本文以CaCl₂-CaF₂二元系和BaF₂-CaF₂-CaCl₂三元系为电解质,CaO为原料,熔盐电解制备Al-Ca合金,研究了熔盐物理化学性质,并考察了电解工艺参数。采用下沉式与上浮式两种结构的电解槽,成功的制取了铝钙合金,合金中Ca浓度最高可达14%,高于钢铁冶炼脱硫脱氧剂5%的要求,完全满足了生产的需要。测定了CaCl₂-CaF₂体系和BaF₂-CaF₂-CaCl₂体系密度,熔盐的密度随温度的升高而下降;CaO的加入对熔盐密度的影响不大,CaF₂和BaF₂的加入会显著增加熔盐密度。采用差热-热重分析法,测定了CaCl₂-CaF₂体系初晶温度为640℃,BaF₂-CaF₂-CaCl₂体系初晶温度710℃;采用连续变化电导池常数（CVCC）法测定了电解体系的电导率,电解质的电导率随温度的升高而增大,随CaO的加入量增加而减小。对熔盐物理化学性质的研究,为选择电解质的组成和电解温度打下基础。采用循环伏安法研究了CaCl₂-CaF₂体系的电化学行为,以碳为研究电极时,在阳极上产生氯气,在阴极上产生钙之外,还有中间产物CaC₂,当向CaCl₂-CaF₂体系中添加CaO后,在扫描电位时,负于氯离子析出电位前有一个氧化电流峰,此电流峰是氧离子O^2-离子放电生成CO₂的电流峰。论文考查了电解温度、电流密度和电解时间等条件对反电动势和电流效率的影响。研究结果表明,采用铝液下沉式电解槽,在CaCl₂-CaF₂-CaO电解体系中,反电动势随电流密度的增加而增大、随电解时间的延长而逐渐升高;反电动势随极距的增加有所上升,随温度的升高而下降。电流效率随温度的增加降低,随电流密度先增加后降低,电解时间为1h时,电流效率最高为71%。研究结果表明,采用铝液上浮式电解槽,在BaF₂-CaF₂-CaCl₂-CaO电解体系中,反电动势随电流密度的增加而增大、随电解时间的延长而逐渐升高、随温度的升高而下降。电流效率随温度的增加降低、随电流密度先增加后降低的,电解时间为1.5h时,电流效率最高为80%。铝钙合金产品X射线衍射分析结果表明,其物相主要为Al与Al₄Ca,铝钙合金扫描电镜分析表明产物合金成分均匀。