电炉熔炼的实质是将炉料加入矿热电炉中，在电热作用下将炉料熔化并发生与反射炉熔炼相同的各种物理化学变化，形成铜锍、炉渣和烟气。

电炉熔炼加热和熔化

将电极从炉顶插入熔池渣层，通电后电能就会转变为热能。在电极附近，电流密度和电极与炉渣之间的气膜电阻都很大，因此在电极附近会产生微弧放电并集中了大量的热量，使电极附近炉渣的温度很高；而在距离电极远的区域，则由于电流密度小和炉渣电阻比气膜电阻小的缘故，热量较少，温度也低，至炉墙处温度最低。由于电炉内温度分布不均，电极附近炉渣过热大、密度小，所以它向上流动到熔体表面，其流动至电极周围与炉料接触时传热给炉料，使之熔化；形成的熔体温度低、密度大，容易下沉。因此，在电极周围熔池内形成炉渣的对流循环运动，进而不断地发生传热和熔化以及与反射炉熔炼相同的各种物理化学变化。由此可见，电炉的传热是依靠过热炉渣加热炉料，而熔化和反应过程在炉料内部进行。由于这个缘故，电炉炉气温度低，炉气不直接参加反应，而且电能效率高。

电炉熔炼供电和调节

大型矿热电炉有6根电极，每对电极与一个单相变压器相连接，变压器的一次线圈具有几个接触点（挡数），可以使二次电压有不同的数值。随着二次电压的不同，供给炉内的功率也不同，电压越高，功率越高，因而热量越多，故当开炉、停炉或者改变炉料、床能力时，就可以用改变电压的方法来调节供入炉内的电功率，亦即改变供入的热量。但是当电炉在一定的电压下工作时，由于熔池负荷的变动，会使二次电流的数值发生波动。当电流达到变压器的最大电流时，电流的波动会迫使变压器保护装置自动跳闸；而不在最大电流工作时，电流的波动又会使变压器效率降低。为了改变这种情况，常用升降电极的办法来调整熔池的负荷。为了保持一定的电流值，熔池的负荷必须保持不变，当炉渣的比电阻因气膜状态、料堆大小及位置、炉渣成分和深度变化而发生改变时，就可以相应地用增大或减小电极埋人深度的办法来维持平衡。电极的升降可自动控制或用卷扬机械来进行。

电炉熔炼的优点是：

(1)熔池温度易于调节，并能获得较高的温度，可处理含难熔物较多的物料，炉渣易于 过热，有利于四氧化三铁的还原，渣含有价金属量较低。

(2)炉气量较小，含尘量较低。完善的电炉密封，可提高烟气二氧化硫浓度，并可加以 利用。

(3)对物料的质量适应范围大，可以处理一些杂料、返料。

(4)容易控制，便于操作，易于实现机械化和自动化。

(5)炉气温度低，热利用率达45%～60%，炉顶及部分炉墙可以用廉价的耐火黏土砖 砌筑。

电炉熔炼的缺点是：

(1)电能消耗大，需要费用高。

(2)对炉料含水分要求严格(不高于3%)。

(3)脱硫率低(16%～20%)，处理含硫量高的物料时，应在熔炼前采取必要的脱硫措施。

电炉熔炼是利用电流通过熔融炉料产生的高温进行熔炼的过程，只能熔炼干燥过的生精矿或焙烧矿，20世纪初（1903年）电炉在铜工业中开始应用。其优点是：可利用炉气的SO₂，适合处理难熔物料，电能效率高。其缺点是：不能利用精矿反应的热能，电能消耗大，费用高。因此，电炉熔炼仅在电能供应方便的地区采用。

电炉用电由三根电极供给三相交流电，还原熔炼所需热量靠电极与熔渣接触产生电弧和电流通过炉料和炉渣产生，即热量在炉料内部产生，所以炉料受热熔化和化学反应是在炉料内部进行，因此，电炉的熔炼是还原反应和造渣同时进行的，靠近电极的炉渣，由于温度升高和渣中存在反应所产生的气体使其密度降低而沿电极上浮，到达表面后便向四周水平扩散，而温度较低的炉料则吸收过热炉渣的热量而熔化，已熔化的炉料和已降温的炉渣混合在一起，因为其密度增加而下沉，当降到电极插入的深度时，一部分向电极作水平运动而成为连续循环的一部分，而其他的部分则继续沉降到料堆的末端，而沿着炉料下部熔化表面作水平运动，就这样大部分熔体往下落入下部比较平静的渣层，而进行渣和目标的分离。

国内领先的生产基地武汉红巨星电炉有限公司生产的中频电炉广泛用于：

有色金属的熔炼[主要用在熔炼钢、合金钢、特种钢、铸铁等黑色金属材料以及不锈钢、锌等有色金属材料的熔炼，也可用于铜、铝等有色金属的熔炼和升温，保温，并能和高炉进行双联运行。]

锻造加热[用于棒料、圆钢，方钢，钢板的透热，补温，兰淬下料在线加热，局部加热，金属材料在线锻造（如齿轮、半轴连杆、轴承等精锻）、挤压、热轧、剪切前的加热、喷涂加热、热装配以及金属材料整体的调质、退火、回火等。]

调质热处理[主要供轴类（直轴、变径轴，凸轮轴、曲轴、齿轮轴等）；齿轮类；套、圈、盘类；机床丝杠；导轨；平面；球头；五金工具等多种机械（汽车、摩托车）零件的表面热处理及金属材料整体的调质、退火、回火]等。

中频熔炼电炉加热装置具有体积小，重量轻、效率高、热加工质量优及有利环境等优点正迅速淘汰燃煤炉、燃气炉、燃油炉及普通电阻炉，是新一代的金属加热设备。

中频熔炼电炉是铸造锻造及热处理车间的主要设备， 其工作的稳定性、可靠性及安全性是流水作业的铸造锻造及热处理生产线正常稳定工作的保证。

中频熔炼电炉把三相工频交流电，整流后变成直流电，再把直流电变为可调节的中频电流，供给由电容和感应线圈里流过的中频交变电流，在感应圈中产生高密度的磁力线，并切割感应圈里盛放的金属材料，在金属材料中产生很大的涡流。这种涡流同样具有中频电流的一些性质，即，金属自身的自由电子在有电阻的金属体里流动要产生热量。例如，把一根金属圆柱体放在有交变中频电流的感应圈里，金属圆柱体没有与感应线圈直接接触，通电线圈本身温度已很低，可是圆柱体表面被加热到发红，甚至熔化，而且这种发红和熔化的速度只要调节频率大小和电流的强弱就能实现。如果圆柱体放在线圈中心，那么圆柱体周边的温度是一样的，圆柱体加热和熔化也没有产生有害气体、强光污染环境。