炼钢化学质检员考试题及答案

炼钢化学质检员考试题及答案一、单项选择题（每题1分，共30分。每题只有一个正确答案，请将正确选项的字母填在括号内）1.在转炉吹炼过程中，若炉渣中FeO含量突然升高，最可能的原因是（）。A.供氧强度不足  B.石灰加入过量  C.枪位过高  D.铁水硅含量偏低答案：C解析：枪位过高导致氧气射流冲击区远离熔池，搅拌弱，FeO在渣中富集。2.采用火花源原子发射光谱法测定低合金钢中Nb时，最易产生谱线重叠干扰的元素是（）。A.Fe  B.Cr  C.Mo  D.Ti答案：D解析：Nb319.498nm与Ti319.508nm仅差0.01nm，需用高分辨率仪器或干扰校正系数。3.铝脱氧后钢液中全氧T[O]从80ppm降至12ppm，此时钢中Al₂O₃夹杂的生成量（kg/t）约为（）。A.0.34  B.0.68  C.1.02  D.1.36答案：B解析：每降低1ppm[O]生成Al₂O₃0.011kg/t，(80-12)×0.011≈0.68kg/t。4.在X射线荧光光谱仪中，用于消除样品表面粗糙度对强度影响的措施是（）。A.增加管电压  B.采用滤光片  C.旋转样品杯  D.降低准直器角度答案：C解析：旋转样品杯使激发斑点均匀化，降低微观不平度带来的强度漂移。5.红外碳硫仪测定钢中硫时，若样品燃烧后产生“拖尾峰”，首先应检查（）。A.氧气纯度  B.催化剂失效  C.干燥剂是否饱和  D.净化管漏气答案：B解析：催化剂（WO₃或CuO）失效导致SO₂氧化不完全，峰形后拖。6.在火花光谱分析中，内标法选择Fe271.4nm作内标线，其原因是（）。A.灵敏度高  B.自吸收小  C.激发电位与待测线接近  D.波长处于真空紫外答案：C解析：内标线与分析线激发电位相近可抵消光源波动，提高精密度。7.电感耦合等离子体发射光谱（ICP-OES）测定钢中B时，最佳分析线为（）。A.182.6nm  B.208.9nm  C.249.7nm  D.345.4nm答案：A解析：182.6nm为B最强原子线，虽处于真空紫外，但现代仪器可充氩扫气。8.用LECOTC600测定氧氮时，若石墨坩埚预脱气不足，会导致（）。A.氧结果偏高  B.氮结果偏低  C.氧结果偏低  D.氮结果偏高答案：A解析：坩埚表面吸附氧未完全释放，与样品氧一起被检测，造成正偏差。9.在RH精炼真空度达到0.5mbar时，钢液中氢的极限平衡含量（ppm）约为（）。A.0.5  B.1.0  C.1.5  D.2.0答案：B解析：根据Sieverts定律，1600℃、0.5mbar下[H]=1.0ppm。10.钢中酸溶铝与全铝差值过大，说明存在（）。A.AlN  B.Al₂O₃  C.CaO·Al₂O₃  D.MgO·Al₂O₃答案：B解析：酸溶铝为溶解态Al，差值部分主要为Al₂O₃固态夹杂。11.在钙处理过程中，若喂线速度过快，最可能出现的缺陷是（）。A.水口堵塞  B.增氢  C.回磷  D.回硅答案：A解析：Ca汽化剧烈，形成Ca气泡带渣，使Al₂O₃变性不完全，堵塞水口。12.用ICP-MS测定钢中痕量Pb时，为消除²⁰⁴Hg对²⁰⁴Pb的同质异位干扰，可采用（）。A.冷等离子体  B.碰撞反应池通O₂  C.碰撞反应池通H₂  D.高分辨率模式答案：C解析：H₂与Hg⁺发生电荷转移降低Hg⁺丰度，而对Pb⁺影响小。13.在火花光谱仪日常标准化中，高低标样品Al含量分别为0.015%与1.20%，若某次标准化斜率k=1.08，说明（）。A.光源老化  B.积分电容漏电  C.氩气纯度下降  D.入射狭缝位移答案：D解析：斜率>1提示高低标强度差缩小，常见于谱线漂移，需重新寻峰。14.钢中总氧15ppm，显微观察测得夹杂物面积分数0.045%，则夹杂物平均密度（g/cm³）约为（）。A.2.8  B.3.2  C.3.6  D.4.0答案：C解析：假设夹杂物全为Al₂O₃，密度3.9g/cm³，考虑少量硅酸盐，取3.6g/cm³。15.在连铸保护渣中，提高碱度（CaO/SiO₂）将导致（）。A.粘度降低  B.结晶温度升高  C.表面张力升高  D.熔化速度加快答案：B解析：碱度升高，渣中C₂S、C₃S等高熔点相比例增加，结晶温度上移。16.用脉冲加热惰气熔融法测氧，若样品包镍囊封口不严，氧结果将（）。A.偏高  B.偏低  C.无影响  D.随机波动答案：A解析：外部空气渗入，引入额外氧，导致正偏差。17.在直读光谱分析中，氩气露点由–60℃升至–40℃，对碳测定影响最大的是（）。A.背景增大  B.灵敏度下降  C.重复性变差  D.谱线漂移答案：A解析：水分进入激发腔，在190–200nm产生OH分子谱带，抬高C193.1nm背景。18.钢中氮化物夹杂TIN在热轧时呈（）形态，对横向韧性危害最大。A.球状  B.链状  C.立方单晶  D.枝晶答案：B解析：链状TIN沿轧向拉长，形成面状裂纹源，横向冲击值骤降。19.用硫酸–过氧化氢消解钢样后，溶液呈淡红色，提示存在（）。A.Cr(VI)  B.Mn(III)  C.Fe(III)  D.V(V)答案：B解析：Mn(III)在酸性介质中呈淡红，可加入磷酸掩蔽。20.在火花光谱仪中，若激发点呈现“白亮斑”，应首先（）。A.降低预燃时间  B.降低激发频率  C.清理火花台  D.更换电极答案：C解析：白亮斑多为金属蒸气沉积，清理火花台并抛光样品表面即可消除。21.钢中酸溶铝测定采用CAS分光光度法，显色液pH应控制在（）。A.3.5±0.1  B.4.5±0.1  C.5.5±0.1  D.6.5±0.1答案：B解析：pH4.5时Al–CAS络合物吸光度最大，且Fe干扰最小。22.在ICP-OES中，垂直观测模式比轴向观测模式的优势是（）。A.检出限更低  B.基体效应更小  C.线性范围更宽  D.精密度更高答案：B解析：垂直观测缩短等离子体有效路径，降低基体自吸收与背景。23.钢中氧氮联合测定仪中，热导池检测氮时，载气应选用（）。A.He  B.Ar  C.N₂  D.CO₂答案：A解析：He热导系数远高于N₂，可提高检测灵敏度。24.用火花光谱测定不锈钢中Cu，若样品温度由20℃升至80℃，Cu强度变化约为（）。A.+0.5%  B.+1.2%  C.+2.0%  D.+3.5%答案：B解析：温度升高降低原子密度，但增强蒸发，综合效应约+1.2%。25.在RH精炼后期，若钢液中Ca=25ppm、S=30ppm，此时应优先（）。A.补铝  B.喂Ca线  C.喂SiCa线  D.提高真空度答案：C解析：Ca/S≈0.8，需增加Ca至Ca/S≥1.5，采用SiCa线可变性Al₂O₃并进一步脱硫。26.钢中总氧含量与宏观夹杂物评级的关系经验公式为（）。A.T[O]=0.9×B类细系  B.T[O]=1.1×A类粗系  C.T[O]=0.7×C类总和  D.T[O]=1.3×B类粗系答案：D解析：B类粗系（氧化铝条串）与T[O]线性相关，斜率约1.3。27.用扫描电镜能谱分析夹杂物，若谱图中出现Cl峰，最可能来自（）。A.制样水冷  B.抛光液  C.导电胶  D.二次电子探测器答案：B解析：抛光液含Cl⁻，残留于夹杂物表面，造成假峰。28.在连铸坯低倍样上，中心偏析呈“V”形，说明（）。A.拉速过快  B.二冷过强  C.轻压下不足  D.过热度过高答案：C解析：轻压下不足，凝固末端富集溶质无法扩散，形成V形偏析。29.钢中氢扩散系数随温度升高而（）。A.线性增大  B.指数增大  C.指数减小  D.不变答案：B解析：扩散系数D=D₀exp(–Q/RT)，呈指数关系。30.用脉冲加热惰气熔融法测氧，若样品表面涂石墨粉，氧结果将（）。A.偏高  B.偏低  C.无影响  D.随机波动答案：B解析：石墨粉包裹阻碍氧释放，导致负偏差。二、多项选择题（每题2分，共20分。每题有两个或两个以上正确答案，多选、少选、错选均不得分）31.下列哪些因素会导致火花光谱碳结果偏高（）。A.氩气含CO₂  B.样品冷却不充分  C.激发间隔过长  D.入射窗污染答案：A、B、D解析：CO₂引入额外C信号；热样品蒸发增强；窗污染散射使背景扣除失准。32.关于钢中氮的测定，下列说法正确的是（）。A.惰气熔融热导法需用镍囊  B.火花光谱法需用氮化铁标样  C.ICP-MS需用碰撞反应池消除¹⁶O¹⁴N干扰  D.化学法可测酸溶氮答案：A、B、C解析：化学法只能测总氮，无法区分酸溶氮。33.下列哪些夹杂属于塑性夹杂（）。A.MnS  B.CaS  C.(Mn,Fe)S  D.TIN答案：A、C解析：MnS及固溶Fe的MnS在热轧时沿轧向延伸，呈条状。34.在ICP-OES中，以下哪些操作可降低基体效应（）。A.基体匹配  B.内标法  C.降低雾化气流量  D.使用轴向观测答案：A、B解析：基体匹配与内标法直接抵消基体影响；降低雾化气反而可能增强效应；轴向观测增加路径，效应放大。35.钢中氧氮联合测定仪日常维护应包括（）。A.更换干燥剂  B.石墨坩埚预烧  C.热导池零点校准  D.气路泄漏检查答案：A、B、C、D解析：四项均为防止氧氮交叉污染、保证准确度的必要步骤。36.火花光谱分析中，出现“扩散放电”现象的原因有（）。A.氩气纯度低  B.样品表面氧化  C.电极钝化  D.激发频率过高答案：A、B、C解析：扩散放电为能量分散，频率过高仅缩短寿命，非直接原因。37.下列哪些元素在钢中以酸溶态存在时，对CAS光度法测铝产生正干扰（）。A.Be  B.Cr(III)  C.Fe(III)  D.Cu(II)答案：A、B解析：Be、Cr与CAS形成相似有色络合物，Fe(III)经抗坏血酸还原，Cu(II)无影响。38.在RH精炼中，为降低钢液氢，可采取（）。A.提高真空度  B.增大环流气量  C.降低钢水温度  D.加入干燥废钢答案：A、B、D解析：降温降低扩散系数，不利脱氢。39.用SEM-EDS分析夹杂物时，下列哪些因素会导致定量误差（）。A.抛光剂残留  B.导电镀层过厚  C.加速电压过低  D.计数率过低答案：A、B、C、D解析：四项均改变X射线产额或吸收路径，影响k因子。40.连铸保护渣的理化性能包括（）。A.粘度  B.熔化速度  C.结晶温度  D.界面张力答案：A、B、C、D解析：四项均为保护渣设计核心参数。三、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）41.火花光谱法测定高碳钢时，碳强度随预燃时间延长而单调上升。（×）解析：预燃初期强度上升，30s后趋于平稳，过长反而因电极钝化下降。42.红外碳硫仪中，SO₂转化为SO₃需在催化剂室完成，否则硫结果偏低。（√）解析：SO₂部分未被检测，转化后提高硫回收率。43.钢中酸溶铝与总铝差值越大，说明钢水洁净度越高。（×）解析：差值大意味着Al₂O₃多，洁净度低。44.ICP-OES中，雾化气流量增加可提高进样量，但检出限不一定改善。（√）解析：流量大导致等离子体负载增加，温度下降，背景噪声增大。45.在惰气熔融法测氧时，镍囊厚度对氧释放率无影响。（×）解析：过厚降低热传导，延长熔融时间，氧释放不完全。46.火花光谱仪的入射狭缝宽度越窄，光谱分辨率越高，但光通量降低。（√）解析：分辨率与狭缝宽度成反比，强度同步下降。47.钢中氮化物TIN在1200℃开始显著分解，因此热轧前加热可去除。（×）解析：TIN在1200℃仅少量分解，需>1350℃且长时间。48.用X射线荧光光谱测定炉渣时，熔片法可消除矿物效应。（√）解析：高温熔融使矿物结构破坏，降低基体效应。49.在RH精炼中，增加环流气Ar流量可提高脱氮速率。（×）解析：氮脱除主要靠真空，Ar流量对脱氮几乎无影响。50.连铸坯低倍腐蚀样上，中心疏松级别与钢液过热度呈正相关。（√）解析：过热度高，凝固推迟，补缩不足，疏松加重。四、填空题（每空1分，共20分）51.火花光谱分析中，氩气纯度应≥________%，露点≤________℃。答案：99.999，–5052.用ICP-OES测定钢中Pb，常用分析线为________nm，内标线可选________nm。答案：220.3，Fe271.453.惰气熔融热导法测氮，热导池输出信号与N₂浓度呈________关系，需用________气体作载气。答案：线性，氦54.钢中总氧含量≤________ppm时，可判定为“超洁净钢”。答案：1055.连铸保护渣碱度（CaO/SiO₂）一般控制在________之间，结晶温度在________℃范围。答案：0.8–1.2，1050–115056.用硫酸–磷酸混合酸消解高铬钢时，为消除Cr(VI)对滴定的干扰，可加入________还原剂。答案：NaCl或盐酸57.在RH精炼中，脱氢速率常数kH与________成正比，与________成反比。答案：真空度平方根，钢水深度58.火花光谱仪的激发间隙为________mm，电极角度为________°。答案：3，9059.钢中酸溶铝测定采用________显色剂，最大吸收波长为________nm。答案：铬天青S，54560.X射线荧光光谱熔片法常用熔剂为________与________混合物，稀释比________。答案：四硼酸锂，偏硼酸锂，1:10五、简答题（每题6分，共30分）61.简述火花源原子发射光谱测定不锈钢中氮的步骤及注意事项。答案：（1）取样：用砂轮切割机取厚度≥8mm块状样，水冷防止氧化；（2）制样：粒度60氧化铝砂带研磨，纹路一致，避免过热；（3）仪器：氩气纯度≥99.999%，预燃5s，积分10s，氮通道174.2nm；（4）标准化：采用高低氮标样，验证RSD≤2%；（5）注意事项：样品温度≤40℃，激发点距边缘≥5mm，每点间隔≥20mm，发现扩散放电立即停测清台。62.说明脉冲加热惰气熔融法测定氧氮时，石墨坩埚预脱气的目的及判定标准。答案：目的：去除坩埚表面吸附氧、氮及水分，降低空白；方法：1800℃，氦气流400mL/min，脱气≥180s；判定：氧空白≤0.5μg，氮空白≤0.3μg，连续三次空白稳定后方可分析；若空白超标，延长脱气时间或更换坩埚。63.列举炉渣X射线荧光光谱熔片法制备过程中可能出现的误差来源及对策。答案：（1）称量误差：用万分之一天平，熔剂与样品同时称量；（2）熔融温度不足：升至1050℃，保持7min，每2min摇匀一次；（3）坩埚铂黄污染：用Na₂CO₃清洗，灼烧后空白检测；（4）脱模剂过量：LiBr≤20mg，否则片易裂且Na、Li谱线增强；（5）冷却速率不一：置于不锈钢板自然冷却，避免急冷导致玻璃相不均；（6）熔片吸水：干燥器保存≤4h，分析前红外灯预热30s。64.阐述钢中总氧与显微夹杂物面积分数的换算思路，并给出经验公式。答案：思路：假设夹杂物全为Al₂O₃，密度3.9g/cm³，平均厚度t由金相磨抛去除率0.7修正，面积分数S与体积分数V关系：V=2S·t/π；质量分数w(O)=V·ρ·0.632/ρFe，ρFe=7.87g/cm³；经验公式：T[O]=1.05×S（%）+1.2，适用于S=0.01–0.1%，相关系数r=0.92。65.说明RH精炼过程中“钙处理”对夹杂物变性及水口堵塞的影响机理。答案：机理：Ca进入钢液后，将固态Al₂O₃转变为液态CaO–Al₂O₃系低熔点夹杂（如C₁₂A₇，熔点1395℃），改善流动性；同时Ca与S结合生成CaS，减少MnS析出；液态夹杂聚合上浮，降低水口沉积速率；当Ca/S≥1.5时，堵塞指数由0.8降至0.2，连浇炉数提高3倍。六、计算题（每题10分，共30分）66.某钢样火花光谱测定结果如下：C0.045%，S0.008%，Mn1.75%，Si0.28%，P0.015%，Cr0.95%，Ni0.12%，Mo0.22%，Cu0.18%，V0.05%