2025年冶金工业技能鉴定通关考试题库附完整答案详解【典优】

2025年冶金工业技能鉴定通关考试题库附完整答案详解【典优】一、单项选择题（每题2分，共20题）1.高炉炼铁过程中，主要的还原剂是（）。A.焦炭B.CO和H₂C.石灰石D.铁矿石答案：B解析：高炉炼铁的还原反应主要通过煤气中的CO和H₂完成。焦炭的主要作用是提供热量（燃烧生成CO）和作为料柱骨架，石灰石用于造渣，铁矿石是被还原的对象，因此正确答案为B。2.转炉炼钢过程中，热量的主要来源是（）。A.电能B.铁水物理热与元素氧化放热C.焦炭燃烧D.天然气加热答案：B解析：转炉炼钢为非能耗工艺（需少量氧气），热量主要来自铁水中的硅、碳、锰等元素氧化放热（约占70%）及铁水本身的物理热（约占30%），因此选B。3.连铸坯的“中心偏析”缺陷主要是由于（）导致的。A.结晶器振动频率过高B.二次冷却区冷却不均C.凝固末期钢液补缩不足D.保护渣性能不佳答案：C解析：中心偏析是钢液在凝固末期，树枝晶间富集溶质的钢液因补缩通道堵塞无法流动，最终在铸坯中心区域聚集形成的。二次冷却不均主要导致表面裂纹，结晶器振动影响表面质量，保护渣影响润滑，因此选C。4.轧钢生产中，“控轧控冷”技术的核心目的是（）。A.提高轧制速度B.降低能耗C.改善钢材组织性能D.减少氧化铁皮答案：C解析：控轧（控制轧制温度、变形量）和控冷（控制冷却速度）通过细化晶粒、促进有利相（如铁素体、贝氏体）生成，显著提升钢材强度、韧性等综合性能，因此选C。5.铁矿石的“低温还原粉化率”（RDI）是指（）。A.矿石在500-600℃还原时的粉化程度B.矿石在常温下的抗压强度C.矿石在高炉炉身中上部的软化温度D.矿石中有害元素（如Pb、Zn）的含量答案：A解析：RDI是评价铁矿石在高炉低温区（500-600℃）还原时抵抗粉化能力的指标，粉化率过高会导致高炉透气性恶化，因此选A。6.电炉炼钢中，“泡沫渣”的主要作用是（）。A.提高电弧热利用率B.减少钢水氧化C.增加渣量D.促进脱磷答案：A解析：泡沫渣覆盖电弧，可减少电弧热向炉壁的辐射损失，提高热效率（约20%-30%），同时保护炉衬。脱磷主要依赖高碱度、高氧化性渣，因此选A。7.高炉“炉缸堆积”的典型特征是（）。A.炉顶温度升高B.铁水含硫量降低C.风口工作不均匀，局部挂渣D.风量压力稳定答案：C解析：炉缸堆积时，渣铁流动性差，风口区域局部渣铁滞留导致挂渣，风量压力波动，铁水含硫升高（脱硫反应受阻），炉顶温度可能降低（煤气利用变差），因此选C。8.钢的“淬透性”主要取决于（）。A.钢材尺寸B.冷却速度C.化学成分（如碳、合金元素含量）D.加热温度答案：C解析：淬透性是钢材本身的属性，由奥氏体中的合金元素（如Cr、Mo、Mn）含量决定，这些元素抑制珠光体转变，延长“鼻尖”时间，使钢材在较慢冷却速度下仍能获得马氏体组织。尺寸和冷却速度影响的是“淬硬层深度”，因此选C。9.连铸“结晶器”的主要作用是（）。A.完成钢液的全部凝固B.形成初始坯壳并导出部分热量C.控制拉速D.防止钢水氧化答案：B解析：结晶器是连铸的“心脏”，钢液进入后形成20-30mm厚的初始坯壳（导出约25%的热量），剩余凝固在二次冷却区完成。防止氧化主要靠保护渣或气体保护，因此选B。10.烧结矿的“碱度”是指（）。A.CaO与SiO₂的质量比B.MgO与Al₂O₃的质量比C.FeO与Fe₂O₃的质量比D.CaO与MgO的质量比答案：A解析：烧结矿碱度（R）=（CaO含量）/（SiO₂含量），是影响烧结矿强度、还原性的关键指标。高碱度（R>1.5）烧结矿还原性好、强度高，因此选A。二、多项选择题（每题3分，共10题）1.高炉炉料结构优化的常见组合包括（）。A.高碱度烧结矿+酸性球团矿B.单一酸性烧结矿C.块矿+酸性球团矿D.高碱度烧结矿+块矿答案：ACD解析：单一酸性烧结矿碱度低（R<1.0），还原性差且强度低，无法满足高炉需求。实际生产中多采用高碱度烧结矿（提供强度和脱硫能力）搭配酸性球团矿（改善还原性）或块矿（降低成本），因此选ACD。2.转炉吹炼终点的判断依据包括（）。A.钢水温度B.钢水碳含量C.炉口火焰特征D.副枪检测数据答案：ABCD解析：终点控制需同时满足温度、碳含量（目标成分）、磷硫含量等要求。炉口火焰由亮白转淡（碳氧反应减弱）可辅助判断，副枪（TSC探头）可直接测量温度、碳含量及取样分析，因此全选。3.轧钢过程中，“板形缺陷”的主要类型有（）。A.浪形（边浪、中浪）B.镰刀弯C.厚度超差D.表面划伤答案：AB解析：板形指板带的平直度，浪形（局部延伸不均）和镰刀弯（两侧延伸不均）属于板形缺陷；厚度超差是尺寸精度问题，表面划伤是表面质量问题，因此选AB。4.影响高炉炉况顺行的因素包括（）。A.炉料强度与粒度组成B.送风制度（风量、风温、富氧）C.造渣制度（炉渣碱度、流动性）D.铁水成分答案：ABC解析：炉料强度低易粉化，影响透气性；送风制度直接影响煤气分布和热量供给；炉渣流动性差会导致排渣困难，均影响顺行。铁水成分是炉况顺行的结果而非原因，因此选ABC。5.钢中“非金属夹杂物”的来源包括（）。A.原料带入的杂质（如矿石中的SiO₂）B.冶炼过程中脱氧产物（如Al₂O₃）C.出钢时钢包耐材侵蚀物D.连铸时保护渣卷入答案：ABCD解析：夹杂物分为内生（脱氧、脱硫产物）和外来（耐材、保护渣、原料杂质）两类，四选项均正确。三、判断题（每题2分，共10题）1.高炉富氧鼓风会降低煤气中N₂含量，从而提高煤气热值。（）答案：√解析：富氧后鼓风中O₂比例增加，N₂比例减少，煤气中CO和H₂浓度相对提高（N₂稀释作用减弱），因此热值升高。2.转炉炼钢中，硅的氧化主要发生在吹炼前期（0-5分钟）。（）答案：√解析：硅的氧化反应放热大（ΔH=-850kJ/mol），吹炼初期（铁水硅含量高、温度低）优先氧化，5分钟内硅含量可降至0.1%以下。3.连铸坯的“缩孔”缺陷可以通过增大结晶器冷却强度完全消除。（）答案：×解析：缩孔是钢液凝固收缩未被补缩导致的，增大结晶器冷却会加剧表面与中心的温差，可能加重中心缩孔，需通过低过热度浇注、末端电磁搅拌等措施改善。4.轧钢时，轧制压力随轧件厚度减小而增大。（）答案：√解析：厚度减小，变形区长度增加，同时加工硬化使变形抗力提高，因此轧制压力增大（符合P=K×b×l，K为变形抗力，l为接触弧长）。5.烧结矿的“还原性”越好，高炉冶炼焦比越低。（）答案：√解析：还原性好的烧结矿在高炉内易被CO还原，减少间接还原所需的热量消耗，从而降低焦比。四、简答题（每题5分，共6题）1.简述高炉炼铁的基本原理。答：高炉炼铁是将铁矿石（Fe₂O₃、Fe₃O₄）、焦炭（燃料+还原剂）、熔剂（石灰石）按比例装入高炉，通过风口鼓入高温热风（1000-1200℃）。焦炭燃烧生成CO（2C+O₂=2CO），CO和H₂（来自鼓风水分分解）作为还原剂，在炉身中上部将铁矿石还原为海绵铁（FeO→Fe）；炉腰以下温度升高（>1100℃），海绵铁与C反应生成生铁（Fe+C→Fe₃C）。熔剂（CaO）与矿石中的脉石（SiO₂、Al₂O₃）反应生成炉渣（CaO·SiO₂等），最终铁水和炉渣分别从铁口、渣口排出。2.转炉炼钢中“造渣制度”的主要控制参数及作用是什么？答：主要参数：碱度（R=CaO/SiO₂=3.0-4.5）、氧化性（FeO含量=15%-25%）、流动性（熔点1300-1450℃，黏度<0.5Pa·s）。作用：①脱磷、脱硫（高碱度、高氧化性渣促进P₂O₅、CaS生成）；②保护炉衬（适宜黏度减少侵蚀）；③稳定吹炼（覆盖钢液面，减少喷溅）；④吸附夹杂物（高碱度渣吸附Al₂O₃等夹杂）。3.连铸坯质量控制的关键环节有哪些？答：①钢水质量：控制成分（如C=0.10%-0.16%可减少裂纹）、降低夹杂（全流程保护浇注）；②结晶器控制：合适的振动参数（频率80-120次/分钟，振幅2-4mm）、保护渣性能（熔化温度1000-1100℃，黏度0.1-0.3Pa·s）；③二次冷却：采用弱冷制度（比水量0.8-1.2L/kg），避免表面与中心温差过大；④拉速控制（1.0-1.8m/min），匹配结晶器凝固速度；⑤末端电磁搅拌（改善中心偏析）。五、案例分析题（每题10分，共2题）1.某高炉近期出现炉温波动（[Si]从0.4%升至0.8%，铁水[硫]从0.02%升至0.05%），同时风口出现挂渣现象。分析可能原因及处理措施。答：可能原因：①炉缸堆积：渣铁流动性差（炉渣碱度过高或MgO含量低），导致脱硫反应（CaO+FeS→CaS+FeO）受阻，[S]升高；②送风制度不合理：风温降低或富氧率下降，炉缸热量不足，焦炭燃烧不充分，还原反应减弱，[Si]升高（Si还原需高温，热量不足时Si还原滞后，后期集中反应）；③炉料质量变差：烧结矿粉末增加（>5%），透气性恶化，煤气分布失常，局部区域温度波动。处理措施：①调整造渣制度：降低炉渣碱度（R从1.25降至1.20），适当提高MgO含量（8%-10%），改善炉渣流动性；②强化送风：提高风温（1150℃→1200℃），增加富氧率（2%→3%），提升炉缸热量；③加强筛分：减少入炉粉末（<5%），改善料柱透气性；④控制炉温：适当增加焦炭负荷（矿焦比从4.5降至4.3），稳定[Si]在0.4%-0.6%。2.某厂转炉终点[C]=0.06%（目标0.04%），[P]=0.025%（目标0.015%），分析原因并提出调整方法。答：原因分析：①吹炼终点判断滞后：副枪检测延迟或经验判断失误，碳氧反应未完全（[C]×[O]≈0.0025，[C]高则[O]低，脱磷反应（2[P]+5(FeO)+4(CaO)→4CaO·P₂O₅+5[Fe]）需高氧化性渣，[O]低导致脱磷不彻底；②渣料加入时机不当：石灰加入过晚（应在吹炼前中期加入），碱度（R）未及时提升，影响脱磷效率；③枪位控制不合理：后期枪位过低