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随着硫化镍矿资源的不断消耗以及镍需求量的持续增长，红土镍矿将是未来镍的主要来源。红土镍矿具有储量丰富、易开采、便于运输等特点，成为研究开发的热点。对还原焙烧氨浸工艺、加压酸浸工艺、常压酸浸工艺等湿法冶金处理红土镍矿的工艺特点及现状进行了阐述，并分析了各工艺的优势与不足，介绍了红土镍矿湿法冶金工艺的研究进展。最后探讨了未来红土镍矿湿法冶金工艺的发展前景，指出加压酸浸工艺将在今后红土镍矿湿法冶金中扮演重要角色。
介绍了增材制造技术的原理以及几种常用工艺，指出了增材制造技术在模具制造行业的应用优势。重点介绍了增材制造塑料模具钢、热作模具钢和冷作模具钢的最新研究进展及相关成果；阐述了增材制造技术工艺参数(扫描功率、扫描速度和能量密度)对成形件的相对密度、微观组织结构和力学性能的影响以及相应的后处理工艺。最后列举了增材制造在模具行业的应用实例，分析指出了当前增材制造模具面临的挑战和一些相应的解决措施以及今后的发展趋势。
采用炼焦煤风选调湿技术，对混合煤进行了风选分级，并通过煤样分析、堆密度试验和40 kg焦炉炼焦试验，分析了风选调湿分级粉碎后粒度分布与湿度对焦化性能的影响。对炼焦煤样按分级粉碎与不分级粉碎处理，并在此基础上进行选择性筛分和细度调整，按6种粒度分布进行对比试验。结果表明，采用分级粉碎焦炭的抗碎强度M40提高1.9%～5.8%，耐磨强度M10改善0.1%～0.3%；煤样的粉碎细度从73.0%提高到84.0%，焦炭的抗碎强度提高2.4%～4.1%，焦炭的耐磨强度改善0.5%～0.7%；筛除部分小于1 mm颗粒的煤样堆密度提高，焦炭的耐磨强度改善。煤样的堆密度随着煤样水分的增加而逐渐减小，当煤样水分大于8%时逐渐趋于稳定。给出了堆密度与煤样水分的非线性回归方程，进行了中位径、煤样水分对堆密度影响的双因素方差分析。研究结果有利于风选调湿技术的工程优化设计改进。
对蒙古精矿在包钢624 m2带式球团的合理利用进行了全面研究。研究表明，随着蒙古精矿配比增加，球团矿品位提高，还原膨胀率增加，当配比小于20%时，还原膨胀率小于20.0%，主要是由于还原后球团矿矿物组成中析出大量金属铁，在浮氏体(FexO)转变为铁的阶段，铁晶粒自浮士体表面向外长出晶须，晶须的生长让晶粒产生位移或晶粒开裂，导致球团结构疏松发生膨胀。通过添加适量矽石，可显著降低球团还原膨胀率，当配加30%～50%的蒙古精矿时，可通过添加1.0%～2.0%的矽石，将球团还原膨胀率降低至20%以内，球团矿质量满足高炉冶炼生产要求。
为了给高炉提供合格的烧结矿，提出基于烧结生产线各个环节的大量数据，将XGBoost算法、因子相关分析与深度学习算法相结合的大数据技术对烧结矿小于10 mm粒级含量进行预测。首先，对烧结厂数据库的数据进行搜集、整合和预处理；其次，进行因子分析，筛选出适合建模的14个相关变量并进行变量之间的相关性分析；最后，建立深度神经网络算法模型。通过测试并与传统算法模型进行性能比较，结果表明，模型预测效果很好，达到了精确预测烧结矿小于10 mm粒级含量的目的，对烧结实际生产具有很好的指导意义。
通过物理模拟的方法对某钢厂三流中间包进行结构优化。结果表明，原型中间包由于挡墙正前方开有小孔，易导致短路流现象的发生。此外，导流孔倾角小且其方向正对边部水口，导致钢液直接从边部水口流出，停留时间较短，死区比例也高达41.08%。对原型中间包导流孔进行优化后，最优方案“U9T1”的流体停留时间由原型的346.50延长至451.83 s，死区比例降至22.29%，降幅高达45.74%。这有利于中间包内体积利用率的提高，对实际生产具有重要指导意义。
在金属凝固的过程中施加脉冲电流是一种有效的细化凝固组织的方法。围绕脉冲电流细化晶粒的机制提出了多种理论。利用纯铝作为研究材料，在脉冲电流参数、浇注温度等工艺参数不变的情况下，设计了两组铸型条件不同的试验，发现不同条件下得到的铸锭凝固组织的特征有所不同。结合结晶雨机制讨论了这些特征的形成原因，指出了熔体的流动情况对脉冲电流细化效果有重大的影响。
高铁转向架的服役要求其屈服强度不低于390 MPa，抗拉强度不低于510 MPa，-40 ℃低温冲击功不低于34 J，满足30年服役寿命。研究设计了一种具有高韧性、耐腐蚀和易焊接的试验钢化学成分，通过控制轧制和控制冷却方法，调整其组织和力学性能。经过拉伸试验、冲击试验、扫描电镜对试验钢的力学性能和显微组织进行了检测与分析。结果表明，390 MPa高铁转向架用耐候钢的成分设计合理，各项力学性能符合要求，其中当终轧温度为850 ℃、以7 ℃/s的冷速冷却至550 ℃时综合性能最好，屈服强度为487 MPa，抗拉强度为596 MPa，-40 ℃低温冲击功为216 J。
国内大量应用的1 700 mm以下的UCM冷连轧机组不具备工作辊窜辊功能，只能依靠工作辊边部辊形设计对硅钢板带进行边降控制。提出了针对UCM冷连轧机的工作辊端部辊形设计方法，在大幅提高边降控制能力的同时，通过边部保护段的设计有效减少断带风险。辊形曲线有利于轧辊磨削，避免轧辊表面质量对带钢表面造成影响。充分利用工作辊与中间辊弯辊的板形调控特性，使用高效实用的弯辊力组合板形控制方法，对轧制过程中产生的二次和四次板形缺陷实施快速精确的控制，在控制硅钢边降的同时很好地抑制板形问题，具有重要的研究价值与推广前景。
基于CSiMnCrMo系600 MPa级热轧双相钢的组分，设计了不同硅质量分数(0.55%和1.17%)的两种试验钢。采用Gleeble3500热模拟试验机测定了两种试验钢的连续冷却转变曲线，分析了硅质量分数对试验钢连续冷却过程中组织转变的影响，并研究了硅质量分数对短流程生产中温卷取型热轧双相钢生产工艺的影响。结果表明，相对于w(Si)=1.17%，w(Si)=0.55%使铁素体开始转变温度降低40~50 ℃，明显缩短了铁素体转变的孕育期，并增加了铁素体的体积分数。在CSP线上生产时，低硅钢的终轧温度可控制为820~830 ℃，低的终轧温度使铁素体相变时间增加2.2 s左右，铁素体转变量增加，且后续相变过程中可避免非马氏体组织的出现。因此，低硅钢适合在CSP短流程线上生产中温卷取型热轧双相钢。
煤粉是高炉冶炼的重要燃料，煤粉的基础性能对高炉的稳定顺行有很大影响。采用灰熔点测定仪测定了3座高炉喷吹煤粉的灰熔融特性，利用热重分析法(TGA)分析了这3种煤粉的燃烧性，并通过新型高炉喷煤模拟燃烧试验装置，模拟了3种煤粉在氧气高炉条件下的燃烧规律。同时，利用DAEM模型计算煤粉燃烧过程的活化能。结果表明，3种煤粉的灰熔融特性温度都不满足喷吹要求；A煤粉的燃烧性和燃烧率最差;A煤粉燃烧的表观活化能为59.16 kJ/mol，同时燃烧过程存在补偿效应。
首钢京唐炼钢部钢包加盖设备自2015年投入运行以来，在机械和液压方面时有故障发生，严重制约着生产。为实现钢包加盖设备的快速顺稳运行，结合钢包加盖设备独特的布置结构，针对设备运行中存在的各项问题，应用故障树法对影响钢包加盖设备的因素进行了定量分析，计算出各个故障的最小割集重要度，得出对钢包加盖设备造成影响较大的故障事件有导轮支架变形、插齿连接螺栓断裂和生产喷溅。通过实际案例证实，采用故障树法对钢包加盖设备进行维护，与过去单纯采用点检定修制维护相比取得了很好的效果，为钢包加盖设备的日常维护提出了较为科学的维护指导说明。
以梅钢7×105 m3/h烧结机烟气的脱硫脱硝为背景，研究了实际工程应用中臭氧对烟气的氧化和半干法对氧化产物(NOx和SO2)的吸收等问题。结果表明，臭氧喷入点位置对烟道内NOx氧化影响不大，喷射格栅保证了臭氧和烟气的均匀混合。吸收塔出口烟气温度对脱硝影响显著，NOx的吸收效率会随着温度的升高而降低，当温度高于95 ℃时，脱硝效率为0；而脱硫塔出口烟气温度变化对SO2吸收几乎没有影响。优化后的烧结烟气脱硫脱硝系统连续运行数据表明，出口SO2质量浓度均值为16.83 mg/m3，出口NOx质量浓度均值为72.33 mg/m3，均达到了系统设计要求。系统运行成本为10～11元/t，与活性炭烟气净化技术、循环流化床＋SCR工艺技术相比，臭氧氧化半干法吸收协同脱硫脱硝工艺具有明显的优势。
蓄热式加热炉换向燃烧时，煤气换向阀至烧嘴之间管道里残留的煤气直接被排入大气。为了能够降低蓄热式加热炉能源消耗、减少污染排放，对蓄热式加热炉换向过程开展探究。对唐山市某钢厂一座160 t/h蓄热式加热炉设计了蓄热式加热炉烟气反吹系统，通过科学的时序控制和安全联锁，与原蓄热式加热炉控制程序合理链接，实现整套系统安全可靠运行。蓄热式加热炉烟气反吹系统的投入应用，使加热炉单位能耗由原来的0.882降低至0.823 GJ/t，CO减排率达到94.9%，同时为燃烧控制及维修提供了数据依据。
从钢铁生产过程中水资源使用时的能耗角度研究了钢铁联合企业的水能关系，提出了水能强度的概念来评价企业生产过程中水资源利用的节能水平，建立了钢铁企业的水能关系模型。以中国某大型钢铁联合企业为例，计算并分析了该企业的水能关系。该企业总的水能量为55 709 kW·h/h，重复用水水能量占整个钢铁企业全部水能量的82%，补水水能量占16%，排水水能量占1%；各工序中热轧工序占比最大，其次是炼铁、炼钢工序，冷轧、烧结和炼焦工序较低。该企业的吨钢水能强度为0.208 kW·h/m3，炼铁工序的水能强度最高，热轧、炼钢工序次之，烧结、冷轧和炼焦工序较低。最后，从钢铁生产过程水资源利用的角度得到节能的方向及措施。
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