使用固体还原剂的直接还原法，回转窑是 重要的使用固体还原剂（煤炭）进行直接还原的设备。
    由还原剂（0～3毫米粒度的煤炭）、小块矿石和细粒石灰石（白云石）等组成的炉料由窑尾投入，窑体稍有倾斜，在转动时炉料逐渐向窑头运动。窑头设有烧嘴，使用能产生火焰的燃料（煤气、燃油或烟煤粉）。产生的高温窑气抽向窑尾，气流与固体炉料逆向运动，逐步把固体料加热，料温达到 800℃左右，开始固体碳还原析出的CO在料层上部空间燃烧；放出热量补充加热。为了保持料层中还原气氛，炉料配加的煤炭量必须超过还原反应的需要量。
　　按照出料温度，回转窑可以生产海绵铁、粒铁或液铁。但以回转窑海绵铁法 重要。回转窑炼铁的主要优点是可以直接使用资源丰富的煤炭。其缺点是生产率低。 有代表性的回转窑海绵铁法是SL/RN和Krupp法，二者工艺流程基本相同。为了提高产量，减轻窑内预热段工作负担，在窑前配置链篦机，能把入窑料加热到 800℃。在窑内配置随窑体转动的二次风机，以强化还原析出CO供燃烧(70年代以来改用氧化球团或块矿入炉，取消了链篦机)。
　　还原出的海绵铁经过回转冷却筒冷却到150℃排料。把混合的剩余碳和吸硫的石灰清除后，得到产品。回转窑海绵铁产量在1980年占直接还原铁的15％。中国曾于40年代初在四川綦江进行了日产10吨规模的海绵铁生产试验，金属化率可达90％以上，但因铁矿脉石无法分离，未能正常生产。 把回转窑的出料温度提高到1250℃左右，固体料呈半熔化状态,已还原的铁滴在滚动中聚合成小的铁粒,出窑后水淬冷却可与脉石杂质磁选分离，得到粒铁。
　　此法称为回转窑粒铁法(Krupp-Renn法)，它能处理选矿困难的贫铁矿，20世纪30年代曾在一些地区广泛发展，但该法生产率很低，事故频繁，60年代后已全部停产。