2025年炉外精炼工职业技能考试题库及答案(完整版)

2025年炉外精炼工职业技能考试题库及答案(完整版)一、选择题（一）单项选择题1.炉外精炼中，LF炉主要的精炼手段是（）。A.真空脱气B.吹氩搅拌C.造白渣精炼D.喂丝答案：C解析：LF炉即钢包精炼炉，主要通过造白渣进行精炼，白渣具有良好的脱硫、吸附夹杂等作用。真空脱气是VD、VOD等精炼设备的主要功能；吹氩搅拌是一种辅助手段；喂丝也是精炼中的一种操作，但不是LF炉的主要精炼手段。2.钢液中氧的存在形式主要是（）。A.气态氧B.溶解氧C.氧化物夹杂D.以上都是答案：B解析：在钢液中，氧主要以溶解氧的形式存在。气态氧在钢液中含量极少；氧化物夹杂是氧与其他元素反应后的产物，不是氧的主要存在形式。3.下列哪种精炼方法可以有效降低钢中的氢含量（）。A.LF炉精炼B.RH精炼C.CAS-OB精炼D.喂丝处理答案：B解析：RH精炼是一种真空循环脱气精炼方法，通过将钢液在真空环境下循环流动，能够有效去除钢中的氢、氮等气体。LF炉精炼主要侧重于脱硫、升温等；CAS-OB精炼主要用于成分微调、升温等；喂丝处理主要是进行合金化和夹杂物变性处理。4.钢包吹氩搅拌的主要作用不包括（）。A.均匀钢液温度B.促进夹杂物上浮C.脱碳D.均匀钢液成分答案：C解析：钢包吹氩搅拌可以使钢液充分混合，从而均匀钢液温度和成分，同时搅拌产生的气泡能够吸附夹杂物并促进其上浮。而脱碳一般需要特定的氧化环境和条件，钢包吹氩搅拌本身不具备脱碳的功能。5.精炼渣的碱度是指（）。A.CaO/SiO₂B.MgO/SiO₂C.Al₂O₃/SiO₂D.CaO/Al₂O₃答案：A解析：精炼渣的碱度通常用渣中CaO与SiO₂的质量比来表示，即CaO/SiO₂。碱度是衡量精炼渣性质的重要指标，对脱硫、吸附夹杂等精炼效果有重要影响。（二）多项选择题1.炉外精炼的主要目的包括（）。A.降低钢中杂质含量B.调整钢的成分C.改善钢的质量D.提高炼钢生产效率答案：ABCD解析：炉外精炼可以通过各种手段去除钢中的杂质，如硫、磷、氢、氮等；能够精确调整钢的成分，满足不同钢种的要求；改善钢的质量，提高钢的纯净度和性能；同时可以分担转炉或电炉的部分任务，提高炼钢生产效率。2.下列属于炉外精炼设备的有（）。A.转炉B.LF炉C.RH精炼装置D.VD炉答案：BCD解析：转炉是炼钢的主要设备，用于将铁水炼成钢水。而LF炉、RH精炼装置和VD炉都属于炉外精炼设备，分别具有不同的精炼功能。LF炉主要进行造渣精炼、升温等；RH精炼装置用于真空脱气；VD炉也是用于真空处理。3.影响钢液脱碳反应的因素有（）。A.钢液温度B.钢中碳含量C.气相中CO分压D.钢中氧含量答案：ABCD解析：钢液脱碳反应是一个复杂的过程，受到多种因素的影响。钢液温度升高有利于脱碳反应的进行；钢中碳含量是脱碳反应的基础，碳含量越高，脱碳的潜力越大；气相中CO分压越低，脱碳反应越容易向正方向进行；钢中氧含量是脱碳反应的必要条件，足够的氧含量才能保证碳的氧化。4.精炼过程中常用的脱氧剂有（）。A.铝B.硅铁C.锰铁D.钛铁答案：ABCD解析：在精炼过程中，铝、硅铁、锰铁和钛铁都可以作为脱氧剂使用。铝是一种强脱氧剂，能够有效降低钢中的氧含量；硅铁和锰铁也是常用的脱氧剂，同时还可以起到合金化的作用；钛铁也有一定的脱氧能力，并且可以在钢中形成有益的钛化物。5.炉外精炼对耐火材料的要求有（）。A.高温强度高B.抗侵蚀性好C.热稳定性好D.成本低答案：ABC解析：炉外精炼过程中，耐火材料需要承受高温、钢液和熔渣的侵蚀以及温度变化等作用。因此，要求耐火材料具有高温强度高，以保证在高温下不发生变形和损坏；抗侵蚀性好，能够抵抗钢液和熔渣的化学侵蚀；热稳定性好，能够承受温度的急剧变化而不破裂。虽然成本也是一个考虑因素，但不是炉外精炼对耐火材料的主要要求。二、判断题1.炉外精炼可以完全去除钢中的所有杂质。（）答案：错误解析：炉外精炼可以显著降低钢中的杂质含量，但由于技术和成本等因素的限制，不可能完全去除钢中的所有杂质。总会有极少量的杂质残留在钢中。2.LF炉精炼过程中，钢液的温度会不断降低。（）答案：错误解析：LF炉配备有加热装置，一般采用电弧加热的方式，在精炼过程中可以对钢液进行升温，以满足精炼工艺和后续连铸等工序对钢液温度的要求，所以钢液温度不一定会不断降低。3.钢包吹氩搅拌强度越大，精炼效果越好。（）答案：错误解析：钢包吹氩搅拌强度需要控制在合适的范围内。搅拌强度过大可能会导致钢液裸露，增加钢液的二次氧化，同时还可能引起钢包内衬的冲刷损坏等问题。只有合适的搅拌强度才能达到良好的精炼效果。4.精炼渣的流动性越好，精炼效果越好。（）答案：正确解析：精炼渣具有良好的流动性有利于渣钢之间的充分接触和反应，能够更好地实现脱硫、吸附夹杂等精炼功能。流动性差的渣可能会影响精炼反应的进行和夹杂物的上浮去除。5.RH精炼过程中，钢液的循环流量越大，脱气效果越好。（）答案：正确解析：在RH精炼中，钢液的循环流量越大，钢液在真空室内的更新速度越快，更多的钢液能够与真空环境接触，从而更有利于氢、氮等气体的脱除，脱气效果也就越好。三、简答题1.简述炉外精炼的意义。答：炉外精炼具有多方面的重要意义：-提高钢的质量：通过去除钢中的杂质，如硫、磷、氢、氮等，以及夹杂物，提高钢的纯净度和性能，满足高端制造业对钢材质量的严格要求。-扩大钢种范围：可以精确调整钢的成分，生产出各种不同成分和性能的钢种，满足不同行业的多样化需求。-提高炼钢生产效率：分担转炉或电炉的部分任务，缩短炼钢时间，提高炼钢设备的生产能力。-降低生产成本：合理的炉外精炼工艺可以减少炼钢过程中的废品率，提高金属收得率，同时降低能源消耗。2.说明LF炉精炼的主要工艺步骤。答：LF炉精炼的主要工艺步骤如下：-钢包就位：将装有初炼钢水的钢包吊运至LF炉精炼工位。-电极下降：降下电极，通过电弧加热钢液，使钢液升温至合适的精炼温度。-造渣：向钢包内加入造渣材料，如石灰、萤石等，形成具有良好脱硫、吸附夹杂等性能的精炼渣。-吹氩搅拌：向钢包底部吹入氩气，使钢液充分搅拌，均匀钢液温度和成分，促进夹杂物上浮。-成分调整：根据钢种要求，向钢包内加入合金材料，调整钢液的化学成分。-精炼过程监控：在精炼过程中，实时监测钢液的温度、成分等参数，根据监测结果及时调整工艺操作。-精炼结束：当钢液的温度、成分等达到工艺要求后，停止加热和吹氩，升起电极，完成LF炉精炼。3.分析钢包吹氩搅拌对钢液精炼的作用原理。答：钢包吹氩搅拌对钢液精炼的作用原理主要体现在以下几个方面：-均匀钢液温度：吹入的氩气形成气泡，在钢液中上升过程中带动钢液流动，使钢液各部分充分混合，从而消除温度梯度，均匀钢液温度。-均匀钢液成分：搅拌作用使钢液中的合金元素和其他成分充分扩散，避免成分偏析，保证钢液成分的均匀性。-促进夹杂物上浮：氩气泡在上升过程中会吸附钢液中的夹杂物，将其带到钢液表面，然后被熔渣吸收，从而去除钢中的夹杂物，提高钢的纯净度。-加速化学反应：搅拌增强了钢液与熔渣之间的传质和传热过程，使钢渣反应更加充分，有利于脱硫、脱氧等化学反应的进行。4.简述RH精炼的脱气原理。答：RH精炼的脱气原理基于真空条件下气体的溶解度与压力的关系。根据亨利定律，在一定温度下，气体在钢液中的溶解度与该气体在气相中的分压成正比。在RH精炼过程中，将钢包内的钢液通过上升管和下降管循环引入到真空室内。在真空环境下，气相中氢、氮等气体的分压极低，钢液中的氢、氮等气体就会从钢液中逸出，进入气相，然后被真空泵抽出。随着钢液的不断循环，更多的钢液进入真空室进行脱气处理，从而使钢液中的氢、氮含量不断降低，达到脱气的目的。5.如何提高精炼渣的脱硫效果？答：提高精炼渣的脱硫效果可以从以下几个方面入手：-提高渣的碱度：适当提高精炼渣中CaO的含量，增加碱度，有利于脱硫反应的进行。因为CaO可以与硫反应生成CaS，从而将硫固定在渣中。-降低渣的氧化性：渣中的氧化性物质会抑制脱硫反应，因此要尽量降低渣中FeO等氧化性物质的含量，为脱硫创造有利的还原环境。-提高渣的流动性：良好的流动性可以使渣钢之间充分接触，加快硫在渣钢之间的传质过程，提高脱硫效率。可以通过调整渣的成分，如加入适量的萤石等助熔剂来改善渣的流动性。-加强搅拌：通过钢包吹氩搅拌等方式，使钢液和熔渣充分混合，增加硫的扩散速度，促进脱硫反应的进行。-控制合适的精炼温度：适当提高精炼温度可以加快脱硫反应的速度，但温度过高也会带来一些负面影响，如增加能源消耗和耐火材料的侵蚀等，因此要控制在合适的范围内。四、计算题1.已知钢液的初始硫含量为0.03%，精炼后钢液的硫含量为0.005%，钢液的质量为100t，计算本次精炼的脱硫率和脱除的硫的质量。解：-脱硫率计算公式为：脱硫率=（初始硫含量-精炼后硫含量）/初始硫含量×100%将初始硫含量0.03%和精炼后硫含量0.005%代入公式可得：脱硫率=（0.03%-0.005%）/0.03%×100%=83.33%-脱除的硫的质量=钢液质量×（初始硫含量-精炼后硫含量）将钢液质量100t=100×10³kg，初始硫含量0.03%=0.0003，精炼后硫含量0.005%=0.00005代入公式可得：脱除的硫的质量=100×10³×（0.0003-0.00005）=25kg答：本次精炼的脱硫率为83.33%，脱除的硫的质量为25kg。2.在LF炉精炼过程中，已知钢液的初始温度为1580℃，加热功率为5000kW，加热时间为20min，钢液的质量为80t，钢液的比热容为0.8kJ/（kg·℃），忽略热损失，计算加热后钢液的温度。解：首先计算加热过程中钢液吸收的热量Q，根据公式Q=Pt（P为功率，t为时间）P=5000kW=5000×10³W，t=20min=20×60sQ