I understand that with an upgrade the original key is replaced by the new one but in this case I didn't just use an upgrade key but a key okay to install on a separate machine
A licença original não pode ser transferida para outra máquina, pois era uma licença OEM.
If the original key was stored in the BIOS/UEFI, has that been written over with the new key? Is my original key gone forever?
O hardware que contém a chave não pode ser alterado depois que os dados são gravados nela. A chave não se foi, apenas é inelegível para ser usada em qualquer máquina, exceto o hardware original.
So I can take this Pro license to another machine, and the included recovery partition will still be able to use the original OEM license?
Sim. No entanto, existem limitações razoáveis ao número de vezes que a licença adquirida pode ser ativada.