十二五”以来，钢厂铁、钢、轧关键界面物质流、能量流协同优化技术的开发是钢铁流程创新的重点。
1)炼铁-炼钢界面物质流、能量流协同优化技术
以炼铁-炼钢界面“一罐到底”模式为依托，应用研究结果，以优化的运行机制、合理的结构提升炼铁-炼钢界面动态运行，实现物质流、能量流、信息流的协同优化，构建一罐到底技术包。主要从物质流、能量流协同运行的角度，构建与物质流耦合的能量流分配模型并进行分析;对物质动态运行过程中铁水温度变化规律进行的研究;分析在一体化排程条件下，炼铁-炼钢界面合理运行模式及相关要素的研究;研究在炼铁、炼钢、热轧排程综合成本效率化条件下，炼铁输出到脱磷炉铁钢界面运行模式。
2)铁钢界面、铸轧界面基于物质流能量流信息流协同优化技术
主要进行凝固组织控制-组织控制-形变+相变组织，铸、轧、材一体化技术。在连铸时进行保护浇注、低过热度浇注、轻压下、液芯压下、OM等;在轧制前，进行热送直轧、低温均热、清洁燃烧、富氧燃烧等;在轧制时，采取负荷分配优化、工艺润滑、控轧控冷、在线热处理;之后，进行加速冷却、边部屏蔽冷却、冷却路径控制、超快速冷却等的研究。
进行了在铸-轧-材一体化物理模型、工艺模型、控制模型、虚拟生产技术等，以及铸-轧-材一体化组织演变模型、性能控制模型、在线与离线预报等方面的研究。
3)物质流能量流信息流协同优化的信息网络模型建模技术
综合考虑钢铁制造流程产品制造过程、能源转换过程，采用机理与统计方法结合的建模方法，用加权有向连接网络构建多尺度、多层次的物质流与能量流协同优化的网络模型。研究实用的铁钢界面到铸轧界面的铁、钢、热轧一体化排程体系—铁水、品种、铸机、加热炉、能量输入输出一体化排程技术包。
综合考虑钢铁企业产品在铁钢界面优化、铸轧界面动态运行、能源转换界面关键技术基础上，研究物质流与能量流协同的信息化关键技术，对信息化软件进行实验和示范应用。在生产、能源利用、环境保护多环节，建立钢铁流程能量流网络信息模型。
钢铁企业能量流仿真技术研究及仿真平台的搭建。
在首钢京唐现有EMS基础上，融合生产过程信息，开发物质流能量流协同的能源管控软件，并进行示范应用。g>
“十三五”钢铁流程发展方向
进入“十三五”，要考虑新型信息技术的应用，即钢铁生产全流程无线泛在感知网络技术的应用。无线泛在感知网络是钢铁生产全流程智能制造系统的重要支撑技术，包括：过程检测信号的无线传递技术，人机共融的未来生产环境;构建物质/能量充分(循环)利用的生态工业系统(物质流、能量流、信息流的集成优化);信息交互的主要手段：人与人、人与设备、设备与设备。工业互联网的应用将进一步降低流程制造业的生产成本，提高劳动生产率。对于钢铁工业，研究目标就是将无线泛在感知网络技术应用于钢铁生产领域，利用下一代网络的开放性和无所不在的人机交互性，构建下一代钢铁生产过程控制系统;开发、智能、有效的基于物联网的下一代钢铁生产过程控制系统，除具备过程设定与控制的基本功能外，该系统具备快速故障诊断、专家系统和人工智能优化、上下级系统与上下级工序的优化协调、能量流网络化、物料智能跟踪与质量跟踪等功能;通过该系统的开发，培养适用于下一代无线网络和物联网钢铁生产过程控制系统的开发、维护和二次开发的人才。
总的说来，现代钢铁流程发展将以提高能源利用效率，实现钢铁工业的绿色发展为目标;以技术创新(以技术提升经济)，循环经济(纵向：延伸产业链，横向：行业融合和地企融合-发挥冶金行业的综合性工业优势)和以同样的能耗产生更大效益为导向;应用钢铁流程的三个功能+界面技术、能源流物质流的协同优化、全流程仿真技术+工业互联网、物联网(企业CPS)。