高炉冶炼是一个连续的、复杂的生产过程,虽然生产人员已经积累了相当多的经验,但是由于炼铁工艺的要求越来越精细,使得如何进行科学控制成为生产过程中重要的关键技术问题。本文主要针对国内某钢铁厂炼铁生产中的无料钟高炉布料过程进行解析,建立无料钟高炉炉料分布模型,并开发了软件系统；建立了高炉炉顶中心温度预测模型,对炉顶中心温度进行预测。本文又进一步将解析的思想扩展到热轧生产过程绩效管理中,对其中热卷封锁量指标的影响因素进行研究,并开发了热轧生产过程管理系统。本文的主要内容包括以下几个部分：(1)针对高炉炉料运动过程进行分析,根据物理学理论解析了炉料在各个环节中的运动,建立了炉料空区运动轨迹方程、料面形状函数,料面下降修正函数和矿焦比函数。考虑料流宽度对料面的影响,将炉料在出溜槽时划分为多股料流,根据实际倾倒体积计算料面坐标。然后,根据料面下降修正后的坐标信息,计算料面特征信息。(2)针对高炉炉顶温度检测不准问题,本文给出基于粒子群算法的最小二乘支持向量机炉顶温度预测模型。通过训练数据回归输入变量和输出变量的关系,并使用粒子群算法优化预测模型中关键参数。通过测试数据验证,结果表明该模型能够准确地预测炉顶中心温度的变化趋势。(3)针对高炉布料模型开发了高炉炉料分布软件系统。该系统能够对实时布料数据进行在线计算,经生产实际验证,能够准确地描述炉料在高炉内分布状况,实现了高炉炉料分布的可视化。并开发了离线仿真模块,供生产者模拟仿真不同布料制度下的炉料分布状况,指导科学布料。(4)对热轧生产过程绩效中的关键指标热轧钢卷封锁量进行解析。使用SAS/EM软件包中的决策树算法解析钢卷封锁原因及其关键因素,并给出预测和相应的配方。通过对关键生产参数的调节,降低了热轧钢卷封锁量。并开发了热轧生产过程管理系统,实现对热轧生产过程数据的监控与管理,从而提高企业的业务绩效水平。