氧气顶吹熔融还原炼铁反应是在熔融还原炉内进行的．将矿石(粒度2-25mm)、还原煤和熔剂按一定比例配料并充分混合后，从炉顶加入到炉内，下落的矿物经过2次燃烧区被初步预热，同时也将氧化区的部分热量带到下部熔池内，在此过程中完成了多种物理化学反应，部分矿石被初步还原；随着炉料落在熔池内，已溶解在熔池中的炭粒与高温铁氧化物迅速发生反应，还原出铁水．由于渣、铁密度不同，实现渣、铁分离，渣、铁分别由出铁口和出渣口间歇式放出；反应过程中所产生的高温烟气从烟道排出，所带出的大量热量，经过余热回收处理系统加以回收，对低温烟气经过除尘净化处理，直接排空。

正常作业时，矿石、煤粉和造渣所需要的石灰石、菱镁石经过鄂式破碎机破碎分成小块，混合均匀后不断地加入高温炉内，煤中的挥发份和水分受热挥发，产生大量可燃气体。为上部的氧化反应提供足够的原料，以保证2次燃烧的顺利进行；同时热矿粉中的铁氧化物也在熔池中迅速被溶解的碳素还原，产生出CO；在一定压力下，氮气通过浸入式水冷喷枪喷吹进渣层，使得渣层剧烈搅动，形成“涌泉”，并将包括大量炉渣的熔融物质喷到上部空间，在熔池的上部形成了一个气固、固液、气液等多相复杂混合流；富氧空气由喷枪最外层套管正好喷吹到熔池上部的空间，从熔池下部逸出的煤气，在高温的富氧条件下迅速燃烧，放出大量的热，又被飞溅到氧化区域的液态渣滴带回熔池内，保证了熔池内的温度始终维持在一定高度。矿石中的脉石、煤中的灰分和熔剂在铁水熔池中形成熔渣，一部分遇到水冷喷枪，由于温度相对较低，凝固在喷枪外管表面，保护了喷枪，延长使用寿命；大部分熔渣覆盖在铁水层的上部，在活泼的铁水和提高2次燃烧率所需要的较高富氧之间形成阻隔，可以减少熔池中的热量的散失，同时也使还原出的铁水避免再次被氧化．由于此技术采用的是富氧顶吹强化熔炼，其2次燃烧率较高，氧气的纯度越高，2次燃烧率越高，煤气燃烧的就比较充分，放出的热量高，煤的消耗量就降低，热效率越好．由于反应器内氧化性气氛较强，熔渣中FeO的含量比高炉高，约为5%；由于炉内强烈的搅拌，炉衬受到热循环的强烈冲击，致使耐火材料消耗大，炉子寿命缩短，生产效率低．因此，选择合适的耐高温、耐FeO侵蚀的耐火材料是此工艺成败的关键。