Анализ химико-металлургических процессов и схем осуществлен с применением объективных информационных критериев, выраженных в универсальных единицах информации - битах. Для определения баланса между неопределенностью и завершенностью производственных процессов использован закон сохранения максимума энтропии.

Получены модели вязкости металлов в полном диапазоне жидкого состояния от точки плавления до точки кипения с учетом влияния кристалло-, жидко- и пароподвижных частиц. Методы расчета вязкости жидких металлов могут быть использованы в термодинамических и теплотехнических расчетах металлургических процессов.

Изучено влияние различных факторов на выход по току хризоколлы, куприта и тенорита в растворах метасиликата натрия, смеси растворов гидроксида, хлорида и сульфата натрия.

Изучен химизм образования нерастворимых соединений Cr[2]O[3].FeO, 3MgO.2SiO[2].nH[2]O, Mg[6]Al[2]CO[3](OH)[16].4H[2]O в высококремнистой и высокожелезистой области системы Na[2]O-Al[2]O[3]-2SiO[2]-FeO-Fe[2]O[3]-CO[2]-H[2]O в присутствии оксидов магния, кальция и хрома. Показана положительная роль оксида хрома в процессе разделения кремнезёмисто-алюминатных растворов от железистых соединений, при этом оксиды железа и хрома концентрируются в осадке в начале процесса выщелачивания.

Определены фазовые равновесия, термодинамические и кинетические особенности высокотемпературных взаимодействий в системах SiO[2]-MnO-BaO-FeO и Si-Mn-Ba-Fe. Проведены крупно-лабораторные испытания выплавки комплексных сплавов, содержащих марганец (50-60 %), кремний (26 %), барий (5-15 %) и железо.

Получен сульфид мышьяка из арсенопирита в смеси с пиритным концентратом и серой. Степень удаления мышьяка из концентрата-97-98 %. Возгоны, представленные сульфидами мышьяка, содержат 68-70 % мышьяка, улавливаются в порошкообразном виде в конденсаторах камерного типа на 96 %, остальное - в скруббере. Проведены испытания получения сульфидов мышьяка из конвертерной пыли свинцового производства. Определен оптимальный температурный интервал ведения процессов в шахтной печи. Возгоны представлены в основном смесью тетра- и сесквисульфида мышьяка со средним содержанием мышьяка 64,5 %. Для получения сульфидных возгонов мышьяка, не содержащих триоксида, необходимо при сульфидировании и отгонке создать нейтральную атмосферу в печи. Доочистка сульфидных возгонов мышьяка осуществляется пирометаллургическим и гидрохимическим способами.

Уточнено фазовое строение систем CaO-MgO-Al[2]O[3]-SiO[2] и TiO[2]-Al[2]O[3]-SiO[2]-MgO-CaO. Созданы математические модели фазовой структуры. Определены квазиобъемы расположения образующихся шлаков в системе TiO[2]-Al[2]O[3]-SiO[2]-MgO-CaO.

Выполнена термодинамическая оценка окисления мышьяка растворенным в меди кислородом. Выявлены факторы, способствующие выводу мышьяка из металла. Рассмотрена роль оснований в повышении эффективности удаления мышьяка. Предложен показатель оценки флюсов и шлаков по способности удалять мышьяк из металла - арсенатная емкость, являющаяся коэффициентом распределения мышьяка между металлом и шлаком. Созданы математические модели фазовых диаграмм системы CaO-SiO[2]-Na[2]O и CaO-SiO[2]-Al[2]O[3]-BaO-FeO. Выбраны оптимальные составы рафинировочных флюсов на основе соединений бария и бора.

Исследовано микролегирование сталей карбонитридообразующими элементами ванадием, ниобием и титаном в целях обеспечения высокой прочности и сопротивления хрупкому разрушению. Присутствие малых добавок карбонитридов оказывает влияние на величину зерна в стали, диффузионную подвижность других элементов, прокаливаемость, механические свойства, коррозионную стойкость. Получены параметры образования карбонитридных VC, VN, NbC, NbN, TiC, TiN фаз в железоуглеродистом сплаве. Микролегирование ниобием и ванадием усиливает эффект контролируемой прокатки, обеспечивая мелкое аустенитное зерно, а после фазового превращения - мелкое ферритное зерно, что сопровождается улучшением механических и хладостойких свойств.

Усовершенствована физическая теория строения наноструктурных объектов в металлических расплавах. Осуществлено моделирование структуры расплавов. Разработан алгоритм молекулярно-динамического моделирования.