炭素焙烧工职业技能考试题(附答案)

炭素焙烧工职业技能考试题(附答案)一、单项选择题（每题2分，共20分）1.炭素焙烧过程中，环式焙烧炉的主要加热方式是（）。A.电加热B.直接火焰加热C.热辐射传导D.蒸汽加热2.炭素生坯焙烧时，填充料的主要作用不包括（）。A.固定炭块位置B.防止炭块氧化C.吸收挥发分D.均匀传递热量3.焙烧曲线中“保温段”的主要目的是（）。A.减少燃料消耗B.使炭块内外温度均匀C.降低炉体热负荷D.延长设备使用寿命4.炭素焙烧常用的填充料粒度范围一般为（）。A.0.1-1mmB.1-3mmC.5-10mmD.10-20mm5.焙烧过程中，粘结剂沥青的挥发分主要在（）温度区间排出。A.100-200℃B.200-300℃C.300-500℃D.500-800℃6.环式焙烧炉中，“火焰系统”的移动周期通常为（）。A.4-6小时B.8-12小时C.16-24小时D.24-36小时7.炭素焙烧最高温度一般控制在（）。A.800-1000℃B.1000-1200℃C.1200-1300℃D.1300-1500℃8.焙烧后炭块体积密度偏低的主要原因可能是（）。A.升温速率过慢B.保温时间过长C.填充料粒度偏大D.生坯成型密度不足9.焙烧炉排烟系统的作用是（）。A.增加炉内压力B.排出燃烧废气和挥发分C.提高火焰温度D.减少热损失10.炭块焙烧后出现“鼓泡”缺陷的主要原因是（）。A.填充料含水量过高B.升温阶段挥发分排出不畅C.冷却阶段降温过快D.生坯配方中骨料比例过高二、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）1.环式焙烧炉的火道是独立加热单元，与相邻火道无热量交换。（）2.填充料的导热性越好，越有利于炭块均匀受热。（）3.焙烧过程中，升温速率越快，生产效率越高，因此应尽可能提高升温速率。（）4.炭素生坯焙烧前需在炉内预压，防止高温下变形。（）5.焙烧炉燃烧系统的空燃比过小会导致燃料不完全燃烧，产生积碳。（）6.冷却阶段采用强制通风可以缩短冷却时间，但可能增加炭块裂纹风险。（）7.焙烧曲线中的“低温段”（＜300℃）主要目的是排出生坯中的水分。（）8.填充料重复使用时，需筛除细粉，避免透气性下降。（）9.炭块焙烧后电阻率偏高，可能是因为最高温度不足或保温时间不够。（）10.环式炉火焰系统移动时，需同步调整各火道的燃烧量和排烟阀开度。（）三、简答题（每题6分，共30分）1.简述环式焙烧炉的主要结构组成及其功能。2.炭素焙烧升温曲线的制定需考虑哪些关键因素？3.填充料在焙烧过程中需满足哪些技术要求？请列举3项。4.焙烧冷却阶段应重点控制哪些参数？简述原因。5.燃料燃烧不完全对焙烧过程有哪些危害？四、计算题（每题10分，共20分）1.某炭块生坯尺寸为1000mm×500mm×400mm（长×宽×高），需装入环式炉料箱中焙烧。已知料箱内部尺寸为1200mm×600mm×500mm，填充料填充系数（填充料体积/料箱有效体积）为0.85，求该料箱需填充多少立方米的填充料？（计算结果保留两位小数）2.某焙烧炉需将炭块从室温（25℃）升温至1250℃，要求平均升温速率为3℃/h。若升温过程分为三个阶段：低温段（25-300℃）速率2℃/h，中温段（300-800℃）速率3℃/h，高温段（800-1250℃）速率4℃/h。计算总升温时间（结果保留整数）。五、综合分析题（20分）某炭素厂环式焙烧炉生产过程中，发现某料箱内炭块出现严重横向裂纹。经检测，裂纹集中在炭块中部，深度约5mm，且同一炉内相邻料箱炭块无此问题。请分析可能的原因，并提出针对性的解决措施。答案一、单项选择题1.B2.C3.B4.B5.C6.C7.C8.D9.B10.B二、判断题1.×2.√3.×4.×5.√6.√7.√8.√9.√10.√三、简答题1.环式焙烧炉主要由炉体、火道、料箱、燃烧系统、排烟系统组成。-炉体：承载结构，维持炉内温度场；-火道：燃料燃烧的通道，通过隔墙向料箱传递热量；-料箱：放置炭块和填充料的空间，与火道相邻；-燃烧系统：包括燃烧器、燃料管道，提供热源；-排烟系统：包括排烟管道、排烟阀、烟囱，排出废气并调节炉内压力。2.关键因素包括：-生坯尺寸：大尺寸炭块需更低的升温速率，避免内外温差过大；-粘结剂类型：煤沥青的挥发分含量和软化点影响挥发分排出速率；-原料特性：骨料与粘结剂的配比影响热应力分布；-设备条件：炉体保温性能、火道供热能力限制升温速率上限。3.技术要求：-耐高温：在1300℃下不熔融、不分解；-低反应性：与炭块不发生化学反应，避免污染；-合适的粒度组成：保证透气性（避免挥发分积聚）和导热性（均匀传热）；-低含硫量：防止硫元素渗入炭块，影响产品质量（任选3项）。4.重点控制参数：-降温速率：过快会导致炭块内外温差大，产生热应力裂纹；-冷却均匀性：需通过调节通风量或移动冷却罩，确保各部位温度同步下降；-最终冷却温度：一般需降至100℃以下方可出炉，避免炭块氧化。5.危害：-燃料浪费：未完全燃烧的可燃成分（如CO）随废气排出，增加能耗；-火道结焦：未燃烧的碳颗粒沉积在火道内壁，降低传热效率；-炉温不均：局部燃烧不充分导致火道温度偏差，影响炭块质量；-环境污染：排放CO、炭黑等污染物，增加环保压力。四、计算题1.料箱有效体积=（1200-1000）×（600-500）×（500-400）mm³？不，正确计算应为料箱内部体积减去炭块体积。料箱内部体积=1.2m×0.6m×0.5m=0.36m³；炭块体积=1.0m×0.5m×0.4m=0.20m³；填充料体积=（料箱内部体积-炭块体积）×填充系数=（0.36-0.20）×0.85=0.16×0.85=0.136m³≈0.14m³。（注：实际生产中填充料填充的是炭块与料箱之间的间隙，因此正确计算应为料箱内体积减去炭块体积后乘以填充系数。）2.各阶段时间计算：-低温段：（300-25）℃÷2℃/h=275÷2=137.5h；-中温段：（800-300）℃÷3℃/h=500÷3≈166.67h；-高温段：（1250-800）℃÷4℃/h=450÷4=112.5h；总时间=137.5+166.67+112.5≈416.67h≈417h。五、综合分析题可能原因：1.该料箱填充料分布不均：局部填充料堆积或粒度偏大，导致炭块中部导热不良，升温时内外温差过大，产生热应力裂纹；2.燃烧系统异常：对应火道的燃烧器堵塞或燃料供应量不足，导致该料箱中部温度升温速率过快（或局部温度过高）；3.排烟系统故障：该料箱对应的排烟阀开度异常，导致挥发分排出不畅，内部气体压力增大，撑裂炭块；4.生坯质量问题：该料箱炭块生坯在成型时中部密度偏低（如模具磨损），焙烧时抗热应力能力弱。解决措施：1.检查填充料装填质量：确保填充料粒度均匀（1-3mm），装填时分层振实，避免局部堆积；2.排查燃烧系统：清理对应火道的燃烧器，检查燃料压力和空燃比，确保燃烧稳