高炉炼铁工艺已经经历了300年的发展，是目前主要的炼铁技术，但其流程复杂、能耗高、污染严重等缺点难以通过一般的技术改造加以改进。国际上高炉吨铁焦比的先进水平为400kg/t左右，我国重点企业炼铁的吨铁焦比约为500kg/t，占吨钢能耗的50%。我国焦煤储量只有9亿吨，按目前的开发速度，只能使用30年左右的时间。由此提出了非高炉炼铁法。
非高炉冶金技术主要包括熔融还原工艺，气基直接还原工艺，煤基直接还原生产海绵铁工艺等。熔融还原工艺属于二步法冶炼工艺，虽然可以不用焦炭只用煤，但由于它将终还原和预还原分别放在不同的设备中进行，使得该工艺的还原效果和热效率明显逊色于高炉工艺，这就无法避免高煤耗、高能耗的缺点。气基直接还原工艺主要是以天然气作为原料，虽然污染较小，能耗不高，但由于我国天然气资源严重缺乏，所以难以在我国普遍推广。煤基直接还原法虽然可以充分利用我国丰富的煤资源，但由于需要在1000℃左右高温下将铁矿还原成为海绵铁，所以仍然难以克服能耗高的问题。
近年来，我国的冶金工作者，如钢铁研究总院赵沛等人，提出了低温煤基直接还原法，这是一个具有开拓性意义的理论与技术突破。这种新技术以“超细粉”、“高活化”为思路，可以在600℃左右直接使用煤粉快速还原铁矿粉，还原冷却后通过磁选工艺得到低硫、磷、硅含量的纯净铁。
煤基低温快速工艺的基本特征是：（1）高度活化的细微铁矿粉和煤粉；（2）机械力促进化学反应；（3）反应温度低、反应速度快。这种工艺可先将铁矿粉、煤粉、催化剂放在高效球磨机中磨到所要求的细粒度，然后制球或造块，在400~900°C的加热及还原设备中通过还原反应得到海绵铁；也可以将铁矿粉、煤粉、催化剂放在高效球磨机中，并将球磨机加热到300~600°C，在球磨过程中还原铁矿粉，然后通过磁选去除脉石等杂质，得到较为纯净的铁粉，经压块等方式处理后作为电弧炉或转炉炼钢的原料。实验表明，在600~900°C下60分钟内，还原率可达95%；在300~600°C下120分钟内，还原率可达90%以上。其还原速度明显快于已有的各种海绵铁直接还原工艺。
初步工作已显示这种新技术的许多优点：（1）用煤作还原剂，不需要焦炭；（2）新工艺的吨铁煤耗可降低到300kg，低于高炉炼铁工艺和其它非高炉炼铁工艺；（3）产生的CO2量明显低于现有的高炉炼铁和熔融还原工艺；由于反应温度低，废气中的NOx、SOx显著降低；（4）由于反应温度低，冷却水的用量大幅度下降；（5）由于冶炼温度低，矿中的磷、硫、硅等化合物难以被还原而保留在脉石中，而碳元素在固态铁中的溶解度很小，这就为生产洁净铁创造了条件；（6）由于铁粉具有很强的磁性(远大于磁铁矿粉)，所以容易通过磁选方法将非磁性物质去除，分离率能够达到80%以上，从而得到磷、硫、硅等杂质含量低的洁净铁。
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