2025年炼铁工职业技能鉴定试题库-问答题及答案

2025年炼铁工职业技能鉴定试题库问答题及答案一、炼铁工艺原理相关1.简述高炉炼铁的基本原理高炉炼铁是将铁矿石还原成生铁的过程。主要原理是在高温下，用还原剂将铁矿石中的铁氧化物还原成金属铁。高炉内的主要还原剂是一氧化碳（CO）和氢气（H₂）。焦炭在风口前燃烧生成一氧化碳，同时提供热量。铁矿石中的铁氧化物（如Fe₂O₃、Fe₃O₄等）与一氧化碳和氢气发生还原反应，例如：$3CO+Fe₂O₃\stackrel{高温}{=\!=\!=}2Fe+3CO₂$$4CO+Fe₃O₄\stackrel{高温}{=\!=\!=}3Fe+4CO₂$反应生成的铁聚集并滴落至炉缸，同时矿石中的脉石与石灰石等熔剂反应生成炉渣，炉渣和铁水分别从渣口和铁口排出。2.说明高炉内炉料下降的基本条件（1）炉料的不断补充：在高炉顶部连续加入铁矿石、焦炭和熔剂等炉料，保持炉内料柱高度的稳定，为炉料下降提供物质基础。（2）炉料的自重：炉料自身的重力是其下降的动力之一。在高温和化学反应的作用下，炉料的物理状态发生变化，使其能够克服料层间的摩擦力和其他阻力而下降。（3）煤气的合理分布：煤气上升产生的浮力和阻力对炉料下降有影响。合理的煤气分布可以保证炉料均匀下降。如果煤气分布不均，会导致局部区域炉料下降不畅，甚至出现悬料等故障。（4）炉内温度和化学反应：高温使炉料软化、熔化和气化，降低了炉料间的粘结力，有利于炉料下降。同时，炉内的化学反应消耗了部分炉料，也促使上层炉料不断补充而下移。二、高炉操作相关1.如何判断高炉炉况顺行状况？（1）料尺：观察料尺的下降情况。正常顺行时，料尺均匀下降，每批料下降速度基本一致，且料面整齐。如果料尺下降不均，出现停滞、崩料或滑尺等现象，说明炉况可能不顺。（2）风口状况：正常情况下，风口明亮、均匀，焦炭活跃跳动，无生降和挂渣现象。若风口发暗、有生降，甚至出现涌渣、灌渣等情况，表明炉况变差。（3）炉喉温度：炉喉温度分布反映了炉内煤气分布和炉料下降情况。温度稳定且均匀分布，说明炉况顺行；若温度波动大、相差悬殊，则炉况可能存在问题。（4）炉顶压力和压差：炉顶压力稳定，压差在正常范围内波动，表明炉内煤气流通顺畅，炉况顺行。当压差升高，且波动较大时，可能存在炉料透气性变差、煤气流通受阻等情况。（5）铁水和炉渣：铁水温度和成分稳定，炉渣流动性好、碱度合适，表明炉内化学反应正常进行，炉况良好。反之，铁水温度低、成分不稳定，炉渣流动性差等，都可能是炉况不顺的表现。2.阐述调节高炉炉温的方法（1）改变喷吹燃料量：增加喷吹煤粉量，可提高炉缸热收入，从而提高炉温。但喷吹量增加过多会影响高炉透气性，需合理控制。减少喷吹量，则炉温会降低。（2）调整风温：提高风温能带入更多的物理热，是提高炉温的有效手段。风温升高，焦炭燃烧放出的热量增加，炉缸温度上升。降低风温则会降低炉温。（3）改变焦炭负荷：减轻焦炭负荷（即增加焦炭用量），可提高炉内热量储备，使炉温升高；加重焦炭负荷（减少焦炭用量），炉温会下降。（4）控制鼓风量：增加鼓风量可加快焦炭燃烧速度，提高炉缸温度。但风量过大可能导致炉况不稳定，需根据高炉实际情况调整。减少鼓风量则会使炉温降低。（5）调整炉渣碱度：适当提高炉渣碱度，可提高炉渣熔点和黏度，减少炉渣带走的热量，有利于提高炉温。但碱度过高会影响炉渣流动性，需综合考虑。三、设备维护与安全相关1.简述高炉冷却设备的作用及维护要点（1）作用：保护炉衬：高炉内温度很高，冷却设备通过带走热量，使炉衬保持较低温度，防止炉衬因过热而损坏，延长炉衬使用寿命。维持合理的操作炉型：冷却设备可以使炉墙的温度分布合理，保证炉内煤气流分布均匀，维持高炉的稳定顺行。防止炉壳烧损：冷却设备带走热量，降低炉壳温度，避免炉壳因高温而变形、烧穿等。（2）维护要点：水质管理：保证冷却水的水质，防止水中杂质在冷却设备内结垢，影响冷却效果。定期检测水质，进行水质处理。水量监测：确保冷却设备有足够的水量供应，通过监测各部位的水流量和水压，及时发现水量异常情况并进行处理。水温监测：密切关注冷却水进出口水温差，若温差过大或过小，可能表示冷却设备存在问题，需及时排查。设备检查：定期检查冷却设备的外观，查看是否有漏水、磨损等情况，发现问题及时修复或更换。防止气阻：避免冷却系统中出现气阻现象，确保冷却水正常循环。2.阐述高炉炼铁生产中的主要安全注意事项（1）煤气安全：高炉煤气含有大量一氧化碳，具有毒性和可燃性。要确保煤气系统密封良好，防止煤气泄漏。定期检测煤气浓度，在煤气区域工作时必须佩戴合适的防护设备。设置煤气报警装置，一旦煤气浓度超标，及时采取措施。（2）高温防护：高炉内温度极高，操作人员要穿戴好耐高温的防护服装、手套、面罩等，防止高温烫伤。在处理铁水、炉渣等高温物质时，严格遵守操作规程，避免铁水、炉渣喷溅伤人。（3）设备操作安全：操作人员必须熟悉各种设备的操作规程，严格按照规程进行操作。定期对设备进行维护保养和检修，确保设备正常运行，防止设备故障引发安全事故。（4）粉尘防护：高炉生产过程中会产生大量粉尘，长期吸入会对人体健康造成危害。要采取有效的防尘措施，如安装除尘设备，操作人员佩戴防尘口罩等。（5）高处作业安全：在高炉顶部、平台等高处作业时，必须系好安全带，设置防护栏杆等安全设施。严禁在高处抛掷物品，防止物体坠落伤人。四、质量控制相关1.分析影响生铁质量的因素有哪些？（1）铁矿石质量：铁矿石的品位、成分和粒度等对生铁质量影响很大。高品位铁矿石能减少渣量，提高生铁产量和质量。铁矿石中的有害元素如硫、磷等含量过高，会使生铁的质量变差。（2）焦炭质量：焦炭的强度、反应性和含硫量等是重要指标。强度高的焦炭能保证高炉料柱的透气性，反应性适中有利于还原反应进行。焦炭含硫量高会增加生铁中的硫含量。（3）熔剂质量：熔剂的成分和粒度影响炉渣的性能。合适的熔剂能降低矿石中脉石的熔点，改善炉渣流动性，有利于去除有害元素。（4）高炉操作：合理的风温、风量、喷吹量等操作参数能保证炉内化学反应正常进行，提高生铁质量。炉温不稳定会导致生铁成分波动，影响质量。（5）炉渣性能：炉渣的碱度、流动性等对生铁质量有重要影响。合适的炉渣碱度能有效去除硫等有害元素，良好的流动性有利于炉渣与铁水分离。2.如何提高高炉生铁的质量稳定性？（1）原料管理：严格控制铁矿石、焦炭和熔剂等原料的质量，确保其成分和粒度稳定。建立原料质量检验制度，对进厂原料进行严格检验，不合格原料不得使用。（2）优化高炉操作制度：根据原料条件和高炉设备状况，制定合理的操作参数，如合适的风温、风量、焦炭负荷和喷吹量等。加强对操作参数的监控和调整，保持炉况稳定。（3）加强炉况监测：利用各种监测手段，如料尺、风口观察、炉顶温度和压力监测等，及时掌握炉况变化，发现问题及