球團的還原反應在外層和核心同時進行
我國有關研究自1957 年開始，十分重視該技術開發工作，先后建立了一定數量試驗裝置和中間試驗車間，完成了一系列研究工作，其中東北大學、浙江冶金研究所和中南工業大學為促進直接還原鐵在我國應用做出了重要貢獻，并在山東、遼寧等地建廠，天津從法國引進一套完整直接還原生產設備。若外表面形成一層比較致密的金屬鐵層時，4R磨粉機還原氣體無法向球體核心擴散，則僅能在表層發生脫氧反應。
當還原劑為固體燃料時，其對鐵氧化物還原反應視固體燃料中碳燃燒情況而有所不同。如向回轉窯內，將煤粉以單獨方式噴射入高溫區域，則燃料將受高溫作用而氧化成還原氣體，此時，鐵氧化物的還原過程基本上與上述反應 式相同，即以間接還原為主體，被還原的固體顆粒呈帶狀從表層向核心發展，這即稱之為未反應核模型機理。若將細磨后的固體還原劑（包括含碳類粘結劑）混勻到制成的球團內，當還原時仍噴固體燃料到高溫區域并燃燒成煤氣，則此種球團的還原必受到二種還原劑的作用，即球團外部的還原劑提供間接還原，球團內部的還原劑提供碳直接還原，這種能增加還原反應方式被稱之為體積反應模型機理，此時球團的還原反應在外層和核心同時進行。