(新版)电炉炼钢工理论知识考试题库及答案

(新版)电炉炼钢工理论知识考试题库及答案一、电炉炼钢基础原理与工艺特征1.单选题1.1电弧炉炼钢过程中，电弧长度每增加10mm，电弧电压约升高（）V。A.5  B.10  C.15  D.20答案：B1.2在超高功率电炉中，二次侧电流密度一般控制在（）A·cm⁻²以内，以延长石墨电极寿命。A.5  B.8  C.12  D.18答案：C1.3电炉炼钢采用“泡沫渣”操作的主要目的之一是（）。A.降低钢水氧活度  B.提高电弧热效率  C.减少渣中FeO  D.抑制钢水吸氮答案：B1.4电炉终点碳含量为0.06%时，钢水氧活度（1600℃）经验估算值约为（）ppm。A.200  B.400  C.600  D.800答案：C1.5电炉出钢时采用“滑板挡渣”技术，挡渣成功率可达（）以上。A.70%  B.80%  C.90%  D.95%答案：D2.多选题2.1下列哪些措施可同时降低电炉冶炼电耗与电极消耗（）。A.提高一次侧电压等级  B.采用喷碳造泡沫渣  C.增加氧枪供氧强度  D.优化废钢装料结构  E.降低出钢温度答案：A、B、D2.2电炉炼钢过程“奔碳”现象的产生原因包括（）。A.废钢配碳过高  B.氧枪位置过低  C.渣中FeO骤降  D.炉门跑钢  E.底吹氩流量过大答案：A、B、C2.3关于电炉炼钢“平熔池”操作，下列说法正确的是（）。A.可降低电极折断率  B.有利于稳定电弧  C.提高脱磷效率  D.降低钢水氢含量  E.减少炉衬侵蚀答案：A、B、E3.判断题3.1电炉炼钢过程加入石灰的主要目的是提高碱度而非脱硫。（）答案：×（主要目的为脱磷、脱硫并调整碱度）3.2电炉出钢过程钢水二次氧化程度与出钢口直径呈正相关。（）答案：√3.3电炉采用废钢预热技术后，NOx排放浓度一定下降。（）答案：×（预热温度超过400℃时NOx可能升高）4.计算题4.1某100t电炉出钢量为95t，出钢过程加入FeSi合金300kg，合金含Si75%，Si收得率92%。计算钢水Si增量。（结果保留两位小数）答案：Si净增量=300kg×0.75×0.92/95000kg×100%=0.22%4.2电炉冶炼过程供电参数为：二次侧电压600V，电流60kA，功率因数0.82，计算有效功率。答案：P=√3×600V×60kA×0.82=51.1MW5.简答题5.1简述电炉炼钢“留钢留渣”操作对下一炉冶炼的影响。答案要点：1.留钢可快速形成熔池，提前导电，缩短通电时间；2.留渣具有高碱度、高FeO，可提前脱磷，但易导致回磷；3.渣中FeO高，配碳不足时易引起“低温出钢”；4.留钢量过多造成元素残余，影响钢种成分控制精度。5.2说明电弧炉采用“废钢连续加料”技术的节能机理。答案要点：1.利用炉内废气预热废钢，提高物理热；2.熔池始终处于平稳状态，电弧热效率提高5%～8%；3.减少开启炉盖次数，降低辐射热损失；4.电极消耗下降0.5kg·t⁻¹～1.0kg·t⁻¹；5.冶炼周期缩短10%～15%，变压器利用率提高。二、原料结构与装料制度1.单选题1.1电炉炼钢使用“轻薄料”废钢时，堆密度一般低于（）t·m⁻³。A.0.6  B.0.8  C.1.0  D.1.2答案：A1.2采用“HBI”直接还原铁替代废钢，其主要优势是（）。A.降低钢水氮含量  B.提高钢水残碳  C.减少渣量  D.降低电耗答案：A1.3电炉配碳使用生铁块时，其碳含量一般取（）%。A.3.5  B.4.0  C.4.5  D.5.0答案：C2.多选题2.1下列哪些属于电炉废钢验收的放射性检测项目（）。A.Cs137  B.Co60  C.Ra226  D.K40  E.Th232答案：A、B、C、E2.2电炉装料顺序“重—轻—重”模式可带来的效果有（）。A.保护炉底  B.提前形成熔池  C.降低电极折断  D.提高脱磷效率  E.减少装料次数答案：A、B、C3.判断题3.1废钢中Cu、Sn等残余元素可通过氧化去除。（）答案：×（Cu、Sn氧化势低，基本不氧化）3.2电炉使用“打包块”废钢可有效提高堆密度，但可能增加爆炸风险。（）答案：√4.计算题4.1某炉废钢总量90t，其中含Cu0.25%，要求出钢Cu≤0.12%，需加入低Cu铁水多少吨？（铁水Cu0.05%，忽略其他来源）答案：设铁水量xt，则(90×0.25%+x×0.05%)/(90+x)=0.12%解得x≈117t5.简答题5.1分析“废钢预热+连续加料”系统对二噁英排放的影响机制。答案要点：1.预热温度200～400℃区间，废钢表面有机物裂解但未完全燃烧，易生成二噁英；2.系统设置二次燃烧室，保持800℃以上、停留>2s，可分解>99%二噁英；3.快速冷却防止再合成；4.活性炭喷射+布袋除尘确保排放<0.1ngTEQ·m⁻³。三、供电制度与电极管理1.单选题1.1电炉冶炼初期电弧不稳定，为限制电流冲击，通常采用（）控制模式。A.恒阻抗  B.恒电流  C.恒功率  D.恒电压答案：B1.2直径600mm超高功率石墨电极，允许电流密度约为（）A·cm⁻²。A.15  B.20  C.25  D.30答案：C1.3电极接头拧紧力矩不足时，最可能出现的缺陷是（）。A.端面剥落  B.接头折断  C.电极膨胀  D.表面氧化答案：B2.多选题2.1下列哪些因素会加剧电极侧面氧化（）。A.炉内过剩氧系数高  B.泡沫渣厚度不足  C.电极喷淋冷却水量小  D.冶炼周期延长  E.使用高功率因数答案：A、B、C、D2.2电炉供电“高电压—低电流”阶段优势包括（）。A.降低电极消耗  B.提高功率因数  C.减少谐波  D.降低线路损耗  E.提高电弧稳定性答案：A、B、D3.判断题3.1电极水冷复合技术可使其消耗降至0.8kg·t⁻¹以下。（）答案：√3.2电炉变压器二次侧采用“Δ”接法可提高输出电压。（）答案：×（“Δ”接法提高电流，电压由匝数比决定）4.计算题4.1某电炉变压器额定容量120MVA，二次侧最高电压1000V，功率因数0.85，计算最大输出电流。答案：I=S/(√3×U×cosφ)=120×10³kVA/(√3×1kV×0.85)≈81.5kA5.简答题5.1阐述电极折断的常见原因及预防措施。答案要点：原因：1.废钢塌料撞击；2.电极接头松动产生局部过热；3.泡沫渣过高导致电极浸泡；4.电流密度超限；5.电极质量缺陷。措施：1.优化装料结构，重料放下层；2.严格执行接头拧紧力矩标准；3.控制泡沫渣高度低于炉门；4.采用电极喷淋+抗氧化涂层；5.在线断电极检测系统报警快速抬升。四、造渣制度与脱磷脱硫1.单选题1.1电炉双渣法脱磷，第一渣碱度CaO/SiO₂一般控制在（）。A.1.0  B.1.5  C.2.0  D.2.5答案：D1.21600℃下，渣中FeO含量每增加1%，钢水氧活度约增加（）ppm。A.20  B.40  C.60  D.80答案：B1.3电炉脱硫反应主要界面在（）。A.钢水炉渣  B.钢水气相  C.钢水电极  D.钢水废钢答案：A2.多选题2.1下列哪些操作有利于电炉深脱磷（）。A.前期低温≤1550℃  B.高FeO渣  C.高碱度渣  D.强烈底吹氩  E.后期补加铁矿答案：A、B、C、E2.2渣中MgO含量过高会导致（）。A.渣黏度升高  B.炉衬侵蚀加剧  C.泡沫渣稳定性下降  D.脱磷效率升高  E.渣中金属珠夹带增加答案：A、C、E3.判断题3.1电炉渣中P₂O₅活度系数随碱度升高而单调增大。（）答案：×（碱度>2.5后活度系数下降）3.2电炉出钢过程“钢渣混出”会造成回磷。（）答案：√4.计算题4.1100t钢水，初始[P]0.020%，目标0.005%，分配比LP=(P)/[P]=150，计算需渣量。（渣中P₂O₅按P计）答案：Δ[P]=0.015%=150ppm需去除P=95t×150×10⁻⁶=14.25kg渣量=14.25kg/(150×0.005%)=19t5.简答题5.1分析“石灰潮湿”对电炉冶炼的危害。答案要点：1.水分分解吸热，增加电耗2kWh·t⁻¹～3kWh·t⁻¹；2.产生H₂，增加钢水氢含量，导致白点缺陷；3.石灰消化体积膨胀，易喷溅；4.渣层局部温度下降，脱磷效率降低；5.水分与钢水反应引发爆炸风险。五、合金化与夹杂物控制1.单选题1.1电炉出钢过程加入FeMn，Mn收得率主要受（）影响最大。A.钢水氧活度  B.出钢温度  C.渣中FeO  D.合金粒度答案：A1.2铝脱氧后，钢水总氧含量可降至（）ppm以下。A.10  B.20  C.30  D.50答案：B1.3电炉钢中Ds类夹杂物主要来源是（）。A.脱氧产物  B.二次氧化  C.耐材侵蚀  D.合金夹杂答案：C2.多选题2.1下列哪些措施可降低电炉钢全氧（）。A.强化出钢挡渣  B.铝脱氧后弱吹氩  C.使用低碳锰铁  D.钢包渣改质  E.提高出钢温度答案：A、B、D2.2钙处理主要目的包括（）。A.球化Al₂O₃  B.改善切削性能  C.降低氧含量  D.减少水口堵塞  E.提高冲击韧性答案：A、B、D、E3.判断题3.1电炉钢中氮化物夹杂尺寸越大，对疲劳性能危害越小。（）答案：×3.2钙线喂入速度过快会导致钢水喷溅。（）答案：√4.计算题4.1出钢95t，目标酸溶Al0.025%，钢水氧活度400ppm，Al收得率65%，计算需喂入Al线量。（Al线含Al98%，线径13mm，密度2.7g·cm⁻³）答案：需Al=95×10³kg×(0.025%+400×10⁻⁶×54/48)/0.65≈47.5kgAl线体积=47500g/2.7g·cm⁻³=17593cm³线长=17593cm³/(π×0.65²cm²)≈1326m5.简答题5.1说明电炉连铸流程中“钢包顶渣改质”对夹杂物的影响。答案要点：1.改质后渣中FeO+MnO<1%，降低二次氧化；2.高碱度、低氧化性促进夹杂物上浮；3.控制渣中Al₂O₃在10%～15%，避免水口堵塞；4.减少渣钢界面波动，夹杂物尺寸降低30%；5.改善连铸坯内部洁净度，探伤合格率提高2%～3%。六、能量平衡与环保治理1.单选题1.1电炉废气燃烧室温度保持≥850℃，主要目的是分解（）。A.CO  B.NOx  C.二噁英  D.SO₂答案：C1.2电炉废气急冷塔出口温度控制在（）℃以下，防止二噁英再合成。A.200  B.250  C.300  D.350答案：B1.3电炉颗粒物排放限值（中国现行特别排放）为（）mg·m⁻³。A.10  B.15  C.20  D.25答案：A2.多选题2.1电炉废气半干法脱硫常用吸收剂包括（）。A.CaO  B.Ca(OH)₂  C.NaHCO₃  D.MgO  E.NH₃答案：A、B、C2.2电炉炼钢碳排放主要来源（）。A.废钢中残余元素  B.石灰煅烧  C.电力生产  D.合金生产  E.电极消耗答案：B、C、D、E3.判断题3.1电炉采用废钢预热后，吨钢CO₂排放一定低于转炉流程。（）答案：×（取决于电网结构）3.2布袋除尘器入口温度超过260℃时，滤袋易烧损。（）答案：√4.计算题4.1某电炉废气量80000Nm³·h⁻¹，SO₂浓度400mg·Nm⁻³，采用Ca(OH)₂脱硫效率90%，计算每小时Ca(OH)₂消耗量。（Ca/S=1