（1）在炉窑热工方面，率先参照势流理论研究了竖炉气体力学，用高炉炉身静压成功地判断了炉内的主要变迁。建立了火焰炉热工基本方程式；查明了普通平炉改为内倾式后指标下降的原因。改造后的加热炉热效率达国际先进水平。

（2）在系统节能方面，提出了载能体概念，产品能耗的e-h分析法，以及物流对能耗的影响分析法，创立了系统节能理论和技术；提出了钢铁工业的节能方向和途径。探明了我国钢铁工业年节能率一度下降的原因；预测了我国钢铁工业2000及2010年的能耗值。

率先建立了有时间概念的产品生命周期物流图及其分析方法。（3）在工业生态学方面，明确了我国钢铁工业废钢资源严重短缺的主要原因是钢产量持续高速增长；揭示了资源效率等指标与物质循环率及产品产量变化等因素之间的关系。

以穿越“环境高山”为比喻，阐明了新型工业化道路在资源、环境方面的基本特征。导出了环境负荷与经济增长“脱钩”的条件方程式。多次获得国家及省部级奖励，1985年获国家科技进步奖二等奖，2004年获光华工程科技奖。

发表学术论文210余篇，专著10本。