借助計算機通過數學模型來研究和開發冶金過程的一種新手段。它包括對單元過程的模擬和對冶金系統的模擬。

單元過程計算機模擬就是利用數學模型來描述單元過程中的基本行為，從而解決過程設計、設備改造、新工藝開發、控制操作參數等方面的問題。以連續鑄鋼傳熱過程為例：首先建立連續鑄鋼傳熱過程的數學模型。為此可以考慮垂直于鋼水流軸線的一個矩形截面。由于結晶器和噴霧冷卻所造成的橫向熱通量很大，鋼水在軸線方向的熱傳導相對來說可以忽略不計。在橫向截面的熱傳導可假設是鏡面對稱的。模型的邊界條件是結晶器、噴霧冷卻、輻射散熱等情況。模型的基本輸出是整個鋼水流的溫度分布。模擬時，計算機根據已知的數學模型和給定的邊界條件，算出整個鋼水流的溫度分布，從而可以得到每個截面的殼厚和凝固情況。鋼水應該在剪斷點以前的某點完全凝固。用計算機模擬可以定出保證鋼水流完全凝固點在規定位置的最大允許澆注速度。由澆注速度可以估計生產量。用計算機模擬得到的殼厚分布情況可用于研究連鑄坯鼓肚現象和計算所需的支撐輥間隔距離。為了保證鋼水流的溫度具有指定的溫度分布情況，所需的噴霧冷卻水流量將取決于截面、澆注速度和噴霧器位置等因素。這些估計雖然比較復雜，但用計算機模擬也可以為噴霧冷卻裝置的設計和控制提供有力的幫助。

冶金系統的計算機模擬是系統工程方法在冶金中的應用。它將復雜的冶金流程解析為靜態和動態過程，每一車間或設備視為“子系統”或“單元”，各子系統之間的物料交換、能量交換或信息交換視為“流”的傳遞。在對冶金過程物理化學研究與冶金工藝了解的基礎上，建立起各種各樣的單元模塊，相互間用“流”作聯結，從而可以對一個復雜的冶金流程進行模擬研究。從整個系統的角度，周密考慮系統內各個組成部分相互間的制約關系，使整個系統有效地協調地工作，由此確定正確的決策，如提供最佳的工藝參數、過程條件、產品及副產品分配比等。

系統模擬的方法已成功地引進濕法冶金領域，火法冶金過程盡管復雜，但其模擬工作也已開始。