形成炉料性能协同优化、氢气加热、氢基竖炉内氢碳交互作用、短流程多目标优化等理论技术，构建完整的氢基竖炉直接还原理论和技术，建立氢基竖炉短流程系统碳足迹及绿色协调性评价体系，研发设计氢基竖炉核心装备，建设国内首座具有自主知识产权的氢基竖炉短流程示范工程；将氢基竖炉直接还原-电炉熔分工艺应用于钒钛磁铁矿高效清洁利用，构建基于氢冶金的钒钛磁铁矿高效低碳利用理论体系，实现铁、钒、铬、钛的高效分离，形成钒钛磁铁矿矿综合利用新工艺。