是先把普通煤装入熔融气化炉,然后吹入氧使煤燃烧、分解,将发生的煤气作为还原煤气导入还原竖炉,接着在还原竖炉内将块矿石和矿石颗粒还原到金融化率为95%左右。浦项公司在将日产从1000t提高到2000t的规模扩大阶段中,为稳定熔融气化炉的操作,除了使用粉煤外,还使用了大约10%的焦炭,另外为确保还原煤气量,发现煤的挥发份存在着最佳值等,它受煤品位的制约。目前由于对煤种的选择和还原竖炉中金属化率的稳定化等采取了措施,焦炭的使用量可以减少到大约3%~5%。由于矿石几乎是在竖炉内完成还原,因此还原所需的煤气量大,熔融气化炉的煤单耗也高。结果用于系统外的能量也必然增大。印度京德勒钢铁公司Vijayanagar厂利用日产2000t的2座COREX设备发生的煤气来带动2台13MW的发电设备。另外,在南非的Saldanha钢铁公司还同时设置了直接还原铁生产法(MIDREX),能日产大约2500t的直接还原铁(DRI)。
第1代工艺 从20世纪20年代开始,主要是在60年代坚持试验。该工艺是在一个反应器中使用精矿和煤的一步法。如1924年德国霍施(Hoesch)钢铁公司提出的在转炉中使用碳和氧还原铁矿石,至今仍有现实意义。30年代后期丹麦F.L.Smit公司提出的Basset法,德国又开发的Sturzelbug法。50年代后,欧美各国研究开发的熔融还原法有瑞典的Dored法和EV(Eketorp-Vallak)法、意大利的Retored法、英国的CIP法等。这些方法都是一步法,因在试验中出现了一些当时难以解决的问题而宣告失败。其主要问题各不相同,有的是还原时由铁熔体排出的煤气在熔池上方二次燃烧供给热量,由于过程控制困难,二次燃烧时的高温和强腐蚀性FeO熔体对炉衬的严重侵蚀,使炉衬耐火材料消耗大;有的是强烈转动反应器,铁水直接装入耐火装置内,并在造渣前进行保护(旋转法和CIP法)试验,由于铁层和渣层之间只有少量的原料与热交换而被取消;还有的是精矿由对着反应器墙的转盘进行给料,在二次燃烧时,辐射前截断“精矿屏幕”以保护炉衬(E-V法),此法虽未成功但精矿同时传递熔池中由于二次燃烧产生的部分热量,在今天也是有意义的。
第2代工艺 有代表性的是瑞典在20世纪70年代开发的用电作热源的熔融还原法,如ELRED法、INRED法、PLASMAMELT法。克服了由二次燃烧空间到还原空间传递热量的困难,用终还原产生的废气进行矿石预还原,即“二步法”。但是由于FeO炉渣的侵蚀和热的需求,使终还原阶段消失,于是采用在电炉中靠电供热进行终还原。ELRED法、INRED法早已完成半工业试验,但未到达实际建厂阶段。虽然,电在瑞典是富裕的,但使用电能还原铁矿石,多数情况下是不经济的,因而未能推广。等离子熔融还原法。用于比炼铁价值高的不锈钢烟尘回收的工业生产,现在瑞典有一个用等离子枪工艺加工生产,年产7万t不锈钢(含Ni和Cr)的粉末冶炼厂。
第3代工艺 特点是放弃电能,立足于煤和氧气的“无焦炭工艺”而在大多数情况下仍然保留第2代工艺原有的预还原和熔态终还原的二步法。