近十多年来共承担了70余项研究课题，其中国家级课题12项（重点基金1项），省部级课题6项。在电渣冶金、不锈钢冶金和洁净钢冶炼等领域取得了一系列理论和技术创新成果，为成果应用企业创造了数十亿元的巨大经济效益。获得国家专利17项，已受理待批专利9项。获国家科技进步二等奖1项，获省部级科技进步奖9项，其中一等奖3项。因制定两项国际标准贡献突出，姜周华教授成为中国首位获“IEC1906”国际大奖的专家。近年来，在国内外刊物和会议上发表论文200余篇，被Ei和Sci收录60余篇。主要成果如下：

    电渣冶金是生产高档优质特殊钢材料和铸件的重要方法之一，其产品在航天、航空、海洋、石油、电力、军工等领域有广泛用途。多年来，在电渣重熔渣系的物理化学性质、电渣冶金过程的传输现象和电渣重熔工艺理论方面做了一系列研究，发表了30多篇学术论文，出版了专著《电渣冶金物理化学及传输现象》。作为《中国冶金百科全书》“钢铁冶金卷”特冶分支副主编，负责撰写了电渣冶金方面的多个条目。获得4项省部级以上科技奖励。主要创新成果如下：

    针对我国不锈钢需求和生产快速发展导致不锈钢废钢、镍资源严重短缺的战略性问题，与太钢合作自主集成创新一条适合我国国情的以铁水为主原料转炉法生产不含镍的高质量铁素体不锈钢为主的新工艺流程。建立了K-OBM-S冶炼不锈钢的数学模型，提出了铁素体不锈钢脱碳、脱氮的机理和方法，开发了等轴晶控制技术。该项目对节约昂贵稀缺的镍资源，增加铬不锈钢比例，大幅度降低不锈钢成本，提高市场竞争力，以及对我国以转炉为主的长流程钢铁企业新建和改造不锈钢厂具有示范作用。因此获2005年中国冶金科学技术奖一等奖，2006年国家科技进步奖二等奖。

    以氮代镍是不锈钢冶金的又一重大技术。不锈钢氮冶金的意义在于：利用廉价的气体氮代替昂贵的金属镍，不仅节约了资源，而且可以制备力学性能和腐蚀性能优异的高质量、低成本的不锈钢材料，实现不锈钢产业的可持续发展。依托国家自然科学基金重点项目和宝钢合作项目，在不锈钢氮冶金方面取得了以下理论和技术创新：

    由于含氮和高氮不锈钢方面的多项创新性成果，引起了国际同行的关注。由日本钢铁协会主办的2007国际含氮钢会议（NBS2007）组委会邀请本人作为该领域国际上几位著名专家之一在会议上做主题报告，见附件材料（七）。围绕该领域，到目前已在《Corrosion Science》、《Steel Research International》、《钢铁》和《第八届国际高氮钢会议》等国内外期刊和重要会议上发表学术论文20余篇。

    洁净度对钢材的性能有很大的影响，是国内外钢铁冶金学科的前沿课题。但是，我国在“九五”以前，钢的洁净度与国际先进水平存在很大的差距。主要表现在钢中杂质元素含量高和非金属夹杂物的级别高，形态控制不合理。为此，近年来围绕这一方向先后承担国家、省市和宝钢等企业合作课题20多项，从铁水预处理、转炉/电炉、精炼到连铸的洁净钢生产的各个环节和整体优化进行了系统的理论研究和应用技术开发。在这一研究方向发表了70余篇论文，作为主编和副主编之一分别出版了《新编钢水精炼暨铁水预处理1500问》和《品种钢优特钢连铸900问》两本著作，获得了各种科技奖励10多项，其中省部级奖励6项。取得了以下创新性成果：

    系统研究了铁水脱硅、脱磷和脱硫的热力学和动力学，尤其对国内首次采用的Mg+CaO复合喷吹脱硫新技术进行了理论计算和试验研究。提出了Mg+CaO复合喷吹脱硫反应的机理和最佳的CaO /Mg比和相关喷吹参数，并用改进的BP网络算法建立了能精确预报铁水终点硫含量的计算模型。其成果在本钢和宝钢等多家企业得到应用。另外，在国内率先研制成功了高流动性钝化石灰粉剂，解决了这一材料的国产化难题。其成果分别获沈阳市和辽宁省科技进步二等奖和三等奖，在国内20多家钢铁企业推广应用。

    将专家系统、人工神经元网络和模式识别等人工智能技术应用于炼钢过程模型的开发。先后与我校自动化中心和武钢合作联合承担了“人工智能技术在转炉炼钢中的应用”国家“九五”重点攻关课题并在武钢三炼钢转炉上应用取得成功，其转炉终点碳温双命中率达到90%以上，达到了国际领先水平。与宝钢梅山炼钢厂合作开发成功了转炉副枪终点动态控制模型和基于炉气分析的全过程动态控制模型，使转炉模型控制技术又前进了一大步。转炉模型控制技术的开发对于提高转炉终点的成分和温度控制精度，保证转炉吹炼过程平稳顺行，提高金属收得率。尤其对降低终点的氧和磷等杂质元素含量，提高钢水的纯净度有重要作用。

    依托国家攻关和企业合作项目，系统研究了LF/VD精炼过程中炉渣物理化学性质、炉渣的泡沫化机理、渣/金脱硫和脱氧反应的热力学和动力学、夹杂物变性机理和控制方法、电弧加热理论和热平衡、电极消耗机理和计算模型等一系列基础理论问题。在此基础上开发成功了具有良好发泡性能的LF炉精炼渣和发泡剂，LF炉优化供电技术、以X70管线钢为代表的超低硫钢冶炼技术、以轴承钢为代表的超低氧钢精炼技术、VD炉钢水温度预报技术、以帘线钢为代表的夹杂物控制技术、LF炉工艺控制模型等创新技术。结合国家技术创新项目和宝钢合作项目在国内率先开发成功了RH装置内喷粉脱硫模型和RH精炼过程预熔渣深脱硫技术，解决了超低碳钢的深脱硫难题。这些技术在抚钢、宝钢、梅钢、南钢、本钢和武钢等企业的炼钢厂得到成功应用，效果显著。例如，与宝钢联合开发的150吨LF炉精炼工艺技术，为高质量低成本生产高附加值产品提供了技术保证。仅LF炉优化供电技术应用后可降低电极消耗15-20%，即0.2-0.3kg/t，年降低成本约500万元。

    脱氧工艺及其脱氧产物（夹杂物）对钢的质量有至关重要的影响。结合国家自然科学基金项目“含钡合金的热力学性质及其在钢和渣中的物理化学行为研究”和国家技术创新项目“新型脱氧剂及其脱氧工艺研究”的研究，通过大量理论分析和实验研究，提出了碱土金属钢液脱氧和夹杂物形成机理，成功地开发了含钡、钙、镁等碱土金属的复合脱氧剂和脱氧工艺，先后在宝钢、梅山、本钢和武钢等企业的炼钢厂进行试验并得到应用。结果表明，该技术可显著减少钢中夹杂物和全氧含量，特别是显著改善了夹杂物形态和尺寸，使钢的质量大幅度提高。同时，显著节约了脱氧和合金化成本，例如，梅山炼钢厂吨钢成本降低5元，年经济效益500多万元，宝钢电炉分厂年经济效益达300万元。

    在上述单项技术研究基础上进行了洁净钢成套生产技术的开发和应用。作为课题负责人，与抚钢合作完成了辽宁省产学研项目“抚钢2＃生产线洁净钢生产工艺技术攻关”，于2003年12月通过省科技厅主持的鉴定。成果应用一年半就新增产值22亿元，新增效益3亿多元。该成果获得2004年辽宁省科技进步一等奖、2004年中国冶金科学技术奖二等奖。2007年又获得辽宁省科技成果转化奖二等奖。

    作为课题负责人，与本钢合作完成了省重中之重的攻关项目“本钢纯净钢冶炼工艺优化及短线新品种开发”，于2003年12月通过省科技厅主持的鉴定。本项目对本钢炼钢厂的炼钢-连铸生产线全流程的洁净钢生产工艺进行了优化，生产出了超低碳氮IF钢和超低硫X70石油管线钢，其中IF钢的杂质元素（C+N+H+O+P+S）含量总和小于120ppm。该成果获得2004年中国冶金科学技术奖三等奖，辽宁省科技进步奖三等奖。

    根据国内钢铁企业新产品新工艺技术开发的迫切需要，进行了炼钢中试设备和中试生产线的研发。申报了8项专利，其中已有3项授权。目前，已在宝钢、马钢、武钢和韶钢等企业技术中心推广应用，并在太钢、鞍钢和首钢等特大型钢铁企业正在进一步推广。这些研究设备的开发成功大大增强了这些钢铁企业的自主创新能力。