2025年炉外精炼工职业技能考试题库及答案(完整版)

2025年炉外精炼工职业技能考试题库及答案(完整版)一、选择题（每题2分，共40分）1.炉外精炼过程中，氩气搅拌的主要作用是（）A.加热钢液B.去除钢中气体C.均匀钢液成分和温度D.增加钢中碳含量答案：C解析：氩气搅拌可使钢液产生流动，从而使钢液成分和温度均匀分布，加热钢液一般采用其他方式，去除钢中气体不是氩气搅拌的主要作用，且氩气搅拌不会增加钢中碳含量。2.真空脱气处理时，钢液中的氢含量与真空度的关系是（）A.真空度越高，氢含量越高B.真空度越高，氢含量越低C.两者没有关系D.真空度变化对氢含量影响不大答案：B解析：根据亨利定律，在真空条件下，随着真空度的提高，钢液中氢的分压降低，氢会从钢液中逸出，从而使钢液中氢含量降低。3.钢包精炼炉（LF）中，常用的造渣材料是（）A.石灰石B.萤石C.石英砂D.焦炭答案：B解析：萤石是LF炉常用的造渣材料，它可以降低炉渣的熔点，改善炉渣的流动性。石灰石主要用于转炉造渣，石英砂一般用于调整炉渣成分但不是主要造渣材料，焦炭是还原剂不是造渣材料。4.炉外精炼过程中，脱硫反应是（）A.吸热反应B.放热反应C.既不吸热也不放热D.先吸热后放热答案：B解析：脱硫反应是一个放热反应，降低温度有利于脱硫反应的进行，但实际生产中还需要综合考虑其他因素。5.喂丝工艺中，喂入铝丝的主要目的是（）A.脱氧B.脱硫C.脱磷D.增碳答案：A解析：铝是一种强脱氧剂，喂入铝丝主要是为了去除钢液中的氧，提高钢的纯净度，对脱硫、脱磷作用不明显，也不会增碳。6.以下哪种精炼方法主要用于去除钢中的夹杂物（）A.真空脱气B.吹氩搅拌C.钢包喷粉D.加热升温答案：C解析：钢包喷粉可以将粉状的脱硫剂、脱氧剂等喷入钢液中，与夹杂物发生反应，使夹杂物聚集长大，从而更容易上浮去除。真空脱气主要去除气体，吹氩搅拌主要均匀成分和温度，加热升温与去除夹杂物无关。7.炉外精炼时，钢液的升温速度与（）有关A.加热功率B.钢包容量C.钢液初始温度D.以上都是答案：D解析：加热功率越大，升温速度越快；钢包容量越小，相同加热功率下升温速度越快；钢液初始温度不同，升温过程也会受到影响，所以以上因素都与钢液升温速度有关。8.精炼渣的碱度是指（）A.CaO与SiO₂的质量比B.SiO₂与CaO的质量比C.MgO与SiO₂的质量比D.CaO与Al₂O₃的质量比答案：A解析：精炼渣的碱度通常定义为渣中CaO与SiO₂的质量比，碱度对炉渣的性能和精炼效果有重要影响。9.采用RH真空精炼时，钢液循环流量与（）有关A.提升气体流量B.浸渍管内径C.真空室压力D.以上都是答案：D解析：提升气体流量越大，钢液循环动力越大；浸渍管内径影响钢液的流通面积；真空室压力改变会影响钢液的流动状态，所以以上因素都与钢液循环流量有关。10.在炉外精炼过程中，防止钢液二次氧化的措施不包括（）A.采用保护渣B.增加吹氩量C.采用密封装置D.快速出钢答案：B解析：采用保护渣可以隔绝空气，防止钢液与空气接触氧化；密封装置也能起到类似作用；快速出钢减少钢液在空气中暴露时间，可防止二次氧化。增加吹氩量主要是为了搅拌钢液，不是防止二次氧化的措施。11.炉外精炼过程中，脱磷反应的有利条件是（）A.高碱度、高氧化性渣B.低碱度、高氧化性渣C.高碱度、低氧化性渣D.低碱度、低氧化性渣答案：A解析：脱磷反应需要高碱度的炉渣来提供足够的碱性物质与磷反应，同时高氧化性渣可以将磷氧化成磷酸根，从而促进脱磷反应的进行。12.精炼过程中，钢中氮含量的变化主要与（）有关A.精炼时间B.精炼气氛C.钢液温度D.以上都是答案：D解析：精炼时间越长，钢液与气氛接触时间越久，氮含量可能会发生变化；精炼气氛中氮的含量和性质会影响钢中氮的吸收或去除；钢液温度也会影响氮在钢液中的溶解度，所以以上因素都与钢中氮含量变化有关。13.钢包底吹氩的透气砖堵塞的原因可能是（）A.氩气流量过大B.钢液温度过高C.钢渣侵蚀D.透气砖材质过硬答案：C解析：钢渣侵蚀会使透气砖的气孔被堵塞，导致透气性能下降。氩气流量过大一般不会导致堵塞，钢液温度过高可能会影响透气砖寿命但不是堵塞的主要原因，透气砖材质过硬与堵塞无关。14.以下哪种精炼设备可以实现连续精炼（）A.LF炉B.VD炉C.CASOB装置D.中间包精炼装置答案：D解析：中间包精炼装置可以在钢液连续通过中间包的过程中进行精炼处理，实现连续精炼。LF炉、VD炉、CASOB装置一般是间歇式精炼。15.精炼过程中，调整钢液成分时，合金加入顺序一般是（）A.先加易氧化的合金，后加不易氧化的合金B.先加不易氧化的合金，后加易氧化的合金C.同时加入所有合金D.没有固定顺序答案：B解析：先加入不易氧化的合金，避免易氧化合金在加入过程中被过早氧化，影响合金的收得率，所以一般先加不易氧化的合金，后加易氧化的合金。16.炉外精炼时，钢液的过热度对精炼效果（）A.有影响，过热度越高越好B.有影响，过热度越低越好C.有影响，存在一个合适的过热度范围D.没有影响答案：C解析：过热度太高会增加能源消耗，且可能影响钢的质量；过热度太低可能导致钢液流动性变差，不利于精炼操作，所以存在一个合适的过热度范围，以保证精炼效果。17.采用喷粉精炼时，粉气比是指（）A.粉剂质量与载气质量之比B.载气质量与粉剂质量之比C.粉剂体积与载气体积之比D.载气体积与粉剂体积之比答案：A解析：粉气比是指单位时间内喷入钢液的粉剂质量与载气质量之比，它对喷粉效果有重要影响。18.炉外精炼过程中，去除钢中夹杂物的基本原理是（）A.夹杂物上浮B.夹杂物溶解C.夹杂物分解D.夹杂物与钢液反应答案：A解析：通过搅拌等方式使夹杂物聚集长大，然后依靠浮力作用上浮到钢液表面，从而去除夹杂物，夹杂物一般不会溶解、分解或与钢液反应来去除。19.精炼设备的维护保养对精炼效果（）A.有重要影响B.影响不大C.没有影响D.只影响设备寿命，不影响精炼效果答案：A解析：设备维护保养不好，可能会导致设备故障，影响精炼过程的正常进行，如透气砖堵塞、加热装置故障等，从而对精炼效果产生重要影响。20.炉外精炼过程中，钢液的流动性主要与（）有关A.钢液温度B.钢液成分C.精炼时间D.以上都是答案：D解析：钢液温度越高，流动性越好；钢液成分不同，其黏度等性质不同，也会影响流动性；精炼时间过长可能会使钢液温度降低，从而影响流动性，所以以上因素都与钢液流动性有关。二、判断题（每题1分，共20分）1.炉外精炼可以完全去除钢中的所有杂质。（×）解析：炉外精炼可以降低钢中杂质含量，但不能完全去除所有杂质，总会有少量杂质残留。2.真空脱气处理时，钢液中的氮比氢更容易去除。（×）解析：氢在钢液中的溶解度受真空度影响较大，在真空条件下更容易从钢液中逸出，所以氢比氮更容易去除。3.钢包精炼炉（LF）主要是用于加热钢液和调整钢液成分。（√）解析：LF炉通过电极加热钢液，同时可以加入合金等调整钢液成分，是其主要功能之一。4.脱硫反应在高温下进行更有利。（×）解析：脱硫反应是放热反应，低温有利于反应进行，但实际生产中还需考虑其他因素。5.喂丝工艺中，喂入钙丝可以改善钢中夹杂物的形态。（√）解析：钙可以与钢中的夹杂物反应，改变夹杂物的组成和形态，提高钢的性能。6.吹氩搅拌可以提高钢液的纯净度，主要是因为氩气可以与杂质反应。（×）解析：吹氩搅拌主要是通过搅拌使夹杂物聚集上浮，氩气是惰性气体，一般不与杂质反应。7.精炼渣的碱度越高，脱硫效果越好。（×）解析：一般情况下，适当提高碱度有利于脱硫，但碱度过高会使炉渣黏度增大，反而不利于脱硫反应进行。8.采用RH真空精炼时，钢液循环流量越大，精炼效果越好。（×）解析：钢液循环流量过大可能会导致钢液喷溅等问题，且不是流量越大精炼效果就越好，需要控制在合适范围内。9.防止钢液二次氧化主要是为了减少钢中氧含量。（√）解析：二次氧化会使钢中氧含量增加，防止二次氧化就是为了控制钢中氧含量。10.脱磷反应需要在高氧化性和高碱度的条件下进行。（√）解析：高氧化性将磷氧化，高碱度提供反应环境，有利于脱磷反应进行。11.精炼过程中，钢中氮含量只与精炼气氛有关。（×）解析：如前面选择题所述，钢中氮含量与精炼时间、精炼气氛、钢液温度等都有关。12.钢包底吹氩的透气砖堵塞后可以通过加大氩气流量来疏通。（×）解析：透气砖堵塞一般是由于钢渣侵蚀等原因，加大氩气流量可能无法疏通，甚至可能损坏透气砖。13.中间包精炼装置可以实现连续精炼，提高生产效率。（√）解析：中间包精炼可在钢液连续流动过程中进行精炼，能提高生产效率。14.合金加入顺序对钢液成分调整没有影响。（×）解析：合理的合金加入顺序可以提高合金收得率，保证钢液成分准确调整。15.钢液的过热度对精炼效果影响不大。（×）解析：如前面选择题所述，过热度对精炼效果有重要影响，存在合适范围。16.喷粉精炼时，粉气比越大越好。（×）解析：粉气比过大可能导致喷粉不均匀等问题，需要控制在合适范围。17.去除钢中夹杂物的关键是使夹杂物上浮到钢液表面。（√）解析：这是去除夹杂物的基本原理。18.精炼设备的维护保养只影响设备的使用寿命，对精炼效果没有影响。（×）解析：设备维护不好会影响精炼过程正常进行，从而影响精炼效果。19.钢液的流动性只与钢液温度有关。（×）解析：钢液流动性与钢液温度、成分、精炼时间等都有关。20.炉外精炼可以提高钢的质量和性能。（√）解析：通过去除杂质、调整成分等操作，炉外精炼能提高钢的质量和性能。三、简答题（每题10分，共30分）1.简述炉外精炼的主要目的和作用。答：炉外精炼的主要目的和作用如下：（1）去除杂质：包括去除钢中的气体（如氢、氮）和夹杂物，降低硫、磷等有害元素的含量，提高钢的纯净度。例如，通过真空脱气可以去除钢液中的氢和氮，钢包喷粉可以去除硫和部分夹杂物。（2）调整钢液成分：精确控制钢中合金元素的含量，使钢的成分符合产品要求。在钢包精炼炉中可以根据需要加入各种合金，调整钢液成分。（3）均匀钢液成分和温度：通过搅拌（如吹氩搅拌）使钢液成分和温度均匀分布，避免成分偏析和温度不均对钢质量的影响。（4）改善钢的性能：通过去除杂质、调整成分和均匀化处理，改善钢的力学性能、加工性能和使用性能，满足不同领域对钢材质量的要求。（5）提高炼钢生产效率：将一些精炼任务从炼钢炉转移到炉外精炼设备中进行，可以缩短炼钢炉的冶炼时间，提高炼钢生产的整体效率。2.分析钢包精炼炉（LF）的工作原理和主要工艺操作。答：工作原理：LF炉主要通过电极加热和氩气搅拌来实现精炼目的。电极插入钢包内的炉渣中，通过电极与炉渣之间产生的电弧加热钢液，提高钢液温度。同时，从钢包底部的透气砖吹入氩气，使钢液产生搅拌作用，促进钢液成分和温度的均匀化，以及钢液与炉渣之间的化学反应。主要工艺操作：（1）钢包准备：检查钢包的状况，确保钢包内衬完好，透气砖畅通。（2）钢液入包：将转炉或电炉冶炼后的钢液倒入钢包中。（3）造渣：加入造渣材料（如石灰、萤石等）形成具有合适碱度和流动性的炉渣，炉渣可以吸附钢液中的夹杂物，同时参与脱硫等反应。（4）加热：插入电极，通过电弧加热钢液，控制加热功率和时间，使钢液达到合适的温度。（5）搅拌：开启氩气系统，控制氩气流量，进行搅拌操作，根据精炼过程的不同阶段调整搅拌强度。（6）合金化：根据钢种要求，加入适量的合金元素，调整钢液成分。（7）取样分析：在精炼过程中定期取样，分析钢液成分和温度，根据分析结果调整工艺参数。（8）精炼结束：当钢液成分和温度达到要求后，停止加热和搅拌，准备出钢。3.说明真空脱气的原理和影响真空脱气效果的因素。答：原理：真空脱气的原理基于亨利定律，即在一定温度下，气体在金属液中的溶解度与该气体在金属液表面的分压成正比。当将钢液置于真空环境中时，钢液表面的气体分压降低，钢液中的气体（如氢、氮）会从钢液中逸出，向真空空间扩散，从而降低钢液中的气体含量。例如，对于氢的脱除反应：[H]→1/2H₂↑，在真空条件下，H₂的分压降低，反应向右进行，氢从钢液中逸出。影响真空脱气效果的因素：（1）真空度：真空度越高，气体分压越低，越有利于气体从钢液中逸出，脱气效果越好。但真空度的提高受到设备和成本的限制。（2）脱气时间：脱气时间越长，气体有更多的时间从钢液中扩散到真空空间，脱气效果越好，但过长的脱气时间会降低生产效率。（3）钢液温度：较高的钢液温度可以提高气体在钢液中的扩散速度，有利于脱气，但温度过高会增加能源消耗和耐火材料的侵蚀。（4）钢液搅拌：通过搅拌（如吹氩搅拌）可以加速气体在钢液中的扩散，使钢液中的气体更快地到达钢液表面，提高脱气效果。（5）钢液的原始气体含量：钢液中原始气体含量越高，脱气的潜力越大，但达到相同的脱气率可能需要更长的时间和更高的真空度。四、计算题（10分）已知某钢种的目标成分中锰含量为1.2%，钢液量为100t，初始锰含量为0.2%，采用含锰65%的锰铁合金进行合金化，锰的收得率为95%，计算需要加入的