阅读下面科普短文，回答问题。在高炉炼铁（图1）过程中，煤炭需要先经过高温干馏，分解为焦炭和焦炉煤气。高炉内的铁矿石在高温区全部软化并熔化成液体，而焦炭是多孔的固体，既不软化也不熔化。传统的钢铁工业是碳排放的大户，通过高炉喷吹工艺（向高炉中喷吹煤粉），鼓风加湿后，煤粉和高温水蒸气发生反应生成一氧化碳和氢气，从而减少碳排放。减排效果更好的直接还原工艺（图2）在不熔化、不造渣的条件下，以天然气为主体能源生产固体海绵铁，摆脱了高炉设备中必须用焦炭的限制。原料入口-|||-铁矿石 燃料-|||-热空气 竖炉-|||-炉渣-|||-出口 了 生铁出口 撬 square 海绵铁-|||-图1 图2（1）高炉炼铁时，CO还原赤铁矿石的反应方程式　　　　。（2）煤炭的干馏是　　　　变化（填“物理”或“化学”）；焦炭在炼铁过程中除了可以提供热量、生成还原剂CO外，还能起到　　　　作用。（3）高炉喷吹工艺中煤粉和高温水蒸气反应的化学方程式为　　　　。（4）直接还原工艺的主要设备是　　　　，与高炉喷吹工艺相比，直接还原工艺的优点在于　　　　。（答一点即可）

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在高炉炼铁（图1）过程中，煤炭需要先经过高温干馏，分解为焦炭和焦炉煤气。高炉内的铁矿石在高温区全部软化并熔化成液体，而焦炭是多孔的固体，既不软化也不熔化。

传统的钢铁工业是碳排放的大户，通过高炉喷吹工艺（向高炉中喷吹煤粉），鼓风加湿后，煤粉和高温水蒸气发生反应生成一氧化碳和氢气，从而减少碳排放。减排效果更好的直接还原工艺（图2）在不熔化、不造渣的条件下，以天然气为主体能源生产固体海绵铁，摆脱了高炉设备中必须用焦炭的限制。

（1）高炉炼铁时，CO还原赤铁矿石的反应方程式　　　　。

（2）煤炭的干馏是　　　　变化（填“物理”或“化学”）；焦炭在炼铁过程中除了可以提供热量、生成还原剂CO外，还能起到　　　　作用。

（3）高炉喷吹工艺中煤粉和高温水蒸气反应的化学方程式为　　　　。

（4）直接还原工艺的主要设备是　　　　，与高炉喷吹工艺相比，直接还原工艺的优点在于　　　　。（答一点即可）