我国现有上百家钢锭制造企业及数十条大圆坯、大板坯和大方坯生产线，钢铁大铸坯的年产能已超过5000万吨。然而，铸坯尺寸越大，成分偏析、中心疏松等缺陷就越严重，其探伤不合格、力学性能不达标和使用寿命低等问题，长期以来都难以得到解决。研究团队联合企业基于对0.5t、10t、100t、200t、500t和600t等钢锭的系统模拟计算和实物解剖，开发了非常规、新概念钢铁大铸坯的制造技术。

在这一创新理论的指导下：（1）发现氧化物是导致宏观偏析的主要原因，开发了低氧纯净化冶炼工艺，显著减少并直至消除了钢铁大铸坯的宏观偏析缺陷。（2）课题组通过系统研究凝固过程中材料的流变行为，发明了不依赖大冒口重力补缩的多维补缩方法。在此基础上，采用非常规设计，开发了大高径比铸坯的制造技术，从而显著提高了成材率。以往的大铸坯制备都是依赖于大冒口重力补缩，冒口切除率超过铸坯重量的15%，造成了能源与材料的大量浪费。（3）在锻造过程中，开发了宽砧压实技术，愈合了锻件中心密集性缺陷，显著提高了探伤合格率。 经特钢企业和重机企业验证，这种新概念钢铁大铸坯的成材率高于90%，比现有工艺成材率提高了5%以上，一些典型产品的成材率甚至提高了15%以上。