电弧炉因其热效率高、可回收利用废钢等优点已成为现代大规模炼钢的主要方法之一。然而，电弧炉炼钢也同时存在着耗电量高、工艺复杂等一系列的问题。以往对电弧炉炼钢的研究通常集中在工艺指标的精细化控制领域，无法满足钢铁企业在保证工艺质量的前提下，降低物料成本、缩短冶炼时间、提高生产效率的要求。本文以电弧炉炼钢工艺为研究对象，首先研究了电弧炉炼钢的工艺流程并对流程中的难点进行了分析。接下来，针对流程中的难点，根据炼钢流程中的物料平衡、化学平衡和能量守恒原理，归纳总结了基于工艺指标的控制模型。然后以控制模型为基础，结合最优化理论建立了基于经济指标的工艺优化模型，并用遗传算法设计对模型实现了求解。最后，对工艺流程中传统的基于线性规划的配料模型进行了改进，结合模糊数学相关知识建立了基于柔性约束的配料优化模型，并通过实例验证了模型的合理性。