由于传统的高炉炼铁方式投资大、能耗高、流程长、污染严重，所以高炉的炼铁发展受到了很大的限制。为了克服高炉炼铁的种种缺点，人们研究开发了多种非高炉炼铁法，这些方法包括直接还原法和熔融还原法。直接还原铁(DRI—DirectReducedIron)是铁矿在固态条件下直接还原为铁。DRI由于其成分稳定、有害元素含量低，特别是不易氧气的金属夹杂元素少，可以用来作为冶炼优质钢、特殊钢的纯净原料，也可作为铸造、铁合金、粉末冶金等工艺的含铁原料。由于直接还原工艺是不同焦炭炼铁，原料也是使用冷压球团而不用烧结矿，所以是一种优质、低耗、低污染的炼铁新工艺，也是全世界钢铁冶金的前沿技术之一。
日本神户制钢与美国米德兰(Midrex)公司联合开发转底炉(RHF)直接还原新工艺(Fastmet)，在20世纪90年代中后期取得了突破性进展，使金属化球团(直接还原铁，DRI，海绵铁)在转底炉中还原时熔化，生成铁块(Nuggest)，同时脉石也熔化，形成渣铁分离，此法的成功，将解脱DRI对原料品位的苛求，能用较低的铁矿为电炉提供优质铁料。因此意义重大，被命名为“第三代炼铁法”(ITmk3)。他们把高炉炼铁称为第一代炼铁法，产品属高碳液态铁水；把直接还原称为第二代炼铁法，产品属低碳固态铁；第三代炼铁法的产品介于二者之间，属中碳准熔化(或半熔)状态，它与以往的炼铁法完全不同，使用的是碳铁复合技术。
神户制钢于1996年在试验中发现了上述奇异现象后即开展了系统的试验研究，经过在加古川厂的中间试验对工艺思路验证后，就在美国会同有关方面共同进行2.5万吨/年的工业试验，现正计划在美国明尼苏达州的西尔巴比镇合资建设第一套50万吨/年的实用炼铁设备，计划将于2008年投产。
工艺原理
在1350"1450摄氏度，将含碳复合球团加热后便产生以下反应∶
Fex yCOxFe yCO2(1)
CO2 C=2CO(2)
C(s)=C(渗碳)(3)
Fe(s)=Fe(l)(熔融)(4)
上述反应在10分钟内完成，并使渣铁完全分离。
工艺流程
?采用铁矿粉和煤粉制成含碳复合球团；
?把球团加入环形炉内，在1350"1450摄氏度下进行加热、还原、熔融，分离出铁和渣；
?在炉内将熔融铁凝聚成粒状，冷却后分别和渣挑出。
今后应用展望
ITmk3法不用焦炭和块矿，可用普通煤和低品位矿等不便于应用的劣质原料，并且工艺设备相当简单，因此灵活性大而投资相当低(50万吨/年设备估计为150亿日元)，符合合理利用资源和环境友好的战略方针，预计这种新一代的炼铁新工艺今后将很快应用。另外，类似该法但以褐煤作为还原剂的“UBC”法，已由神户制钢主持在印尼小试，计划将于2010年中试，其发展前景相当广阔。
