Одновременно Павлов проектирует и строит домну совершенно новой конструкции, где плавку ведут на антраците. Над расширением топливной базы металлургии ученый работал всю жизнь и достиг существенных успехов.

М. А. Павлов прошел большой творческий путь от инженера до руководителя.

В 1904 году М. А. Павлов избирается профессором металлургии петербургского политехнического института. Он приезжает в столицу и посвящает себя научно-педагогической деятельности в области доменного производства. В 1910 году публикуется классический труд ученого «определение размеров доменных печей». Павлов с исключительной тщательностью проанализировал в нем конструкции и производственные показатели многих десятков металлургических печей разных стран мира. Сопоставляя многочисленные опытные и расчетные данные, он разработал оригинальные способы определения оптимальных соотношений различных элементов металлургических агрегатов, при которых в каждых конкретных условиях получается максимальный производственный эффект.

Работы Павлова, посвященные теории и практике доменного производства

К этому же периоду относится и ряд других важных работ Павлова, посвященных теории и практике доменного производства. К ним принадлежат исследования «тепловые балансы металлургических процессов» и «расчет доменных печей».

М. А. Павлов - один из видных деятелей советской высшей школы. В годы первой пятилетки на базе металлургического факультета московской горной академии был создан новый втуз - институт стали. Павлов принял деятельное участие в его работе, в течение многих лет возглавляя кафедру металлургии чугуна.

Академик Павлов - автор ряда учебников и учебных пособий по металлургии, и прежде всего монументального курса «металлургия чугуна». Работа над ним продолжалась добрую половину жизни ученого, а закончен он был незадолго до смерти автора.