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电渣重熔产品具有纯净度高、组织致密、成分均匀、表面光洁等一系列优点,使得电渣冶金技术近年来快速发展。但是,传统电渣重熔过程存在使用自耗电极、生产成本高、生产效率低等缺点。液态电渣连铸技术突破了传统电渣重熔的局限,它消除了传统电渣重熔需要制造和准备自耗电极的工序环节,具有电渣冶金和连铸的特点,显著提高了生产效率、降低了生产成本。目前,国内外液态电渣连铸技术刚刚起步,生产数据较少,工艺不成熟。本课题设计了两种液态电渣连铸方案(ESCC LM-Ⅰ和ESCC LM-Ⅱ),对这项新技术进行了数值模拟和工艺研究。根据液态电渣连铸技术的工艺特点,本课题提出了液态电渣连铸用渣系的设计原则,设计了高阻值渣系,并对所设计渣系的物性参数进行了实验测试和计算。渣系设计中使用MgO替代一部分CaO以降低渣系的吸水能力。本研究以电场方程和对流传热方程为基础,建立了液态电渣连铸的数学模型,并运用ANSYS软件对ESCC LM-Ⅰ和ESCC LM-Ⅱ的模型进行了数值模拟分析。ESCC LM-Ⅰ的模拟结果表明：渣池的周围,尤其是靠近导电结晶器的渣池部分,电压降、电流密度和产生的焦耳热均较大,在绝缘位置附近达到了最大值；渣池温度场呈现中间低,四周高的特点；当体系的有效电压为45V,浇注温度为1590℃时,渣池的最高温度为1853℃,金属熔池深度为484mm。ESCC LM-Ⅱ的模拟结果表明：距离导电环越近,渣池的电压降和电流密度、焦耳热越大,导电环端部与渣池的接触处达到最大值；导电环下方及内部的渣池形成了一个高温区；当体系的有效电压为30V,浇注温度为1590℃时,渣池的最高温度为2006℃,渣池深度为564mm。两种技术方案均使用液态金属进行浇注,通过渣-金反应去气、去夹杂完成精炼,通过渣池发热提供热量,连续抽锭。两种方案的不同之处在于ESCC LM-Ⅰ金属熔池比较浅,但对绝缘材料的要求高；ESCC LM-Ⅱ的电效率高,熔池深度大。模拟和分析了不同工艺参数对ESCC LM-Ⅰ的影响,其合理工艺参数范围为：中包浇注温度为1580～1600℃,有效电压为40～50V,渣池深度为200～300mm,浇注速度为12～16mm.min-1。液态电渣连铸的工业实践属国际首创,其生产工艺需要不断的研究和完善。目前,获得的钢锭表面质量还不理想。低倍组织检验结果表明,铸锭内部一般疏松1.5级、中心疏松1.5级、无缩孔、无裂纹、无表面粗晶裂纹、边缘等轴晶区深度范围为24～33mm。低倍检测结果表明,液态电渣连铸铸锭的质量优于普通连铸的铸锭。