基于热能和质量平衡，每吨直接还原铁的气体需求和碳排放使用氢气冶金工艺计算，其中H2和CO混合物作为还原气体还原温度范围为800–1300◦C.还原温度和H2体积分数对分析了天然气需求量和碳排放量。根据回收率对直接还原过程进行了评估还原气体的速率、气体能量效率和热回收率。研究结果表明当温度不超过900◦C、 最低天然气需求和最低回收率还原气体随着H2体积分数的增加而增加。当温度升高时气体需求和还原气体的最低回收率先下降后上升。当还原温度为1000◦C和H2体积分数为22%时，能量消耗达到其最低值为3.00 GJ/t。增加H2体积分数或提高氢气的温度冶金工艺可以有效地减少碳排放。在全氢状态下，温度越高，还原气体的能量效率就越低。热能回收率随着增加H2体积分数和还原温度。物理参数的选择和设计如果实际操作中。