2024冶金工业技能鉴定检测卷含答案详解

2024冶金工业技能鉴定检测卷含答案详解一、单项选择题（共15题，每题2分，共30分。每题只有1个正确选项）1.高炉炼铁过程中，铁矿石还原的主要气相还原剂是（）。A.H₂B.COC.CH₄D.N₂2.转炉炼钢的主要热源是（）。A.电能B.铁水物理热与元素氧化放热C.焦炭燃烧热D.天然气燃烧热3.连铸坯矫直时，为避免产生矫直裂纹，钢坯温度应控制在（）。A.600700℃B.700800℃C.9001000℃D.11001200℃4.下列不属于电炉炼钢造渣目的的是（）。A.脱磷脱硫B.减少钢水吸气C.提高炉衬寿命D.增加钢水氧化性5.高炉炉渣的二元碱度（R）计算公式为（）。A.R=CaO/SiO₂B.R=SiO₂/CaOC.R=(CaO+MgO)/SiO₂D.R=CaO/(SiO₂+Al₂O₃)6.转炉终点控制的“双命中”指的是（）。A.温度与碳含量同时命中目标B.磷含量与硫含量同时命中目标C.温度与氧含量同时命中目标D.氮含量与氢含量同时命中目标7.烧结矿的主要质量指标中，反映其还原性的是（）。A.转鼓指数B.碱度C.低温还原粉化率（RDI）D.粒度组成8.下列属于连铸坯表面缺陷的是（）。A.缩孔B.中心偏析C.皮下气泡D.夹杂物9.高炉喷吹煤粉的主要目的是（）。A.提高炉温B.降低焦比C.增加煤气量D.减少渣量10.炼钢过程中，脱碳反应的主要产物是（）。A.CO₂B.COC.O₂D.H₂O11.下列铁矿石中，理论铁含量最高的是（）。A.磁铁矿（Fe₃O₄）B.赤铁矿（Fe₂O₃）C.褐铁矿（Fe₂O₃·nH₂O）D.菱铁矿（FeCO₃）12.轧钢过程中，控制轧制的核心是通过（）改善钢材性能。A.提高轧制温度B.控制变形量与冷却速度C.增加轧制道次D.降低轧辊转速13.炼焦过程中，焦炭的耐磨强度用（）表示。A.M40B.M10C.CSRD.CRI14.钢水二次氧化的主要来源是（）。A.炉衬耐火材料B.空气中的氧气C.铁水带渣D.合金元素氧化15.高炉正常炉况下，风口前理论燃烧温度一般控制在（）。A.12001400℃B.14001600℃C.18002200℃D.22002400℃二、多项选择题（共10题，每题3分，共30分。每题有24个正确选项，错选、漏选均不得分）1.影响高炉炉况顺行的主要因素包括（）。A.原燃料质量B.送风制度C.装料制度D.炉型设计2.转炉炼钢终点控制需要检测的参数有（）。A.钢水温度B.碳含量C.磷含量D.氮含量3.连铸保护渣的主要作用包括（）。A.绝热保温B.润滑结晶器C.吸收夹杂物D.提高拉速4.烧结过程中，影响烧结矿强度的因素有（）。A.燃料用量B.混合料水分C.烧结机机速D.矿石粒度5.钢中常见的有害元素包括（）。A.CB.SC.PD.N6.高炉煤气的主要成分是（）。A.COB.CO₂C.N₂D.H₂7.电炉炼钢氧化期的主要任务是（）。A.脱碳B.脱磷C.升温D.脱氧8.连铸坯中心偏析的形成原因包括（）。A.钢水凝固时溶质元素偏析B.拉速过快C.二冷区冷却不均D.电磁搅拌效果差9.炼焦配煤的目的是（）。A.提高焦炭强度B.降低炼焦成本C.改善焦炭反应性D.扩大炼焦煤资源10.轧钢过程中，控制冷却的主要目的是（）。A.细化晶粒B.提高强度C.减少氧化铁皮D.改善韧性三、填空题（共10题，每空2分，共20分）1.高炉炼铁的主要产品是生铁和__________。2.转炉吹氧时间一般为__________分钟（范围）。3.连铸二冷区的主要冷却介质是__________。4.烧结矿的碱度分类中，碱度（R=CaO/SiO₂）>1.5的称为__________烧结矿。5.钢水脱氧的主要方法有沉淀脱氧、扩散脱氧和__________。6.高炉炉缸煤气的主要成分是CO、H₂和__________。7.焦炭的反应性（CRI）是指焦炭与__________反应的能力。8.电炉炼钢中，造还原渣的主要目的是__________和脱硫。9.连铸坯的低倍检验主要用于检测__________、裂纹、夹杂物等缺陷。10.轧钢生产中，终轧温度是指钢材在__________道次轧制后的温度。四、简答题（共4题，共20分）1.（封闭型，5分）简述高炉造渣的主要作用。2.（开放型，5分）分析连铸坯表面纵裂纹的可能原因及预防措施。3.（封闭型，5分）转炉炼钢中“溅渣护炉”技术的原理是什么？4.（开放型，5分）比较高炉炼铁与直接还原铁工艺的主要区别。五、应用题（共3题，共40分）1.（计算类，15分）某转炉装入铁水120t（含C4.0%）、废钢30t（含C0.2%），出钢量135t（含C0.15%）。假设碳氧化产物全部为CO，计算：（1）转炉内碳的氧化量（单位：t）；（2）碳氧化产生的CO体积（标准状况下，单位：m³，CO摩尔体积取22.4L/mol）。2.（分析类，15分）某高炉近期出现炉温偏低现象（表现为铁水含硫升高、风口发暗、渣铁物理热不足），请分析可能原因并提出调整措施。3.（综合类，10分）某钢厂计划生产Q345B钢（成分要求：C≤0.20%，Mn1.201.60%，Si0.200.55%，P≤0.035%，S≤0.035%），采用“转炉→LF精炼→连铸”工艺。请设计LF精炼阶段的主要操作要点（包括温度控制、造渣制度、合金化、脱硫控制）。答案及详解一、单项选择题1.B（高炉内CO由焦炭燃烧生成，是铁矿石还原的主要气相还原剂）2.B（转炉热源主要来自铁水的物理热及C、Si、Mn等元素氧化放热）3.C（9001000℃为钢的塑性良好区间，避免矫直时产生裂纹）4.D（造渣主要目的是脱磷、脱硫、保护钢水，而非增加氧化性）5.A（二元碱度定义为CaO与SiO₂质量分数之比）6.A（终点“双命中”指温度与碳含量同时达到目标）7.C（低温还原粉化率RDI反映烧结矿在低温还原过程中的粉化程度，影响高炉透气性）8.C（皮下气泡属于表面缺陷；缩孔、中心偏析为内部缺陷）9.B（喷吹煤粉可替代部分焦炭，降低焦比，节约成本）10.B（炼钢脱碳反应主要生成CO，CO₂较少）11.A（磁铁矿Fe₃O₄理论铁含量约72.4%，赤铁矿约70%）12.B（控制轧制通过控制变形量、温度及冷却速度细化晶粒，改善性能）13.B（M10表示焦炭耐磨强度，数值越小越好；M40为抗碎强度）14.B（二次氧化主要因钢水与空气接触，O₂进入钢液）15.C（高炉风口前理论燃烧温度一般为18002200℃，保证炉缸热量充足）二、多项选择题1.ABCD（原燃料质量、送风/装料制度、炉型均影响炉况顺行）2.ABC（终点控制主要检测温度、碳、磷含量，氮含量一般不直接控制）3.ABC（保护渣作用包括保温、润滑、吸收夹杂物，拉速由工艺决定）4.ABCD（燃料用量影响烧结温度，水分影响透气性，机速影响烧结时间，粒度影响料层结构）5.BCD（S、P、N为有害元素，C是钢的主要合金元素）6.ABC（高炉煤气主要成分为CO（2025%）、CO₂（1520%）、N₂（5560%））7.ABC（氧化期任务：脱碳（去气）、脱磷、升温；脱氧在还原期进行）8.ABCD（中心偏析与溶质偏析、拉速、冷却均匀性、搅拌效果均相关）9.ABCD（配煤可优化焦炭质量、降低成本、扩大煤源）10.ABD（控制冷却通过加速相变细化晶粒，提高强度和韧性；减少氧化铁皮非主要目的）三、填空题1.高炉煤气2.12203.水（或雾化水）4.高碱度5.真空脱氧6.N₂（或氮气）7.CO₂（二氧化碳）8.脱氧（或降低钢中氧含量）9.缩孔（或疏松）10.最后四、简答题1.高炉造渣的主要作用：①分离铁与杂质（将矿石中的脉石、焦炭灰分等转化为炉渣，与铁水分离）；②脱除有害元素（如硫，通过炉渣与铁水反应脱S）；③调节炉况（炉渣碱度、流动性影响高炉透气性和热量分布）；④保护炉衬（液态渣层覆盖炉缸，减少铁水对炉衬的冲刷）。2.连铸坯表面纵裂纹可能原因及预防措施：原因：①结晶器冷却不均（局部冷却过强）；②保护渣性能不佳（熔化速度慢、润滑性差）；③拉速波动大（导致坯壳生长不均匀）；④钢水成分波动（如C含量在0.100.16%的“裂纹敏感区”）。预防措施：①优化结晶器水缝设计，确保冷却均匀；②选择合适保护渣（调整碱度、黏度）；③稳定拉速（波动≤±0.1m/min）；④控制钢水成分（避开裂纹敏感碳含量区间）。3.溅渣护炉技术原理：转炉出钢后，向炉内加入调渣剂（如MgO、石灰），调整终渣成分（提高MgO含量至812%），通过高压氮气（1.01.5MPa）将炉渣喷溅到炉衬表面，形成一层高熔点（16001700℃）、高黏度的渣层，覆盖并保护炉衬，减少高温钢水和炉渣对炉衬的侵蚀，延长转炉炉龄。4.高炉炼铁与直接还原铁工艺的主要区别：①还原剂：高炉以焦炭（提供CO）为主；直接还原以天然气（H₂、CO）或煤（固体还原剂）为主。②温度：高炉需高温（1500℃以上）使铁水熔化；直接还原在固态下进行（9001200℃），产物为海绵铁（DRI）。③产品形态：高炉产液态生铁；直接还原产固态金属铁（含碳约13%）。④流程复杂度：高炉需配套焦化、烧结，流程长；直接还原流程短，适合非焦煤资源丰富地区。五、应用题1.（1）碳氧化量计算：铁水碳量=120t×4.0%=4.8t；废钢碳量=30t×0.2%=0.06t；总碳量=4.8+0.06=4.86t；出钢碳量=135t×0.15%=0.2025t；氧化量=4.860.2025=4.6575t（约4.66t）。（2）CO体积计算：碳氧化反应：C+0.5O₂=CO；碳摩尔数=4.6575×10⁶g/12g/mol=388125mol；CO摩尔数=388125mol；CO体积=388125mol×22.4L/mol=8,700,000L=8700m³。2.高炉炉温偏低的可能原因及调整措施：原因：①焦炭质量下降（强度降低、灰分升高，导致燃烧放热减少）；②风温使用不足（实际风温低于正常水平）；③喷煤量过大（未及时调整焦炭负荷，导致热量不足）；④炉料结构变化（球团矿比例增加，还原性变好但带入热量减少）；⑤冷却设备漏水（热量被冷却水带走）。调整措施：①提高焦炭质量（控制灰分≤12%，硫≤0.6%）；②提高风温（每提高100℃风温，可增加炉温约2030℃）；③减少喷煤量（或降低焦炭负荷，增加焦炭用量）；④调整炉料结构（适当增加烧结矿比例，提高炉料预热效果）；⑤检查冷却设备（如风口、冷却壁），处理漏水点。3.LF精炼阶段操作要点：①温度控制：入LF温度15801600℃（根据连铸拉速调整，保证连铸过热度2030℃）；加热终点温度16