海绵铁又称直接还原铁。海绵铁的生产是在回转窑、竖炉或其他反应器内，用煤、焦炭，天然气或氢气，使铁矿石或铁精矿球团在低于物料熔化温度的条件下进行低温还原，变成多孔状的产物。其中被还原出来的铁呈细小铁核，形如海绵，故称海绵铁。海绵铁经冷却、破碎、磁选，可除去脉石或其它杂质，杂质中：金属铁占全铁90%以上者，可直接用于炼钢；90%以下的，用于高炉或电炉炼铁。
海绵铁的生产采用煤基还原法，使用隧道窑工艺。隧道窑工艺具有工艺成熟可靠、投资少、见效快、产品品位高且稳定、操作简单、设备运行稳定、能耗低、对原料的要求不苛刻、规模灵活、填充系数高（一般在30%以上）等优点；属于成熟可靠使用多的工艺。
工艺流程：反应罐装入固体还原剂煤粉和轧钢氧化铁磷粉，同是加入脱硫剂石灰石；根据工艺要求，其装罐顺序不同；以求混合均匀。大程度提高成品海绵铁质量，避免出产的海绵铁块还原不充分。把隧道窑通过天然气燃烧升温到1050℃,反应罐依次送入隧道窑中，经过24小时加热还原焙烧。然后自然冷缺，可得到成品海绵铁。一般金属化程度可达96%以上,长度为150mm的海绵铁棒,通常作为还原铁粉原料。
隧道窑烧制海绵铁主要分为预热带、烧成带、冷却带，这3部分的温度常常能保持一定的范围，因此烧制出的产品质量好。
预热带占窑总长的30－45%，温度范围是室温～900℃；车上海绵铁粉和还原剂与来自烧成带燃料燃烧产生的烟气接触，逐渐被加热，完成还原罐的预热过程。
烧成带占窑总长的10－33%，温度范围是900℃～高温度；借助燃料燃烧所释放出的热量，窑内达到所要求的高烧成温度，还原剂完成海绵铁的还原烧成过程。
冷却带占窑总长的38－46%，温度范围是高温度～ 制品出窑温度；高温烧成的海绵铁进入冷却带，与从窑尾鼓入的大量冷空气进行热交换，完成海绵铁的冷却过程。
用于电炉
海绵铁主要用于电炉炼钢，代替废钢或者与废钢搭配使用，以改善炉料。与电炉使用废钢冶炼相比较，使用海绵铁的优点是：
(1)海绵铁的化学成分稳定，有利于控制钢的质量；
(2)海绵铁含杂质元素少(特别是P、S、N)，与质量较差的废钢搭配使用，可以冶炼使用优质废钢才能冶炼的钢种，有利于提高钢的质量和扩大钢材品种；
(3)冶炼海绵铁时，熔化期与精炼期交织在一起，可缩短冶炼时间，提高生产率；
(4)海绵铁形状为球形或块状，可以连续加料、连续热装，从而降低电极消耗，延长炉顶、炉衬寿命，降低炉子的热损失，提高生产率，这些都有助于降低生产成本；
(5)冶炼时供电平稳，噪声小；
(6)海绵铁易于处理和运输。
此外，当废钢价格高时，特别是依靠进口废钢的地区，使用价格便宜的海绵铁，可以降低原料费用，而且不受进口的限制。从经济、钢的质量和生产率考虑，使用海绵铁比用废钢优越。
用于高炉
海绵铁可作为高炉炉料的一部分，曾在大小不同的高炉做过试验。结果表明，高炉炉料金属化率每提高10%(有一定限度)，铁水产量可提高7%，焦比降低7%。海绵铁占高炉炉料的比例则取决于高炉的操作条件。
用于转炉
转炉炼钢可使用海绵铁作为冷却剂，不需要改变转炉的正常冶炼制度，而且可以降低钢中的P、S、Cu、N等元素的含量，有利于提高钢的质量
其他用途
海绵铁还可以作为粉末冶金的原料，甚至直接轧制成材。
| 名称 | 指标 |
| 活性铁 | ≥98% |
| 抗压强度 | 1500N/T |
| 抗腐指数 | ≤3.4 |
| S | ≤0.03% |
| Sn | ≤0.002% |
| 容重 | 2.2g/cm3 |
| 比表面积 | 85g/cm3 |
| SiO2+AL2O3 | ≤5.5 |
| Cu | ≤0.002% |
| Bi | ≤0.002% |
1、海绵铁夹生
夹生是海绵铁芯部出现黑色光亮带的海绵铁；夹生致使海绵铁氧含量偏高会增加二次还原时间。造成夹生的原因主要有：还原时间不足，即进车偏快；料层太厚导致配碳量相对不足，些时应调整环形装具的规格，降低料层厚度；隧道窑还原温度偏低，需要保证隧道窑温度在1050度；配碳量不足，致使海绵铁芯部反应不充分，应加入过量的碳粉，以保证还原充分，同时过量的碳粉在后序冷却中可以保护海绵铁不氧化。
2、海绵铁氧化
表面呈现蓝色或褐色的海绵铁即为氧化海绵铁。氧化的海绵铁硬度偏高，且氧含量偏高，增加二次还原时间的同时还会使破碎困难。造成氧化的原因主要有：耐火还原罐密封不良，空气进入罐内导致海绵铁氧化；耐火罐顶部焦末烧损严重，致使顶部海绵铁发生氧化。解决方法是装罐时在罐顶装入还原剂，封口可以有效防止焦末烧损，同时还原后残余的焦末和灰份可以将海绵铁覆盖防止氧化；冷却速度慢，由于隧道窑冷却段较长造成已经还原的海绵铁在冷却段氧化成褐色甚至蓝色，使氧含量升高。
3、海绵铁过烧
过烧的海绵铁因严重渗碳质地特别坚硬，敲击时发出清脆的金属声响，造成过烧的原因主要有：还原温度太高；还原时间太长，即进车太慢；焦末使用过量，配碳量过高等.
在实际生产中，海绵铁不合格的形式多种多样，除了以上几种常见的形式外，还有个别人为操作不当所致。若焦末和铁鳞预处理不良使水份偏高，极有可能造成海绵铁表面结壳增加硬度，同时伴有夹生。
