2025年炼钢考试题及答案

2025年炼钢考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.2025年某钢厂采用氢基竖炉预还原工艺生产直接还原铁（DRI），其主要还原气体中氢气占比需达到多少才能满足低碳冶金要求？A.30%～40%B.50%～60%C.70%～80%D.90%～95%2.转炉顶底复吹过程中，底吹气体由氮气切换为氩气的主要目的是？A.降低钢水氮含量B.提高脱碳速率C.增强熔池搅拌D.减少炉衬侵蚀3.采用RH真空精炼处理超低碳钢时，若真空度从67Pa降至13Pa，钢水脱碳速率将如何变化？A.基本不变B.显著提高C.略有下降D.大幅下降4.2025年某厂推广的“双渣法”转炉炼钢工艺中，第一次倒渣的关键判断指标是？A.炉渣碱度（CaO/SiO₂）≥2.5B.渣中FeO含量≤15%C.钢水温度≥1480℃D.渣中P₂O₅含量≥1.2%5.连铸过程中，采用电磁搅拌（EMS）主要改善铸坯的哪种缺陷？A.表面裂纹B.中心偏析C.皮下气泡D.结疤6.计算钢水氧含量时，若已知[C]×[O]=0.0025（1600℃，1atm），当钢水碳含量为0.05%时，理论平衡氧含量（ppm）为？A.200B.300C.400D.5007.2025年新型电炉炼钢采用“废钢预热+氧气喷吹”技术，其核心目的是？A.减少电极消耗B.提高废钢熔化速率C.降低钢水氮含量D.增加炉渣氧化性8.以下哪种脱氧剂的脱氧能力最强（1600℃，1atm）？A.硅铁（Si）B.铝（Al）C.锰铁（Mn）D.钛铁（Ti）9.转炉吹炼终点时，若钢水氧化性过强（氧含量过高），最可能导致的问题是？A.合金收得率降低B.脱磷效率下降C.钢水温度不足D.炉渣发泡严重10.连铸结晶器保护渣的主要功能不包括？A.润滑坯壳B.控制传热C.吸收夹杂物D.提高拉速11.计算转炉氧枪枪位时，需重点考虑的参数不包括？A.熔池深度B.氧气流量C.钢水碳含量D.炉衬厚度12.2025年某厂采用“转炉-氩站-连铸”短流程生产普碳钢，氩站吹氩时间应控制在？A.2～5minB.8～12minC.15～20minD.25～30min13.以下哪种元素是钢中常见的有害元素（需严格控制）？A.铬（Cr）B.镍（Ni）C.磷（P）D.钒（V）14.电炉炼钢过程中，“泡沫渣”的主要作用是？A.减少热辐射损失B.提高脱碳速率C.降低电极消耗D.以上均是15.钢水凝固时，若冷却速率过快，可能导致铸坯出现？A.中心疏松B.缩孔C.枝晶偏析D.表面纵裂二、填空题（每空1分，共20分）16.2025年炼钢行业重点推广的低碳技术包括________、________和氢基冶金等。17.转炉炼钢的主要原料包括铁水、废钢、________和________。18.钢水脱氧方法可分为沉淀脱氧、________和________三类。19.连铸二冷区的冷却方式主要有________和________两种。20.转炉吹炼过程可分为________、________和终点控制三个阶段。21.衡量炉渣脱硫能力的指标是________，其计算公式为________。22.电炉炼钢的“四脱”任务是脱碳、________、________、脱气。23.钢中非金属夹杂物按来源可分为________和________两类。24.2025年某厂转炉煤气回收的关键指标是CO含量≥________，氧含量≤________。25.连铸结晶器液面波动应控制在________以内，否则易导致________缺陷。三、简答题（每题8分，共40分）26.简述2025年转炉炼钢“少渣冶炼”工艺的技术要点及优势。27.对比分析LF炉（钢包精炼炉）与VD炉（真空脱气炉）的主要功能差异。28.说明钢水“过冷度”对连铸坯凝固组织的影响，并列举提高过冷度的措施。29.解释“回磷”现象的产生机理，转炉炼钢中如何防止终点回磷？30.2025年某厂采用“智能化炼钢”系统，简述该系统在转炉吹炼过程中的主要应用场景。四、综合分析题（每题15分，共30分）31.某厂转炉吹炼终点检测数据如下：[C]=0.04%，[P]=0.025%，温度=1670℃，氧含量=900ppm，炉渣成分（%）：CaO=52，SiO₂=18，FeO=15，MgO=8，P₂O₅=2.5。（1）判断该炉次是否满足普碳钢（C≤0.20%，P≤0.030%）的终点要求；（2）分析氧含量过高的可能原因；（3）提出调整吹炼工艺以降低终点氧含量的措施。32.某厂采用“电炉+LF+连铸”流程生产304不锈钢（含Cr18%～20%，Ni8%～10%），近期出现连铸坯表面裂纹缺陷。结合不锈钢凝固特性和生产流程，分析可能的原因并提出改进措施。答案一、单项选择题1.C2.A3.B4.D5.B6.D7.B8.B9.A10.D11.D12.B13.C14.D15.C二、填空题16.煤气循环利用；碳捕集与封存（CCUS）17.造渣剂（石灰、白云石）；冷却剂（铁矿石、氧化铁皮）18.扩散脱氧；真空脱氧19.水喷雾冷却；气水混合冷却20.硅锰氧化期；碳氧化期21.硫分配比（Ls）；Ls=（S）/[S]22.脱磷；脱硫23.内生夹杂物；外来夹杂物24.35%；2%25.±3mm；卷渣或漏钢三、简答题26.技术要点：①控制铁水硅含量（≤0.35%）减少渣量；②优化造渣制度（少加石灰，利用前期渣）；③采用顶底复吹强化熔池搅拌；④终点渣溅渣护炉循环利用。优势：降低石灰消耗15%～20%，减少渣量20kg/t钢以上，提高金属收得率0.5%～1.0%，降低碳排放8～12kgCO₂/t钢。27.LF炉主要功能：①电弧加热（升温速率3～5℃/min）；②造高碱度还原渣脱硫（硫分配比Ls可达300～500）；③精确合金化（成分控制偏差≤±0.01%）；④促进夹杂物上浮（吹氩搅拌）。VD炉主要功能：①真空脱气（氢含量≤2ppm，氮含量≤50ppm）；②真空脱碳（超低碳钢[C]≤0.003%）；③部分脱氧（利用碳氧反应降低氧含量）。差异：LF侧重温度、成分调整和深脱硫，VD侧重气体和超低碳控制。28.过冷度是实际凝固温度与理论凝固温度的差值。过冷度增大，形核率提高，晶粒细化，铸坯组织均匀性改善；过冷度过小，晶粒粗大，易产生偏析和疏松。提高措施：①增加冷却强度（二冷区水量）；②降低浇注温度（控制过热度15～30℃）；③采用电磁搅拌促进形核；④添加晶粒细化剂（如钛、钒）。29.回磷机理：吹炼终点温度过高或炉渣碱度降低时，炉渣中P₂O₅与钢水中的[C]、[Si]反应，P重新进入钢水（反应式：2（P₂O₅）+5[Si]=4[P]+5（SiO₂））。防止措施：①控制终点温度（普碳钢≤1680℃）；②保持炉渣高碱度（R=3.0～3.5）；③终点前加入少量石灰稠化炉渣；④出钢时避免下渣（渣层厚度≤50mm）。30.应用场景：①吹炼前期：通过副枪或激光测碳仪实时检测熔池成分（[C]、[Si]、温度），动态调整氧枪枪位和加料制度；②吹炼中期：利用炉气分析系统（CO、CO₂浓度）在线计算脱碳速率，优化供氧流量；③终点控制：结合模型预测终点[C]、温度，自动修正补吹时间；④数据追溯：存储吹炼过程参数（氧耗、料耗、温度曲线），用于工艺优化和质量分析。四、综合分析题31.（1）普碳钢要求[C]≤0.20%（满足），[P]≤0.030%（满足），温度1670℃（正常范围1650～1700℃），因此终点成分和温度达标，但氧含量900ppm偏高（正常≤700ppm）。（2）氧含量过高原因：①吹炼后期脱碳速率下降，氧气过量；②终点温度偏高（1670℃促进碳氧反应平衡右移）；③熔池搅拌不足（底吹气体流量低），碳氧反应不充分；④铁水初始硅含量低（前期渣量少，氧利用效率低）。（3）调整措施：①降低终点温度（控制1650～1660℃）；②优化底吹氩气流量（由300L/min增至400L/min），强化熔池搅拌；③终点前3min加入100kg硅铁预脱氧，消耗部分溶解氧；④采用动态控制模型，根据炉气分析提前降枪减少过量供氧。32.可能原因：①不锈钢凝固区间宽（304不锈钢凝固温度1398～1454℃），柱状晶发达，易产生应力集中；②LF精炼后钙处理不当（Ca/Al比<0.15），提供高熔点Al₂O₃夹杂物，破坏坯壳连续性；③连铸结晶器冷却不均（水缝偏差>0.5mm），局部热应力过大；④拉速波动（±0.1m/min）导致坯壳厚度不均；⑤保护渣性能不匹配（熔点过高，润滑不足）。改进措施：①优化LF