（1）根据多相热物理理论，运用尺度趋于零的“微元”料球模型，提出了普遍适用于各种固相反应的“层移反应”原理并建立了相应的数学物理模型；
（2）对白云石煅烧、煅白还原、低熔点复合氧化物生成等热化学反应，进行系统实验研究，发现了煅烧结焦、还原球团粘结等现象的热化学反应和生成物；
（3）对反应器（还原罐）材料进行连续3 个月不间断高温蠕变试验，在应力-应变分析基础上，推导出了一套反应器（罐）结构布置和尺寸计算的设计公式；
（4）基于对还原器材料高温蠕变性能的实验和认识，原创设计了一种连续工作寿命长、装料多的大型、新型复式还原器；
（5）综合燃烧学、传热学、热力学、流体力学等知识，用数值计算方法，原创设计了新型、大型、连续出镁复式反应炉；
（6）采用目前可行的结晶器-数学建模和数值计算，原创设计了一种新型、大型、复式镁结晶器和蒸汽发生器计算方法；
（7）采用还原渣传热计算方法-数学建模和数值计算，原创设计了一种可将
还原渣降温至200℃左右的还原渣余热蒸汽回收器；
（8）开发了一种计算机自动控制系统，使原镁反应炉单班炉前操作工大大减少，且没有重体力劳动，实现了还原车间无烟、无尘、无明火的“洁净生产环境”