1．钒钛磁铁矿冶金学：研究承德地区中钛型钒钛磁铁矿高炉冶炼过程Fe、V、Ti的还原反应热力学及动力学、宏观迁移及分配规律。以此为基础确定合理的高炉冶炼制度，实现大型高炉冶炼钒钛磁铁矿长期稳定顺行。

2．多元渣系热力学研究：首次系统研究CaO-SiO₂-Al₂O₃-MgO-Fe_tO五元渣系的热力学性质，填补该渣系Fe_tO活度、硫容量和磷容量热力学数据的空白。

3．高炉喷吹煤气研究：提出煤造气-高炉喷吹煤气新技术，研究喷吹煤气对高炉内还原行为和温度场、流场、炉料分布的影响规律，为优化燃料结构、替代现有高炉喷煤工艺、降低焦比提供理论支撑。

4．炉内微量元素行为研究：研究炼铁过程氯、砷、碱金属等有害元素的反应机理、分配规律及其对高炉冶炼过程的影响，为减小微量元素的危害奠定基础。