2025年职业技能鉴定考试(高炉炼铁工·高炉炼铁操作工)考前模拟试题附答案

2025年职业技能鉴定考试(高炉炼铁工·高炉炼铁操作工)考前模拟试题附答案一、单项选择题（每题1分，共15题）1.现代高炉内型中，炉腹角设计范围通常为（）A.75°-80°B.80°-85°C.85°-90°D.90°-95°答案：B。炉腹角过小会导致炉料下滑不畅，过大则容易形成边缘气流，实际生产中多控制在80°-85°以平衡透气性和炉料下降速度。2.高炉正常生产时，热风压力与炉顶压力的差值主要反映（）A.煤气利用率B.料柱透气性C.焦炭强度D.矿石软化温度答案：B。压差（热风压力-顶压）是衡量料柱透气性的核心指标，压差升高通常意味着料柱阻力增大。3.当高炉喷煤量由180kg/t增加至200kg/t时，若保持理论燃烧温度不变，需（）A.提高风温B.降低风温C.减少富氧D.增加鼓风湿度答案：A。喷煤量增加会降低理论燃烧温度（煤粉分解吸热），需通过提高风温补偿热量损失以维持温度稳定。4.衡量铁水物理热的主要指标是（）A.[Si]含量B.铁水温度C.[S]含量D.铁水流动性答案：B。物理热直接表现为铁水温度（1450-1550℃），[Si]含量反映化学热，两者共同决定炉温水平。5.高炉炉墙结厚时，初期典型征兆是（）A.边缘气流减弱，炉顶温度降低B.中心气流增强，压差下降C.炉身温度呈带状降低D.铁水含硫量升高答案：C。结厚区域炉墙温度会异常下降，形成固定低温带，是判断结厚的关键特征。6.高炉开炉装料时，首批炉料通常采用（）A.全焦B.空焦（焦炭+熔剂）C.正常料（焦炭+矿石+熔剂）D.净焦（无熔剂焦炭）答案：B。开炉初期需快速加热炉缸，空焦（焦炭+熔剂）既能提供热量，熔剂又能提前造渣保护炉缸。7.高炉风口损坏的主要原因是（）A.风温过高B.冷却水压力不足C.熔渣侵蚀+热应力D.焦炭强度低答案：C。风口前端直接接触高温熔体，熔渣侵蚀和周期性热应力是导致烧损的主因，冷却水压力不足会加剧损坏但非根本原因。8.高炉煤气中CO含量一般为（）A.15%-20%B.20%-25%C.25%-30%D.30%-35%答案：C。高炉煤气成分为CO（25-30%）、CO₂（15-20%）、N₂（50%左右），具体数值随炉况波动。9.高炉操作中，“铜损”指的是（）A.风口铜套磨损量B.渣中CuO含量C.铁水中Cu含量D.冷却壁铜质部件损耗答案：A。“铜损”是行业术语，特指风口铜套的磨损量，反映高炉操作对风口的冲刷程度。10.高炉短期休风（＜4小时）后复风，关键操作是（）A.快速加风至全风B.先通蒸汽再引煤气C.检查风口是否灌渣D.调整喷煤量至正常答案：C。休风后炉内压力下降，渣铁可能倒灌进入风口，复风前必须确认风口无灌渣，否则会引发烧穿事故。11.高炉炉顶温度控制范围通常为（）A.80-150℃B.150-250℃C.250-350℃D.350-450℃答案：B。顶温过低（＜150℃）可能导致布袋除尘结露，过高（＞250℃）则煤气显热损失增加，正常控制在150-250℃。12.高炉造渣制度中，二元碱度（R2）计算公式为（）A.CaO/SiO₂B.(CaO+MgO)/(SiO₂+Al₂O₃)C.CaO/(SiO₂+Al₂O₃)D.(CaO+MgO)/SiO₂答案：A。二元碱度是CaO与SiO₂的质量比，反映炉渣脱硫能力，三元碱度才包含MgO。13.高炉出现“管道行程”时，最直观的现象是（）A.风压骤降，顶压骤升B.风压骤升，顶压骤降C.风压波动大，顶温局部剧升D.铁水含硅量升高答案：C。管道行程是煤气局部突破料柱，导致该区域顶温突然升高（可能超过300℃），同时风压出现剧烈波动。14.高炉冷却系统中，炉缸区域通常采用（）A.工业水冷却B.软水密闭循环冷却C.汽化冷却D.自然风冷却答案：B。炉缸是高温关键区域，需稳定冷却，软水密闭循环冷却（无结垢、温度可控）是主流选择。15.高炉铁水含硫量超标时，最直接的调整措施是（）A.提高炉温（[Si]）B.降低炉渣碱度C.减少焦炭用量D.增加喷煤量答案：A。提高炉温（增加[Si]）可增强炉渣脱硫能力（硫分配系数随温度升高而增大），是快速降硫的有效手段。二、多项选择题（每题2分，共10题）1.高炉送风制度的核心参数包括（）A.风温B.风量C.风压D.鼓风湿度E.富氧率答案：ABCDE。送风制度通过风温、风量、风压、湿度、富氧率等参数控制燃烧带大小和煤气分布。2.影响高炉料柱透气性的主要因素有（）A.焦炭强度（M40/M10）B.矿石粒度组成C.炉渣黏度D.煤气量E.炉顶压力答案：ABCDE。焦炭强度差会粉化增加阻力，矿石粒度不均（粉末多）堵塞空隙，炉渣黏度过高影响液泛，煤气量过大或顶压过低都会降低透气性。3.高炉炉况失常的常见类型包括（）A.炉凉B.炉热C.管道行程D.悬料E.炉缸堆积答案：ABCDE。炉况失常涵盖热制度（炉凉/炉热）、气流分布（管道/悬料）、炉缸工作状态（堆积）等多维度问题。4.高炉喷吹煤粉的主要作用有（）A.降低焦比B.调节炉温C.改善煤气分布D.减少CO₂排放E.提高渣铁温度答案：ABCD。喷煤替代部分焦炭降低焦比，通过调整煤量调节热量（炉温），不同煤种影响燃烧带大小（煤气分布），且煤粉含碳量低于焦炭可减少碳排放，渣铁温度主要由炉温决定。5.高炉日常操作中需重点监控的参数有（）A.热风压力/风量B.炉顶温度/压力C.炉身各层温度D.铁水成分（[Si]/[S]）E.冷却水流量/温差答案：ABCDE。这些参数分别反映送风状态、煤气利用、炉墙侵蚀、热制度、冷却设备工况，是判断炉况的核心依据。三、判断题（每题1分，共10题）1.高炉炉缸直径越大，越有利于强化冶炼。（）答案：×。炉缸直径需与高炉容积匹配，过大可能导致边缘气流发展、中心死焦堆增大，反而影响冶炼强度。2.高炉提高顶压可降低压差，改善料柱透气性。（）答案：√。顶压升高使煤气密度增大、流速降低，料柱阻力减小（压差=热风压力-顶压），透气性改善。3.高炉炉温向凉时，铁水[Si]降低，[S]升高。（）答案：√。炉温降低（物理热/化学热不足）导致脱硫反应（CaO+[S]+[C]=CaS+CO）平衡逆向移动，[S]升高，同时硅还原（SiO₂+2C=Si+2CO）减弱，[Si]降低。4.高炉休风后，必须关闭所有风口窥视孔。（）答案：√。防止空气进入炉内与煤气混合形成爆炸性气体，同时避免炉内热量散失过快。5.高炉喷煤时，煤粉粒度越细越好。（）答案：×。过细煤粉（＜200目占比＞90%）会增加制粉电耗，且易导致喷吹管道堵塞，通常控制-200目占比70-80%为宜。6.高炉炉墙结厚时，应采取发展边缘气流的装料制度（如减小矿角）。（）答案：√。结厚区域需要更多热量冲刷，发展边缘气流可提高炉墙温度，促进结厚层融化。7.高炉铁口深度过浅时，易发生铁水喷溅和跑大流。（）答案：√。铁口过浅（小于规定深度）导致孔道难以维持，铁水流出速度失控，同时渣铁对炉缸壁冲刷加剧。8.高炉煤气中的N₂主要来自鼓风。（）答案：√。鼓风中约79%是N₂，高炉内基本不参与反应，大部分随煤气排出。9.高炉冷却壁水温差增大，说明冷却壁热负荷降低。（）答案：×。水温差（进水-出水温度差）增大，表明单位时间内冷却壁导出的热量增加，热负荷升高（Q=水流量×比热容×温差）。10.高炉开炉时，采用“先焦炭后矿石”的装料顺序是为了保护炉底。（）答案：√。初期装入焦炭可快速加热炉底，避免后续矿石直接接触冷炉底导致炉底温度过低、渣铁凝结。四、简答题（每题5分，共5题）1.简述高炉布料矩阵调整的主要依据及常见调整方法。答案：调整依据：①炉顶温度分布（边缘/中心温度）；②煤气曲线（CO₂含量分布）；③炉身各层温度（判断气流分布）；④料面形状（通过雷达或探尺实测）。调整方法：①改变矿焦角差（增大差角抑制边缘，减小差角发展边缘）；②调整布料圈数（增加某角度圈数强化该方向布料）；③改变布料模式（由多环改为单环或扇形布料）；④调整矿焦装入顺序（正装加重边缘，倒装发展边缘）。2.分析高炉炉温波动的主要原因及应对措施。答案：主要原因：①送风参数波动（风温/风量/富氧率变化）；②原料成分波动（矿石品位、焦炭灰分、熔剂质量）；③装料制度异常（布料偏析、粉末入炉量增加）；④渣铁排放不及时（炉缸存铁过多影响热交换）。应对措施：①稳定送风参数（风温波动＜±20℃，风量波动＜±5%）；②加强原料检验（矿石TFe波动＜±0.5%，焦炭灰分波动＜±0.3%）；③优化装料制度（控制入炉粉末＜5%）；④严格按周期出铁（铁量差＜10%），避免炉缸憋风。3.高炉炉缸冻结的主要征兆及紧急处理步骤。答案：征兆：①铁水温度持续低于1350℃，流动性极差；②渣铁难分离，渣中带铁严重；③风口大量涌渣，甚至灌渣；④风压升高，风量下降，压差剧增；⑤铁水[Si]＜0.2%，[S]＞0.15%。处理步骤：①立即停煤停氧，改为全焦冶炼；②适当降低顶压，减少煤气量；③集中加净焦（每批料增加10-20%焦炭）；④用氧气烧通铁口，强制排放渣铁；⑤小风量操作（维持正常风量的50-60%），逐步加热炉缸；⑥若冻结严重，需休风炸除冻结层后复风。4.简述高炉喷煤系统的安全控制要点。答案：①防爆控制：煤粉仓/管道内O₂浓度＜12%（充N₂保护），温度＜70℃（超温自动喷CO₂）；②防燃控制：制粉系统严禁明火（禁止铁器进入，设置火星探测仪）；③防堵控制：喷吹管道流速＞15m/s（避免沉积），定期清理喷吹罐；④防漏控制：各连接部位密封良好（防止煤粉泄漏引发粉尘爆炸）；⑤监测控制：实时监控CO、O₂、温度、压力等参数（超限自动报警停机）。5.高炉正常炉况的主要特征有哪些？答案：①送风参数稳定（风压/风量波动小，压差正常）；②顶温分布均匀（各点温差＜50℃），煤气CO₂含量＞18%；③炉身各层温度稳定（波动＜±30℃），无局部高温或低温；④铁水物理热充足（＞1450℃），[Si]0.3-0.6%，[S]＜0.05%；⑤渣铁流动性好（炉渣碱度1.05-1.15，黏度＜1.0Pa·s）；⑥风口明亮均匀，无涌渣、灌渣现象，焦炭活跃；⑦探尺下降均匀（每小时4-6批料），无滑尺、悬料。五、综合分析题（每题10分，共2题）1.某高炉近期出现以下现象：风压由380kPa升至420kPa，风量由5000m³/min降至4800m³/min，顶温局部（3、4）由200℃升至280℃，炉身3层温度（对应3、4方向）由450℃降至320℃，铁水[Si]0.4%（正常0.3-0.6%），[S]0.06%（正常＜0.05%）。请分析可能原因并提出处理措施。答案：可能原因：①3、4方向炉墙结厚（炉身温度下降，导致该区域料柱透气性变差，压差升高）；②该区域布料偏析（矿石集中，边缘气流被抑制，煤气被迫从中心或其他方向突破，导致局部顶温升高）；③入炉粉末在该区域堆积（堵塞空隙，增加料柱阻力）。处理措施：①调整布料矩阵（增大3、4方向矿角，减少矿石布量，发展边缘气流冲刷结厚）；②加强原料筛分（减少＜5mm粉末入炉量至＜5%）；③适当提高风温（由1200℃升至1230℃），增加该区域热量；④短时间打开3、4风口窥视孔观察（确认是否有结厚物）；⑤控制喷煤量（由180kg/t降至170kg/t），降低料柱阻力；⑥加强炉身温度监测（每2小时记录一次，观察温度变化趋势）。2.某1080m³高炉计划进行24小时中修（更换部分冷却壁），请制定休风-复风操作方案（包括关键步骤及参数控制）。答案：休风方案：①提前4小时减少喷煤量至100kg/t（降低炉内煤气量）；②休风前2小时停止喷煤，逐渐减风至3000m³/min（风量50%）；③关闭所有风口吹管，确认各放散阀开启；④切断煤气（通蒸汽赶煤气，检测CO＜24ppm）；⑤休风后打水冷却炉顶（控制顶温＜200℃）；⑥检查冷却壁漏水情况（关闭进水阀，观察排水流量）。复风方案：①复风前2小时恢复炉顶加热（停止