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直接还原法生产海绵铁，直接还原法是指在低于熔化温度之下将铁矿石还原成海绵铁的炼铁生产过程，其产品为直接还原铁（DRI），也称海绵铁；固体碳还原法制取海绵铁的主要原料是轧钢氧化铁鳞和铁精矿粉。铁精矿粉的成分和氧化铁鳞相比，酸不溶物含量偏高，达到0.4%～0.5%。
海绵铁生产用的还原剂包括无烟煤、焦炭屑和木炭。焦炭屑，木炭好，但消耗森林，已经不用；同时为了降低还原铁粉中硫的含量，生产工艺需要加入石灰石粉作为脱硫剂。
我国绝大部分的海绵铁烧制还原采用隧道窑，隧道窑常用的燃料有煤、天然气和油。下表列出各种还原剂大致相应的还原温度与时间。
| 还原剂 | 还原温度与时间 | |
| 还原温度/℃ | 还原时间/h | |
| 木炭 | 950 | 50 |
| 焦屑 | 1150 | 47 |
| 无烟煤 | 1050～1100 | 55 |
世界几家铁粉生产企业以及中国某厂两条隧道窑有关工艺技术参数如见下表。
| 技术参数 | 厂家名称 | ||||
| 美国赫格纳斯 | 日本川崎 | 瑞典赫格纳斯 | 中国某厂 | ||
| 3号窑 | 2号窑 | ||||
| 全长/m | 170 | 160 | 275 | 105 | 154 |
| 预热带长度/m | 50 | 40 |
| 25 | 32 |
| 还原带长度/m | 60 | 80 |
| 54 | 85 |
| 冷却带长度/m | 60 | 40 |
| 26 | 37 |
| 还原温度/℃ | 1200 | 1130 | 1200 | 1150～1200 | 1150～1200 |
| 还原剂种类 |
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| 还原周期/h | 84 | 123 |
| 98 | 90 |
| 还原罐出炉温度/℃ | 200 | 200 |
| 250 | 250 |
| 年产量/t | 15000～20000 | 11000 | 60000 | 5000 | 10000 |
