直接還原鐵 (DRI)，也稱為海綿鐵，是通過還原氣體或從天然氣或煤中產生的元素碳將鐵礦石（以塊狀、球狀或粉末狀）直接還原成鐵而生產的。 許多礦石適合直接還原。

直接還原是指在低于鐵熔點的溫度下將氧化鐵還原為金屬鐵的固態過程。 還原鐵得名于這些過程，一個例子是在存在還原氣合成氣（氫和碳的混合物）的情況下，在 800 至 1,200 °C（1,470 至 2,190 °F）的高溫下加熱鐵礦石 一氧化碳。

直接還原工藝大致可分為兩類：基于氣體的和基于煤的。 在這兩種情況下，該過程的目的都是去除各種形式的鐵礦石（分級礦石、精礦、球團礦、軋屑、爐塵等）中所含的氧，以便將礦石轉化為金屬鐵，而無需 熔化（低于 1,200 °C (2,190 °F)）。

直接還原過程相對節能。 使用直接還原鐵制造的鋼需要的燃料要少得多，因為不需要傳統的鼓風爐。 DRI 最常使用電弧爐制成鋼材，以利用 DRI 產品產生的熱量。

開發直接還原工藝是為了克服傳統高爐的困難。 DRI 工廠不必像鼓風爐那樣屬于綜合鋼鐵廠的一部分。 直接還原廠的初始資本投資和運營成本低于綜合鋼廠，更適合高品位焦煤供應有限但廢鋼通常可回收利用的發展中國家。 許多其他國家/地區使用該過程的變體。

有助于使 DRI 經濟的因素：

• 直接還原鐵的鐵含量與生鐵大致相同，總鐵含量通常為 90-94%（取決于原礦的質量），因此它是小型工廠使用的電爐的極佳原料，允許 他們使用較低等級的廢鋼來生產剩余的爐料或生產更高等級的鋼材。
• 熱壓塊鐵 (HBI) 是 DRI 的一種壓縮形式，旨在便于運輸、處理和存儲。
• 熱直接還原鐵 (HDRI) 是直接從還原爐中熱運輸到電弧爐中的 DRI，從而節省了能源。
• 直接還原工藝使用球團鐵礦石或天然塊礦。 一個例外是流化床工藝，它需要經過分級的鐵礦石顆粒。
• 直接還原過程可以使用被惰性氣體污染的天然氣，避免將這些氣體移除以用于其他用途。 但是，還原氣體的任何惰性氣體污染都會降低該氣流的效果（質量）和工藝的熱效率。
• 在澳大利亞北部等地區均有礦粉和天然氣原料供應，避免了天然氣的運輸成本。 在大多數情況下，DRI 工廠位于天然氣源附近，因為運輸礦石比運輸天然氣更具成本效益。
• DRI 方法可生產 97% 的純鐵。
• 為了消除鋼鐵制造過程中對化石燃料的使用，可使用可再生氫氣代替合成氣來生產 DRI。

如果不加以保護，直接還原鐵極易氧化和生銹，通常會被快速進一步加工成鋼材。 大塊鐵也可以著火，因為它是自燃的。 與幾乎是純金屬的高爐生鐵不同，DRI 含有一些硅質脈石（如果是用廢料制成，而不是用天然氣直接還原鐵制成的新鐵），需要在煉鋼過程中將其去除。

生產海綿鐵然后對其進行加工是中東、埃及和歐洲最早用于獲取鐵的方法，至少在 16 世紀之前一直在使用。

bloomery 技術的優點是可以在較低的爐溫下獲得鐵，僅約 1,100 °C 左右。 與高爐相比，缺點是一次只能生產少量。

通過用一氧化碳或氫氣還原，以下反應依次將赤鐵礦（來自鐵礦石）轉化為磁鐵礦，將磁鐵礦轉化為氧化亞鐵，并將氧化亞鐵轉化為鐵。

滲碳產生滲碳體（Fe3C）：

3 Fe + CH 4 ? Fe 3 C + 2 H 2 {\displaystyle {\ce {3 Fe + CH4 -> Fe3C + 2H2}}}3 Fe + 2