矿热炉中的许多重要的冶金特性如温度分布、能量传递、电极消耗、电炉特性等与电弧性质有关。      电弧是气体导电形成的。通常的气体由中性原子和分子组成，是不导电的。当气体中的某些组份在外界条件作用下发生电离，气体便具备导电能力。气体电导率变化范围很大，可由零至高于金属导体的电导率值。电弧导电必须满足以下两个条件。      （1）气体中有大量可移动的电荷。所有气体中都存在一定数量的离子和电子，呈现微弱的导电性。这种电离通常是由射线或由来自外层空间的宇宙射线激发的。在电场、温度场作用下气体发生离解和电离作用，导电粒子数量大量增加。气体原子在室温下以400m/s的速度运动。而同一渐度下电子则以105m/s速度运动。温度越高粒子运动的速度越大。       （2）存在使电荷做定向运动的力。在电场的作用下带电粒子加速运动，从而提高带电粒子的能量。       电场强度为0时，气体的残余电离是十分有限的。在外电场的作用下时带电粒子将做定向运动。由于气体中游离的电荷非常少，电流十分微弱。当电压提高到一定程度，带电粒子从电场获得能量；随着电离程度的增加，导电料子数量迅速增加，这时气体被击穿，由绝缘体变为导体。该电压称为击穿电压Vb。击穿电压与气体压力和放电间隙大小有关：Vb=(E/p)pd=Ed 式中：p---气体压力；d---放电间隙；E----电场强度。      气体压力数值很小时电场中气体电离数量很少，击穿电压很高。气体的击穿电压与气体的种类和温度有关。埋弧电炉中炉气的击穿电压为30kV/cm。当电压高手击穿电压的初期，电压会维持不变，电流仍然很小。当气体被电流强烈加热，温度提高到几千摄氏度时气体开始热离解，快速运动的分子相互碰撞产生大量的离子，这时气体的导电能力迅速增强，电弧电压迅速降低，气相中电流密度迅速增加，电流信中于一个通道，这就是电弧。      交流电的方向在每一个周期内变化两次。在每1/2周期内，电弧都经历起弧、长大、衰减和熄弧几个步骤，因此交流电弧不是稳定的。维勒特采用高速摄影机记录了电炉中电弧生成至熄灭的全过程。电弧是在电极端部距离熔体最近的位置上起弧的。当电流增加时电弧向外扩展，直径增加，电弧区形成白色核心，可见高速流动的气流和火焰运动。在下半个周期，电流减少，电弧衰减直至电流为0时电弧熄灭。      在交流电炉中电弧并非经常停留在电极端部的某一固定位置，电弧在电极端部经常跳跃。在阴极部位，电弧以30m/s的速度移动。在无渣法的坩埚区，可以观察到在电极-坩埚壁邮电局极-熔体间发生的电弧。在磁场力的作用下，三相交流电弧与电极呈一定角度，即电弧总是向炉墙一侧偏转。在有渣法反应区中，电弧出现在电极熔体之间，也分布在焦炭颗粒与电极之间。电极端部局部电流密度大于12A/cm2时就可能有电弧产生。电弧也存在于导电的炉料颗粒之间，焦炭和铬矿之间也存在电弧。炉料颗粒之间能否产生电弧主要取决于放电间隙的电压梯度。由于炉料在高温下具有导电性，试验可以观察到混合料中产生电弧现象，但是矿石之间是很难形成电弧的。