1．高氮钢冶炼：研究压力、底吹流量等因素对钢液氮含量的影响规律，构建高压条件下氮溶解度模型和气-液反应动力学模型，研究碳氮化物的形成机制、弥散分布及其对性能的影响，开发高压底吹氮法冶炼高氮钢的新技术。
2．微合金钢冶金：研究钢液微合金化工艺、合金元素对钢液凝固过程的影响、形变过程中第二相粒子形核与长大行为、形变参数对微合金钢相变的影响，实现微合金钢的强韧化。
3．转炉渣脱磷：研究溅渣护炉气化脱磷、微波碳热还原气化脱磷机理，确定磷在气-渣-金三相间的分配规律，开发炉内与炉外转炉渣脱磷新技术，解决转炉渣循环利用过程磷的富集问题。
4．炉外精炼：研究增设钢包底吹氩条件下RH精炼过程流体流动行为以及C、O、S、P、N等元素的冶金行为和脱除动力学、设备工艺参数对精炼效果的影响，开发RH复吹精炼新工艺。