2025年冶金工业技能鉴定高分题库附答案详解

2025年冶金工业技能鉴定高分题库附答案详解一、单项选择题（每题2分，共20分）1.高炉炼铁过程中，焦炭的主要作用不包括（）。A.提供热量B.还原剂C.料柱骨架D.脱硫剂答案：D解析：焦炭在高炉中的作用包括燃烧放热（提供热量）、提供CO作为还原剂、支撑料柱保持透气性（骨架作用）。脱硫主要依赖炉渣中的CaO与硫反应提供CaS，焦炭本身不直接作为脱硫剂，故D错误。2.转炉炼钢终点控制时，若钢水氧化性过高，可能导致的问题是（）。A.钢中碳含量偏高B.脱氧剂消耗增加C.炉龄延长D.终点温度偏低答案：B解析：钢水氧化性过高意味着溶解氧（[O]）含量高，脱氧时需加入更多铝、硅铁等脱氧剂与氧反应，导致消耗增加。A错误，碳含量与供氧强度和终点控制有关；C错误，高氧化性会加剧炉衬侵蚀；D错误，氧化性高通常伴随温度偏高（氧与元素反应放热）。3.连铸过程中，结晶器振动的主要目的是（）。A.促进钢水凝固B.防止坯壳与结晶器粘结C.提高拉速D.减少夹杂物答案：B解析：结晶器振动（如正弦振动）通过周期性上下运动，使初生坯壳与结晶器壁分离，避免粘结导致的漏钢事故。A错误，凝固主要依赖结晶器水冷；C错误，拉速由工艺设计决定；D错误，夹杂物控制主要靠中间包冶金和保护浇注。4.某轧钢车间生产Q235B钢板，终轧温度控制在850℃，其目的是（）。A.避免奥氏体晶粒粗化B.促进珠光体转变C.提高变形抗力D.获得等轴晶组织答案：A解析：Q235B为低碳钢，终轧温度一般控制在Ar3（奥氏体向铁素体转变温度）以上（约800-900℃），避免在两相区轧制导致混晶。若终轧温度过高（>950℃），奥氏体晶粒粗化，冷却后铁素体晶粒粗大，强度下降；过低则进入两相区，形成带状组织。B错误，珠光体转变在冷却阶段；C错误，温度降低才会提高变形抗力；D错误，等轴晶主要通过控制凝固过程获得。5.冶金工业中，煤气柜的安全容积范围通常为（）。A.10%-90%B.20%-80%C.30%-70%D.40%-60%答案：B解析：煤气柜作为煤气缓冲储存设备，过低容积（<20%）可能导致活塞倾斜卡阻，过高（>80%）则可能超出设计压力，存在爆裂风险。实际运行中一般控制在20%-80%以保证安全。二、判断题（每题1分，共10分）1.高炉富氧鼓风会降低煤气中CO含量，从而减少煤气热值。（）答案：×解析：富氧鼓风提高了风中氧浓度，焦炭燃烧更充分，单位体积鼓风产生的CO量增加（O2浓度↑→C燃烧提供CO↑），煤气中CO比例升高，热值提高（CO热值高于N2）。2.电炉炼钢中，泡沫渣的主要作用是隔绝空气，减少钢水吸气。（）答案：×解析：泡沫渣的核心作用是埋弧加热（电弧被炉渣覆盖，减少热辐射损失，提高热效率），同时可保护炉衬、吸收夹杂物。隔绝空气主要靠炉门密封和惰性气体保护。3.连铸二冷区采用气雾冷却比水冷却更易控制铸坯表面温度，减少裂纹。（）答案：√解析：气雾冷却是将水雾化后与压缩空气混合喷射，冷却强度可调范围大（通过气水比调节），能更均匀地控制铸坯表面温度，避免局部过冷导致的热应力裂纹，适用于高裂纹敏感性钢种（如管线钢、轴承钢）。4.热轧带钢卷取温度过高会导致氧化铁皮增厚，降低表面质量。（）答案：√解析：卷取温度过高（>700℃）时，带钢在卷取后仍处于高温状态，氧化铁皮（Fe3O4、Fe2O3）持续生长，厚度增加，后续酸洗难度加大，表面光洁度下降。5.煤气管道置换时，用氮气置换煤气属于“惰性气体置换法”，置换终点需检测煤气浓度<0.5%（体积分数）。（）答案：√解析：煤气管道检修前需用氮气（惰性气体）置换内部煤气，防止动火时爆炸。根据《工业企业煤气安全规程》（GB6222-2005），置换后煤气浓度应低于爆炸下限的20%（焦炉煤气爆炸下限约5%，故需<1%；高炉煤气爆炸下限约30%，故需<6%），但实际操作中通常要求<0.5%以确保安全。三、简答题（每题5分，共30分）1.简述高炉炉缸堆积的主要原因及处理措施。答案：主要原因：①炉温长期偏低，渣铁流动性差；②炉料粉末多，软熔带位置下移，炉缸透气性恶化；③操作制度不合理（如风速过低、鼓风动能不足）；④原料硫含量高，炉渣碱度波动大，脱硫不充分，形成高熔点炉渣。处理措施：①提高炉温（增加焦炭负荷或喷煤量），改善渣铁流动性；②调整送风制度（增大风口面积或提高风速），增强炉缸活跃性；③控制入炉粉末（<5%），改善料柱透气性；④稳定炉渣碱度（R=1.05-1.15），适当提高MgO含量（8%-10%）降低炉渣熔点。2.转炉炼钢吹炼过程中，“返干”现象的表现及危害是什么？如何预防？答案：表现：炉渣变稠、结团，氧枪枪位升高时火焰减弱，取样观察钢水发暗，炉渣不易倒出。危害：①渣-钢反应受阻，脱磷、脱硫效率下降；②氧枪喷头易粘渣，寿命降低；③返干后突然化渣可能引发喷溅，威胁安全。预防措施：①控制枪位（前期低枪位快速化渣，中期适当提枪避免过吹）；②调整渣料加入时机（分批加入石灰，避免一次性加入过多）；③控制熔池温度（避免前期温度过低导致石灰未熔化）；④适当加入萤石或铁矾土助熔（但需控制用量防止炉衬侵蚀）。3.连铸过程中，“结晶器液面波动”的主要原因有哪些？对铸坯质量有何影响？答案：主要原因：①拉速波动（如自动控制系统故障）；②中间包水口堵塞或结瘤导致钢水流量变化；③结晶器振动参数设置不当（振幅、频率与拉速不匹配）；④保护渣性能不稳定（熔点、粘度波动）。对质量的影响：①液面波动过大（>±5mm）会导致保护渣卷入钢水，形成皮下夹渣；②液面下降时初生坯壳与空气接触，局部激冷产生裂纹；③液面上涨时可能覆盖结晶器铜板水缝，影响冷却效果，导致漏钢。4.简述轧钢过程中“板形控制”的主要手段及原理。答案：主要手段及原理：①工作辊弯辊（正负弯辊）：通过液压缸对工作辊施加弯辊力，改变辊缝凸度，补偿轧制力引起的轧辊弹性弯曲；②轧辊交叉（如PC轧机）：上下工作辊交叉一定角度，利用交叉产生的辊缝凸度调节板形；③轧辊分段冷却（热凸度控制）：通过调整轧辊表面各段冷却水量，改变轧辊热膨胀量，形成所需辊型；④采用可变凸度轧辊（VC辊）：辊内部装有可膨胀的油腔，通过油压调节辊身凸度，适应不同规格板带的板形要求。5.冶金企业煤气中毒事故的主要预防措施有哪些？答案：①设备密闭：煤气管道、阀门、设备接口处定期检查，防止泄漏（可使用煤气检测仪或肥皂水试漏）；②通风置换：煤气区域保持良好通风（如设置强制通风机），进入煤气设备前必须用氮气置换，检测CO浓度<24ppm（安全值）；③个体防护：作业人员佩戴CO检测仪和防毒面具（如长管式面具或正压式呼吸器）；④培训教育：定期进行煤气安全知识培训，掌握中毒急救方法（如将患者移至通风处，解开衣领，必要时心肺复苏）；⑤设置警示标志：煤气区域悬挂“煤气危险”标识，禁止无关人员进入。四、综合分析题（每题10分，共40分）1.某高炉日产铁水6000吨，焦比380kg/t，煤比150kg/t，风温1150℃，风压0.35MPa，最近3天炉况出现难行，炉顶温度波动大（150-300℃），渣铁物理热不足（铁水温度1480℃，正常1500-1530℃）。请分析可能原因，并提出调整方案。答案：可能原因：①炉温不足：焦比或煤比偏低，或煤粉燃烧率低（风温低、鼓风含氧低），导致热量不足；②透气性恶化：入炉粉末多（烧结矿转鼓指数下降），软熔带变厚，煤气分布失常；③送风制度不合理：风口面积过大（风速低，鼓风动能不足），炉缸中心不活跃；④炉渣性能差：碱度过高（R>1.2）或MgO含量低（<8%），炉渣熔点高、流动性差。调整方案：①提高炉温：适当降低焦炭负荷（如焦比由380kg/t增至390kg/t），或提高煤粉燃烧率（增加富氧率至3%，风温提高至1200℃）；②改善透气性：控制入炉粉末（烧结矿<5%，焦炭<8%），适当减少熔剂用量（降低渣量）；③调整送风制度：缩小部分风口面积（如将Φ120mm风口改为Φ115mm），提高风速（目标200-220m/s），活跃炉缸中心；④优化炉渣成分：降低碱度至1.08-1.12，提高MgO含量至9%，改善炉渣流动性（目标粘度<1.0Pa·s）。2.某转炉厂生产HRB400E抗震钢筋（成分：C0.20%，Si0.50%，Mn1.40%，V0.04%），终点出钢时发现钢水[C]=0.06%（目标0.08-0.12%），[P]=0.025%（目标<0.020%），[O]=800ppm（正常400-600ppm）。请分析原因，并提出改进措施。答案：原因分析：①碳含量低：可能是吹炼终点拉碳不及时（供氧过量），或后吹时间过长（补吹导致碳进一步氧化）；②磷含量高：前期渣料加入不足（石灰量少），或吹炼中期温度过高（>1450℃）导致炉渣返干，脱磷反应（2[P]+5(FeO)+4(CaO)=(4CaO·P2O5)+5[Fe]）逆向进行；③氧含量高：终点碳低（[C]与[O]成反比），或脱氧剂加入量不足（出钢时未及时加铝铁）。改进措施：①优化终点控制：采用副枪动态控制（TSC），在碳含量0.10%时提枪，避免后吹；②加强脱磷操作：前期分两批加入石灰（总量40kg/t），控制中期温度（1350-1400℃），保持炉渣碱度（R=3.0-3.5）和FeO含量（18-22%）；③脱氧调整：出钢时按0.8kg/t加入铝铁（[Al]s=0.02-0.04%），并加入硅锰合金（Mn≥1.4%），降低钢水氧含量（目标<400ppm）；④后吹预防：若必须后吹，补吹时间≤2min，并加入少量石灰（5kg/t）重新化渣，避免磷回升。3.某连铸机生产200mm×1500mm板坯，拉速1.2m/min，近期铸坯表面出现纵向裂纹，经检验裂纹处成分无异常。请分析可能原因，并提出解决措施。答案：可能原因：①结晶器冷却强度过大：铜板水缝堵塞或水流速过高（>6m/s），导致初生坯壳厚度不均（角部冷却快，坯壳厚；宽面中部冷却慢，坯壳薄），应力集中产生裂纹；②结晶器锥度不合适：倒锥度过小（<1.0%/m），坯壳收缩后与结晶器间隙增大，二次冷却区坯壳受拉应力；③保护渣性能差：熔化温度过高（>1150℃）或粘度太大（>1.0Pa·s），导致渣膜厚度不均（局部无渣膜润滑），摩擦力增大；④结晶器振动参数不当：负滑脱时间过长（>0.3s），坯壳与结晶器粘结，拉坯时产生撕裂。解决措施：①调整结晶器冷却：降低水流量（目标800-900m³/h），控制出口水温差（8-10℃），清理水缝堵塞物；②优化结晶器锥度：根据钢种碳含量（如0.08-0.15%包晶钢），采用动态锥度（宽面锥度1.2-1.5%/m）；③更换保护渣：选择低熔点（1080-1120℃）、低粘度（0.6-0.8Pa·s）的包晶钢专用渣，保证渣膜均匀（厚度2-3mm）；④调整振动参数：采用正弦振动（振幅5mm，频率180次/min），控制负滑脱时间（0.2-0.25s），减少粘结风险。4.某热轧厂生产3mm厚Q345B钢板，力学性能检测发现屈服强度仅300MPa（目标≥345MPa），延伸率28%（正常≥20%），但抗拉强度500MPa（正常470-630MPa）。请分析可能原因，并提出调整方案。答案：原因分析：屈服强度低可能是因为终轧温度过高（>900℃），奥氏体晶粒粗大（晶粒度6-7级，正常8-9级），冷却后铁素体晶粒粗大（尺寸>15μm），导致强度下降；延伸率偏高与铁素体晶粒粗大有关（粗大晶粒塑性较好）；抗拉强度正常说明珠光体含量（约12%）和析出强化（如Nb、V碳氮化物）未受显著影响。调整方案：①降低