精炼过程是在炼钢转炉或电炉工序后进行的冶炼过程，其目的是精确控制钢的成分和温度，去除钢中的气体（氢气、氮气、氧气等）和杂质。精炼过程控制系统是以钢包吹氩、喷粉、循环真空脱气处理、钢包精炼炉、氩氧精炼炉等工艺过程为对象的过程控制系统。主要研究领域包括精炼过程变量的检测、设备自动控制、工艺控制模型和操作指导。精炼过程控制系统包括基础自动化和数学模型等。

通过在线检测、设备连锁控制，提高精炼生产过程效率。包括喷粉脱硫的自动控制、吹氩成分微调装置的自动控制、钢包精炼炉的自动控制、循环真空脱气处理装置的自动控制、氩氧炉冶炼装置的自动控制等。

（1）喷粉脱硫的自动控制。包括氮氩总管及加压支线流量检测，粉体堵塞报警，各喷吹罐及储藏罐压力，上料罐及压送罐压力检测，料位、贮料仓和上部料仓温度检测及乙炔含量分析，料罐、喷枪、阀门开闭等顺序控制和喷粉量控制等。

（2）吹氩成分微调装置的自动控制。包括搅拌用氩气流量和搅拌时间控制、铁合金和冷却剂等称量及投入控制、测温取样控制、钢包台车行走位置控制等。

（3）钢包精炼炉的自动控制。包括搅拌用氩气流量和搅拌时间控制、铁合金称量及投入控制、测温取样装置、钢包台车行走控制、包盖升降顺序控制、喂丝机操作顺序控制、各料仓上料控制、电极升降控制等。

（4）循环真空脱气处理装置的自动控制。包括主真空阀真空度控制，真空室加热温度及空燃比控制，排废气烟罩内压力控制，插入管氩气流量控制，铁合金称量控制，氧气、氩气、氮气以及焦炉煤气等总管压力控制，真空室底部烘烤加热温度控制等。

（5）氩氧炉冶炼装置的自动控制。包括炉体及加料系统控制、炉顶吹氧系统控制、布袋除尘系统控制等。

主要用于基础自动化工艺设定和精炼操作指导，又称工艺控制模型。包括喷粉和吹氩成分微调精炼数学模型、钢包精炼炉数学模型、循环真空脱气处理精炼数学模型等。

（1）喷粉和吹氩成分微调精炼数学模型。包括底吹搅拌熔池混匀模型、顶吹搅拌熔池均匀模型、顶吹气体熔池冲击模型、升温模型、合金调节静态控制模型，其他辅助模型（钢包传热模型、钢液净化模型等）。

（2）钢包精炼炉数学模型。包括：①合金模型。以实现目标产品性能和保证合金补加成本最低为控制目标。②溶剂模型。根据钢水原始硫含量和出钢目标硫含量以及工艺配渣规程来确定配渣量。③搅拌模型。根据工艺设定的混匀时间，计算搅拌强度和底吹气体流量。④温度预报模型。根据能量平衡关系进行钢水温度预测。⑤脱硫模型。根据渣、钢水中原始硫含量计算终点脱硫量及预报硫含量。⑥功率优化模型。根据目标温度、设定的搅拌气制度、合金料和渣料的加入量，计算精炼升温需要投入的电量和供电制度。⑦钢水成分预报模型。⑧渣成分预报模型。

（3）循环真空脱气处理精炼数学模型。包括：①真空处理前，提供各种操作模式的设定值；②在线预报钢水中碳、氧等成分和温度变化；③计算达到目标终点温度所需的冷却剂、铝丸加入量及动态预报钢水温度；④真空脱碳结束后，计算确定脱氧剂及合金加入量；⑤预报钢水成分。