近四十年来，电弧炉炼钢技术的发展已取得长足进步，单台电炉产钢量超过100万t/a，出钢次数大于7000炉，变压器利用系数超过10000t/MVA·a，冶炼周期降至60min以内，生产速率提高3～4倍。现代电弧炉炼钢技术的发展，不仅是强化能量的供应，还需改善能量的利用效率，以达到提高生产效率、降低电耗的综合效果。
2 电弧炉炼钢高效化节电集成技术特点
    电弧炉炼钢高效化节电集成技术的特点可归结为：“四”、“二”、“一”，即独特的四元炉料结构；两项单元操作；跨尺度能量集成。

(1) “四”——独特的四元炉料结构
    当前，国外多用“冷废钢+冷生铁”的二元炉料或者是“冷废钢+冷生铁+直接还原铁”三元炉料。
    近年来，我国电弧炉炼钢生产广泛配用热铁水为原料，使炉料增至四元，即冷废钢+冷生铁+直接还原铁+热铁水。热铁水不仅加重了炉内冶金反应的负荷，更因带入的大量物理热和化学热，使电弧炉炼钢过程的能源构成发生了重大变化。电弧炉炼钢炉料结构一般是指各种含铁原料配入量在含铁原料总配入量中所占的比例。目前我国电弧炉炼钢使用的四元炉料结构波动范围是：
    冷废钢配比：40%～100%；
    冷生铁配比：0%～45%；
    热铁水配比：0%～60%；
    直接还原铁配比：0%～40%。
    本文主要针对电弧炉长期、大批量使用四元炉料结构炼钢（独一无二）的生产特点进行研究。
    直接使用传统操作参数指标不能科学描述炉料结构的特点，如提高生铁配比使冶炼电耗降低，可以是降低废钢配比或是降低直还铁配比作用的结果，也可能是两者同时降低产生的效果；当然还存在提高废钢配比、降低直还铁配比的可能。因此，简单使用操作参数分析生产情况，有失偏颇；而之前提出的“炉料结构三角形”研究方法（在2003年“电弧炉炼钢综合节能技术开发”成果中，提出“炉料结构三角形”概念，指出在“废钢+冷生铁+直接还原铁”三元炉料结构中，可以独立改变的只有两个量，建议使用直还铁配比和铁钢比这两个参数来讨论问题）的效果也不明显，研究面临新的问题与挑战。
    由于研究的是更为复杂、涵盖面更广的四元炉料结构，特别是在实际生产中，每炉次的炼钢原料条件都不同，不稳定的情况时有发生，炉料配比相应会大幅改变，可能简化为三元、二元、甚至一元炉料的情况。