直接还原工艺包括气基直接还原工艺和煤基直接还原工艺，前者在实际应用中更为常见。
气基直接还原工艺以还原气为还原剂，还原炉（气基竖炉）内的热量主要来自还原气的物理热，还原过程为铁矿石直接到金属铁。由于气基直接还原的还原气多由天然气裂化制取，其中氢气达55%，所以气基直接还原工艺可以实现部分氢冶金替代碳冶金的作用。
煤基直接还原工艺常见于天然气较为稀缺的国家或地区，如我国的煤基直接还原工艺有煤基隧道窑法或回转窑法，采用煤制气+还原竖炉工艺。由于煤基（竖炉）直接还原工艺仍属于碳冶金，没有实现部分氢冶金的替代，所以煤基（竖炉）直接还原工艺同样对于碳减排意义不大。
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