電渣重熔法生產(chǎn)的鋼比大氣下冶煉和澆鑄的鋼具有更好的使用性能。原因是鋼液在特殊選配的保護(hù)渣下進(jìn)行結(jié)晶，其精煉條件最佳。但是電渣重熔需有兩個(gè)冶金工序，故煉鋼成本大大(成倍)超過(guò)電弧爐煉鋼，后者賴于爐外深度精煉，在去除有害雜質(zhì)方面也能達(dá)到同樣的純凈度；另外，生產(chǎn)電渣重熔鋼錠的電能消耗也超過(guò)電爐煉鋼的二倍以上。因此限制了當(dāng)今電渣重熔工藝的應(yīng)用。如果采用自耗電極繞其軸心旋轉(zhuǎn)的電渣重熔工藝，則用電渣重熔法生產(chǎn)鋼錠的.肖耗就可顯著降低。
旋轉(zhuǎn)電極棒在重熔時(shí)，其流體力學(xué)狀態(tài)的特點(diǎn)，與電極棒垂直安裝時(shí)產(chǎn)生的不同。自耗電極旋轉(zhuǎn)時(shí)，其下面區(qū)域?qū)⑿纬缮仙脑?；由于渣流的上升，緊靠電極熔化端的渣流被加熱而達(dá)到最高溫度。而在一般工藝下，則是熔渣沖刷電極棒熔化錐體，熱量傳給結(jié)晶器壁后，依靠熔渣在電極下面區(qū)域的移動(dòng)，使鋼液熔池邊界處的熔渣達(dá)到最高溫度。
自耗電極旋轉(zhuǎn)時(shí)，其熔化端是平面，因此結(jié)晶器中的渣面低于傳統(tǒng)工藝的渣面。在傳統(tǒng)工藝下，由于埋人渣中的熔化錐排擠熔渣，致使渣池的高度較高。這樣，由于熔渣與結(jié)晶器冷卻壁的接觸面積減小，從而使熱損失(因重熔工藝參數(shù)的不同)減少9～13%。電極棒端平面的存在，使能在熔劑量減少10～15%的情況下，仍能保證電極與液態(tài)熔池間所需的距離。
此外，自耗電極的旋轉(zhuǎn)還能顯著提高重熔過(guò)程的精煉能力，原因是電極棒端面上的鋼液層(膜)厚度均勻且極薄(與非金屬夾雜物的尺寸相當(dāng))，正是這個(gè)邊界是精煉的限制性環(huán)節(jié)。在離心力的作用下，從電極棒端面上甩出的鋼液滴，其尺寸是很小的，因此非金屬夾雜物處在相間界面上被熔劑吸附并隨后被同化的可能性增大。
電渣重熔精煉去夾雜過(guò)程的重要時(shí)刻是鋼液滴在熔劑中的停留期間(或通過(guò)的路程)。電極棒旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的離心力，能夠保證鋼液在電極的熔化表面上作徑向運(yùn)動(dòng)。當(dāng)鋼液滴被甩離電極棒時(shí)，將沿一定的軌跡運(yùn)動(dòng)，此軌跡與自耗電極的旋轉(zhuǎn)速度有關(guān)。在該場(chǎng)合下，鋼液滴通過(guò)的平均路程比不旋轉(zhuǎn)電極重熔時(shí)多一倍。鋼液滴落人鋼液池時(shí)形成一定的幾何形狀。由于旋轉(zhuǎn)電極下面鋼液滴所到之處很分散，故能保證整個(gè)重熔期間液態(tài)熔池的底是平面(因而結(jié)晶的前沿也是平面)，從而使鋼錠結(jié)晶結(jié)構(gòu)的質(zhì)量得到改善。鑒于上述優(yōu)點(diǎn)，故決定通過(guò)改變自耗電極的旋轉(zhuǎn)速度，對(duì)控制重熔速度的可能性問(wèn)題進(jìn)行研究。在不同工藝參數(shù)下，試驗(yàn)研究了電極棒的旋轉(zhuǎn)速度對(duì)電極重熔速度的影響，并查明該關(guān)系具有極值特征。極點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的是，在給定的工藝參數(shù)下，生產(chǎn)率為最高，精煉條件為最佳。
電渣鋼質(zhì)量和性能的均勻性，在很大程度上取決于渣池溫度制度的穩(wěn)定性。但是在重熔過(guò)程中自耗電極的長(zhǎng)度在減小，因而它的電阻在減小，渣池的高度也在減小。因?yàn)樗挠谛纬稍?。此外，電極棒要變熱。這些變化，將導(dǎo)致供給渣池的電功率增大，因而重熔的速度不斷加快?？梢?，理化過(guò)程的進(jìn)行條件和結(jié)晶速度均在發(fā)生變化。
按照推薦的工藝，在550電渣爐上重熔了許多爐1Cr2Ni4A鋼。電極棒直徑為80mm，結(jié)晶器直徑為150mm，熔劑為AH。電參數(shù)：I=2.3kA。用文獻(xiàn)中類似的算式，確定出了具體試驗(yàn)條件下，電極棒的熔化速度隨其旋轉(zhuǎn)速度增加的關(guān)系；保證最大生產(chǎn)率的電極旋轉(zhuǎn)速度為80n/min。這一關(guān)系的存在，使得以如下方式進(jìn)行重熔過(guò)程成為可能，即在整個(gè)重熔期，以電極棒的旋轉(zhuǎn)速度從80n/min降至60n/min來(lái)補(bǔ)償電阻的降低。重熔過(guò)程中不斷調(diào)整重熔的線速度，當(dāng)線速度增大時(shí)，即降低電極棒的旋轉(zhuǎn)速度，以達(dá)到最初給定的生產(chǎn)率。這樣，就能在不改變重熔電參數(shù)的情況下，使渣池的恒定熱制度得以確保。
分析表明，新工藝的采用，能夠保證低倍組織無(wú)缺陷，鋼錠高度和截面上的化學(xué)均勻性非常好。試驗(yàn)錠的宏觀特點(diǎn)是，枝晶主軸的方向更加明顯地平行于鋼錠的軸心。