作為弄清高爐爐內(nèi)現(xiàn)象和工藝解析的技術(shù)，日本開發(fā)了高爐綜合模型。高爐是在氣體、固體、液體和粉體共存下，進行多種反應的非常復雜的對流移動層型反應容器，從爐上部裝入的常溫礦石經(jīng)升溫加熱、還原反應和軟化后，最終熔融、滴下。在計算機上構(gòu)建高爐后，求出了數(shù)學模型作為一個脫機模擬器的作用。上世紀80年代，日本各鋼鐵公司都在進行實用的高爐二維綜合模型的開發(fā)，隨著計算機功能的提高，開發(fā)了三維正常和非正常模型，另外粉煤大量噴吹技術(shù)的發(fā)展，為對高爐下部焦炭發(fā)生的粉化和粉煤發(fā)生未燃的行為進行解析，在氣固液3相的基礎上又增加了粉體相，開發(fā)了四流體高爐模型，尤其是還開發(fā)了把渣-金屬作為液相的五流體高爐模型，大致完成了數(shù)學模型基本框架的開發(fā)。

八十年代前期新日鐵在杉山等人開發(fā)的二維正常高爐綜合模型(BRIGHT模型)的基礎上，進一步提高副模型的解析精度。具體說來就是，利用松崎等人開發(fā)的爐料分布控制模型、內(nèi)藤等人開發(fā)的燒結(jié)礦還原模型、還原粉化模型、高溫特性評價和軟融帶形狀確定模型，對副模型進行了改進，通過增加操作預測模型(N-BRIGHT模型)的功能，達到了提高解析精度的目的。另外，隨著九十年代后期計算機的快速發(fā)展，目前已能通過計算機對解析環(huán)境進行調(diào)整，在解析結(jié)果中增設圖解顯示功能。作為其它處理高爐內(nèi)現(xiàn)象的模型，有粉煤燃燒模型、爐下部非正常模型、爐底鐵水流模型，最近正在開發(fā)使用離散要素模型的二維或三維爐料分布控制模型。

另外，隨著計算機的改進和計算速度的提高，在高爐檢測設備方面采用了通用的LAN，能進行大量的數(shù)據(jù)處理。目前，正在新日鐵君津廠的3號、4號高爐上進行N-BRIGHT模型的在線解析，還構(gòu)建了以讀出數(shù)據(jù)為基礎的操作判斷系統(tǒng)(Venus)作為爐內(nèi)可視工具，并將其作為高爐系統(tǒng)應，用于操作管理。（青山）