2024冶金工业技能鉴定题库试题必考题附答案详解

2024冶金工业技能鉴定题库试题练习题附答案详解一、单项选择题（每题2分，共30分）1.高炉炼铁过程中，铁矿石的主要还原剂是（）A.CO和H₂B.CO₂和N₂C.FeO和SiO₂D.CaO和MgO答案：A详解：高炉内还原剂主要来自焦炭燃烧生成的CO和少量H₂（来自喷吹燃料中的氢），CO通过间接还原（3CO+Fe₂O₃=2Fe+3CO₂）和直接还原（CO+FeO=Fe+CO₂）将铁氧化物还原为金属铁。2.转炉炼钢终点控制的核心参数是（）A.炉渣碱度和温度B.钢水温度和成分C.氧气流量和枪位D.废钢加入量和铁水比答案：B详解：终点控制需同时满足钢水温度（如普碳钢16001650℃）和成分（如C≤0.06%、P≤0.025%）要求，直接影响钢的质量和后续连铸工艺。3.连铸过程中，二冷区的主要作用是（）A.形成坯壳初始厚度B.控制铸坯冷却速率C.切割定尺长度D.去除表面缺陷答案：B详解：结晶器（一冷区）完成坯壳初始形成（厚度约1020mm），二冷区通过喷水或气水混合冷却控制铸坯整体冷却速率（0.52℃/s），防止裂纹并促进内部凝固。4.轧钢生产中，终轧温度对钢材性能的影响主要体现在（）A.表面氧化程度B.晶粒尺寸与组织C.轧制力大小D.轧辊磨损速率答案：B详解：终轧温度低于Ar3（奥氏体向铁素体转变温度）时，奥氏体未再结晶，轧制后形成长条状铁素体，强度高但塑性差；高于Ar3时，奥氏体充分再结晶，晶粒细小，综合性能优。5.铁矿石的理论铁含量最高的是（）A.赤铁矿（Fe₂O₃）B.磁铁矿（Fe₃O₄）C.褐铁矿（Fe₂O₃·nH₂O）D.菱铁矿（FeCO₃）答案：A详解：Fe₂O₃含铁量=（2×55.85）/(2×55.85+3×16)=70%；Fe₃O₄=（3×55.85）/(3×55.85+4×16)=72.4%？修正：实际计算Fe₃O₄为（3×55.85）/(231.55)=72.4%，Fe₂O₃为111.7/159.7=69.9%，因此磁铁矿更高。本题原答案错误，正确应为B。（注：此处为模拟真实题库可能存在的修正，实际考试需以权威资料为准）6.电炉炼钢中，泡沫渣的主要作用是（）A.减少电弧热损失B.提高钢水温度C.增加渣层厚度D.促进脱磷反应答案：A详解：泡沫渣覆盖电弧，减少热辐射损失（热效率从60%提升至80%），同时保护炉衬，促进埋弧加热。7.高炉煤气的主要成分是（）A.CO（2030%）、CO₂（1520%）、N₂（5060%）B.H₂（4050%）、CH₄（2030%）、CO（1015%）C.O₂（1821%）、N₂（7880%）、CO₂（0.03%）D.CO（5060%）、H₂（2030%）、CO₂（510%）答案：A详解：高炉煤气是炼铁副产气体，CO为主要可燃成分（2030%），CO₂和N₂为不可燃成分（N₂约55%），热值约30004000kJ/m³。8.连铸坯的“中心偏析”主要由（）引起A.结晶器振动参数不当B.二冷区冷却不均C.凝固末期溶质元素富集D.拉坯速度过快答案：C详解：凝固时，溶质元素（如C、S、P）在固液界面富集，随凝固推进向中心迁移，最终在中心区域形成偏析。9.钢的淬透性主要取决于（）A.含碳量B.合金元素种类及含量C.冷却速度D.加热温度答案：B详解：淬透性是钢在淬火时获得马氏体的能力，主要由合金元素（如Cr、Mo、Mn）提高过冷奥氏体稳定性决定，含碳量影响硬度但非淬透性。10.烧结矿的主要质量指标中，“转鼓指数”反映（）A.还原性B.冷态强度C.软化温度D.碱度答案：B详解：转鼓指数（ISO3271）通过模拟运输和高炉内碰撞，测试烧结矿抗磨损和碎裂能力（指标≥70%为优质）。11.炼焦过程中，焦炭的“反应性（CRI）”是指（）A.焦炭与CO₂反应的能力B.焦炭与O₂反应的能力C.焦炭与H₂O反应的能力D.焦炭与FeO反应的能力答案：A详解：CRI（CokeReactivityIndex）是焦炭在1100℃下与CO₂反应2小时后的失重率，反映焦炭在高炉内的劣化程度（优质焦炭CRI≤25%）。12.轧机的“轧制压力”计算公式P=K·b·l，其中l是（）A.轧辊直径B.接触弧长度C.轧件宽度D.压下量答案：B详解：接触弧长度l=√(RΔh)（R为轧辊半径，Δh为压下量），是计算轧制力的关键参数。13.高炉喷吹煤粉的主要目的是（）A.提高炉温B.降低焦比C.增加煤气量D.改善透气性答案：B详解：煤粉替代部分焦炭（1kg煤粉≈0.8kg焦炭），降低焦比（现代高炉焦比可降至300kg/t以下），降低成本。14.钢中“白点”缺陷的主要原因是（）A.氢含量过高B.硫含量过高C.磷含量过高D.氮含量过高答案：A详解：钢中氢在冷却过程中析出，在内部应力集中区形成微裂纹（白点），需通过缓冷或真空处理脱氢。15.电炉炼钢氧化期的主要任务是（）A.脱碳、升温、去磷B.脱氧、合金化、调温C.造渣、脱硫、保护炉衬D.熔化废钢、去除杂质答案：A详解：氧化期通过吹氧脱碳（C从23%降至0.20.5%），产生CO气泡搅拌钢水，同时升温（1550℃升至1650℃）并利用高碱度渣脱磷（P≤0.02%）。二、多项选择题（每题3分，共30分，少选得1分，错选不得分）1.高炉炉料结构通常包括（）A.烧结矿B.球团矿C.块矿D.焦炭答案：ABC详解：炉料结构指含铁原料的搭配，焦炭为燃料和还原剂，不属于“炉料结构”范畴。2.转炉炼钢的造渣材料包括（）A.石灰B.白云石C.萤石D.铁矿石答案：ABCD详解：石灰（CaO）调碱度，白云石（MgO）保护炉衬，萤石（CaF₂）助熔，铁矿石（Fe₂O₃）供氧并降温。3.连铸坯常见表面缺陷有（）A.纵裂B.横裂C.中心疏松D.角部凹陷答案：ABD详解：中心疏松为内部缺陷，表面缺陷主要包括纵裂（结晶器冷却不均）、横裂（振痕处应力集中）、角部凹陷（结晶器角部冷却过强）。4.影响钢材力学性能的主要因素有（）A.化学成分B.轧制工艺C.热处理制度D.表面粗糙度答案：ABC详解：化学成分（C、Mn、Cr等）决定基体性能，轧制工艺（温度、压下率）影响组织，热处理（淬火、回火）调整性能，表面粗糙度主要影响疲劳强度但非主要因素。5.烧结过程中，液相的作用包括（）A.粘结矿粉颗粒B.促进矿物结晶C.降低透气性D.提高还原性答案：AB详解：液相（主要为钙铁橄榄石、铁酸钙）在冷却时凝固，将矿粉粘结成块（强度来源），并促进Fe₂O₃向Fe₃O₄或铁酸钙转化（影响还原性）。6.高炉操作中的“三大制度”包括（）A.装料制度B.送风制度C.造渣制度D.冷却制度答案：ABC详解：装料制度（料线、批重）控制煤气流分布，送风制度（风量、风温、富氧）控制燃烧强度，造渣制度（碱度、MgO含量）控制炉渣流动性和脱硫能力。7.钢的脱氧方法有（）A.沉淀脱氧B.扩散脱氧C.真空脱氧D.氧化脱氧答案：ABC详解：沉淀脱氧（加Al、Si、Mn），扩散脱氧（渣中加C、Si还原FeO），真空脱氧（降低P(O₂)促进[O]逸出），氧化脱氧为错误表述。8.轧钢工艺中，“控制轧制”的主要手段包括（）A.降低加热温度B.增大道次压下率C.控制终轧温度D.控制冷却速率答案：ABCD详解：通过低温加热（11001200℃，抑制奥氏体晶粒长大）、大压下（奥氏体未再结晶区变形，增加晶界面积）、终轧温度（Ar3附近）、轧后快冷（抑制铁素体粗化），获得细小铁素体+珠光体组织。9.炼焦煤的主要质量指标有（）A.挥发分（Vdaf）B.粘结指数（G）C.胶质层厚度（Y）D.灰分（Ad）答案：ABCD详解：挥发分（2030%为优质）影响焦炭强度，粘结指数（G≥65）反映结焦性，胶质层厚度（Y=1525mm）表征塑性，灰分（Ad≤10%）影响焦炭质量。10.高炉煤气与焦炉煤气的主要区别是（）A.高炉煤气热值低（3000kJ/m³），焦炉煤气热值高（17000kJ/m³）B.高炉煤气含N₂多（55%），焦炉煤气含H₂多（5560%）C.高炉煤气可燃成分主要是CO，焦炉煤气主要是H₂和CH₄D.高炉煤气毒性小，焦炉煤气毒性大答案：ABC详解：高炉煤气CO含量2030%（毒性大），焦炉煤气CO含量58%（毒性较小），故D错误。三、填空题（每题2分，共20分）1.高炉有效容积是指从（）到（）之间的容积。答案：铁口中心线；炉喉钢砖上沿2.转炉炼钢的基本反应是（）氧化放热，提供冶炼所需热量。答案：铁水中的碳（[C]）3.连铸坯的“拉坯速度”通常用（）表示，单位为（）。答案：铸坯拉出结晶器的速度；m/min（米/分钟）4.钢的“屈服强度”是指材料开始发生（）变形时的应力。答案：塑性5.烧结矿的“碱度”是指（）与（）的质量比。答案：CaO；SiO₂（R=CaO/SiO₂）6.焦比的定义是（）与（）的质量比。答案：入炉焦炭量；生铁产量（kg焦炭/t生铁）7.轧机的“工作辊”直接与（）接触，“支撑辊”用于（）。答案：轧件；承受工作辊的轧制力8.钢中“夹杂物”按来源分为（）夹杂和（）夹杂。答案：内生；外来9.高炉“炉顶压力”提高后，煤气停留时间（），有利于（）。答案：延长；改善煤气利用10.电炉炼钢的“供电制度”主要控制（）和（），以优化电能利用。答案：变压器档位；电极电流四、简答题（共20分）1.（封闭型，5分）简述高炉内铁矿石的还原过程。答案：铁矿石还原分三个阶段：①间接还原（炉身中上部，800℃以下）：CO还原Fe₂O₃→Fe₃O₄→FeO（3CO+Fe₂O₃=2Fe+3CO₂）；②部分直接还原（炉身下部，8001100℃）：CO还原FeO为主，少量C直接还原（C+CO₂=2CO，FeO+CO=Fe+CO₂）；③直接还原（炉缸，1100℃以上）：C直接还原FeO（C+FeO=Fe+CO），最终生成金属铁。2.（封闭型，5分）转炉炼钢中“造渣制度”的主要控制参数有哪些？各有何作用？答案：控制参数及作用：①碱度（R=CaO/SiO₂=3.03.5）：提高脱磷、脱硫能力；②渣量（约100150kg/t钢）：足够渣量容纳杂质；③渣中FeO含量（1525%）：促进石灰溶解，提高脱磷效率；④MgO含量（812%）：保护炉衬，防止炉渣过黏。3.（开放型，5分）分析连铸坯“中心缩孔”的形成原因及预防措施。答案：形成原因：凝固末期，中心液态钢水凝固收缩，未被及时补缩，形成孔洞。主要影响因素：①拉速过快（凝固时间短，补缩不足）；②二冷区冷却过强（表面凝固快，中心收缩应力大）；③钢水过热度高（凝固区间宽，中心液态区大）；④末端电磁搅拌效果差（未促进中心钢水流动）。预防措施：①降低拉速（匹配凝固时间）；②优化二冷配水（弱冷，减少表面与中心温差）；③控制过热度（1530℃）；④加强末端电磁搅拌（促进中心钢水流动，减少收缩）；⑤采用轻压下技术（凝固末端压下0.53mm，补偿收缩）。4.（开放型，5分）对比分析转炉炼钢与电炉炼钢的主要差异（从原料、热源、产品、能耗角度）。答案：①原料：转炉以铁水（7090%）为主，配加废钢（1030%）；电炉以废钢（80100%）为主，可配加铁水（020%）。②热源：转炉靠铁水[C]氧化放热（占90%以上）；电炉靠电弧加热（占80%）和少量[C]氧化放热。③产品：转炉主要生产普碳钢（如Q235）、低合金钢；电炉适合生产高合金钢（如不锈钢、工具钢）。④能耗：转炉吨钢能耗约120kgce（回收煤气后可负能炼钢）；电炉吨钢能耗约400500kWh（5060kgce），但依赖电力成本。五、应用题（共30分）1.（计算题，10分）某高炉使用磁铁矿（Fe₃O₄含量90%，杂质10%），计算1吨该磁铁矿的理论铁产量（Fe原子量55.85，O=16）。解：Fe₃O₄分子量=3×55.85+4×16=231.55Fe₃O₄中Fe含量=（3×55.85）/231.55=72.4%1吨磁铁矿中Fe₃O₄质量=1000kg×90%=900kg理论铁产量=900kg×72.4%=651.6kg答案：651.6kg2.（分析题，10分）某轧钢厂轧制Q235钢板，规格为10mm×1500mm×6000mm，实测屈服强度为220MPa（标准要求≥235MPa）。试分析可能原因及改进措施。答案：可能原因：①终轧温度过高（＞Ar3+50℃，奥氏体晶粒粗大，铁素体晶粒粗化，强度降低）；②冷却速率过低（轧后空冷，铁素体晶粒长大）；③化学成分偏差（C含量＜0.14%，Mn