2024年冶金工业技能鉴定题库带答案详解

2024年冶金工业技能鉴定题库带答案详解一、单项选择题（每题2分，共30分）1.高炉炼铁过程中，炉料中最主要的还原剂是（）。A.COB.H₂C.CD.H₂O答案：A解析：高炉内还原反应以CO为主，H₂因含量较低（约2%5%）还原能力有限；固态碳（C）需先生成CO才能参与还原，因此最主要还原剂是CO。2.转炉炼钢中，“返干”现象指的是（）。A.炉渣过稀导致金属喷溅B.炉渣因温度降低或成分变化由液态转为黏稠甚至结块C.钢水温度过高导致炉衬熔损D.氧气流股冲击熔池后金属液滴反溅答案：B解析：返干是转炉吹炼中期因渣中FeO被大量消耗（与C反应生成CO），导致炉渣碱度升高、熔点上升，炉渣由液态转为黏稠或结块的现象，易引发金属喷溅。3.连铸过程中，结晶器保护渣的主要功能不包括（）。A.绝热保温B.润滑坯壳C.吸收夹杂物D.提高拉速答案：D解析：保护渣的核心功能是绝热（防止结晶器内钢水过快凝固）、润滑（减少坯壳与结晶器摩擦）、吸收上浮的夹杂物；提高拉速主要依赖设备性能和工艺控制，非保护渣直接功能。4.热轧带钢生产中，终轧温度过低会导致（）。A.氧化铁皮增厚B.晶粒粗大C.变形抗力增大，设备负荷增加D.板形控制困难答案：C解析：终轧温度过低时，金属变形抗力显著上升（钢的变形抗力随温度降低呈指数增长），导致轧机轧制力增大，设备负荷增加；同时可能引起加工硬化，影响后续性能。5.高炉煤气的主要成分中，体积占比最高的是（）。A.CO₂B.N₂C.COD.H₂答案：B解析：高炉煤气由铁矿石还原、焦炭燃烧及鼓风带入的N₂组成，典型成分中N₂约占55%60%，CO约20%25%，CO₂约15%，H₂约2%5%，因此N₂占比最高。6.转炉吹炼终点控制“双命中”指的是（）。A.温度和碳含量同时达标B.磷含量和硫含量同时达标C.温度和氧含量同时达标D.碳含量和氧含量同时达标答案：A解析：“双命中”是转炉炼钢终点控制的核心目标，即钢水温度和碳含量同时满足出钢要求，避免补吹或后吹，提高生产效率和钢水质量。7.烧结矿的“R”值指的是（）。A.碱度（CaO/SiO₂）B.转鼓指数C.还原性指数D.软化温度答案：A解析：烧结矿的碱度（R）通常以CaO与SiO₂的质量比表示，是衡量烧结矿冶金性能的关键指标，分为低碱度（R<1.0）、自熔性（R=1.01.5）、高碱度（R>1.5）。8.轧钢生产中，“宽展”指的是（）。A.轧件长度方向的延伸量B.轧件宽度方向的增加量C.轧件厚度方向的压下量D.轧辊辊缝的调整量答案：B解析：宽展是金属在轧制过程中，因宽度方向约束较小而产生的横向变形，计算公式为Δb=b₂b₁（b₁为轧前宽度，b₂为轧后宽度）。9.高炉炉缸堆积时，典型征兆是（）。A.风口明亮，圆周工作均匀B.铁水温度升高，硫含量降低C.风口发暗，个别风口挂渣或涌渣D.炉顶压力波动减小答案：C解析：炉缸堆积时，炉缸中心死料柱增大，渣铁流动不畅，风口因局部温度低、渣铁滞留而发暗，甚至出现挂渣或涌渣现象；铁水温度会降低，硫含量升高（脱硫反应受抑制）。10.电炉炼钢中，“氧化期”的主要任务是（）。A.脱碳、升温、去磷、去气、去夹杂B.熔化炉料、调整成分C.脱氧、合金化、调整温度D.去除硫和氮答案：A解析：电炉炼钢分为熔化期、氧化期、还原期；氧化期通过吹氧脱碳（产生CO气泡），实现脱碳、升温（碳氧反应放热）、去磷（生成P₂O₅进入炉渣）、去气（CO气泡携带H₂、N₂逸出）和去除夹杂（夹杂随气泡上浮）。11.连铸坯“中心偏析”的主要成因是（）。A.结晶器振动频率过高B.二冷区冷却不均匀C.凝固末期钢液补缩不足，溶质元素富集D.拉速波动过大答案：C解析：中心偏析是连铸坯凝固过程中，树枝晶生长导致溶质元素（如C、S、P）被排挤到液相区，凝固末期液相区钢液因体积收缩无法及时补缩，溶质元素在中心区域富集形成的偏析。12.高炉喷吹煤粉时，安全控制的关键参数是（）。A.煤粉粒度B.煤粉水分C.煤粉挥发分D.煤粉含硫量答案：C解析：煤粉挥发分过高（如>30%）时，爆炸性显著增强；挥发分过低则燃烧性差。因此需控制挥发分在安全范围内（烟煤通常<25%，无烟煤<10%），同时控制氧含量、温度等参数防止爆炸。13.热轧钢板表面“氧化铁皮压入”缺陷的主要原因是（）。A.加热温度过低B.粗轧除鳞不彻底C.精轧辊表面磨损D.卷取温度过高答案：B解析：氧化铁皮压入是因粗轧或精轧前除鳞不彻底（高压水除鳞压力不足或喷嘴堵塞），导致炉生氧化铁皮（Fe₂O₃、Fe₃O₄）或二次氧化铁皮（FeO）未清除，被轧辊压入钢板表面形成缺陷。14.转炉溅渣护炉时，调整炉渣成分的核心是（）。A.提高渣中MgO含量B.降低渣中FeO含量C.提高渣中CaO含量D.降低渣中SiO₂含量答案：A解析：溅渣护炉通过向炉渣中加入镁质材料（如轻烧白云石），提高渣中MgO含量（达到8%12%），使炉渣熔点与炉衬（MgOC砖）相近，溅到炉墙上形成保护层，延长炉衬寿命。15.高炉“铁水含硅量”是判断炉温的重要指标，通常铁水[Si]每升高0.1%，理论焦比约增加（）。A.5kg/tB.15kg/tC.25kg/tD.35kg/t答案：B解析：Si的还原是强吸热反应（SiO₂+2C=Si+2CO，ΔH=+620kJ/mol），铁水[Si]每升高0.1%，需额外消耗焦炭约15kg/t，因此[Si]是高炉热制度的关键指标。二、多项选择题（每题3分，共30分，错选、漏选均不得分）1.高炉炉料结构优化的目标包括（）。A.提高入炉品位B.改善还原性C.降低软熔温度区间D.增加焦炭配比答案：ABC解析：优化炉料结构旨在通过合理搭配烧结矿、球团矿、天然矿等，提高入炉品位（减少渣量）、改善还原性（降低焦比）、缩小软熔温度区间（改善透气性）；增加焦炭配比会提高成本，非优化目标。2.转炉炼钢过程中，影响脱磷效果的主要因素有（）。A.炉渣碱度（CaO/SiO₂）B.渣中FeO含量C.钢水温度D.吹氧时间答案：ABC解析：脱磷反应（2[P]+5(FeO)+4(CaO)=(4CaO·P₂O₅)+5[Fe]）为放热反应，需高碱度（CaO充足）、高FeO（提供氧）、较低温度（利于平衡右移）；吹氧时间过长会导致温度过高，反而抑制脱磷。3.连铸坯“纵裂”的常见原因包括（）。A.结晶器倒锥度不合适B.保护渣熔点过高C.钢水碳含量在0.10%0.18%（包晶钢）D.二冷区冷却强度过低答案：ABC解析：纵裂主要因结晶器内坯壳生长不均匀（倒锥度过小导致气隙增大，局部冷却弱）、保护渣熔点过高（润滑不良，坯壳受摩擦力大）、包晶钢（δ→γ相变体积收缩，坯壳薄弱）；二冷区冷却过弱会导致表面温度回升，可能引发横裂，非纵裂主因。4.热轧带钢“板形不良”的表现形式有（）。A.边浪B.中浪C.镰刀弯D.厚度超差答案：ABC解析：板形指带钢的平直度，不良表现为边浪（两边延伸大于中间）、中浪（中间延伸大于两边）、镰刀弯（长度方向一侧延伸大于另一侧）；厚度超差属于尺寸精度问题，非板形范畴。5.高炉煤气与焦炉煤气的主要区别在于（）。A.发热值：高炉煤气低，焦炉煤气高B.主要可燃成分：高炉煤气以CO为主，焦炉煤气以H₂、CH₄为主C.毒性：高炉煤气毒性弱，焦炉煤气毒性强D.密度：高炉煤气密度大，焦炉煤气密度小答案：ABD解析：高炉煤气发热值约33004200kJ/m³（CO约20%），焦炉煤气约1600019000kJ/m³（H₂约55%、CH₄约25%）；高炉煤气含CO（有毒）约20%，焦炉煤气含CO约6%，毒性高炉煤气更强；高炉煤气密度约1.29kg/m³（接近空气），焦炉煤气约0.45kg/m³（更轻）。6.电炉炼钢“还原期”的主要操作包括（）。A.造还原渣（如白渣或电石渣）B.脱氧（加入SiFe、Al等）C.合金化（调整成分）D.脱磷答案：ABC解析：还原期在氧化期之后，主要任务是脱氧（通过扩散脱氧或沉淀脱氧）、造还原渣（吸附夹杂）、合金化（加入合金元素调整成分）；脱磷主要在氧化期完成，还原期温度高、炉渣还原性强，无法脱磷。7.烧结过程中，“烧结矿强度”的主要影响因素有（）。A.燃料用量（焦粉/煤粉配比）B.混合料水分C.烧结终点温度D.矿石种类（磁铁矿/赤铁矿）答案：ABCD解析：燃料用量过高会导致过熔（强度高但还原性差），过低则固结不足；水分过低影响制粒（强度低），过高导致透气性差；烧结终点温度不足（未充分固结）或过高（过熔）均影响强度；磁铁矿（Fe₃O₄）氧化放热多，易形成液相，强度高于赤铁矿（Fe₂O₃）。8.轧钢生产中，“轧辊冷却”的主要目的是（）。A.防止轧辊过热导致硬度下降B.控制轧件表面温度C.减少轧辊磨损D.提高轧辊使用寿命答案：ACD解析：轧辊冷却通过水或乳化液降低辊面温度，防止因高温导致轧辊材质软化（硬度下降）、磨损加剧；同时冷却可保持轧辊热凸度稳定（影响板形），延长使用寿命；控制轧件表面温度主要通过轧制工艺（如终轧温度设定），非轧辊冷却主因。9.高炉“炉墙结厚”的处理措施包括（）。A.降低炉渣碱度，增加渣量B.发展边缘气流（装料制度调整）C.提高风温，增加炉缸热量D.向结厚部位喷吹氧气或煤焦油答案：ABCD解析：炉墙结厚需通过降低渣碱度（使渣更易熔化）、发展边缘气流（提高炉墙温度）、提高风温（增加整体热量）、局部喷吹（熔化结厚物）等措施清除；严重时需停炉炸瘤。10.连铸“中间包”的主要功能有（）。A.稳定钢水流量，均匀分配到结晶器B.促进夹杂物上浮C.调节钢水温度D.实现多炉连浇答案：ABCD解析：中间包是连铸的关键设备，可缓冲钢包与结晶器间的流量波动（稳定拉速）、通过挡墙/坝促进夹杂物上浮（提高钢水洁净度）、通过保温或加热（如等离子加热）调节钢水温度、支持多炉连浇（更换钢包时不间断浇铸）。三、填空题（每题2分，共20分）1.高炉有效容积是指从（）到（）之间的容积。答案：铁口中心线；炉喉钢砖上沿2.转炉炼钢的供氧强度通常控制在（）m³/(t·min)。答案：3.55.03.连铸坯的“液芯长度”计算公式为（），其中v为拉速（m/min），k为凝固系数（mm/√min），d为铸坯厚度（mm）。答案：L=(d/2k)²×v×10004.热轧带钢的“卷取温度”一般控制在（）℃，以获得良好的力学性能。答案：5507505.烧结矿的“转鼓指数”是衡量其（）的指标，通常要求≥（）%。答案：抗冲击和耐磨性能；656.高炉喷吹煤粉时，煤粉的粒度要求是200目（0.074mm）占比≥（）%，以保证燃烧率。答案：707.转炉“氧枪枪位”是指（）到（）的距离。答案：氧枪喷头端面；熔池液面8.轧钢生产中，“道次压下量”是指（）与（）的差值。答案：轧前厚度；轧后厚度9.电炉炼钢常用的造渣材料有（）、（）（至少2种）。答案：石灰、萤石（或白云石、铁矿石等）10.高炉“碱负荷”是指每吨生铁入炉料中（）和（）的总含量（以K₂O+Na₂O计）。答案：钾；钠四、简答题（共20分）1.（封闭型，5分）简述高炉内“直接还原”与“间接还原”的区别。答案：直接还原是指用固态碳（C）作为还原剂，反应式为MeO+C=Me+CO（吸热）；间接还原是用气体（CO或H₂）作为还原剂，反应式为MeO+CO=Me+CO₂（放热）或MeO+H₂=Me+H₂O（放热）。直接还原消耗更多热量（因C需先生成CO），间接还原更节能，高炉内以间接还原为主（约占70%80%）。2.（开放型，5分）分析转炉吹炼过程中“喷溅”的主要原因及预防措施。答案：喷溅主要原因：①前期喷溅：炉温低、渣中FeO积累（如枪位过高），突然升温导致CO反应剧烈，渣层被CO气泡冲破；②中期喷溅（返干引起）：渣中FeO被消耗，炉渣黏稠，CO气泡无法顺利排出，积累后爆发性释放；③末期喷溅：终点温度过高，CO反应剧烈，或补吹时渣中FeO再次升高。预防措施：①控制枪位（前期适当低枪位化渣，中期调整枪位避免返干）；②控制加料时机（避免集中加废钢或矿石）；③调整渣料配比（加入适量白云石或镁球改善渣流动性）；④终点前降枪降低渣中FeO，避免补吹。3.（封闭型，5分）简述连铸“结晶器振动”的作用及常用振动模式。答案：作用：①防止坯壳与结晶器黏结（通过周期性上下振动）；②形成均匀的振痕（利于保护渣流入，改善润滑）；③促进坯壳均匀生长。常用模式：①正弦振动（振幅A，频率f，位移s=A·sin(2πft)）；②非正弦振动（如梯形波、三角波，可减少负滑脱时间，降低黏结概率）。4.（开放型，5分）分析热轧带钢“宽度超差”的可能原因及调整方法。答案：可能原因：①粗轧立辊宽度控制精度不足（辊缝设定错误或磨损）；②精轧机组各架轧机的宽展计算偏差（温度、压下量变化影响宽展系数）；③板坯原始宽度波动（连铸坯宽度偏差大）；④轧制过程中张力不稳定（张力过大抑制宽展，过小加剧宽展）。调整方法：①校准立辊辊缝，定期检查辊面磨损；②优化宽展模型（根据实际生产数据修正宽展系数）；③加强板坯质量检验，控制连铸坯宽度公差；④稳定精轧张力（通过活套高度控制或张力闭环调节）。五、应用题（共20分）1.（计算类，8分）某高炉日产生铁5000t，日消耗焦炭1800t，喷吹煤粉800t（煤粉置换比0.8）。计算该高炉的综合焦比（kg/t）。答案：综合焦比=（焦炭消耗量+煤粉消耗量×置换比）/生铁产量代入数据：(1800+800×0.8)/5000=(1800+640)/5000=2440/5000=0.488t/t=488kg/t2.（分析类，6分）某转炉终点钢水成分：[C]=0.06%（目标0.05%），[P]=0.025%（目标