炼钢工测试考核试卷及答案

炼钢工测试考核试卷及答案一、单项选择题（共15题，每题2分，共30分）1.转炉炼钢的主要任务不包括以下哪项？A.脱碳B.脱硫C.脱磷D.脱氢答案：D（炼钢过程中脱氢主要通过真空处理，非转炉主要任务）2.转炉炼钢中，氧气顶吹时氧枪枪位过高会导致：A.熔池搅拌减弱，脱碳速度下降B.熔池搅拌增强，脱碳速度加快C.炉渣氧化性降低，金属喷溅减少D.钢水温度快速升高答案：A（枪位过高时氧气流股对熔池冲击减弱，搅拌效果差，脱碳反应速率下降）3.钢水脱氧时，硅锰合金的主要作用是：A.提高钢水流动性B.降低钢水氧化性C.调整钢中硅、锰含量D.减少钢中夹杂物答案：C（硅锰合金主要用于脱氧后调整钢中硅、锰成分，属于合金化材料）4.连铸结晶器的主要作用是：A.均匀钢水成分B.初步凝固形成坯壳C.控制钢水流速D.去除钢中气体答案：B（结晶器是连铸关键设备，钢水在此形成具有一定厚度的坯壳，防止漏钢）5.以下哪种因素会导致转炉炉衬侵蚀加剧？A.适当提高炉渣碱度B.缩短冶炼周期C.炉渣中MgO含量不足D.控制终点温度在1650℃答案：C（炉渣中MgO含量不足时，炉渣对炉衬的侵蚀能力增强，需控制MgO含量与炉渣碱度匹配）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.降低电极消耗D.以上均是答案：D（泡沫渣覆盖电弧可减少热辐射损失、保护电极并提高加热效率）7.钢水过热度是指：A.钢水温度与凝固点温度之差B.钢水温度与室温之差C.钢水温度与出钢温度之差D.钢水温度与连铸机结晶器温度之差答案：A（过热度=实际钢水温度该钢种凝固点温度，是连铸工艺关键参数）8.转炉吹炼过程中，碳氧反应的主要产物是：A.CO₂B.COC.O₂D.C₃O₂答案：B（转炉内为强还原环境，碳氧反应主要生成CO气体）9.以下哪种合金属于强脱氧剂？A.硅铁（Si≥75%）B.锰铁（Mn≥65%）C.铝铁（Al≥40%）D.钒铁（V≥50%）答案：C（铝的脱氧能力远强于硅、锰，是常用强脱氧剂）10.连铸坯中心偏析的主要原因是：A.结晶器振动频率过高B.二冷区冷却强度不足C.凝固末期钢水流动导致溶质富集D.拉速过快答案：C（中心偏析是凝固过程中溶质元素随钢水流动向中心富集所致）11.转炉终点控制的“双命中”是指：A.终点温度和成分同时合格B.终点碳含量和磷含量同时合格C.终点氧含量和温度同时合格D.终点硫含量和温度同时合格答案：A（“双命中”指终点温度和主要成分（如碳）同时满足出钢要求）12.LF炉（钢包精炼炉）的主要功能不包括：A.深脱硫B.精确调温C.真空脱气D.成分微调答案：C（LF炉无真空系统，真空脱气需VD或RH设备）13.以下哪种情况会导致钢水氧化性过高？A.转炉终点碳含量过低B.出钢过程中加入大量合金C.精炼过程中造还原渣D.连铸采用保护浇注答案：A（终点碳越低，钢水中溶解氧越高，氧化性越强）14.炼钢用活性石灰的主要特点是：A.CaO含量低，气孔率高B.CaO含量高，气孔率低C.CaO含量高，气孔率高D.CaO含量低，气孔率低答案：C（活性石灰CaO含量≥90%，气孔率高，反应活性好，利于造渣）15.连铸过程中，保护渣的主要作用是：A.防止钢水二次氧化B.润滑坯壳与结晶器C.控制传热D.以上均是答案：D（保护渣兼具防氧化、润滑、传热控制功能）二、多项选择题（共10题，每题3分，共30分，错选、漏选不得分）1.转炉吹炼过程可分为以下哪些阶段？A.硅锰氧化期B.碳氧化期C.磷还原期D.终点控制期答案：ABD（转炉吹炼分前期硅锰氧化、中期碳氧化、后期终点控制，磷在前期氧化，后期可能回磷）2.影响炉渣碱度的因素包括：A.石灰加入量B.白云石加入量C.铁矿石加入量D.钢水温度答案：ABC（碱度=（CaO）/（SiO₂+P₂O₅），石灰（CaO）、白云石（CaO·MgO）增加CaO含量，铁矿石（FeO）不影响CaO/SiO₂比，但会影响渣量；钢水温度影响碱度的实际作用效果，不直接改变碱度值）3.连铸坯表面裂纹的常见类型有：A.纵裂B.横裂C.星裂D.中心裂答案：ABC（中心裂属于内部缺陷，表面裂纹包括纵裂、横裂、星裂）4.转炉炼钢常用的冷却剂有：A.废钢B.铁矿石C.氧化铁皮D.石灰石答案：ABC（石灰石分解吸热但主要用于造渣，废钢、铁矿石、氧化铁皮是常用冷却剂）5.钢水脱氧的主要方法包括：A.沉淀脱氧B.扩散脱氧C.真空脱氧D.氧化脱氧答案：ABC（脱氧方法有沉淀（加合金）、扩散（渣中脱氧剂）、真空（降低分压），无氧化脱氧）6.电炉炼钢送电过程中需注意的安全事项有：A.检查电极接触点是否良好B.确认炉门、炉盖密封C.观察炉内是否有积水D.直接提升电极至最高位答案：ABC（送电前需检查电极接触、炉体密封、炉内无积水，避免短路或爆炸；电极应缓慢提升，避免机械损伤）7.影响钢水流动性的因素有：A.钢水温度B.钢中夹杂物含量C.钢水成分（如碳含量）D.连铸拉速答案：ABC（流动性主要受温度、夹杂物、成分影响；拉速是工艺参数，不直接影响流动性）8.转炉炉渣的主要成分包括：A.CaOB.SiO₂C.FeOD.Al₂O₃答案：ABCD（转炉渣主要成分为CaO、SiO₂、FeO、MgO、Al₂O₃、P₂O₅等）9.连铸二冷区的冷却方式有：A.水冷B.气水混合冷却C.空冷D.油冷答案：AB（二冷区常用水冷或气水雾化冷却，空冷和油冷不适用）10.炼钢过程中脱硫的有利条件包括：A.高碱度炉渣B.高氧化性炉渣C.良好的熔池搅拌D.较低的钢水温度答案：AC（脱硫反应为吸热反应，需高温；炉渣氧化性高会抑制脱硫（硫易被氧化为SO₂进入气相，但炼钢中主要通过炉渣脱硫，需还原性渣）；高碱度、强搅拌利于脱硫）三、填空题（共10题，每题2分，共20分）1.转炉炼钢的基本反应是__________的氧化反应，核心任务是将铁水碳含量从约4.0%降至目标值（通常0.03%~0.20%）。答案：碳2.连铸坯的“三脱”缺陷指脱方、脱矩和__________。答案：脱弧（或“鼓肚”，不同企业表述可能不同，此处以常见表述为准）3.转炉终点钢水氧含量与终点碳含量成__________关系（填“正相关”或“负相关”）。答案：负相关（碳越低，氧越高）4.钢包精炼炉（LF）造渣时，通常加入__________（一种造渣剂）以形成还原性白渣，促进脱硫和吸附夹杂物。答案：石灰+萤石（或“铝粒”，但主要造渣剂为石灰和萤石）5.连铸结晶器振动的主要参数是__________和振幅，需根据拉速调整以防止坯壳与结晶器粘结。答案：频率6.转炉吹炼过程中，前期渣的主要成分是__________（填化学式），由硅、锰氧化生成。答案：SiO₂（或“SiO₂、MnO”）7.钢水温度过低会导致连铸过程中__________（填缺陷类型），严重时会冻结水口。答案：结晶器内坯壳过厚（或“水口堵塞”）8.电炉炼钢的“三期”操作指熔化期、__________和精炼期。答案：氧化期9.衡量炉渣脱硫能力的指标是硫的分配比，即炉渣中硫含量与钢水中硫含量的__________（填“比值”或“差值”）。答案：比值10.转炉溅渣护炉时，需向炉内加入__________（一种原料）以提高炉渣粘度，附着在炉衬表面形成保护层。答案：白云石（或“镁球”）四、简答题（共5题，第13题每题6分，第45题每题8分，共34分）1.简述转炉吹炼过程中“前期渣”和“后期渣”的主要区别。（封闭型）答案：前期渣（硅锰氧化期）：碱度低（1.5~2.0），主要成分为SiO₂、MnO、FeO，流动性好，脱磷效率高；后期渣（碳氧化期及终点）：碱度高（3.0~4.0），CaO含量增加，FeO含量降低（因碳氧反应消耗FeO），渣中MgO含量需控制（与炉衬匹配），主要任务是脱磷、脱硫及保护炉衬。2.连铸过程中，为什么要控制钢水过热度？过热度过高或过低会导致哪些问题？（封闭型）答案：控制过热度是为了平衡凝固速率与坯壳质量。过热度过高：坯壳薄，易漏钢；柱状晶发达，中心偏析严重；二次氧化加剧，夹杂物增多。过热度过低：结晶器内坯壳过厚，拉坯阻力大，易粘结漏钢；水口堵塞，影响连铸顺行；铸坯表面易产生凹陷、裂纹。3.简述LF炉精炼的主要工艺步骤。（封闭型）答案：①钢包入位，测温、取样，确定初始温度和成分；②通电加热，调整钢水温度至目标值；③造还原渣（加入石灰、萤石、铝粒等），降低炉渣氧化性；④吹氩搅拌，促进成分、温度均匀及夹杂物上浮；⑤合金化调整成分（加入铁合金或纯金属）；⑥终点测温、取样，确认成分和温度合格后吊离。4.分析转炉终点磷含量超标的可能原因及预防措施。（开放型）答案：可能原因：①前期渣碱度低或形成晚，磷未充分氧化；②吹炼后期炉温过高，导致磷回渣（2[P]+5(FeO)+4(CaO)=(4CaO·P₂O₅)+5[Fe]，高温下反应逆向进行）；③铁水初始磷含量过高（＞0.15%）；④炉渣氧化性不足（FeO＜10%），无法有效氧化磷；⑤终点拉碳过高（碳高则氧低，FeO生成少）。预防措施：①优化造渣制度，提前加入石灰形成高碱度前期渣；②控制终点温度（普碳钢≤1680℃），避免高温回磷；③对高磷铁水采用双渣法（倒前期渣后重新造渣）；④保证终点渣中FeO含量（15%~20%），增强氧化性；⑤终点碳不宜过高（普碳钢终点碳≤0.10%）。5.某炼钢厂连铸坯表面出现大量纵裂纹，试分析可能的原因及解决措施。（开放型）答案：可能原因：①结晶器保护渣性能不良（熔化速度慢、润滑性差），导致坯壳与结晶器摩擦增大；②结晶器锥度不合适（过小），坯壳收缩后与结晶器间隙大，冷却不均；③拉速波动大，坯壳生长不稳定；④钢水成分波动（如碳含量在0.10%~0.16%的“裂纹敏感区”）；⑤结晶器冷却水强度过高，坯壳局部冷却过快产生应力；⑥结晶器液面波动大（＞±5mm），导致坯壳厚度不均。解决措施：①调整保护渣参数（提高熔化速度、降低粘度）；②检查结晶器锥度，按钢种要求调整（如普碳钢锥度1.0%~1.2%/m）；③稳定拉速（波动≤±0.1m/min）；④控制钢水碳含量避开裂纹敏感区（如中碳钢控制碳＞0.20%或＜0.08%）；⑤降低结晶器水流量（普碳钢水流量80~100m³/h，水温差6~8℃）；⑥采用液面自动控制系统，控制液面波动≤±3mm。五、计算题（共2题，每题10分，共20分）1.某转炉冶炼Q235钢（目标成分：C=0.18%，Mn=0.50%），出钢量150吨，钢水终点碳0.06%，锰0.12%。需加入硅锰合金（Mn=65%，Si=17%，回收率Mn=90%，Si=85%）和硅铁（Si=75%，回收率85%）调整成分。计算硅锰合金和硅铁的加入量（保留2位小数）。（注：Q235钢中Si目标含量0.20%）解：（1）硅锰合金需补充的Mn量：需补充Mn量=150t×(0.50%0.12%)=150×0.38%=0.57t=570kg硅锰合金中Mn的有效量=65%×90%=58.5%硅锰合金加入量=570kg÷58.5%≈974.36kg（2）硅锰合金带入的Si量：硅锰合金中Si含量=17%，回收率85%带入Si量=974.36kg×17%×85%≈974.36×0.1445≈140.71kg目标Si量=150t×0.20%=300kg需硅铁补充的Si量=300kg140.71kg=159.29kg硅铁中Si有效量=75%×85%=63.75%硅铁加入量=159.29kg÷63.75%≈250.03kg答案：硅锰合金加入约974.36kg，硅铁加入约250.03kg。2.某转炉吹炼140吨铁水（成分：C=4.2%，Si=0.8%，Mn=0.5%，P=0.12%），终点钢水碳0.10%，硅0.02%，锰0.15%，磷0.02%。计算吹炼过程中碳、硅、锰、磷的氧化量（单位：kg）。解：（1）碳氧化量=铁水碳量钢水碳量=140t×(4.2%0.10%)=140×4.10%=5.74t=5740kg（2）硅氧化量=140t×(0.8%0.02%)=140×0.78%=1.092t=1092kg（3）锰氧化量=140t×(0.5%0.15%)=140×0.35%=0.49t=490kg（4）磷氧化量=140t×(0.12%0.02%)=140×0.10%=0.14t=140kg答案：碳氧化5740kg，硅氧化1092kg，锰氧化490kg，磷氧化140kg。六、综合分析题（共2题，每题13分，共26分）1.某炼钢厂300吨转炉冶炼过程中，吹炼至12分钟时突然出现大量喷溅（金属液滴随炉气从炉口喷出），试分析可能原因及应急处理措施。答案：可能原因：①前期渣形成过晚（石灰加入滞后），熔池温度快速上升，碳氧反应突然剧烈（“爆发性脱碳”）；②枪位控制不当（过低），氧气流股直接冲击熔池，CO气体析出速度超过炉口排出能力；③铁水硅含量过高（＞1.0%），前期硅氧化放热多，熔池升温快，加速碳氧反应；④炉渣返干（FeO含量过低，炉渣变稠），碳氧反应产生的CO无法及时排出，压力累积后喷溅；⑤吹炼过程中加入大量冷却剂（如铁矿石），熔池温度骤降后回升，引发碳氧反应波动。应急处理措施：①立即提高氧枪枪位（增加200~300mm），减弱熔池搅拌，降低