2025年安全工程师《金属冶炼安全》真题及答案解析

2025年安全工程师《金属冶炼安全》练习题及答案解析一、单项选择题（每题1分，共20分。每题只有一个正确答案，错选、漏选均不得分）1.某炼铁厂高炉炉顶压力为0.28MPa，炉顶放散阀突然失灵，炉顶压力持续升高。下列应急处置措施中，最先应执行的是A.立即打开炉顶大放散阀B.通知热风炉停止烧炉C.向炉内紧急打水降温D.通知调度室减风减压答案：D解析：炉顶压力超限首要任务是减风减压，防止炉顶设备爆裂。调度室统一指挥减风是最快降低顶压手段，优先于现场手动放散。2.炼钢转炉在吹氧脱碳期，炉气中CO体积分数达到46%，此时炉口微差压控制最佳值应为A.－20PaB.0PaC.＋10PaD.＋30Pa答案：C解析：微正压10Pa可防止空气吸入形成爆炸性混合气体，同时避免炉气大量外逸造成中毒风险。3.铝电解槽发生“滚铝”时，最不可能出现的直接现象是A.槽电压瞬时下降0.3VB.阳极钢爪发红C.槽罩板缝隙喷出蓝色火苗D.槽壳侧壁温度骤降答案：D解析：滚铝时铝液剧烈搅动，槽壳侧壁受高温熔体冲刷温度骤升而非骤降，其余三项均为典型现象。4.铜闪速熔炼炉反应塔内壁耐火砖蚀损速率突然加快，首先应核查的工艺参数是A.精矿喷嘴氧/料比B.渣型Fe/SiO₂C.反应塔出口烟温D.余热锅炉蒸汽压力答案：A解析：氧/料比过高，反应塔局部过热，耐火砖蚀损呈指数级加快；先调氧/料比再查其余参数。5.铅鼓风炉炉结形成后，炉顶负压由120Pa降至40Pa，此时最安全的处理方式是A.立即停炉打结B.加入铁屑洗炉C.提高焦率强化还原D.降低料柱高度答案：B解析：铁屑与炉结中PbS、PbO反应生成低熔点铅铁合金，洗炉过程温和，无需停炉，安全高效。6.某钢厂连铸平台采用钢包回转台，其液压系统蓄能器压力骤降，可能导致A.钢包盖无法开启B.回转台失速旋转C.中间包水口无法关闭D.钢包滑动水口自动开启答案：B解析：蓄能器失压导致回转台制动失效，在偏重状态下可能失速旋转，其余执行元件均靠独立回路。7.高炉煤气TRT入口管道设置紧急切断阀，其动作时间国家标准要求不大于A.0.5sB.1.0sC.2.0sD.3.0s答案：B解析：GB504272018《钢铁企业煤气安全规程》5.2.3条明文规定TRT入口紧急切断阀全行程≤1s。8.镁合金熔炼炉使用SF₆作为保护气体，车间空气中SF₆最高允许浓度（MAC）为A.1000ppmB.600ppmC.100ppmD.未作规定答案：D解析：我国现行GBZ2.1未列出SF₆的MAC，但因其密度大、窒息性强，企业通常按1000ppm控制。9.镍铁电炉出铁口采用泥炮堵口，泥炮油缸工作压力异常升高，首先应检查A.铁口泥套是否冻结B.液压油温度C.油泵安全阀整定值D.泥炮活塞密封圈答案：A解析：铁口泥套冻结导致堵口阻力骤增，油缸压力被动升高；先确认冻套再查液压系统。10.锌精馏塔大冷凝器发生“蓝粉”爆炸，其爆炸下限主要与下列哪种因素关系最大A.锌蒸气浓度B.一氧化碳含量C.粉尘粒径D.冷凝器内壁粗糙度答案：B解析：蓝粉主要成分为Zn与ZnO，其爆炸性由CO气体充当扩散载体，CO达到爆炸下限即可引爆沉积蓝粉。11.某钛渣电炉变压器二次侧额定电流为75kA，其短网母线采用水冷铜管，冷却水流量报警下限应设为A.10m³/hB.20m³/hC.30m³/hD.40m³/h答案：C解析：按1kA需0.4m³/h经验值，75kA需30m³/h，低于此值短网温升>60℃，绝缘件老化加速。12.连轧高线精轧机组发生“堆钢”，下列连锁动作最先触发的是A.夹送辊自动抬起B.吐丝机降速C.粗轧机组急停D.飞剪启动碎断答案：D解析：飞剪在检测到机架间张力消失0.1s内启动碎断，防止缠辊扩大事故，动作级别最高。13.铝熔保炉炉门开口部应设置的机械装置是A.防爆膜B.安全销C.防坠落挡块D.泄爆导管答案：C解析：炉门上方须设机械挡块，防止炉门意外坠落伤人，属GB300782013强制条款。14.高炉炉缸烧穿应急演练中，最先撤离的区域是A.出铁场平台B.炉缸下方通道C.热风炉值班室D.煤粉喷吹站答案：B解析：炉缸烧穿铁水沿炉壳缝隙下流，下方通道最危险，必须立即清空人员。15.转炉煤气回收系统氧含量分析仪故障，回收阀应A.保持原状态B.手动切换至放散C.自动强制放散D.延时10s后放散答案：C解析：GB62222021规定O₂分析仪失效时系统须立即自动放散，防止回收爆炸性气体。16.铜电解车间极板短路检测采用红外热像，其报警温差阈值一般设为A.2℃B.5℃C.10℃D.15℃答案：B解析：短路极板电流密度大，温度较正常极板高5℃以上，设为5℃可兼顾灵敏与误报。17.铅电解沉积槽面酸雾治理，最经济高效的通风方式是A.槽边侧吸+屋顶天窗B.槽面覆盖浮球+槽边侧吸C.屋顶全面换气D.吹吸式通风幕答案：B解析：浮球抑制酸雾挥发，槽边侧吸捕集残余，组合方式能耗最低，捕集率>95%。18.镁合金压铸机熔炉坩埚出现“熔穿”先兆，最先显现的异常信号是A.炉膛温度突降B.坩埚液面异常下降C.保护气体流量突增D.加热元件电流增大答案：B解析：坩埚熔穿瞬间镁液泄漏，液面下降最快，热电偶响应滞后>10s。19.高炉喷吹煤粉制备系统磨煤机出口温度联锁值设定为A.70℃B.90℃C.110℃D.130℃答案：B解析：烟煤粉爆炸性试验表明90℃为临界温度，超过则O₂浓度<12%亦可能自燃。20.钢水罐热修区域应设置的固定式气体检测器是A.COB.H₂C.O₂D.H₂S答案：A解析：热修烤包器使用高炉煤气，主要风险为CO中毒，须设CO检测器并联动轴流风机。二、多项选择题（每题2分，共20分。每题至少有两个正确答案，多选少选均不得分）21.下列属于炼钢转炉重大危险源单元的有A.转炉本体B.汽化冷却烟道C.煤气柜D.铁水倒罐站E.钢水罐吊运线答案：A、B、C解析：依据GB182182018，转炉本体（>100t）、汽化冷却系统（CO>10t）、煤气柜（CO>20t）均构成重大危险源。22.铝电解槽漏炉应急处置中，正确的操作包括A.立即降电流至50%B.用镁砂封堵裂缝C.向槽内投入大量氧化铝D.开启槽周应急排烟E.通知整流所紧急停电答案：A、B、D解析：降电流减少热输入，镁砂封堵延缓铝液流出，排烟防止氟化氢聚集；大量投料会堵塞烟气管道，整流所停电需视漏炉严重程度分级执行。23.铜冶炼PS转炉在造铜期发生“喷炉”的主要诱因有A.冷料加入过多B.炉内磁性铁积累C.石英熔剂不足D.炉温过低E.氧枪供氧强度过大答案：A、B、E解析：冷料多、磁性铁粘度高、供氧强度大导致CO气泡聚集，瞬间喷出；石英不足与炉温低主要影响渣型，不直接引发喷炉。24.高炉炉缸侵蚀模型在线监测参数包括A.炉缸侧壁温度B.炉缸冷却壁水温差C.炉缸热电偶电势漂移D.炉缸冷却水流量E.炉缸煤气成分答案：A、B、D解析：温度与流量直接反映热流强度，是侵蚀模型核心输入；电势漂移为干扰项，煤气成分无法直接反映炉缸残厚。25.镁合金熔炼必须使用的个人防护装备有A.阻燃工作服B.防氟面具C.皮质手套D.防静电安全鞋E.防热辐射面屏答案：A、D、E解析：镁燃烧发出强烈紫外与红外辐射，需阻燃、防静电、防热辐射；氟化保护气剂量低，无需防氟面具，皮质手套遇高温易硬化开裂。26.锌精馏塔大冷凝器“蓝粉”爆炸防控措施有A.冷凝器内壁抛光B.定期机械振打清灰C.注入氮气保持微正压D.设置爆破片泄压E.降低锌蒸气浓度答案：A、B、C、D解析：内壁抛光减少积灰，振打与氮气抑制爆炸，爆破片泄放压力；锌蒸气为产品，无法降低浓度。27.钢水罐滑动水口液压站在线过滤器堵塞，可能出现的风险有A.水口关闭不严B.油泵电机过载C.蓄能器压力下降D.油缸爬行E.油管爆裂答案：A、B、C、D解析：堵塞导致流量不足，关闭力不够、油泵持续高压、蓄能器无法充液、油缸速度不稳；油管爆裂需超压安全阀失效。28.铅电解车间极板短路检测方法有A.人工提板观察B.红外热像仪C.霍尔电流传感D.激光测距E.槽电压巡检仪答案：A、B、C、E解析：激光测距用于极板垂直度，不用于短路检测；其余均可直接或间接发现电流分布异常。29.高炉煤气余压透平（TRT）入口必须设置的阀门有A.快切阀B.调节阀C.旁通阀D.止回阀E.泄爆阀答案：A、B、C解析：快切阀用于紧急切断，调节阀用于调速，旁通阀用于检修；止回阀与泄爆阀设在出口侧。30.铝熔保炉天然气燃烧器安全联锁包括A.火焰监测熄火保护B.燃气低压保护C.助燃风高压保护D.炉膛超温保护E.燃气高流量保护答案：A、B、D解析：助燃风高压不会引发危险，无需联锁；高流量保护非标准条款，低压与熄火、超温必须联锁切断。三、案例分析题（共3题，每题20分，共60分）【案例一】背景：2024年10月，某钢企2号高炉（有效容积3200m³）计划休风更换风口。休风前4h，炉顶温度由145℃升至210℃，炉喉负压由120Pa降至60Pa，炉缸侧壁第3段热电偶温度由285℃升至345℃，冷却壁水温差由2.1℃升至4.8℃。调度室按常规休风程序减风至50%，炉顶大放散阀全开。休风30min后，炉缸下方通道出现大量白色蒸汽，伴随刺鼻气味，现场CO检测仪报警值达到1600ppm。问题：1.指出本次休风前炉况异常的直接原因。（6分）2.说明“白色蒸汽”与“刺鼻气味”产生的机理。（6分）3.给出后续应急处置及复风条件。（8分）答案与解析：1.炉墙结厚或炉缸堆积导致煤气通路受阻，炉顶温度升高、负压降低；同时炉缸侧壁热负荷升高，表明炉缸活跃性变差，存在局部堆积。2.休风后炉内残余煤气通过炉缸裂缝或冷却壁缝隙泄漏，遇空气形成CO₂水合物呈白色雾状；刺鼻气味为H₂S、SO₂等含硫气体随冷却壁汽化水一同逸出。3.立即启动炉缸区域强制通风，组织人员撤离，切断炉缸冷却水供回水总阀防止水入炉缸；对炉缸侧壁进行压浆堵漏，待CO浓度<24ppm、炉缸温度<300℃、冷却壁水温差<2℃后方可复风，复风前必须做炉缸排水与气密试验。【案例二】背景：某铜冶炼厂采用“闪速熔炼—PS转炉—阳极炉”工艺。2025年1月，闪速炉反应塔出口烟温突然由1280℃升至1450℃，余热锅炉入口烟灰粘性增强，导致3h后锅炉管束压差由1.2kPa升至4.5kPa。同时电收尘入口温度升高至420℃，SO₂浓度由12%降至8%，现场发现精矿喷嘴火焰长度缩短且亮度降低。问题：1.判断导致烟温升高的主要原因。（6分）2.分析SO₂浓度下降与烟灰粘性增加的关联。（6分）3.给出系统恢复步骤及关键控制参数。（8分）答案与解析：1.精矿喷嘴氧/料比失调，氧量不足导致精矿未充分反应，在反应塔后段二次燃烧，使烟温骤升。2.氧量不足时FeS氧化不完全生成Fe₃O₄，Fe₃O₄熔点低，在锅炉壁面冷凝形成粘性积灰；SO₂浓度下降因硫未充分氧化，两者同源。3.逐步上调氧/料比至设计值1.15，控制反应塔出口烟温1280±20℃；开启锅炉振打及声波清灰，投入0.5%CaO抑制低熔灰；当锅炉压差<2kPa、电收尘入口温度<380℃时恢复满负荷。【案例三】背景：某电解铝厂600kA系列，某日深夜发生系列电压异常升高，由4.15V升至4.65V，系列电流自动下调至90%额定值。现场巡检发现第108号电解槽阳极效应持续3min未熄灭，槽罩板缝隙喷出黄色火苗，槽壳侧壁温度由360℃升至520℃，槽控箱显示阳极电流分布极不均匀，A侧阳极电流为零。问题：1.指出导致系列电压升高的直接根源。（6分）2.分析阳极电流为零的机械与电气原因。（6分）3.给出108号槽单槽停槽决策边界及操作顺序。（8分）答案与解析：1.108号槽阳极效应未熄灭，阳极气体膜导致槽电阻激增，系列电压被迫抬升；系列电流下调为整流所过压保护动作。2.机械方面：A侧阳极卡具松动或提升机构螺杆断裂，阳极悬空；电气方面：阴极母线连接片烧断或卡具接触面形成Al₂O₃绝缘膜，导致电流路径中断。3.决策边界：若槽壳温度>550℃或阳极效应>5min或槽电压>5V，则执行单槽停槽。操作顺序：①降电流至50kA；②人工投入效应棒熄灭效应；③松开A侧阳极挂出；④用镁砂—Na₃AlF₆糊料封堵阳极缝；⑤短路口操作完成停电；⑥槽内插入铝液冷却棒，确认无渗漏后完成停槽。四、实务操作与论述题（共2题，每题25分，共50分）【论述题】题目：结合GB504272018与GB62222021，阐述钢铁企业高炉煤气系统重大危险源辨识、分级与监测预警体系设计要点，要求给出关键传感器选型、数据采样周期、报警阈值设定依据及与DCS/ESD的接口关系。（25分）答案与解析：1.辨识与分级：以煤气柜、TRT、高炉本体为独立单元，按CO存量>20t划为一级重大危险源；采用Q=β×∑(qi)计算，β取1.5。2.监测体系：压力：高炉顶压、柜位、TRT差压，选用0.1级智能差压变送器，采样周期1s，高报值1.1倍设计压力，高高联锁放散。温度：煤气柜活塞密封油温度、TRT入口温度，Pt100A级，采样周期2s，>65℃报警，>80℃联锁停机。成分：CO、O₂、H₂，采用激光TDLAS，采样周期5s，CO高报1600ppm，O₂>2%强制放散。3.接口：所有信号经SIL2安全栅进入DCS冗余I/O，关键联锁信号硬线至ESD，通信协议ModbusT