经过破碎筛分等工序处理好的铁鳞即可进行一次还原。一次还原过程中的质量控制主要参数为:装罐、厚度、还原温度、还原时间、还原气氛等的控制。
    在一定的工艺条件下,还原时间随着装罐铁鳞的厚度增加而增加,研究表明当该厚度为0.6-3.6cm时,还原时间的增加与料层厚度的增加几乎呈直线关系,这是由于料层厚度增加致使传热速度和气体扩散速度变慢的缘故。因此必须根据自身情况合理控制料层厚度,实际生产中除料层厚度外还必须考虑装料的松装密度及粒度组成,这三者互相作用共同影响着海绵铁的质量。此外还必须保证装罐操作的正确性,杜绝装偏及装罐物搭桥等。
    温度和时间是影响还原过程的关键因素。在还原过程中,如果其他条件不变,还原温度和还原时间是相互影响的,在一定范围内,提高还原温度,可以缩短还原时间,提高还原速度。但是还原温度过高,海绵铁容易结块过烧,反而阻碍了CO向氧化层扩散,使还原速度下降。另外还原温度过高会使海绵铁硬度增加,对破碎不利。而且,当FeO相消失后,还原温度仍然过高,会使海绵铁的渗碳趋势增加,影响二次还原。同时合理的温度曲线也是获得高质量海绵铁的前提。目前各厂家隧道窑在结构上不尽相同,因此必须反复试验摸索出适合自身条件的还原温度一时间工艺曲线。
    在固体炭还原氧化铁的过程中,气体还原剂CO来源于发生在罐内的气化反应,它在整个还原过程中一直起着主导作用。为了充分利用CO提高生产效率降低成本,还原罐必须密封良好。通常要做好进窑耐火罐的质量检查、顶加装封口料,条件允许的情况下还要在罐顶加装盖子。同时为保证海绵铁不被氧化,窑内的气氛也是必须重视的,通常情况下必须保证还原段及冷却段具备弱还原气氛及一定的密内正压。