Значительная часть исследовании металлургических процессов проводится в промышленных условиях — на агрегатах и установках, действующих в доменных, сталеплавильных и электросталеплавильных цехах, на агло-фабриках. В ходе этих исследований отрабатывают новые технологические процессы и конструкции оборудования; осваивают и внедряют новые технологические приемы, системы контроля и средства автоматизации существующих процессов, совершенствуют технологические процессы, методы их контроля и управления, конструкции агрегатов и оборудования.
Важнейшая особенность промышленных исследований заключается в том, чго они ведутся параллельно с выполнением на действующих агрегатах плановых заданий по выпуску продукции.
Резервы производственных мощностей, которые позволили бы использовать время и материальные средства для проведения исследовательской работы, в большинстве случаев отсутствуют, в связи с чем намечаемые мероприятия не должны вызывать простоев, снижения производительности оборудования и ухудшения качества продукции. Второй особенностью является сложность создания удовлетворительной методики исследований современных металлургических процессов в промышленных условиях. Это, как указывает В. И. Явойский, связано с трудностью выявления специфической рати того или иного фактора, характеризующего технологию, затушевыванием этой роли другими, иногда еще труднее поддающимися учету факторами.
Для промышленных агрегатов и технологических процессов конечный результат определяется действием множества взаимосвязанных факторов. Очень сложно зафиксировать на постоянном уровне все их, кроме того, который представляет интерес в данный момент. Это не означает, что невозможно проводить исследования в условиях производства, но методы работы исследователя и обработки данных в промышленных и лабораторных условиях существенно различны.
Последнее, в частности, объясняются тем что применяемые на производстве средства контроля менее точны, чем используемые в лабораторном эксперименте. Тематика промышленных исследований определяется насущными требованиями производства и перспективами его развития. Часть исследований нацелена на улучшение качества продукции на всех стадиях технологического цикла, налаживание выпуска новых материалов и изделий, увеличение производительности и повышение других технико-экономических показателей агрегатов.
Промышленные исследования проводятся на установленных в металлургических цехах агрегатах (доменных и ферросплавных печах) и разливочном оборудовании. Основой методов исследований в промышленных условиях – это проведение технологических процессов в опытных режимах, разработанных на основании литературных данных теоретического анализа, лабораторных или опытно-промышленных экспериментов. Элементами опытной технологии могут быть новые тепловые, температурные и дутьевые режимы; виды сырья. огнеупоров. топлива, технологических присадок, усовершенствованные конструкции отдельных узлов агрегатов и др. Для контроля за процессом используются имеющиеся в цехе контрольно-измерительные средства, в ряде случаев — дополнительно устанавливаемые или переносные приборы. Необходимые анализы выполняют в заводских лабораториях и частично — в лабораториях исследовательских институтов.
Первоначально проводят единичные опыты на отдельном агрегате, в ходе которых опробываются различные изменения технологических режимов. Лучшие варианты проверяют в небольших сериях опытов, выполняемых на одном агрегате в течение нескольких суток, иногда — недель. Результаты сравнивают с производственными данными, полученными на этом же агрегате до и после опытов. Таким образом можно исключить влияние ряда не поддающихся учету факторов и оценить достоинства и недостатки того или иного варианта технологии. Если установлены определенные преимущества опытной технологии перед существующей, то один из агрегатов цеха на некоторое время переводят на работу по новой технологии. В дальнейшем при получении положительных результатов делают дополнения или изменения к действующей технологической инструкции и все оборудование цеха переводят на работу по усовершенствованной технологии.
Учитывая, что при проведении промышленного эксперимента снижение производительности оборудования и качества продукции недопустимо, информацию о ходе и результатах процесса получают путем хронометража, контроля показателей с помощью имеющихся в цехе приборов, отбора проб металла, шлака и газа, измерений температуры. Хронометраж проводят с целью точного определения продолжительности технологических операций, в частности таких, которые не фиксируются в цеховой документации. Одновременно регистрируют количество и порядок ввода различных материалов, результаты визуальных наблюдений за ходом процесса, показания контрольно-измерительных приборов порядок отбора проб и данные их анализа, замеры температуры и др. Пробы отбирают по принятой в цехе технологии, иногда с этой целью агрегаты оборудуют специальными приспособлениями, не нарушающими технологический процесс. Методы отбора проб и конструкции пробоотборников очень разнообразны и зависят от решаемых задач. При разработке методики и организации исследований в цеховых условиях следует уделить особое внимание вопросам техники безопасности. Часто приходится работать с жидкими металлом и шлаком, горячими газами, токсичными средами, при высоком давлении газов и жидкостей, в помещениях, оборудованных подъемно-транспортными машинами, т.е. в условиях повышенной опасности. Поэтому исследовательский персонал должен быть знаком с правилами техники безопасности и обеспечен необходимой спецодеждой. Перед выполнением промышленных исследований в соответствии с календарным планом НИР составляет текущий план-график, согласующийся с планом работы цеха. После утверждения руководством цеха он становится официальным документом, разрешающим проведение исследования.