轴承钢应具有优良的性能及质量,电渣重熔作为一种二次精炼的方法,可以有效去除夹杂物和提高轴承钢的性能。而电渣重熔过程处于高温大电流环境,通过实验测量手段对其温度场和凝固组织进行研究存在困难。为此,本文以G20轴承钢为研究对象,针对电渣重熔渣系进行优化及改良,随后测试分析了其熔点、粘度等物性,然后将其物性运用于ANSYS和Pro CAST软件,建立了针对国内某企业G20轴承钢电渣重熔过程的多物理场及凝固组织的数学模型,通过模拟分析得到了不同工艺参数对电渣重熔过程的影响。最后在数值模拟的基础上,对G20轴承钢的电渣重熔过程进行了工业试验。首先,本文在电渣重熔常用的“三七渣”（70%Ca F2-30%Al2O3）基础上,通过调整渣中Ca F2、Al2O3、Ca O、Mg O成分,设计了三组新渣系,并进行了测试。结果表明:设计的三种新渣系较“三七渣”,其熔点降低60～90℃,密度、光学碱度提高。在1250～1450℃内,粘度为0.005～0.009Pa·s,高温粘度稳定性好,同时电导率降低,综合考虑选定L3（60%Ca F2-25%Al2O3-10%Ca O-5%Mg O）渣系进行后续模拟及工业试验。其次,通过对G20轴承钢电渣重熔过程的传热进行了模拟分析。结果表明:焦耳热集中生成在渣池,最大焦耳热生成在电极与渣池接触角部,最高温度在电极下方。电极插入深度对中心轴线温度的影响较之电流更大,但渣金界面的温度均高于钢锭的液相线温度1493℃。相同电极插入深度20mm,电流从1300A增加到1700A,中心轴线温度最大值从1813℃上升到1958℃。相同1500A电流下,电极插入深度从10mm增加到30mm,中心轴线温度最大值从2187℃下降到1753℃。然后,基于CAFé模块对G20轴承钢微观组织进行了模拟分析。结果表明:电渣锭主要组织为柱状晶,底部为竖直的,在中上部是与轴向呈一定角度,沿中心轴对称分布。熔池温度从1560℃升高到1600℃,电渣锭金属熔池深度逐渐增加,熔池温度每增加20℃,在铸锭5/6高度的晶粒数量分别增加约2.1%、16.3%,平均晶粒半径分别减小约4.6%、4.8%。水冷强度从3000(（2·8）~2·-1)增加到5000(（2·8）~2·-1),电渣锭金属熔池深度逐渐变浅,水冷强度每增加1000(（2·8）~2·-1),在铸锭5/6高度的晶粒数量分别增加约4.9%、31.4%,平均晶粒半径分别减少约13.2%、13.0%。最后,开展G20轴承钢电渣重熔生产试验,并对重熔后钢锭进行了测试分析。结果表明:钢中氧含量为14ppm,电极棒氢含量≤2ppm,钢中只有小于0.5级的D类夹杂物,且钢样中Cr、Ni等元素无偏析,成分均匀,获得了高洁净的轴承钢。