2026年中级安全工程师《金属冶炼安全》试题及答案

2026年中级安全工程师《金属冶炼安全》试题及答案一、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）1.某钢铁企业高炉煤气管道发生泄漏，现场检测CO浓度为1200ppm，此时应优先采取的措施是A.立即启动煤气回收系统B.组织人员佩戴过滤式防毒面具堵漏C.切断气源并设置半径40m的警戒区D.用蒸汽对泄漏点进行稀释答案：C解析：1200ppm已远超CO立即威胁生命健康浓度（IDLH1200ppm），过滤式面具无效，必须切断气源并扩大警戒，防止人员进入。2.炼钢转炉在吹氧脱碳期发生“喷爆”，最可能诱发炉口火焰回火的因素是A.氧枪冷却水流量偏低B.炉渣FeO含量过低C.二次燃烧比过高D.炉气中CO浓度低于爆炸下限答案：A解析：冷却水量不足导致氧枪喷头过热，金属液滴黏附枪口，氧气流道局部阻塞，压力脉动引发回火。3.铝电解槽发生“阳极效应”时，槽电压突然升高，其本质原因是A.氧化铝浓度升高B.阳极底掌生成CO2气泡膜C.电解质中NaF/AlF3摩尔比降低D.阴极铝液面下降答案：B解析：氧化铝浓度<1.5wt%时，阳极底掌形成致密CO2气膜，极化电阻骤增，电压突升至30–50V。4.铜闪速熔炼炉反应塔内壁挂渣过厚，导致的最主要安全风险是A.炉膛压力降低B.精矿喷嘴烧损C.塔壁局部过热穿漏D.烟尘率下降答案：C解析：挂渣导热系数低，塔壁热面温度升高，当超过铜水套耐受温度（≈350℃）时，冷却壁烧穿引发熔体泄漏。5.根据《工贸行业重大事故隐患判定标准》，下列情形可直接判定为重大事故隐患的是A.高炉炉顶压力≥0.15MPa未设置均压放散阀B.转炉煤气回收管道氧含量在线监测失效C.铁水罐车轨道端部无车挡D.铝粉仓库未安装防潮灯具答案：B解析：转炉煤气回收系统氧含量监测失效，属“煤气系统重大风险不可控”，标准直接列为重大隐患。6.某铅锌密闭鼓风炉炉缸温度监测出现“倒挂”（炉缸温度低于炉腹），最合理的操作是A.增加焦炭批重B.降低炉缸冷却水流量C.临时堵设1–2个风口D.提高料线答案：C解析：倒挂说明炉缸堆积，减少风口进风面积，提高炉缸中心温度，熔化堆积物，恢复合理温度梯度。7.镁合金熔炼使用SF6混合保护气体，若SF6浓度过低，最先观察到的现象是A.熔体表面发白发亮B.熔体表面出现“雪花”状氧化膜C.炉膛温度下降D.熔体黏度增加答案：B解析：SF6<0.02vol%时，Mg与空气中水氧反应生成MgO·Mg3N2膜，呈疏松雪花状，失去保护作用。8.镍铁回转窑窑尾烟气氧含量突然由6%升至12%，应重点排查A.窑头煤枪堵塞B.窑尾密封圈漏风C.二次风机皮带打滑D.原料水分偏大答案：B解析：窑尾负压区密封失效，空气漏入稀释烟气，氧含量升高，导致窑内还原气氛破坏，镍品位下降。9.钛渣电炉出炉口发生“跑渣”，下列个人防护装备组合中，优先级最高的是A.铝箔隔热服+正压式空气呼吸器B.芳纶耐高温手套+防尘口罩C.阻燃工作服+安全面罩D.防化靴+耳塞答案：A解析：跑渣温度>1650℃，辐射热通量可达100kW·m2，必须采用铝箔隔热服隔绝辐射热，并配正压呼吸器防高温烟尘。10.连铸中间包开浇第一炉，为防止“冻堵”浸入式水口，采用的措施是A.水口内衬贴石墨纸B.水口预热至800℃以上C.开浇瞬间提高拉速0.3m·min1D.向水口内吹氧答案：B解析：水口预热不足时，钢水接触冷壁凝固形成“冷钢圈”，堵塞流道；预热到800℃可消除温差，避免冻堵。11.高炉炉墙热流强度报警值通常设定为A.8000W·m2B.12000W·m2C.20000W·m2D.25000W·m2答案：C解析：炉墙热流强度≥20000W·m2时，碳砖温度已接近脆化温度（≈400℃），需立即减风休风维护。12.铝热焊钢轨现场，点火后30s未见反应，作业人员应A.立即补加引燃剂二次点火B.等待60s观察C.用长柄钩将坩埚移离钢轨D.浇水降温答案：C解析：延迟反应可能因氧化剂受潮，存在“滞后爆炸”风险，需远距离移离，防止突然喷溅伤人。13.电炉炼钢泡沫渣高度不足，最易引发的次生事故是A.电极折断B.炉盖漏水C.钢水过氧化D.炉墙粘钢答案：C解析：泡沫渣薄，电弧暴露加热钢水，钢水温度升高，碳氧反应激烈，溶解氧升高，后续连铸易引发水口堵塞。14.铜电解车间极板短路检测仪报警，首要处置步骤是A.降低电流密度B.立即断电排查C.调整极距D.增加电解液酸度答案：B解析：短路产生局部高温，可能烧穿极板，断电避免火灾与人员触电，再定位短路点。15.铅电解沉积过程中，析出铅呈“树枝状”的主要原因是A.电解液含银过高B.胶体添加剂过量C.电流密度过高D.循环量过大答案：C解析：电流密度超过临界值（≈180A·m2），铅离子扩散受限，尖端放电形成树枝晶，易短路。16.高炉风口破损漏水，炉顶煤气中H2含量变化趋势为A.缓慢下降B.先升后降C.持续升高D.基本不变答案：C解析：冷却水漏入炉缸，高温下分解产生H2，煤气中H2体积分数可由1.5%升至5%以上，持续升高是典型特征。17.镁合金锭抛丸清理，禁止使用的磨料是A.不锈钢丸B.铝丸C.石英砂D.玻璃珠答案：C解析：石英砂硬度高且含SiO2，与镁撞击产生火花，引发粉尘爆炸；铝丸、玻璃珠无火花风险。18.锌精馏塔盘堵塞，塔顶温度下降，塔底压力升高，此时应A.减少加料量B.提高燃烧室温度C.打开塔底放锌阀D.通入高压氮气吹扫答案：A解析：堵塞导致塔内持液量增加，减少加料降低负荷，防止塔底压力超限造成塔体破裂。19.连铸坯表面“星状裂纹”缺陷，其根源在于A.结晶器铜板镀层脱落B.二冷区水量过大C.保护渣碱度偏低D.中间包塞棒吹氩量不足答案：A解析：镀层脱落后导热不均，坯壳局部过薄，钢水静压力作用下产生放射状裂纹，呈星形。20.铝箔轧制油雾浓度职业接触限值（PCTWA）为A.2mg·m3B.4mg·m3C.10mg·m3D.20mg·m3答案：B解析：依据GBZ2.12019，煤油基轧制油油雾限值4mg·m3，超过此值需局部排风与个体防护。二、多项选择题（每题2分，共20分。每题至少有两个正确选项，多选、少选、错选均不得分）21.下列属于转炉煤气回收系统必须设置的安全联锁有A.氧含量≥2%时自动三通阀放散B.风机后压力<3kPa时自动停机C.柜位高位≥85%时自动关闭进口蝶阀D.烟气温度≥280℃时水封逆止阀自动关闭E.煤气柜活塞倾斜度≥1/100时声光报警答案：A、C、D解析：B项风机后压力低报警即可，无需停机；E项倾斜度≥1/100需停机检查，非仅报警。22.高炉炉缸烧穿应急演练中，必须包含的科目有A.紧急休风操作B.炉缸注水冷却C.铁水罐车快速牵引D.出铁场人员疏散路线E.备用泥炮堵口答案：A、C、D、E解析：炉缸烧穿严禁注水，水遇熔铁爆炸，B错误；其余均为标准演练科目。23.铝电解槽焙烧启动阶段，导致槽壳变形的原因有A.焦粒焙烧电流升速过快B.阴极炭块底部扎固糊含水高C.阳极钢爪预热不足D.启动初期铝液过高E.焙烧期间槽罩板开启过大答案：A、B、E解析：电流快升与水分汽化产生膨胀应力；罩板开启大导致温差应力；钢爪预热与铝液高度对槽壳变形影响较小。24.铜冶炼PS转炉炉口喷溅的诱发因素有A.冷料加入过快B.炉内Fe3O4积累过多C.吹炼中期石英熔剂加入延迟D.炉温过低E.氧枪位过高答案：A、B、C、D解析：氧枪位过高减少搅动，反而抑制喷溅；其余因素均造成熔体泡沫化或黏度异常，引发喷溅。25.镁合金熔炼炉出现“熔体自燃”时，可使用的灭火剂有A.干燥石墨粉B.专用D类灭火剂C.干砂D.二氧化碳E.泡沫灭火剂答案：A、B、C解析：镁可在CO2中继续燃烧，泡沫含水加剧反应，禁用；干燥石墨粉、D类剂、干砂可隔绝空气。26.锌粉输送系统防止粉尘爆炸的措施有A.氧浓度控制在10%以下B.采用防爆型电磁阀C.管道静电跨接电阻<10ΩD.安装爆破片朝向人行通道E.采用正压密相输送答案：A、B、C、E解析：爆破片应朝向无人员区域，D错误；其余均为标准防爆措施。27.电炉炼钢还原期“白渣”操作要点包括A.保持渣中FeO<0.5%B.控制炉渣碱度2.5–3.0C.渣量≥5%钢水量D.全程大氩气搅拌E.分批加入碳粉脱氧答案：A、B、C、E解析：大氩气搅拌会冲刷渣层，导致二次氧化，应弱搅拌，D错误。28.连铸二冷区喷嘴堵塞的在线判断依据有A.铸坯表面温度场红外成像异常高温带B.二冷水总管流量下降C.拉坯阻力突然增大D.冷却回路差压升高E.铸坯鼓肚量增大答案：A、D、E解析：总管流量下降为整体异常，无法定位堵塞；拉坯阻力与鼓肚为结果，红外与差压升高直接反映局部堵塞。29.铅电解车间极板导电棒“溶蚀”的主要原因有A.电解液含氯离子高B.棒材铜纯度不足C.极间短路D.电流密度分布不均E.棒表面氧化膜未清除答案：A、B、C、E解析：电流密度不均导致发热，但非溶蚀主因；氯离子与铜形成CuCl2腐蚀电池，纯度低加剧溶蚀。30.钛渣电炉出炉口“跑渣”后，对炉体结构损伤评估需检测A.炉底冷却水温差B.出炉口碳砖残余厚度C.炉壳焊缝硬度D.炉墙耐材导热系数E.炉盖水冷盘流量答案：A、B、C解析：跑渣冲刷炉衬，需测碳砖残余与炉壳热影响区硬度；导热系数为材料属性，非损伤指标。三、案例分析题（共60分）（一）案例背景（20分）2025年10月，某大型钢铁企业2650m3高炉计划休风更换风口。休风前4h，炉缸侧壁温度第3段（标高8.5m）热电偶显示由345℃升至465℃，热流强度达到22000W·m2；同时炉腹冷却壁温差由3℃升至11℃。炉长决定提前休风，但现场未执行“减风–降顶压”阶梯操作，直接打开炉顶放散阀，30min后炉缸出铁口喷出大量熔铁与焦炭，持续8min，造成3人死亡、6人重伤。事后勘察发现：炉缸碳砖剩余厚度仅280mm（设计800mm），局部已穿透；炉底封板焊缝开裂长度1.2m；炉基混凝土温度达180℃，钢筋全部屈服。31.指出本次事故的直接原因与间接原因。（8分）答案：直接原因：炉缸碳砖严重侵蚀局部烧穿，高温熔铁击穿炉壳；紧急休风未按阶梯减风，炉内压力骤降，熔铁被煤气反吹从出铁口喷出。间接原因：（1）炉缸温度异常报警后未立即减风控制热流；（2）日常炉缸侵蚀模型更新滞后，未提前预警；（3）炉缸冷却壁水质电导率长期>500μS·cm1，结垢降低冷却效率；（4）应急预案缺失“炉缸烧穿”专项处置方案，现场人员无章可循。32.给出炉缸侵蚀在线监测的三种有效技术并比较其优缺点。（6分）答案：（1）热流强度法：利用冷却壁进出水温差与流量计算，实时性好，成本低，但属间接推断，滞后约2–4h。（2）电阻层析成像（ERT）：在碳砖内预埋电极阵列，侵蚀后电阻率变化成像，精度±50mm，可二维可视化，但施工复杂，电极易在高温下老化。（3）光纤分布式测温（DTS）：沿炉缸高度布设特种光纤，空间分辨率1m，温度精度±1℃，可连续获取温度场，光纤寿命>10年，但初期投资高，需避免机械损伤。33.针对炉缸烧穿高风险状态，列出可采取的4项应急控制措施并说明理由。（6分）答案：（1）阶梯减风：每10min减风10%，使炉内压力缓慢下降，防止熔铁因压差喷溅；（2）增加炉缸冷却水压力至1.0MPa，提高流速，带走热量，延缓烧穿扩展；（3）向炉缸注入含钛炉料（TiO215kg·t1），高熔点Ti(C,N)沉积于侵蚀面，形成保护层；（4）准备备用出铁口，交替出铁，降低单个铁口流速，减少局部冲刷。（二）案例背景（20分）某铜冶炼厂采用“闪速熔炼–PS转炉–阳极炉”工艺。2026年3月，转炉吹炼第三周期，炉内已造渣，Fe/SiO2=1.8，炉温1250℃。操作工发现炉口火焰突然收缩，炉膛压力由50Pa升至+180Pa，同时炉体冷却水回水温度由45℃升至78℃。现场判断为“炉内漏水”，立即提枪停吹，但2min后炉口喷出大量高温熔体，造成炉后平台火灾。34.说明冷却水漏入转炉后引发喷溅的机理。（6分）答案：水漏入熔池后迅速汽化，体积膨胀1600倍，形成高压气泡；气泡穿过渣层破裂，将熔渣与金属液抛向炉口；同时水与熔体中Fe3O4反应：Fe3O4+4H2O→3FeO+4H2+O2，生成H2与O2进一步膨胀，加剧喷溅；炉膛压力由负转正，煤气外逸，遇空气形成二次燃烧，扩大火灾。35.给出转炉冷却水漏水的三种在线诊断方法。（6分）答案：（1）炉气湿度在线监测：利用TDLAS激光法测H2O体积分数，灵敏度0.01%，响应时间<5s；（2）冷却水回路电导率差值法：漏点后冷却水混入SO2、金属离子，电导率突增>100μS·cm1；（3）声发射检测：在炉体安装AE传感器，漏水产生高频（100–300kHz）应力波，幅值>60dB可定位。36.针对该类事故，设计一套安全联锁逻辑图（文字描述即可）。（8分）答案：输入信号：a.炉膛压力>+100Pa；b.炉气湿度上升率>0.05%·min1；c.冷却水回水温度>70℃且与进水差>25℃；逻辑：a∧(b∨c)触发“漏水预警”→自动提枪至最高位→关闭氧枪供氧阀→开启炉顶紧急放散→启动炉后平台泡沫灭火系统→声光报警+延时60s联锁停风机。（三）案例背景（20分）某铝厂600kA预焙阳极电解系列，采用超浓相输送供料。2026年5月，系列电流强度由600kA升至620kA试运行。升流第3天，电解槽A152槽壳侧部钢板出现“鼓包”变形，最大挠度35mm；红外检测显示变形处壳温420℃，阴极钢棒温度升至310℃。车间立即降电流至580kA，并计划停槽。解剖发现：阴极炭块出现贯穿裂缝，裂