脫氧反應 在一次還原的海綿鐵中存在的鐵氧化物主要以二次氧化物Fe3O4(即海綿鐵在冷卻過程中再次氧化所形成的鐵氧化物)的形態出現，也可能有少量以浮斯體形態(即未被還原的氧化物)出現。用H2二次還原海綿鐵粉時發生如下化學反應。當還原溫度高于570C時：Fe3O4+H2=3FeO+H2O FeO+H2=Fe+H2O 當溫度低于570C時，Fe3O4直接還原成金屬鐵 Fe3O4+4H2=3Fe+4H2O 這三個反應均屬于吸熱反應，因此從熱力學觀點，二次還原的溫度越高越有利于脫氧反應的進行。（還原鐵粉）

 

　　脫碳反應 海綿鐵粉中的碳主要固溶于Fe形成滲碳體(Fe3C)。在鐵粉二次還原過程中，除了鐵粉中的氧和碳進行自身反應脫碳外，主要有如下脫碳反應：C+2H2=CH4 C+H2O=H2+CO 對于含碳量較高的鐵粉僅靠干H2的脫碳是有限而不充分的。因此含有較多量水蒸氣的濕H2在高溫時有助于鐵粉的高溫脫碳。（還原鐵粉）

 

　　脫硫反應 在二次還原過程中還原氣氛中的H2與海綿鐵粉所含的硫(以FeS形態存在)發生如下反應 FeS+H2=Fe+H2S 而使還原鐵粉的硫含量大幅度降低。在用分解氨進行二次還原時，可使海綿鐵粉的硫含量從0.011%-0.016%降低至0.003%-0.008%;又在含濕的轉化天然氣中進行二次還原可使海綿鐵粉的硫含量從0.05%降到0.01%。