非高炉炼铁按工艺特征、产品类型及用途可分为直接还原和熔融还原两种。

直接还原炼铁工艺 可分为煤基直接还原和气基直接还原两类；此外还有流态化直接还原炼铁。

非高炉炼铁煤基直接还原

主要是回转窑直接还原法。回转窑是一个稍呈倾斜放置在几对撑轮(托轮)上的筒形高温反应器。作业时窑体按一定转速旋转，含铁原料与还原煤(部分或全部)从窑尾加料端连续加入，并加入脱硫剂控制产品含硫。随窑体转动固体物料不断地翻滚，在窑头排料端设置还原煤喷入装置，提供工艺过程所需的部分热量和还原剂。沿窑身长度方向装有若干支供风管，向窑中供风燃烧煤释放的挥发分、还原反应产生的CO和煤中的碳，用以补充工艺所需大部分热量和调节窑内温度分布。物料移动过程中，被逆向高温气流加热进行物料干燥、预热、碳酸盐分解、铁氧化物还原以及熔碳、渗碳反应，铁矿石在保持外形不变的软化温度以下转变成直接还原铁。回转窑直接还原方法繁多，各有特色，原料产品也各有差异，但基本工艺过程和原理相同。

非高炉炼铁气基直接还原

主要是竖炉直接还原法。竖炉主要由4部分组成：

(1)重整器。器内装有若干支重整管，管内装有催化剂，把天然气转化成CO H₂高温还原气。

(2)还原竖炉。自上而下分为5个带，即预热带、上还原带、下还原带、过渡带、冷却带。铁矿石加入炉内经干燥、预热、还原成直接还原铁经冷却达到较低的温度。

(3)炉顶气和冷却气净化装置。炉顶气和冷却气通过洗涤器和压缩机，其中1/3供重整气做燃烧气，2/3在进入重整器前加入CH₄进入重整器进行重整。

(4)直接还原铁处理装置。出炉的直接还原铁经热压机和打碎机压成热压块。竖炉直接还原方法虽多，但工艺过程和原理基本相同。

熔融还原炼铁工艺 熔融还原方法很多，但投入工业生产的仅有COREX法。该法的设备由预还原竖炉、熔融气化炉和煤气除尘调温系统组成。预还原竖炉与米德莱克斯法直接还原竖炉类似；熔融气化炉与高炉的炉缸和炉腹类似。熔融气化炉所用的煤和熔剂由封闭料斗送入加压料仓再用螺旋给料机加入熔融气化炉。铁矿石(或氧化球团)由还原竖炉顶部的双钟式装料器加入炉内，受到煤气加热及还原。从还原竖炉排出的预还原矿石金属化率平均为95%。它由螺旋给料机加入熔融气化炉内在下降过程中被熔化还原为铁水。矿石中脉石和熔剂形成炉渣。炉内生成的渣铁存放在炉缸内定期从炉缸渣、铁口放出 。