铸造熔炼过程在企业生产中的能耗占比最高,减少熔炼过程中能耗以及降低熔炼成本成为铸造企业熔炼过程中亟待解决的关键问题。准确合适的铸造炉料配比方案能够有效降低熔炼成本。目前国内铸造企业制定炉料配比方案依靠的手工经验法存在计算效率和精度低的问题,而计算机炉料配比技术的应用有待改进,导致铸造熔炼工艺成本较高。本文结合铸造计算机配比技术,着重改进其算法,开发了铸造炉料配比系统优化软件,使炉料配比问题高效准确解决,向绿色化、智能化方向发展。首先,总结铸造炉料配比技术中常用的解决方案及其原理,对国内铸造熔炼配料现状和铸造企业相关需求进行分析。针对华铸FCS软件中采用穷举法获得的配比方案可能不是最优解、规模增加时计算时间长、无法处理无解的情况,建立了铸造炉料配比问题的数学模型,同时根据建模结果采用约束优化算法作为求解方案。然后,研究了约束优化算法,分别从精确算法和近似算法中寻找问题的解决方式。针对建立的线性模型,基于精确算法中的线性规划原理,使用二阶段单纯形法对炉料配比模型求解,设计了最优化求解方案。通过该方案可以在有可行域和有限时间条件下,得到炉料配比问题的最优配比方法。当前配比问题没有可行域或者随着处理问题的规模增加时,设计了次优解求解方案。该方案由约束松弛和遗传算法两种求解方式构成。前者可以在无最优解时,松弛约束条件,推荐与目标成分近似的配比方案,为实际配比过程提供参考建议;后者作为最优化求解方案的补充,能在较短时间内给出配比问题的次优解。最后使用C++语言编码,开发了基于约束优化算法铸造炉料配比软件,是一套完整的炉料配比问题解决方案。在铸铁件和不锈钢件的熔炼配比实际应用中,该软件与华铸FCS软件和手工经验法相比,最优化求解方案获得的推荐配比方案在保证目标合金成本要求的情况下,单位成本小于华铸FCS软件和手工经验法,能获得配比成本更低的配比方案。次优解求解方案能处理一些其他方法无法解决的问题,例如当前配比问题没有可行域或者随着处理问题的规模增加等情况。结果显示,该软件具有较好的应用效果,验证了软件的可靠性和高效性。