本发明公开了一种转底炉，属于转底炉直接还原技术领域，解决了转底炉直接还原碳排放量高、产品金属化率低、金属化球团高温显热没有回收的问题。本发明的转底炉包括依次连通的还原段、第一冷却段和排料端；在线冷却装置设于第一冷却段的上方，在线冷却装置包括相连接的富氢气体产生单元和富氢气体输送单元；富氢气体产生单元用于提供富氢气体；富氢气体输送单元包括输送管道，输送管道设于转底炉的顶部且与转底炉的第一冷却段连通；富氢气体经由富氢气体产生单元产生后，进过富氢气体输送单元输送至第一冷却段，富氢气体在第一冷却段对金属化球团进行冷却和深度还原。本发明能够降低转底炉的还原能耗。