安全生产专业实务金属冶炼安全专项试卷及答案

安全生产专业实务金属冶炼安全专项试卷及答案一、单项选择题（每题1分，共20分。每题只有一个最符合题意的选项，错选、多选均不得分）1.某炼铁厂高炉炉顶温度持续升高，炉顶压力下降，炉尘吹出量显著增加，最可能发生的炉况异常是A.炉缸堆积 B.炉墙结厚 C.管道行程 D.悬料答案：C解析：管道行程是高炉局部煤气流过分发展，形成“通道”，表现为炉顶温度升高、压力下降、炉尘增多，符合题干特征。2.氧气顶吹转炉在吹炼中期发生“喷溅”事故，下列最先采取的应急措施是A.立即提枪停氧 B.向炉内加入白云石 C.降低氧枪高度 D.向炉口喷射蒸汽答案：A解析：喷溅本质是CO反应剧烈，气体突然溢出，首要切断氧源，提枪停氧可瞬间降低氧化反应强度，抑制喷溅。3.铝电解槽发生“阳极效应”时，槽电压瞬间升高，其直接原因是A.氧化铝浓度过高 B.阳极底掌生成CO₂气泡层 C.电解质中Al₂O₃浓度过低 D.阴极铝液面波动答案：C解析：氧化铝浓度低于1.5%时，阳极底掌形成气膜，电阻骤增，电压突升，称为“阳极效应”。4.铜闪速熔炼炉反应塔内壁耐火砖蚀损最严重的区域是A.塔顶中部 B.下料喷嘴周围 C.塔壁上部1/3处 D.塔壁下部1/3处答案：B解析：精矿与富氧空气在喷嘴附近瞬间反应，温度高达1450℃，并伴有高速冲刷，热应力与机械冲刷双重作用最强。5.炼钢厂连铸中间包采用“塞棒”控流，塞棒头部侵蚀过快导致关不死，最可能引发的风险是A.中间包穿包 B.结晶器溢钢 C.塞棒折断 D.水口堵塞答案：B解析：塞棒关不死造成钢流失控，结晶器内钢液面快速上涨，引发溢钢甚至爆炸。6.高炉煤气布袋除尘器发生“布袋着火”，下列灭火剂严禁使用的是A.氮气 B.蒸汽 C.二氧化碳 D.水答案：D解析：高炉煤气含CO，遇水冷却易生成腐蚀性H₂CO₃，同时水蒸气与高温碳反应生成水煤气，可能引发二次爆炸。7.镍铁电炉出炉口采用“烧氧”开口，烧氧管必须设置回火防止器，其主要目的是防止A.氧气回火烧毁胶管 B.熔融镍铁倒灌 C.出炉口结瘤 D.烟尘倒吸答案：A解析：烧氧时若熔体或高温气体倒灌进入胶管，遇高压氧剧烈燃烧，回火防止器可瞬间切断燃源。8.铅鼓风炉炉顶加料口设置双层密封阀，其主要作用是A.防止炉顶冒烟 B.降低炉顶温度 C.减少CO泄漏 D.均衡炉料分布答案：C解析：铅鼓风炉炉顶CO浓度高达30%，双层密封阀形成气锁，防止高毒气体外逸。9.镁热还原法生产海绵钛，还原罐冷却结束进行“掏钛”作业前，必须检测的有限空间气体是A.氯气 B.氩气 C.氢气 D.氮气答案：C解析：还原剂为Mg，残存Mg与潮湿空气反应生成H₂，罐内H₂浓度超标遇火花可爆燃。10.不锈钢AOD炉在吹炼过程中发生“回磷”，其主要原因是A.氧枪冷却水漏入 B.加入硅铁过量 C.炉渣碱度过高 D.钢水温度过低答案：A解析：冷却水使炉渣温度骤降，脱磷产物3CaO·P₂O₅分解，磷重新进入钢水，造成回磷。11.锌精馏塔塔盘穿孔，最可能导致A.锌蒸气泄漏着火 B.铅塔温度升高 C.镉塔压力下降 D.粗锌含铅升高答案：A解析：塔盘穿孔使高温锌蒸气（约900℃）泄漏，与空气接触即自燃，形成蓝色火焰。12.铝熔炼炉使用天然气燃烧，出现“熄火”但燃气阀未关，最先触发的安全联锁是A.燃气低压联锁 B.火焰检测联锁 C.炉膛超温联锁 D.助燃风低压联锁答案：B解析：火焰检测器（UV或离子棒）一旦检测不到火焰，立即切断燃气电磁阀，防止燃气积聚爆炸。13.电炉炼钢在吹氧脱碳期，炉门水冷板烧穿漏水，现场人员应A.立即倾炉倒钢 B.停止吹氧提升电极 C.向炉内加石灰 D.加大氧流量答案：B解析：漏水遇熔池产生H₂和O₂，极易爆炸，必须立即切断氧源、断电，防止二次事故。14.铜冶炼转炉“造铜期”终点判断，最可靠的判断依据是A.火焰颜色由亮黄转暗红 B.炉口烟气由棕褐转无色 C.取样断面呈玫瑰红 D.炉温升至1300℃答案：C解析：造铜期终点生成白冰铜（Cu₂S），取样断面玫瑰红，且金属光泽明显，是最直观指标。15.铅电解精炼车间，阴极析出铅片过厚，易引发A.短路烧板 B.阳极钝化 C.电解液含银升高 D.阴极泥变稀答案：A解析：铅片过厚触及阳极，形成短路，局部电流过大，烧毁阴极铅片甚至起火。16.铝粉雾化车间粉尘爆炸危险区域划分为21区，其定义是A.正常工作时持续出现爆炸性粉尘 B.故障时偶尔出现爆炸性粉尘 C.故障时预计长时间出现 D.仅在设备内部出现答案：B解析：依据GB500582014，21区为“故障时偶尔出现”爆炸性粉尘环境。17.高炉炉缸温度连续上升且冷却壁水温差超过规定值，首先应A.减风降压 B.增加冷却水量 C.堵风口 D.加萤石洗炉答案：A解析：减风可迅速降低炉缸热负荷，抑制温度继续升高，为后续查因争取时间。18.镍锍电炉在停电检修时，电极必须提升到上限并A.切断高压电 B.用钢丝绳固定 C.接地放电 D.覆盖耐火纤维答案：C解析：电极残余电荷可达数千伏，必须接地放电，防止检修人员触电。19.不锈钢热轧卷取机区域设置安全光栅，其主要防护对象是A.机械卷入 B.高温灼烫 C.噪声伤害 D.滑倒摔伤答案：A解析：卷取机辊道转速快，安全光栅检测人员闯入，立即停机，防止卷入。20.镁合金压铸机熔炉泄漏，现场严禁使用的灭火器材是A.D类干粉灭火器 B.干沙 C.二氧化碳灭火器 D.覆盖熔剂答案：C解析：CO₂对镁粉无效，镁可在CO₂中继续燃烧，且反应放热，加剧火势。二、多项选择题（每题2分，共20分。每题有两个或两个以上符合题意的选项，多选、少选、错选均不得分）21.下列属于高炉炉缸烧穿前兆的有A.炉缸外壳局部发红 B.冷却壁水温差突增 C.炉顶煤气H₂含量升高 D.炉缸温度持续下降 E.出铁口喷煤气答案：A、B、E解析：炉缸烧穿前耐火砖残厚减薄，热流强度增大，表现为外壳发红、水温差增大；铁口喷煤气说明炉缸已裂缝，煤气窜出。22.氧气顶吹转炉“大喷溅”产生的主要原因包括A.氧枪枪位过低 B.铁水硅含量高 C.渣中FeO过低 D.氧压过高 E.炉渣碱度过高答案：A、B、D解析：枪位低、氧压高造成CO剧烈生成；高硅铁水氧化放热集中，三者叠加易引发大喷溅。23.铝电解槽“滚铝”现象产生的原因有A.阳极底掌断裂 B.阴极铝液水平过高 C.电解质水平过低 D.槽温过低 E.阳极效应刚结束答案：A、B、C解析：阳极断裂导致局部电流集中，铝液电磁力失衡；铝液高、电解质低使铝液波动空间增大，形成滚铝。24.铜闪速熔炼炉突然断煤，下列联锁动作正确的有A.立即切断富氧空气 B.反应塔紧急放散 C.提升精矿喷嘴 D.启动柴油点火枪 E.停止余热锅炉给水答案：A、B、D解析：断煤后炉温骤降，必须立即切氧防止爆炸；放散降压；柴油枪保温，防止熔体凝固堵塞。25.不锈钢AOD炉吹炼过程需严格控制的工艺参数有A.氩氧比 B.熔池温度 C.炉渣碱度 D.真空度 E.氧枪高度答案：A、B、C解析：AOD为常压吹炼，无需真空；氩氧比决定脱碳保铬效果；温度与碱度影响脱磷脱硫。26.铅鼓风炉炉结形成的主要原因有A.炉料含锌高 B.炉温过低 C.焦率过高 D.炉料粒度差异大 E.鼓风量过大答案：A、B、D解析：锌蒸汽在炉上部冷凝形成炉结；低温及粒度不均导致透气性差，局部过冷结块。27.镁热还原罐在吊装过程中必须检查的项目有A.罐盖螺栓紧固 B.吊耳焊缝裂纹 C.罐体保温层脱落 D.罐内真空度 E.钢丝绳断丝答案：A、B、E解析：吊装风险在于罐体坠落，吊耳与钢丝绳是关键承载件；罐盖松动易脱落伤人。28.镍铁电炉电极滑脱可能导致的后果有A.电极折断 B.熔池大喷 C.变压器跳闸 D.炉墙击穿 E.电极糊外溢答案：A、C、D解析：电极滑脱造成电极柱失稳，折断后插入熔池短路跳闸；若撞击炉墙可击穿耐火层。29.锌精馏塔正常生产时，塔体需定期排放的物料有A.粗铅 B.高镉锌 C.锌灰 D.底铅 E.蓝粉答案：B、D解析：铅塔底部富集高沸点金属，需定期排放底铅；镉塔顶部富集镉，需排放高镉锌。30.铝熔炼炉天然气燃烧系统应设置的联锁有A.燃气高压联锁 B.助燃风机停机联锁 C.炉膛超压联锁 D.火焰熄灭联锁 E.燃气低温联锁答案：A、B、D解析：燃气高压易脱火，风机停则缺氧，火焰熄则积聚燃气，三者均需立即切断燃气阀。三、案例分析题（共3题，每题20分，共60分）【案例一】背景：某炼铁厂2650m³高炉于凌晨3:20发生炉缸烧穿，铁水与炉渣从烧穿口喷出，沿炉基流入冲渣沟，引发爆炸，造成2人死亡、5人重伤。事故前4小时，炉缸第3段冷却壁水温差由2.1℃升至4.8℃，现场已报警但仅采取减风10%措施；炉缸温度监测点由285℃升至412℃，未引起足够重视。事故调查发现，该高炉已运行13年，炉缸陶瓷杯基本侵蚀殆尽，炉缸侧壁残砖最薄处仅150mm，且事故前一周出铁口多次喷煤气。问题：1.依据《炼铁安全规程》，炉缸冷却壁水温差达到多少时必须立即休风？（2分）答案：≥4.5℃解析：GB504272015规定，炉缸冷却壁水温差≥4.5℃或炉缸外壳温度≥250℃应立即休风检查。2.列出本次事故的直接原因与间接原因各3条。（8分）答案：直接原因：①炉缸陶瓷杯侵蚀殆尽，残砖过薄，铁水穿透；②水温差报警后未按规程休风，错失最后处置机会；③出铁口喷煤气已提示炉缸裂缝，未采取堵口等措施。间接原因：①炉缸长寿化管理缺失，未建立残厚在线监测；②夜班人员风险意识淡薄，报警响应流于形式；③企业未制定炉缸烧穿专项应急预案，未组织演练。3.提出防止同类事故的技术措施4条。（6分）答案：①安装炉缸侵蚀在线监测（热流强度、电偶梯度、声波在线测厚）；②建立水温差≥3.5℃预警、≥4.5℃休风的刚性制度；③采用钛矿护炉技术，定期计算炉缸热流指数，动态调整冷却；④增设炉缸区域铁水挡墙与围堰，配置自动排水系统，防止铁水外溢爆炸。4.若你是当班炉长，在水温差达到4.0℃时应如何处置？（4分）答案：立即报告厂调，减风30%并降压，组织出净渣铁，停止喷煤，安排专人盯守水温差，每10min记录一次；联系维修准备休风料，若水温差继续上升至4.5℃，立即启动紧急休风程序，同时通知下游铸铁机停止作业，确保人员撤离至安全区域。【案例二】背景：某不锈钢厂120tAOD炉在吹炼第8min，炉前工发现炉体北侧炉壳局部发红，面积0.3m²，温度约600℃，立即报告。炉长命令继续吹炼，计划冶炼结束后再检查。5min后发红区域扩大至1m²，炉壳出现鼓包，随后撕裂，高温炉渣喷出，造成3人灼烫。事后查明，该炉已冶炼12000炉次，炉衬镁碳砖残厚仅250mm，且北侧靠近风口区受钢水冲击最严重；事故前一日刚修补过该区域，因烘烤时间不足，补砖未烧结好。问题：1.炉壳发红时，AOD炉应立即采取的首要措施是什么？（2分）答案：立即停吹、倾炉倒渣，切断热源。解析：发红表明炉衬已穿，钢渣接触炉壳，继续吹炼将迅速烧穿，必须立即停吹并降低液面。2.补炉砖烘烤时间应不少于多少分钟？（2分）答案：≥30min解析：根据《炼钢安全规程》，镁碳补炉砖必须烘烤至表面≥800℃，时间≥30min，确保水分蒸发、砖体烧结。3.分析本次事故的管理缺陷。（6分）答案：①炉衬寿命管理缺失，未建立炉龄—残厚数据库，盲目追求高炉龄；②补炉质量控制流于形式，未对补砖烘烤温度进行实测；③炉壳发红应急预案缺失，未规定“发红即停吹”的刚性原则；④现场培训不到位，炉长误判风险，延误最佳处置时机。4.提出AOD炉炉衬在线监测的两种可行技术。（4分）答案：①炉壳温度红外热像在线系统，设定≥400℃报警；②炉衬内嵌多组热电偶，实时计算残厚，低于300mm自动预警。5.计算：若该炉炉衬原始厚度700mm，残厚250mm，已炼12000炉，求平均每炉侵蚀量。（2分）答案：（700250）/12000=0.0375mm/炉解析：0.0375mm/炉可作为同类炉役侵蚀速率基准，用于预测剩余炉龄。6.列出AOD炉吹炼过程防止炉衬过热的操作要点4条。（4分）答案：①控制氩氧比，避免高温区集中；②合理造渣，提高渣层厚度，减少钢水冲击；③每炉测温，炉渣温度≤1750℃；④采用溅渣护炉技术，每炉溅渣2min，提高炉衬表面挂渣层厚度。【案例三】背景：某铜冶炼厂闪速熔炼炉在提升铜精矿给料量时，因皮带秤失准，实际给矿量高出设定值15%，导致反应塔热量输入骤增，炉膛温度由1250℃升至1380℃，余热锅炉入口烟气温度达820℃，触发锅炉高温联锁跳闸。操作工未按规程立即切氧，而是手动复位重启锅炉，导致高温烟气倒灌，引风机叶轮变形，停产48h。事故造成直接经济损失1200万元。问题：1.写出闪速炉“热量输入突增”可能引发的3种次生事故。（3分）答案：①炉膛及上升烟道耐火砖熔流垮塌；②余热锅炉管束过热爆管；③电收尘极板高温变形，电场短路。2.分析操作工手动复位锅炉的行为违反了哪条安