脱氧反应 在一次还原的海绵铁中存在的铁氧化物主要以二次氧化物Fe3O4(即海绵铁在冷却过程中再次氧化所形成的铁氧化物)的形态出现，也可能有少量以浮斯体形态(即未被还原的氧化物)出现。用H2二次还原海绵铁粉时发生如下化学反应。当还原温度高于570C时：Fe3O4+H2=3FeO+H2O FeO+H2=Fe+H2O 当温度低于570C时，Fe3O4直接还原成金属铁 Fe3O4+4H2=3Fe+4H2O 这三个反应均属于吸热反应，因此从热力学观点，二次还原的温度越高越有利于脱氧反应的进行。（还原铁粉）

 

　　脱碳反应 海绵铁粉中的碳主要固溶于Fe形成渗碳体(Fe3C)。在铁粉二次还原过程中，除了铁粉中的氧和碳进行自身反应脱碳外，主要有如下脱碳反应：C+2H2=CH4 C+H2O=H2+CO 对于含碳量较高的铁粉仅靠干H2的脱碳是有限而不充分的。因此含有较多量水蒸气的湿H2在高温时有助于铁粉的高温脱碳。（还原铁粉）

 

　　脱硫反应 在二次还原过程中还原气氛中的H2与海绵铁粉所含的硫(以FeS形态存在)发生如下反应 FeS+H2=Fe+H2S 而使还原铁粉的硫含量大幅度降低。在用分解氨进行二次还原时，可使海绵铁粉的硫含量从0.011%-0.016%降低至0.003%-0.008%;又在含湿的转化天然气中进行二次还原可使海绵铁粉的硫含量从0.05%降到0.01%。