روش‌های جایگزین برای تولید چدن در جهان

Feisal · آذر 91

عدم كی??یت زغال‌سنگ هند برای كك‌سازی و به ویژه وضعیت شیمیایی كانی‌هایش منتج به است??اده از روش‌های گوناگون ??رآیند تولید ??ولاد در مقایسه با دیگر نقاط جهان در این منطقه شده است.

مقاله‌ای كه در ادامه می‌خوانید، گزارشی است از سمینار ??ولاد و تكنولوژی كه در ماهنامه استیل تایمز منتشر شده كه برگردان آن را در ادامه می‌خوانید:

سمینار ??ولاد و تكنولوژی كه اخیرا در هند برگزار شد، به واسطه حضور 150 نماینده حاضر در آن و همچنین مقالات جالب و مباحث آن است.

مقالات در رابطه با تمامی جنبه‌های احیای ذوب برای كوره‌های دمشی كوچك در 10 موضوع ارائه شد. عمدتا، با وجود روش تولید چدن به وسیله احیای مستقیم سنگ‌آهن در هند، در سال‌های 2007 و 2008 به 1/20 میلیون تن رسید و بالغ بر كل میزان تولید چدن در یك سوم سال شد، سازمان‌دهندگان از روش‌های متداول تولید DRI بر پایه گازی و تولید با است??اده از زغال‌سنگ در كوره‌های روتاری كیلن (این تكنولوژی اخیرا در هند متداول شده و 2/14 میلیون تن یا 6/70 درصد از كل DRI تولید شده در سال را شامل می‌شود) اجتناب كردند.

به جای این روش‌ها آنها بر روی تكنولوژی‌هایی بر پایه زغال‌سنگ مانند Corex، Finex، HIsmelt، Fastmelt، ITmk3 و كوره‌های دمشی كوچك با كك متمركز شدند. هرچند هند دارای ذخایر قابل توجه زغال‌سنگ

( 6/7 درصد از كل منابع جهانی) است، اما عرضه منابع مناسب زغال كك‌شو در این كشور دارای محدودیت‌هایی است و میزان بالایی از مواد موردنیاز از كشورهای دیگر وارد می‌شود.

در واقع حتی مقدار بسیار زیادی از زغال‌سنگ حرارتی برای تولید برق نیز وارد می‌شود كه قسمت زیادی از آن از اندونزی تامین می‌شود، زیرا مالكیت زمین و تداركات تنها قسمتی از مشكلات استخراج ذخایر زغال‌سنگ در هندوستان هستند.

در سال مالی 2007 تا 2008، شركت زغال‌سنگ هندوستان در حدود 360 میلیون تن تولید داشت كه بالغ بر 85 درصد از 414 میلیون تن زغال‌سنگ تولید شده در این كشور بود. میزان مصر?? این محصول در هند نیز به 475 میلیون تن رسید كه منتج به واردات 40 میلیون تن زغال‌سنگ حرارتی و 7 میلیون تن زغال كك شو شد.

هزینه زغال‌سنگ بالغ بر 45 تا 50 درصد از كل هزینه مواد اولیه ورودی به كوره بلند می‌شود. از این رو تمایل هند به اتخاذ روش‌های ??ولادسازی جایگزین در كوره بلند است.

دكتر ایرانی، مدیر شركت تاتا و پسران (موسس شركت‌های گروه بزرگ تاتا) به عنوان مهمان سخنران در این همایش بود.

وی به گرمی مورد استقبال مسئول این همایش دكتر آمیت مشاور تاتا استیل و نویسنده مجله استیل تك (Steel Tech) قرار گر??ت. دكتر ایرانی سوالی را با این مضموم كه چگونه چین صنعت ??ولاد خود را به یكباره توسعه داد و طبق آمار وضعیت خود را به 10 برابر بهتر از وضعیت صنعت ??ولاد هند در همان دوره زمانی رسانید، مطرح كرد كه در نهایت به این نتیجه رسید كه این ماهیت ??لس??ه آزادی‌خواهی در هند است كه مخال??ت‌های بسیاری را برای پروژه‌های ??ولادی پیشنهاد شده به همراه داشته است. یك هد?? برای رسیدن به تولید 100 میلیون تنی تا سال 2011-2012 به وسیله دولت تعیین شد اما او به حضار یادآوری كرد كه یك آمار مشابه نیز در سال 1980 مدنظر قرار گر??ته بود.

وی اظهار داشت كه میزان تولید در سال 2009 به 60 میلیون تن رسید و نشان‌دهنده این است كه در رسیدن به هد?? 100 میلیون تنی اندكی قصور شده اما سرانجام رسیدن به آن میسر خواهد شد.

او گ??ت ارقام آنچنان از اهمیت برخوردار نیستند، آنها تكنولوژی‌های مناسبی را انتخاب كرده‌اند كه در این رابطه عامل كلیدی هستند.

تكنولوژی‌های س??ارشی با مواد اولیه مورد نیاز كارخانه‌های هند هماهنگ شدند و در حال حاضر هیچگونه ??رآیند روشن قابل ذكری برای شرایط كنونی هند وجود ندارد.

همچنین او در ادامه اظهار داشت كه هند خود به تنهایی باید تكنولوژی‌های مناسب را به كارگر??ته و تمامی انواع نمونه‌های كك را به عنوان راهی برای مخلوط كردن زغال‌سنگ‌های نرم‌تر برای تولید كك با كی??یتی مناسب با كوره‌های كك‌سازی با است??اده از زغال‌سنگ‌های صد درصد سخت ارائه كند.

از 10 تا 15 سال پیش شاهد بودیم كه هند به طور ??زاینده‌ای تجهیزات R&D و موسسات آموزش ??نی خود را توسعه بخشید. پیشتر، مهندسین هندی برای آموزش به كشورهای انگلیس، آمریكا و روسیه مسا??رت می‌كردند، اما انجمن ??ناوری هند (IIT) در حال حاضر یك جایگزین است و آزمایشگاه ملی و مراكز R&D شركت‌های ??ولادسازی مختل?? در زمینه تحقیقات ??عال هستند.

سخنرانی ا??تتاحیه كه توسط مدیرعامل یكی از شركت‌های مشاور ??ولادی هند ایراد شد، به بررسی راندمان كوره بلند به عنوان یك عامل واكنش شیمیایی و قابلیت آن برای پذیرش انواع مواد اولیه ( كلوخه سنگ‌آهن، آگلومره، گندله، مواد تزریقی) پرداخت، اما برای ا??زایش راندمان كوره بلند نیازمند زغال‌سنگ و گندله‌هایی با كی??یت مناسب است كه تولید آنها بستگی به مشكلات محیطی داشته و برای برطر?? كردن این مشكلات نیازمند به صر?? هزینه هستیم.

به همین دلیل تمایل ??زاینده‌ای به اتخاذ روش‌های جایگزین برای تولید چدن در این كشور وجود دارد كه سازگاری بیشتری با محیط زیست داشته و همچنین وابستگی كمتری نیز به زغال‌سنگ داشته باشند.

پیشر??ت‌های مربوطه اخیر در هند در زمینه ساخت كوره‌های دمشی كوچك با حجم 175 تا 250 متر مربع و با ظر??یت تولید سالانه‌ای در حدود 30 كیلو تن تا یك میلیون تن است.

این پیشر??ت‌ها موجب كاهش هزینه سرمایه‌گذاری شده و همچنین از زمان اجرای كار نیز كاسته‌اند و از همه مهمتر این كه در این كوره‌ها می‌توان از زغال‌سنگ‌هایی با كی??یت پایین‌تر نیز است??اده كرد.

همچنین چدن مذاب تولید شده در این كوره‌ها دارای كی??یت مطلوبی است. هرچند هزینه‌های بهره‌برداری به ازای هر تن نسبت به كوره بلندهای متداول بالاتر هستند كه این امر ناشی از میزان زغال‌سنگ بیشتر مورد است??اده در آنها و همچنین نیاز به مصر?? كلوخه سنگ‌آهن یا گندله به جای آگلومره است. قیمت زغال‌سنگ در حال حاضر در حدود 100 تا 130 دلار به ازای هر تن بوده و سنگ‌آهن با مرغوبیت كمتر نیازمند تغلیظ است كه به هزینه‌های موجود اضا??ه می‌شود.

در حال حاضر دو جایگزین برای كوره بلند در تولید چدن مذاب وجود دارد كه عبارتند از ??رآیندهای احیای مستقیم (DR) كه می‌توانند بر پایه زغال‌سنگ یا گاز باشد و منتهی به تولید چدن جامد اما متخلخل (آهن اس??نجی) می‌شود و روش دیگر احیای مذاب (SR) است كه منتج به تولید آهن ریختگی می‌شود.

??رآیندهای DR و SR

به‌طور خلاصه این ??رآیندها بر پایه چند تعری?? است:

??رآیندهای احیای مستقیم بر پایه زغال‌سنگ هم در كوره‌های روتاری كیلن (كه در كشور هند رایج هستند) كه در آن زغال‌سنگ و سنگ معدن نرم در داخل یك استوانه گردان مورب ریخته می‌شوند یا به جای آن از یك بستر گردان است??اده می‌كنند كه در آن یك لایه از مواد اولیه (معمولا ذرات ریز سنگ‌آهن مخلوط شده با ذرات ریز زغال‌سنگ به صورت آگلومره) در داخل یك بستر ا??قی با پهنای چند متری تخلیه می‌شوند و پیرامون بوته مدور شكل می‌گیرند.

در ??رآیندهای احیای مستقیم بر پایه گازی از یك رآكتور عمودی كه با كلوخه سنگ‌آهن یا آگلومره شارژ می‌شود است??اده می‌شود و از وسط آن گاز طبیعی محتوی هیدروژن و مونواكسید كربن عبور داده می‌شود .

اخیرا از انواع مختل??ی از گازهای جایگزین از قبیل گاز كوركس (Corex) و گاز تولید شده ناشی از تبخیر زغال‌سنگ به كارگر??ته می‌شود كه یك مزیت مشخص برای كشورهایی است كه دارای منابع محدود گاز طبیعی بوده اما از ذخایر مناسب زغال‌سنگ بهره می‌برند.

نخستین ??رآیند تجاری احیای مذاب (SR) ??رآیند كوركس بود كه به وسیله دو واحد ??ولادسازی JSW استیل و Essar استیل مورد بهره‌برداری قرار گر??ت. دیگر كارخانه‌هایی كه با این روش كار می‌كنند در كشورهای چین و آ??ریقای جنوبی قرار دارند.

در حقیقت واحد كوركس دارای دو مرحله ??رآیند است كه در آن سنگ‌آهن به یك استوانه قائم واقع در قسمت ??وقانی مح??ظه گازی(gasifier) شارژ می‌شود ـ گدازنده كه در آن زغال‌سنگ نرم شده به وسیله اكسیژن سوخته و منتج به ایجاد گاز احیا می‌شود و موجب گرم شدن مذاب می‌شود.

چدن احیای مستقیم تولید شده در داخل استوانه به داخل مح??ظه گازی ریخته شده و در آنجا ذوب شده و در ??واصل معین به صورت چدن مذاب با تركیب مشابه با آنچه كه در كوره بلند تولید می‌شود، تخلیه می‌شود.

اخیرا شركت پوسكو كره‌جنوبی از یك تغییر ظر??یت تجاری برای روش كوركس است??اده كرد كه این امر امكان است??اده از سنگ‌های معدنی ریزتر را ??راهم آورد.

این روش ??ینكس (Finex) نامیده شده كه كانی‌ها ریزتر از میان یك جریان از سیال بستر رآكتور عبور می‌كند و گاز احیا تولیده شده در یك مح??ظه گازی ذوب نیز در جهت مخال?? این جریان از داخل رآكتور عبور داده می‌شود (شكل یك).

مزیت این روش این است كه نیازی به گندله‌سازی كانی‌های ریز نیست، اما هر دو ??رآیند نیازمند طبقه‌بندی دقیق زغال‌سنگ مورد است??اده هستند تاكنون واحدهای عملیاتی كوركس در هند متكی به واردات زغال‌سنگ بوده‌اند و همچنین تنها با 20 درصد كك شارژ می‌شدند.

دكتر آمیت در ادامه اظهارات خود به مواد اولیه موجود برای ??ولادسازان در هند اشاره كرد و در پایان به بررسی بیشتر ??رآیندهای مو??ق احیای ذوب پرداخت.

به طور معمول 80 درصد از هزینه تولید چدن ناشی از مواد اولیه آن است كه كك نزدیك به نیمی (4/47 درصد) از هزینه این مواد را شامل می‌شود. تكنولوژی كنونی كوره بلند به سختی می‌تواند از عهده حجم بالای تولید برآید.

هرچند به طور معمول این تكنولوژی نزدیك به محدوده بهره‌برداری بوده و برای احیای ذوب كوره بلندهای مجتمع‌های ??ولادسازی یا در رابطه با چدن مذاب با مقدار كم ( 5/0 تا 8/0 میلیون تن در سال) كه نیازمند ??رآیندهای تكمیلی تولید هستند، مورد است??اده قرار می‌گیرد، به عنوان مثال در یك واحد ??ولادسازی با كوره قوس الكتریكی (EAF)، شارژ چدن مذاب هم منتج به ا??زایش بهره‌وری می‌شود و هم موجب كاهش مصر?? برق می‌شود.

همچنین این كوره دمشی كوچك می‌تواند این نقش را به خوبی ای??ا كند اما راندمان كمتری را نسبت به كوره‌های دمشی متداول دارد و ناگزیر به مقدار بالاتری از كك و كلوخه سنگ‌آهن نیاز داشته و مشكلاتی را در ??رآیند تزریق پودر زغال (PCI) به همراه دارد.

موثرترین جنبه ??رآیند SR این است كه این ??رآیند مستقل از كك مصر??ی است. اكثر ??رآیندهای احیای مذاب دارای دو مرحله هستند: یك مرحله پیش احیا برای تولید DRI و دیگری مرحله گداز (melting) است كه به مرحله تبخیر زغال‌سنگ نیز معرو?? است.

??رآیندهایی كه همه واكنش‌ها در آنها در حمام ??لز مذاب رخ می‌دهد مانند HIsmelt و Romelt از این قاعده مستثنی هستند و در جدول شماره یك مهمترین ??رآیندهای SR ذكر شده است.

دكتر آمیت در ادامه با اشاره به موضوع ارزش مصر??ی (VIU) از ??لز اظهار داشت كه به عنوان مثال مقدار VIU برای چدن مذاب بالاتر از آهن اس??نجی جامد است به طوری كه قبلا نیازمند انرژی ??رآیندی كمتری برای تبدیل آن به ??ولاد بودیم.

همچنین چدن مذاب با ??س??ر و سیلیسم كمتر (به عنوان مثال در ??رآیند HIsmelt) دارای یك VIU بالاتری نسبت به چدن مذابی است كه دارای یكی از این عناصر باشد. از آنجایی كه اكثر كانی‌های معدنی در هند دارای ??س??ر بالا هستند، به ویژه ??رآیند HIsmelt می‌تواند در هند كاربرد داشته باشد.

ا??زایش بهره‌برداری از واحد HIsmelt در كووینانا استرالیا موضوع بعدی بحث در این همایش بود كه توسط نیل گودمن مدیركل بهره‌برداری و تكنولوژی HIsmelt ارائه شد. در حال حاضر این تكنولوژی به طور 100 درصد در اختیار ریوتینتو قرار دارد، قبل از این شركت‌های كوبه استیل و كلوكنر نخستین شركت‌هایی بودند كه در این زمینه ??عالیت می‌‌كردند كه دیگر ??عالیتی ندارند.

بعد از گذشت 25 سال از ابداع این روش، قریب به یك میلیارد دلار هزینه شده است. واحد عملیاتی واقع در كووینانا مشتركا متعلق به ریوتینتو (60 درصد)، نوكور (25 درصد)، میتسوبیشی (10 درصد) و شوگانگ (5 درصد) هستند. اساس این ??رآیند، یك پاتیل احیای ذوب عمودی به همراه یك بوته با آستر دیرگداز و همچنین پانل‌های خنك‌كننده آبی در پیرامون آن است.

سنگ‌آهن نرم و پودر زغال‌سنگ به داخلی مجاری جانبی شارژ می‌شوند و مشعل دمشی گرم با اكسیژن كا??ی حرارت لازم را ایجاد می‌كند.

??لز به صورت مداوم به داخل سی??ون كوره اولیه تخلیه می‌شود. تمامی تجهیزات ??رعی مثل كوره دمش حرارت همانند كوره بلندهای سنتی مورد بهره‌برداری قرار می‌گیرند.

این واحد صنعتی دارای ظر??یت اسمی 100 تن در ساعت است و به دلیل بهره‌برداری متناوب ظر??یت آن در حال حاضر به 70 تا 80 تن بر ساعت می‌رسد. مصر?? زغال‌سنگ در این كوره بالغ بر 700 كیلوگرم به ازای تولید هر تن چدن مذاب است (البته برای ??رآیند خشك و در ??رآیند تر به 750 كیلوگرم به ازای تولید هر تن چدن مذاب می‌رسد).

میزان كربن در چدن مذاب این كوره مشابه با كوره بلندی با آهن 4 درصد است اما بنابر گزارشات میزان عناصر ??س??ر و سیلیسم در سرباره بسیار كمتر است.

جداسازی مناسب بین سرباره و مذاب از نكات حیاتی بوده و برای رسیدن به این هد?? كار با بهینه‌سازی شكل لوله‌ها انجام می‌شود به طوری دو مجرای دمنده برای دمش هوا و نیتروژن به بهترین شكل تعبیه شده‌اند.

مشكلات اولیه در زمینه خوردگی بالای دیرگداز با است??اده پنل‌های خنك‌كننده آبی مرت??ع شدند و بهره‌برداری مستمر می‌تواند منجر به بهبود عمر كوره بلند بیش از پیش شود.

هم‌اكنون، ??عالیت‌های این واحد به دلیل كاهش شدید تقاضا برای محصولات چدن خام كه قبلا تولید می‌شد، متوق?? شده است اما انتظار می‌رود كه در سال 2010 مجددا از سر گر??ته شود.

در حال حاضر انتشار گاز CO2 در این كوره مشابه با كوره‌‌بلندهای سنتی، یعنی 7/1 تا 9/1 تن CO2 به ازای هر تن چدن مذاب است اما یك پروژه دیگر نیز وجود دارد كه با است??اده از روش بستر سیال كریكو??ر (Circofer) موجب احیای اولیه سنگ‌آهن به FeO می‌شود كه این امر موجب كاهش انتشار گاز از 9/0 تا 1/1 تن CO2 به ازای تولید هر تن چدن مذاب می‌شود و این امكان را ??راهم می‌سازد تا از زغال‌سنگ‌هایی با كی??یت پایین است??اده كرد.

علاوه بر آن، در اتحادیه اروپا از پروژه ??ولادسازی با CO2 ??وق‌العاده پایین (ULCOS) حمایت شده و كنورتور سیكلونی (CCF) نیز در جهت احیای اولیه مورد است??اده قرار می‌گیرد و جذب‌كننده CO2 موجب كاهش 90 درصدی انتشار آن خواهد شد. یك واحد آزمایشی در رابطه با این روش نیز در كشور هلند راه‌اندازی خواهد شد.

روش Corex نخستین ??رآیند SR مو??قیت‌آمیز است اما برای مو??قیت تجاری آن باید به بهینه‌سازی گازهای خروجی با دمای بالا و گرمازایی بالا توجه كرد. این گازها می‌توانند برای برخی از كاربردها از قبیل تولید برق یك پالایشگاه و برای تولید آهن اس??نجی مورد است??اده قرار گیرند.

در حال حاضر 5 واحد Corex در سرتاسر جهان ??عال هستند (در كشورهای هند، چین و ا??ریقای جنوبی) كه بزرگترین آنها در كارخانه بوآ استیل چین است كه C3000 نام دارد و ظر??یت اسمی تولید آن 3000 تن در هر روز یا تقریبا یك میلیون تن در هر سال است.

روش‌های جایگزین Corex عبارتند از: كوركس LRI (آهن احیای كم) كه در آن از گاز خروجی برای زدایش گرد و غبار است??اده می‌شود و بعد از حذ?? CO2 برای احیای بیشتر سنگ‌آهن در یك كوره استوانه‌ای جداگانه آهن اس??نجی تولید می‌شود و ??رآیند جایگزین دیگر كوركس LEG (گاز خروجی كم) است كه در آن گاز CO2 از گاز خروجی بدون گردوغبار جدا شده كه در نهایت در مح??ظه احیای Corex بازیا??ت می‌شود و بدین معنی است كه گاز كمتری در مح??ظه گازی (gasifier) و گدازنده تولید خواهد شد و همچنین منتج به مصر?? زغال‌سنگ و O2 كمتری نیز می‌شود.

یكی دیگر از روش‌های زیربنایی در این زمینه توسط پوسكوی كره‌جنوبی ابداع شده است كه جایگزین مح??ظه‌های احیای قائم كوركس شده، دارای یك آبشیب (cascade) متشكل از 3 یا 4 رآكتور بستر سیال است كه قادرند پودر سنگ‌آهن را برای ??رآیند تغییر دهند. این روش با نام Finmet شناخته می‌شود و یك واحد تجاری با ظر??یت 5/1 میلیون تن در سال در آوریل سال 2007 به بهره‌برداری رسید.

مقاله‌ای توسط شركت JWS استیل در زمینه بهره‌برداری از دو واحد C-2000 (كه هر كدام دارای ظر??یت 800 كیلو تن در سال هستند) انتشار یا??ته كه به بررسی چالش‌های موجود در رابطه با هزینه‌های تولید چدن مذاب، مخصوصا بعد از این كه اخیرا JWS از بزرگترین كوره بلند هندوستان و همچنین دو كوره بلند دیگر به همراه دو واحد كوركس بهره‌برداری كرد، می‌پردازد.

به‌طور كلی دلیل این تغییر جهت از تكنولوژی كوره بلندهای سنتی به كوره‌های جدید در اصل گازی است كه در واحد‌های ??ولادسازی به روش كوركس تولید می‌شود كه به منظور تولید انرژی در نیروگاه‌ها مورد است??اده قرار می‌گیرد. در حال حاضر هیچ‌گونه نیروی مضاع??ی نیاز نیست و از این رو كارخانه‌های ??ولادسازی بر روی تولید آهن متمركز شده‌اند.

دكتر آمیت در همایش Q&A اظهار داشت: اگر امتیاز گاز را به طور كامل در اختیار واحد كوركس قرار ندهند، هزینه چدن مذاب تولید شده به این روش در حقیقت 40 تا 50 درصد بالاتر از یك كوره بلند سنتی خواهد شد.

بهره‌برداری از نخستین و تنها واحد تجاری ??ینكس نیز توسط یكی از مسئولان شركت پوسكو توضیح داده شد. پوسكو قبل از این در سال 1995 در شهر پوهانگ از یك واحد كوركس با ظر??یت 600 كیلو تن در سال بهره‌برداری كرده بود اما در بهینه‌سازی نرمه برگشتی تولید شده و همچنین سنگ‌آهن نرم و كك نرمه تولید شده در داخل مجتمع كوره بلند در پوهانگ با مشكلاتی مواجه شد.

از این رو آنها در سال 2003 میلادی واحد كوركس را با جایگزین كردن یك كوره استوانه‌ای قائم ارتقا دادند كه در آن احیا به وسیله یك آبشیب متشكل از 4 بستر سیال صورت می‌پذیر??ت كه این امكان را میسر ساخت تا به جای است??اده از گندله یا مصر?? سنگ‌آهن دانه درشت به طور مستقیم از سنگ‌آهن نرمه است??اده كند.

این واحد آزمایشی با ظر??یت تولید 600 تن در هر سال با مو??قیت به بهره‌برداری رسید (و در حال حاضر نیز ??عال است) از این رو آنها در واحد جدید كه در سال 2007 ا??تتاح شد مقیاس ??رآیند را ا??زایش داده و آن را به 5/1 میلیون تن در سال رساندند.

نكات كلیدی در بهره‌برداری این روش عبارتند از: حذ?? گاز CO2 از گازهای خروجی به جهت امكان‌پذیر كردن بازیا??ت گازهای ??عال در داخل بسترهای سیال، ذرات ریز و ??شرده آهن اس??نجی گرم برای تولید چدن ??شرده مذاب (HCI) قبل از تغذیه آن به مح??ظه گازی ـ مخزن گدازش و در آخر تراكم ذرات زغال‌سنگ نرمه به صورت بریكت برای تغذیه به مح??ظه گازی ـ مذاب هستند. بخشی از گاز خروجی باقی‌مانده به منظور تولید الكتریسیته برای واحد تولید اكسیژن مورد است??اده قرار می‌گیرد كه اكسیژن مورد نیاز برای مح??ظه گازی و مذاب را تامین می‌‌كند.

تركیب چدن مذاب تولید شده مشابه با چدن كوره بلند‌های سنتی (به عنوان مثال 5/4 درصد كربن و 03/0 درصد سیلیسیم) است، هرچند مقدار سیلسیم تا حدی بالاتر است ( 8/0 در مقابل 5/0 برای كوره بلندهای سنتی). انتشار غبارهای حاوی SOx و NOx و گاز CO2 نیز به‌طور كلی در مقایسه با كوره بلندهای سنتی كاهش یا??ته است.

??رآیند IT mark 3 (سومین ??رآیند جایگزین تولید) توسط كارشناسی از شركت موكاند استیل وابسته به شركت كوبه استیل ژاپن كه این ??رآیند را ابداع كرده، توضیح داده شد.

دمای بهره‌برداری در این ??رآیند بوته‌ای گردان برای ذوب لحظه‌ای آهن اس??نجی تولید شده كا??ی است از این رو امكان جداسازی ناخالصی‌ها از ??لز به صورت سرباره را ??راهم می‌سازد.

این امر همچنین امكان است??اده از سنگ‌آهن نرمه با عیار پایین‌تر را در مقایسه با دیگر ??رآیندهای احیای مستقیم كه در آنها باید از سنگ‌آهن با عیار بالا است??اده كرد، ??راهم می‌آورد چون ناخالصی‌ها نمی‌توانند جدا شوند، به همان صورت به كوره ذوب (به عنوان مثال كوره قوس الكتریك) شارژ می‌شوند كه منتج به ا??زایش مصر?? انرژی می‌‌شود.

از خنك كردن و مخلوط كردن یكباره نیز برای شكستن سرباره از چدن است??اده می‌شود كه به صورت تكه‌های ??لزی با قطر 2 تا 25 میلیمتر متشكل از چدن با چگالی بالا به وسیله جداكننده‌های مغناطیسی بازیا??ت می‌شوند.

سنگ‌آهن و زغال‌سنگ نرم به صورت گندله آگلومره می‌شوند و به صورت تك لایه به بوته گردان پیوسته تغذیه می‌شوند (شكل 3). احیای كامل و ذوب در 8 تا 10 دقیقه صورت می‌پذیرد. نكته كلیدی برای این ??رآیند تولید یك گندله مناسب برای عملیات احیا است.

میزان تركیب سنگ‌آهن به زغال‌سنگ در این ??رآیند 5/1 به 5/0 است. آنالیز معمولی ??لز تولید شده به این روش نشان می‌دهد كه دارای 5/2 تا 3 درصد كربن، 05/0 تا 07/0 درصد سیلیسم و 96 تا 97 درصد آهن است.

یك واحد آزمایشی با ظر??یت سالانه 25 كیلو تن در سال 2001 تا 2004 در كشور ژاپن بهره‌برداری شده است و نخستین واحد تجاری تولیدی به این روش در اواخر سال 2009 در ایالت مینیسوتا آمریكا به عنوان یك مینی‌میل به بهره‌برداری رسید. این واحد دارای یك بوته با قطر خارجی 60 متر با یك سكو با پهنای 8 متر است و ظر??یت آن 9/0 میلیون تن در سال است.

یكی از كارشناسان شركت كوبه استیل در رابطه با ??رآیند Fastmelt سخنانی را ایراد كرد كه مشابه ??رآیند RHF بوده اما در دمای پایین‌تری یعنی كمتر از نقطه ذوب آهن بهره‌برداری می‌شود.

سنگ‌آهن نرمه یا برگشتی كارخانه‌های ??ولادسازی با زغال‌سنگ و گندله (یا بریكت به صورت برگشتی) مخلوط می‌شوند و به صورت تك لایه به داخل RHF شارژ می‌شوند.

آهن اس??نجی خروجی از قسمت دورتر RHF (كوره بوته‌ای گردان) به صورت مستقیم به كوره ذوب شارژ می‌شود كه از این كوره نیز ??لز در دمایی در حدود 1550 درجه سانتیگراد تخلیه می‌شود و معمولا دارای یك آنالیز تركیبی 3 تا 5/4 درصد كربن، 3/0 تا 5/0 درصد سیلیسیم، 2/0 تا یك درصد منگنز و كمتر از 05/0 درصد گوگرد و ??س??ر است.

چناچه در این ??رآیند آهن اس??نجی به صورت گرم به كوره ذوب انتقال پیدا نكند این ??رآیند با نام Fastmet شناخته می‌شود و مورد است??اد برای برگشتی‌های واحد آماده‌سازی (treat plant reverts) در دو كارخانه در ژاپن، نیپون استیل و كوبه استیل قرار می‌گیرد.

ادعا می‌شود كه میزان انتشار گاز CO2 در ??رآیند Fastmelt در حدود 688/1 تن گاز به ازای تولید هر تن چدن مذاب بوده كه در مقایسه با 766/1 تن برای ??رآیند ITMk3 و 194/2 تن CO2 به ازای تولید هر تن چدن مذاب در كوره بلند‌های كوچك كمتر است.