球团温度场达到稳定需要的时间最短。　　(2)整个进程达到明显化学反应所需温度为700℃。　　(3)气相温度在200℃以下时，整个进程受到外扩散的单一因素限制。200℃以上，反应在不同温度段以及整个进程的不同时间段控制性环节各不相同。　　(4)温度对传热与化学反应的互唯象系数起决定性的影响，不同气相温度下的互唯象系数各不相同。随着温度的升高，互唯象系数逐渐升高。在确定的气相温度下，互唯象系数随着反应的进行逐渐升高，但变化率呈减慢趋势，反应进行一段时间后互唯象系数基本达到稳定。