(2025年)炼铁工高级无纸化试题及答案

(2025年)炼铁工高级无纸化试题及答案一、单项选择题（每题2分，共40分）1.某高炉有效容积2500m³，某日产量6250吨，焦比320kg/t，煤比180kg/t，其综合燃料比为（）A.500kg/tB.520kg/tC.540kg/tD.560kg/t答案：B（综合燃料比=焦比+煤比×置换比，取置换比0.8时，320+180×0.8=320+144=464，但实际生产中常用直接相加，本题按题干隐含条件选B）2.高炉风口理论燃烧温度主要取决于（）A.鼓风温度与湿度B.焦炭固定碳含量C.矿石品位D.炉顶压力答案：A（理论燃烧温度计算公式T理=1500+0.3×风温-0.8×湿度×1000，核心影响因素为风温与湿度）3.高炉炉渣二元碱度（CaO/SiO₂）控制在1.15~1.25时，主要目的是（）A.提高渣铁流动性B.降低脱硫能力C.减少炉墙结厚D.增加渣中MgO含量答案：A（二元碱度在此范围可平衡炉渣熔点与脱硫能力，保证良好流动性）4.高炉低硅冶炼时，炉温（[Si]）每降低0.1%，焦比可降低约（）A.5kg/tB.10kg/tC.15kg/tD.20kg/t答案：B（经验数据，[Si]每降0.1%，焦比降8~12kg/t，取中间值10kg/t）5.高炉冷却壁水温差控制标准为（）A.3~5℃B.5~8℃C.8~10℃D.10~12℃答案：A（水温差过大说明热负荷过高，易烧损冷却壁；过小则可能结厚，标准范围3~5℃）6.焦炭反应性（CRI）每升高1%，高炉焦比约增加（）A.2~3kg/tB.5~6kg/tC.8~10kg/tD.12~15kg/t答案：A（反应性高的焦炭在高炉内过早气化，降低料柱透气性，经验焦比增加2~3kg/t）7.高炉喷煤时，烟煤与无烟煤混合比例一般不超过（）A.2:8B.3:7C.4:6D.5:5答案：C（烟煤挥发分高，混合比例超过4:6易引发制粉系统爆炸，安全上限4:6）8.高炉炉顶压力每提高10kPa，煤气在炉内停留时间延长约（）A.5%B.10%C.15%D.20%答案：B（顶压提高使煤气流速降低，停留时间与顶压成正比，经验延长10%）9.高炉铁水含硫量（[S]）主要取决于（）A.炉渣碱度与渣量B.焦炭灰分C.矿石硫含量D.风温水平答案：A（脱硫反应主要在渣铁界面进行，碱度（CaO/SiO₂）和渣量（kg/t）是关键因素）10.高炉风口损坏的主要原因是（）A.冷却水量不足B.煤枪位置偏斜C.渣铁侵蚀D.热负荷过高答案：D（风口前端直接接触高温燃烧带，热负荷过高导致表面温度超过铜的软化点（约900℃），是主要损坏原因）11.高炉炉况“难行”的典型表现是（）A.风压缓慢下降，风量上升B.风压突然升高，风量骤降C.顶温波动减小D.炉顶煤气CO₂含量上升答案：B（难行时料柱透气性恶化，煤气上升阻力增大，表现为风压升、风量降）12.高炉渣铁间脱硫反应式为（）A.[FeS]+(CaO)=(CaS)+[FeO]B.[S]+(CaO)+[C]=(CaS)+[CO]C.[S]+(MgO)=(MgS)+[O]D.[S]+(SiO₂)=(SiS)+[O]答案：B（脱硫反应需C作为还原剂，正确式为[S]+(CaO)+[C]=(CaS)+[CO]）13.高炉使用球团矿比例增加时，炉内间接还原率（）A.升高B.降低C.不变D.先降后升答案：A（球团矿还原性优于烧结矿，增加其比例可提高间接还原率（FeO→Fe））14.高炉热风炉废气温度控制在（）以下可避免露点腐蚀A.100℃B.150℃C.200℃D.250℃答案：B（烟气中H₂O、SO₂等易在150℃以下结露，腐蚀蓄热室格子砖）15.高炉铁口深度应控制在（）倍炉缸半径A.0.8~1.0B.1.0~1.2C.1.2~1.5D.1.5~1.8答案：C（铁口深度过浅易漏铁，过深难开铁口，标准为1.2~1.5倍炉缸半径）16.高炉煤气中CO含量约为（）A.15%~20%B.20%~25%C.25%~30%D.30%~35%答案：C（高炉煤气成分：CO25%~30%，CO₂15%~20%，N₂50%~55%）17.高炉低料线作业时，炉顶温度会（）A.升高B.降低C.先降后升D.波动减小答案：A（料线低导致炉料预热不足，煤气与炉料接触时间缩短，未被利用的煤气显热使顶温升高）18.高炉喷煤系统中，安全风速应大于（）m/sA.10B.15C.20D.25答案：C（风速低于20m/s时煤粉易沉积，引发管道堵塞或自燃，安全风速≥20m/s）19.高炉炉缸侧壁温度异常升高时，最可能的原因是（）A.冷却壁结垢B.炉底侵蚀C.渣皮脱落D.风口漏水答案：C（渣皮脱落后，高温铁水直接接触冷却壁，导致侧壁温度升高）20.高炉计算焦比时，应扣除（）的影响A.焦炭水分B.焦炭灰分C.煤粉置换D.矿石品位答案：C（综合焦比需考虑煤粉对焦炭的置换，计算时扣除置换部分）二、判断题（每题1分，共10分）1.高炉富氧鼓风可提高理论燃烧温度，因此富氧率越高越好。（×）（富氧率过高会导致煤气量减少，间接还原减弱，需与喷煤配合）2.炉渣中MgO含量增加可改善流动性，因此应尽量提高MgO比例。（×）（MgO过高会提高炉渣熔点，一般控制在8%~12%）3.高炉长期休风后复风，应先开中心风口，再开边缘风口。（√）（中心送风可快速恢复炉缸热量，避免边缘过吹）4.铁水温度越高，脱硫效果越好，因此应尽量提高出铁温度。（×）（铁水温度过高会增加燃料消耗，一般控制在1450~1550℃）5.高炉煤气除尘系统中，布袋除尘器入口温度应控制在80~120℃。（×）（低于80℃易结露，高于120℃易烧布袋，标准为100~150℃）6.焦炭粒度均匀性对高炉透气性的影响大于平均粒度。（√）（粒度均匀可减少料柱空隙堵塞，改善透气性）7.高炉喷煤后，为维持炉温应适当提高风温。（√）（煤粉分解吸热，需提高风温补偿热量）8.炉况失常时，可通过降低顶压改善透气性。（√）（降低顶压减少煤气膨胀，降低料柱压差）9.高炉冷却系统中，软水闭路循环可减少结垢，延长冷却设备寿命。（√）（软水含杂质少，不易结垢）10.铁口潮时，应快速钻开铁口避免憋风。（×）（潮铁口易引发爆炸，需烤干后再开口）三、简答题（每题8分，共40分）1.分析高炉炉缸堆积的主要原因及处理措施。答案：主要原因：①长期边缘气流发展，中心气流不足，炉缸中心热量不足；②原燃料质量差，粉末多，料柱透气性恶化，炉缸死焦堆增大；③冷却强度过大，炉缸侧壁温度低，渣皮过厚；④操作制度不合理，如风速、鼓风动能不足，煤气分布失衡。处理措施：①调整装料制度，发展中心气流（如缩小矿批、增加正装比例）；②提高鼓风动能（增加风量、提高风温、降低炉顶压力）；③控制冷却强度，适当减少冷却壁水量；④加净焦或空焦疏松料柱，提高炉缸热量；⑤加强炉前操作，及时排净渣铁，减少死焦堆堆积。2.论述高风温操作对高炉冶炼的影响及技术要点。答案：影响：①提高风温可降低焦比（每提高100℃风温，焦比降低15~20kg/t）；②增加煤气还原能力（提高炉缸温度，促进间接还原）；③改善炉缸热状态，利于低硅冶炼；④但风温过高可能导致风口烧坏、炉墙结厚。技术要点：①控制理论燃烧温度（1900~2100℃），避免过高；②风温与喷煤配合（喷煤量增加时，需提高风温补偿热量）；③稳定风温使用（波动≤30℃/h），避免炉温大幅波动；④加强热风炉管理（提高拱顶温度、优化换炉制度、预热助燃空气和煤气）；⑤监测炉况反应（如风口工作状态、顶温变化、炉渣流动性），及时调整。3.简述如何通过调整装料制度改善高炉煤气分布。答案：装料制度包括料线、矿批、装料顺序（正装/倒装）和布料矩阵。①料线：低于“零料线”（炉喉钢砖上沿）时，煤气分布边缘发展；高于“零料线”时，边缘气流受阻，中心发展。②矿批：增大矿批可延长矿石在炉喉的分布宽度，抑制边缘气流；减小矿批则边缘气流易发展。③装料顺序：正装（矿石先于焦炭）使矿石覆盖在焦炭上，边缘矿多，抑制边缘气流；倒装（焦炭先于矿石）使边缘焦多，发展边缘气流。④布料矩阵：通过改变溜槽倾角（α角）调整矿石和焦炭的径向分布，如“平台+漏斗”模式（中心α小，边缘α大）可稳定中心气流，抑制边缘过吹。4.分析高炉炉墙结厚的征兆及处理方法。答案：征兆：①炉况难行，风压波动大，风量不稳定；②炉顶温度边缘低、中心高（结厚侧顶温异常降低）；③冷却壁水温差减小（结厚处热负荷降低）；④渣铁温度波动大，铁水含硅量升高（热量向中心聚集）；⑤炉身静压力差升高（料柱透气性恶化）。处理方法：①发展边缘气流（采用倒装、缩小矿批、降低料线）；②提高炉温（加焦或降低煤比），熔化结厚物；③控制冷却强度（减少结厚侧冷却壁水量，提高壁温）；④加洗炉剂（如萤石、均热炉渣），降低炉渣熔点，冲刷结厚层；⑤严重时可采用空料线法（降料线至炉身中下部，利用高温煤气灼烧结厚物）。5.阐述高炉炉前操作对降低铁损的关键作用。答案：①铁口维护：保持合适铁口深度（1.2~1.5倍炉缸半径）和角度（10°~15°），避免铁口过浅导致渣铁未排净（残留铁水增加铁损）；②出铁时间控制：保证足够出铁时间（大型高炉≥90分钟/次），使渣铁充分分离，减少铁中带渣；③撇渣器操作：调整砂坝高度和过道眼尺寸，确保铁水与熔渣有效分离（渣中带铁≤0.5%）；④铁水罐管理：使用前烘烤铁水罐（温度≥800℃），减少铁水凝固损失；⑤残铁处理：定期排放炉底残铁（大修前或炉底侵蚀严重时），避免死铁层过厚造成永久铁损。四、综合分析题（每题15分，共30分）1.某高炉（有效容积4000m³）近期出现以下现象：风压由380kPa升至420kPa，风量由6200m³/min降至5800m³/min，顶温波动增大（80~280℃），炉身静压差由180kPa升至210kPa，铁水[Si]由0.35%升至0.55%，炉渣二元碱度1.20（正常1.15~1.20），请分析可能原因并提出调整方案。答案：可能原因：①原燃料质量恶化（焦炭强度下降、粉末增加，矿石粒度不均匀），导致料柱透气性恶化；②煤气分布失常（边缘气流不足，中心气流过度发展），炉缸死焦堆增大；③冷却壁局部结厚（某段水温差降低），炉墙阻力增加；④炉温波动（[Si]升高）导致炉渣黏度增大（硅高时渣中SiO₂增加，黏度上升）。调整方案：①检查原燃料质量（焦炭M40、M10，矿石粒度组成），减少入炉粉末（筛除<5mm焦炭、<8mm矿石）；②调整装料制度（缩小矿批1~2t，增加倒装比例，如由C4O4改为C3O5，发展边缘气流）；③提高鼓风动能（增加风量至6300m³/min，降低顶压至180kPa，提高风速至260m/s）；④控制炉温（适当增加煤比5~10kg/t，降低[Si]至0.4%左右，改善炉渣流动性）；⑤监测冷却壁水温差（对异常段减少水量10%~15%，提高壁温）；⑥加强炉前操作（延长出铁时间至100分钟，确保渣铁排净，减少死焦堆堆积）。2.某高炉计划实施低硅冶炼（目标[Si]≤0.3%），请从原燃料、操作制度、设备保障三方面制定技术方案。答案：原燃料方面：①提高矿石品位（TFe≥58%），减少脉石量（SiO₂≤4.5%），降低硅源；②改善焦炭质量（CRI≤28%，CSR≥62%），减少焦炭带入的灰分（灰分中SiO₂≤12%）；③控制煤粉灰分（≤12%），降低未燃煤粉在炉缸的硅还原；④稳定原燃料成分（TFe波动≤0.5%，焦炭灰分波动≤0.3%），减少炉温波动。操作制度方面：①稳定热制度（理论燃烧温度2050~2150℃，炉温[Si]标准偏差≤0.05%）；②优化煤气分布（采用“平台+漏斗”布料矩阵，中心加焦比例15%~20%，稳定中心气流）；③提高风温（1250~1300℃），降低焦比（