炼厂生产与有色金属加工均属于冶炼过程的典型代表。冶炼生产过程通常包括物料流的混合、物理或化学加工反应、物料的存储等。冶炼过程中的物料流调度和运行优化可提高生产效率、降低原料的消耗、提高能源的利用率、增加企业的生产利润。研究典型冶炼过程的物料混合调度和运行优化具有重要的理论意义和应用价值。本文主要围绕冶炼前端物料混合调度和冶炼过程运行优化两个问题进行研究。针对冶炼前端物料混合问题建立广义析取规划模型,并采用改进的基于逻辑的外部近似算法对问题进行求解;采用基于分布估计的克里金算法对冶炼过程金属品位和生产运行条件进行解析和优化,并设计和开发了物料平衡运行优化系统。具体工作如下:1)综述析取式为线性的广义析取规划模型,针对大M变换和凸壳变换两种转换方式,通过数值实验比较其优缺点。实现并扩展了基于逻辑的外部近似算法对广义析取规划模型求解,比较其与外部近似算法的区别。2)针对冶炼前端物料混合调度问题,建立基于连续时间的广义析取规划模型。根据模型的特点,设计改进的基于逻辑的外部近似算法对模型进行求解,并与大M变换方法、LOGMIP软件作比较。实验结果表明改进的基于逻辑的外部近似算法在求解时间和迭代次数均优于已有的方法。3)提出基于分布估计的克里金算法解决冶炼过程金属锗品位与生产运行条件的运行优化问题。利用分布估计算法对克里金算法中变异函数的拟合进行求解,并优化克里金的权值系数,从而达到对锗金属品位和运行条件进行解析和优化的目的。由解析和优化得到的生产运行条件可为企业安排生产提供参考。4)开发冶炼过程物料平衡运行优化系统,并应用到实际生产企业,实现了企业的数字化平台管理。基于生产数据,解析锗金属物料损失的原因,调用嵌入系统的算法,依据锗品位对生产运行条件进行优化。