针对转炉出钢合金化过程中合金成本高、合金化后成分控制不精确、精炼炉合金补加量大等问题，以中天钢铁集团有限公司第三炼钢厂转炉合金化工艺为研究对象，基于转炉历史冶炼数据进行物料平衡和热平衡计算，建立理论出钢量计算模型；分析历史合金加料数据及配料结构，整合合金化数据库，结合规划算法建立出钢合金化模型；基于实际生产数据，对比模型加料与人工加料不同模式下的合金化命中率及综合经济效益指标，修正合金化模型，优化合金配料结构；以20CrMnTiCQ钢为试验钢种进行工业试验，验证本文模型的应用效果。结果表明：相比人工加料，本文模型的合金加入量更少，合金化成分命中率为100%，且成分控制的精确性及稳定性更高，精炼炉补加合金压力更小，平均合金补加量降低9.3%，吨钢平均降本20.1元。