公司有色金属强化熔炼工问题解决能力考核试卷及答案

公司有色金属强化熔炼工问题解决能力考核试卷及答案一、单选题（每题1分，共20分。每题只有一个最符合题意的答案，错选、多选均不得分）1.闪速熔炼炉反应塔挂渣突然增厚，最先应检查的操作参数是A.精矿喷嘴氧量B.反应塔负压C.精矿含硅量D.燃料油流量答案：B解析：反应塔负压骤降会导致高温烟气回流，熔体喷溅黏附塔壁形成厚渣，优先检查负压可快速定位原因。2.转炉吹炼中期出现“喷炉”先兆，炉口负压由80Pa升至20Pa，最可能诱因为A.冷料加入过多B.铁硅酸盐渣型过黏C.炉膛局部过热D.供氧强度突增答案：D解析：供氧强度突增使FeS氧化放热速率超过散热速率，瞬时气体体积膨胀，炉口负压骤减是喷炉前兆。3.阳极炉氧化期终点判断，下列取样断面特征最准确的是A.试样表面收缩大、中心玫瑰红B.试样表面平整、断面银白C.试样表面鼓泡、断面砖红D.试样表面起皮、断面蓝灰答案：B解析：银白断面表明氧已充分与杂质反应，铜液含氧稳定在0.15%～0.20%，达到氧化终点。4.艾萨炉喷枪头部烧损加快，与下列哪项化学侵蚀关系最大A.Fe3O4熔解B.Cu2S挥发C.SiO2侵蚀D.PbO渗透答案：A解析：Fe3O4熔点高、黏度大，易在喷枪头沉积并产生“磁铁矿瘤”，局部过热加速枪体烧损。5.铜锍品位在线检测值突降3%，但XRF化验品位正常，应首先排查A.取样管堵塞B.冷却水泄漏C.微波天线结渣D.载气流量低答案：C解析：微波法测品位依赖天线发射/接收强度，结渣导致信号衰减，出现假低值。6.闪速炉渣含铜高于0.8%，电炉贫化后仍高于0.45%，下列调整最有效的是A.提高电炉焦率B.降低渣层厚度C.提高锍层温度D.增加还原剂粒度答案：B解析：降低渣层厚度可缩短铜锍滴沉降路径，减少机械夹杂，最直接有效。7.转炉炉衬镁铬砖出现“鸡爪缝”，其损毁机理主要是A.热剥落B.化学熔蚀C.结构剥落D.热机械疲劳答案：C解析：炉衬内外温差大，砖内产生平行于热面的裂纹，最终呈鸡爪状剥落，属结构剥落。8.阳极板表面出现“冷隔”，浇铸工序最先应调整A.铜液温度B.模具冷却水量C.浇包倾角D.喷涂灰分答案：A解析：铜液温度不足导致流动性差，模腔前沿提前凝固，形成冷隔，首要提温。9.卡尔多炉处理高铅铜精矿，炉渣黏度异常升高，最有效的添加剂是A.CaF2B.Al2O3C.FeOD.Na2CO3答案：D解析：Na2CO3可破坏PbO·SiO2网络结构，降低黏度且对炉衬侵蚀弱，效果优于CaF2。10.余热锅炉入口烟气温度超限，闪速炉侧最先采取的应急手段是A.降低精矿量B.开启应急烟囱C.增大喷枪水量D.提高富氧浓度答案：B解析：开启应急烟囱可快速分流高温烟气，保护锅炉，是最直接应急措施。11.铜锍颗粒在缓冷场炸裂，主要因A.辉铜矿相变B.磁黄铁矿氧化C.硫化亚铁晶型转变D.黄铜矿分解答案：C解析：FeS在400℃附近发生α→β相变，体积突变，导致锍块炸裂。12.阳极炉还原期用重油作还原剂，火焰呈“白亮”且炉尾烟气含O20.3%，说明A.还原不足B.还原刚好C.还原略过量D.严重过量答案：C解析：白亮火焰为高温碳黑辐射，微量氧表明重油少量裂解放碳，还原略过量，铜液含氧趋近0.05%。13.电炉贫化区电极“硬断”，断口呈玻璃状，主要因A.电极氧化B.热冲击C.电极糊挥发分过高D.电极壳焊缝开裂答案：B解析：电极插入深、电流大，局部温度梯度陡，热应力超过抗折强度，断口玻璃状为快冷特征。14.转炉送风时炉口“吐火”严重，最安全的处置顺序是A.减风→提枪→加冷料B.提枪→减风→加石英C.加石英→减风→提枪D.减风→加石英→提枪答案：A解析：先减风降低氧化速率，再提枪离开熔池，最后加冷料吸热，防止喷炉伤人。15.闪速炉锅炉振打杆频繁卡阻，与下列哪项关联最小A.烟气含硫B.振打轴承缺油C.锤头重量D.锅炉入口负压答案：D解析：入口负压对振打机构无直接机械影响，其余三项均会导致卡阻。16.铜电解残极率升高，阳极板物理因素中最关键的是A.板厚不均B.耳部裂纹C.表面鼓包D.弯曲度大答案：D解析：弯曲度大导致极间短路，电流效率下降，残极率显著升高。17.奥炉喷枪烧损呈“喇叭口”，主要因A.旋流风压过高B.枪前火焰回卷C.渣中Fe3O4侵蚀D.喷枪冷却水速低答案：B解析：火焰回卷使枪头内外受热不均，边缘过热呈喇叭口，需调整旋流强度。18.阳极炉出炉溜槽“跑铜”，最先关闭的阀门是A.压缩空气B.天然气C.冷却水D.氧化阀答案：B解析：立即切断燃料防止铜液引燃，再处理溜槽。19.电炉电极升降液压缸不同步，最可能故障点为A.比例阀芯卡滞B.油泵磨损C.蓄能器漏气D.油液乳化答案：A解析：比例阀芯磨损或卡滞导致流量差异，电极升降不同步。20.转炉炉口清理机器人示教点漂移，最先应校准A.基坐标B.工具坐标C.用户坐标D.关节编码器答案：C解析：炉口区域使用用户坐标系，热变形导致坐标漂移，需重新校准用户坐标。二、多选题（每题2分，共20分。每题有两个或两个以上正确答案，多选、少选、错选均不得分）21.导致闪速炉上升烟道结瘤的化学因素有A.Fe3O4沉积B.ZnS挥发富集C.PbO·SiO2玻璃相D.Cu2O再氧化E.CaSO4分解答案：A、B、C解析：Fe3O4与Zn、Pb化合物在600～800℃区间形成低熔点相，黏附管壁长大成瘤。22.转炉吹炼造铜期“泡沫渣”生成条件包括A.渣中FeO高B.渣中SiO2低C.铜锍品位>70%D.炉温>1250℃E.供氧强度大答案：A、C、E解析：高FeO、高品位锍及强供氧使CO气泡大量生成，被渣包裹形成泡沫渣。23.下列措施可降低阳极炉还原期黑烟排放A.提高重油雾化压力B.降低油/铜液接触角C.增大炉膛负压D.采用天然气替代部分重油E.提高还原枪插入深度答案：A、D、E解析：雾化良好、替代清洁燃料、深插均使燃烧完全，减少碳黑生成。24.电炉贫化区电极“软断”前兆现象有A.电极糊滴落B.电流突升C.电极壳发红D.炉膛H2升高E.电极压放频繁答案：A、C、D解析：电极糊烧结不良，挥发分在高温下逸出，壳体发红、H2升高，预示软断。25.卡尔多炉处理废电路板，需重点控制的有害元素有A.BrB.PbC.SbD.BiE.F答案：A、B、C解析：Br形成二噁英前驱体，Pb、Sb易挥发污染烟气，需二次燃烧+急冷+吸附。26.闪速炉锅炉入口烟气温度波动大，可能联锁动作包括A.精矿给料机跳闸B.喷枪水紧急全开C.应急烟囱开启D.IDF提速E.锅炉汽包紧急放水答案：A、B、C解析：高温联锁优先切断热源、冷却喷枪、分流烟气，保护锅炉。27.铜锍缓冷场“蓝烟”产生原因A.FeS氧化B.SO2与水汽生成H2SO3C.元素硫升华D.Cu5FeS4分解E.碳黑悬浮答案：A、B、C解析：FeS氧化生成SO2，遇水汽呈蓝色烟，元素硫升华亦呈蓝烟。28.阳极板表面“飞边”缺陷产生环节有A.浇包嘴挂渣B.模具合模不严C.铜液温度高D.喷涂不均E.振打过度答案：A、B、C解析：浇嘴挂渣、合模间隙、高温铜液渗透均导致飞边。29.奥炉喷枪“喘振”声大，可能机械原因A.旋流片磨损B.枪外管裂纹C.冷却水脉动D.喷枪吊挂弹簧松E.枪内衬脱落答案：A、B、E解析：旋流不均、裂纹漏气、衬套脱落均引发气流脉动，产生喘振声。30.转炉炉口清理机器人防护需满足A.IP65防护B.耐高温电缆C.正压防爆D.炉口隔热帘E.紧急提升装置答案：B、C、D、E解析：炉口区域高温、高粉尘、含SO2，需耐高温、防爆、隔热、快速撤离。三、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）31.闪速炉反应塔负压越大，精矿停留时间越长。答案：×解析：负压大代表烟气流速快，精矿颗粒停留时间反而缩短。32.转炉吹炼造渣期加入石英石仅用于调节渣型，与脱硫无关。答案：×解析：石英石降低渣中FeO活度，间接促进FeS氧化脱硫，并非无关。33.阳极炉氧化期终点铜液含氧越高，还原期重油消耗量越大。答案：√解析：氧含量高需更多还原剂，呈线性正相关。34.电炉电极电流密度越高，电极糊烧结速度越快。答案：√解析：焦耳热与电流平方成正比，高密度电流加速烧结。35.卡尔多炉喷枪冷却水出口温度设定值越低越好，可延长枪寿。答案：×解析：过低冷却强度导致喷枪头过冷，熔体易黏结，反而侵蚀加剧。36.铜锍品位越高，其液相线温度越低。答案：√解析：高品位铜锍Cu2S比例高，液相线温度随Cu2S增加而下降。37.阳极板冷却水流量越大，板面弯曲度越小。答案：×解析：冷却过急导致内外温差大，热应力增大，弯曲度反而上升。38.闪速炉锅炉振打频率越高，清灰效果越好。解析：频率过高导致振打疲劳，锤头反弹，清灰效率下降，存在最优区间。答案：×39.转炉吹炼终点“铜花”颜色由黄转白，表明铜液温度升高。答案：√解析：铜花颜色与黑体辐射相关，温度升高由黄转白。40.奥炉喷枪外壁出现“糖葫芦”状熔瘤，可采取短时提枪烧瘤。答案：√解析：短时提枪使瘤体暴露于高温火焰，可自行熔化脱落。四、填空题（每空1分，共20分）41.闪速熔炼炉精矿喷嘴出口速度一般控制在________m/s，以保证良好分散而不磨蚀枪体。答案：120～150解析：速度过低分散差，过高磨蚀加剧，120～150m/s为工业实践最佳区间。42.转炉吹炼造铜期终点铜液含硫目标为________%以下。答案：0.05解析：低于0.05%可满足阳极板要求，避免阳极泥过多。43.阳极炉还原期重油理论消耗量约为________kg/tCu。答案：4.5～5.5解析：按2C+Cu2O→2Cu+CO计算，工业值含过量系数。44.电炉贫化区电极埋入铜锍层深度一般为电极直径的________倍。答案：1.2～1.5解析：保证足够导电面积且避免断电极，经验倍率。45.卡尔多炉喷枪冷却水压力需高于炉内熔体静压________MPa以上，防止倒灌。答案：0.15解析：安全裕度0.15MPa可克服熔体静压及脉冲波动。46.铜锍缓冷场喷水强度控制在________L/(m2·min)可获得均匀晶粒。答案：1.8～2.2解析：过低冷却慢晶粒粗大，过高炸裂，1.8～2.2为最佳。47.阳极板表面Cu2O膜厚度超过________μm将导致电解短路。答案：15解析：15μm以上膜易剥落，造成极间短路，残极率升高。48.闪速炉余热锅炉入口烟气SO2体积分数设计值一般为________%。答案：12～14解析：匹配制酸工艺，保证足够SO2浓度。49.转炉吹炼造渣期渣中Fe/SiO2质量比控制在________可获得低黏度渣。答案：1.4～1.6解析：该区间渣黏度最低，铜锍夹带少。50.奥炉喷枪旋流数S设计值约为________，可形成稳定回流区。答案：0.6～0.8解析：旋流数过低混合差，过高易烧枪，0.6～0.8为经验最优。五、简答题（每题6分，共30分）51.简述闪速炉反应塔“结圈”形成机理及三项预防措施。答案：机理：精矿颗粒未完全反应即撞击塔壁，Fe3O4与SiO2形成高熔点相，层层黏附，高温下烧结形成圈。措施：①优化喷嘴旋流强度，提高颗粒停留时间；②控制塔壁冷却水量，保持壁温低于渣熔点100℃，避免熔体黏附；③定期投用天然气烧圈，每周一次短时高温熔瘤。52.转炉吹炼出现“喷炉”瞬间，岗位应急处置“五步曲”。答案：①立即减风50%，降低氧化速率；②迅速提升吹炼枪至炉口上方0.5m，避免熔体堵塞风口；③向炉内均匀投加3～5t冷料（石英石或返渣）吸热；④开启炉口雾化水幕，防止熔体飞溅伤人；⑤通知中控切换应急烟囱，降低系统负压，减少回风。53.阳极炉氧化期终点判断为何以“试样断面银白+表面收缩”为准，而非单纯看含氧仪？答案：含氧仪受探头污染、铜液循环死角影响，数据滞后；试样断面银白表明Cu2O已均匀饱和，表面收缩证明氧已充分扩散至铜液内部，物理判据更直接、稳定，且与电解工艺要求吻合。54.电炉电极“软断”后，如何快速恢复生产并避免二次断电极？解析：①立即停电，提升电极至上限，防止熔体倒灌；②采用压缩空气吹扫断口，清除未烧结糊料；③下放新电极糊，分层捣实，控制电流缓升，0.5h内升至正常值60%；④调整电极压放周期，缩短2h，保证烧结前沿下移；⑤加强冷却水巡检，确保电极壳温度<180℃，防止再次软断。55.卡尔多炉处理高锌铜精矿，炉渣黏度升高，写出实验室快速判定渣型的实验流程。答案：①取渣样200g，研碎至0.074mm；②在MoSi2炉内升温至1300℃，保温30min；③用旋转黏度计测黏度，记录η1300；④若η1300>0.8Pa·s，按CaO/SiO2=0.3添加CaO，重复步骤②③；⑤当η1300<0.5Pa·s，记录最终CaO/SiO2，即为现场调整目标。六、计算题（每题10分，共20分）56.某闪速炉日处理精矿3000t，精矿含Cu26%、Fe28%、S32%，富氧浓度68%，烟气SO2体积分数14%，求每小时需氧量（Nm3/h）。答案：①计算硫氧化量：3000×0.32÷24=40t/hS；②S+O2→SO2，需O240×22.4/32=28000Nm3/h；③烟气SO214%，则总烟气量=28000/0.14=200000Nm3/h；④富氧68%，设空气量A，则0.21A+0.68O=28000，且A+O=200000；⑤解得O=200000A，代入0.21A+0.68(200000A)=28000，得A=180000Nm3/h，O=20000Nm3/h；⑥需纯氧量20000Nm3/h。57.转炉吹炼1炉阳极铜120t，铜液温度1200℃，需加入冷铜（25℃）多少吨，使铜液温度降至1150℃？已知：铜液比热0.50kJ/(kg·℃)，冷铜比热0.39kJ/(kg·℃)，熔化潜热205kJ/kg，熔点1083℃。答案：①设冷铜量xt；②热平衡：120000×0.50×(12001150)=x×1000×[0.39×(108325)+205+0.50×(11501083)]；③左侧=3000000kJ；④右侧=x×[0.39×1058+205+0.50×67]=x×(412.6+205+33.5)=x×651.1；⑤x=3000000/65