由于傳統的高爐煉鐵方式投資大、能耗高、流程長、污染嚴重，所以高爐的煉鐵發展受到了很大的限制。為了克服高爐煉鐵的種種缺點，人們研究開發了多種非高爐煉鐵法，這些方法包括直接還原法和熔融還原法。直接還原鐵(DRI—DirectReducedIron)是鐵礦在固態條件下直接還原為鐵。DRI由于其成分穩定、有害元素含量低，特別是不易氧氣的金屬夾雜元素少，可以用來作為冶煉優質鋼、特殊鋼的純凈原料，也可作為鑄造、鐵合金、粉末冶金等工藝的含鐵原料。由于直接還原工藝是不同焦炭煉鐵，原料也是使用冷壓球團而不用燒結礦，所以是一種優質、低耗、低污染的煉鐵新工藝，也是全世界鋼鐵冶金的前沿技術之一。
日本神戶制鋼與美國米德蘭(Midrex)公司聯合開發轉底爐(RHF)直接還原新工藝(Fastmet)，在20世紀90年代中后期取得了突破性進展，使金屬化球團(直接還原鐵，DRI，海綿鐵)在轉底爐中還原時熔化，生成鐵塊(Nuggest)，同時脈石也熔化，形成渣鐵分離，此法的成功，將解脫DRI對原料品位的苛求，能用較低的鐵礦為電爐提供優質鐵料。因此意義重大，被命名為“第三代煉鐵法”(ITmk3)。他們把高爐煉鐵稱為第一代煉鐵法，產品屬高碳液態鐵水；把直接還原稱為第二代煉鐵法，產品屬低碳固態鐵；第三代煉鐵法的產品介于二者之間，屬中碳準熔化(或半熔)狀態，它與以往的煉鐵法完全不同，使用的是碳鐵復合技術。
神戶制鋼于1996年在試驗中發現了上述奇異現象后即開展了系統的試驗研究，經過在加古川廠的中間試驗對工藝思路驗證后，就在美國會同有關方面共同進行2.5萬噸/年的工業試驗，現正計劃在美國明尼蘇達州的西爾巴比鎮合資建設第一套50萬噸/年的實用煉鐵設備，計劃將于2008年投產。
工藝原理
在1350"1450攝氏度，將含碳復合球團加熱后便產生以下反應∶
Fex yCOxFe yCO2(1)
CO2 C=2CO(2)
C(s)=C(滲碳)(3)
Fe(s)=Fe(l)(熔融)(4)
上述反應在10分鐘內完成，并使渣鐵完全分離。
工藝流程
?采用鐵礦粉和煤粉制成含碳復合球團；
?把球團加入環形爐內，在1350"1450攝氏度下進行加熱、還原、熔融，分離出鐵和渣；
?在爐內將熔融鐵凝聚成粒狀，冷卻后分別和渣挑出。
今后應用展望
ITmk3法不用焦炭和塊礦，可用普通煤和低品位礦等不便于應用的劣質原料，并且工藝設備相當簡單，因此靈活性大而投資相當低(50萬噸/年設備估計為150億日元)，符合合理利用資源和環境友好的戰略方針，預計這種新一代的煉鐵新工藝今后將很快應用。另外，類似該法但以褐煤作為還原劑的“UBC”法，已由神戶制鋼主持在印尼小試，計劃將于2010年中試，其發展前景相當廣闊。
