2024年冶金工业技能鉴定真题及答案详解

2024年冶金工业技能鉴定练习题及答案详解一、单项选择题（共20题，每题1分，共20分）1.高炉炼铁过程中，焦炭的主要作用不包括（）。A.提供热量B.作为还原剂C.支撑炉料结构D.降低炉渣碱度答案：D解析：焦炭在高炉中的作用包括提供热量（燃烧放热）、作为还原剂（C和CO还原铁矿石）、支撑炉料结构（保持高炉透气性）。降低炉渣碱度主要通过调整熔剂（如石灰石）加入量实现，与焦炭无关。2.转炉炼钢中，氧枪枪位过高会导致（）。A.金属喷溅加剧B.渣中FeO含量降低C.熔池搅拌减弱D.终点碳含量偏高答案：C解析：氧枪枪位过高时，氧气流股对熔池的冲击深度减小，搅拌作用减弱，可能导致渣钢反应不充分；枪位过低则易引发喷溅，且渣中FeO含量升高。3.连铸过程中，结晶器振动的主要目的是（）。A.提高拉坯速度B.防止坯壳与结晶器粘结C.改善铸坯表面质量D.降低结晶器热负荷答案：B解析：结晶器振动（如正弦振动）的核心作用是通过周期性上下运动，避免初凝坯壳与结晶器铜板粘结，防止漏钢事故；同时可改善铸坯表面振痕质量，但首要目的是防粘结。4.热轧带钢生产中，终轧温度过低会导致（）。A.带钢强度降低B.晶粒粗大C.轧制力增大D.氧化铁皮增厚答案：C解析：终轧温度过低时，金属变形抗力增加，轧制力显著增大，可能导致设备过载；同时可能引发带钢性能不均匀（如强度过高、塑性下降），但直接影响是轧制力上升。5.高炉煤气的主要成分是（）。A.CO（约25%30%）、CO₂（约15%20%）、N₂（约50%）B.H₂（约50%）、CO（约30%）、CH₄（约10%）C.O₂（约21%）、N₂（约78%）、CO₂（约1%）D.CO（约60%）、H₂（约30%）、CO₂（约10%）答案：A解析：高炉煤气是高炉炼铁的副产煤气，主要成分为CO（25%30%）、CO₂（15%20%）、N₂（50%左右），热值较低（约30004000kJ/m³）；焦炉煤气含H₂和CH₄较多，热值高。6.钢水精炼过程中，LF炉（钢包精炼炉）的主要功能是（）。A.脱磷、脱碳B.深脱硫、调温、合金化C.真空脱气D.去除夹杂物尺寸＞50μm答案：B解析：LF炉通过电弧加热、造高碱度还原渣实现深脱硫（硫含量可降至0.005%以下），同时调整钢水温度和成分（合金化）；脱磷主要在转炉完成，真空脱气是VD/VOD炉的功能。7.铁矿石的还原性是指（）。A.矿石被CO或H₂还原为金属铁的难易程度B.矿石在高炉中软化熔融的温度C.矿石抵抗摩擦、冲击的能力D.矿石中FeO含量的高低答案：A解析：还原性是铁矿石的关键冶金性能，用还原度（被还原的铁量占总铁量的百分比）表示，直接影响高炉内铁氧化物的还原效率。8.轧机的“咬入角”是指（）。A.轧件与轧辊接触弧所对应的圆心角B.轧辊轴线与水平面的夹角C.轧件进入轧辊时的水平夹角D.轧辊辊缝与轧件入口的夹角答案：A解析：咬入角α满足tan(α/2)=μ（μ为摩擦系数），是轧件能否被轧辊咬入的关键参数，通常热轧咬入角约15°20°，冷轧因μ小（约0.050.1），咬入角更小。9.转炉吹炼终点判断时，“拉碳法”的目标是（）。A.尽可能提高终点碳含量，减少增碳剂消耗B.精确控制终点碳和温度，实现少渣或无渣出钢C.降低终点氧含量，减少合金烧损D.通过补吹调整终点成分答案：C解析：拉碳法通过控制吹氧终点时的碳含量（如中碳钢终点C=0.08%0.12%），使钢水氧含量（[O]）降低，减少脱氧剂（如铝、硅铁）消耗，同时提高钢水纯净度。10.连铸坯的“中心偏析”主要是由于（）。A.结晶器冷却不均B.二次冷却区水量过大C.铸坯凝固末期液相穴内溶质元素富集D.拉坯速度过快答案：C解析：中心偏析是铸坯凝固时，溶质元素（如C、S、P）在枝晶间富集，随液相流动向中心区域聚集导致的成分不均匀现象，可通过轻压下技术减轻。11.高炉炉渣的碱度通常用（）表示。A.(CaO+MgO)/(SiO₂+Al₂O₃)B.CaO/SiO₂C.(CaO+Al₂O₃)/(SiO₂+MgO)D.CaO/(SiO₂+Al₂O₃)答案：B解析：炉渣碱度是衡量炉渣脱硫能力的关键指标，常用二元碱度R=CaO/SiO₂表示；若考虑MgO的作用，也可用三元碱度R=(CaO+MgO)/SiO₂。12.冷轧带钢生产中，“退火”的主要目的是（）。A.提高强度和硬度B.消除加工硬化，恢复塑性C.细化晶粒，改善韧性D.去除表面氧化铁皮答案：B解析：冷轧过程中金属发生加工硬化（强度↑、塑性↓），退火通过再结晶消除硬化，恢复塑性，满足后续冲压或深冲加工需求。13.炼钢用铁水的“硅含量”过高会导致（）。A.转炉热量不足B.渣量减少C.脱磷困难D.喷溅加剧答案：D解析：铁水[Si]过高（如＞0.8%）时，Si氧化放热多，熔池温度上升快，同时生成大量SiO₂（渣量增加），易引发炉渣“返干”后突然喷溅。14.高炉“炉温”的直接判断指标是（）。A.铁水含硅量[Si]B.炉顶煤气温度C.风口前理论燃烧温度D.渣铁温度答案：A解析：高炉炉温通常用铁水[Si]表示（[Si]每↑0.1%，铁水温度约↑1015℃），[Si]是炉缸热状态的综合反映；渣铁温度需直接测量，操作中常用[Si]间接判断。15.轧钢过程中，“宽展”是指（）。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Δb=b₂b₁（b₁为轧前宽度，b₂为轧后宽度），与压下量、轧辊直径、摩擦系数等相关，热轧宽展率（Δb/h₁×100%）通常为5%15%。16.连铸“二冷区”的冷却方式是（）。A.水气喷雾冷却B.全水冷却C.空气自然冷却D.结晶器铜板强制冷却答案：A解析：二冷区（结晶器下方至切割点）采用水气混合喷雾冷却，通过控制气水比调节冷却强度，避免铸坯表面因急冷产生裂纹。17.铁矿石“软化温度”是指（）。A.矿石开始熔化的温度B.矿石在荷重下收缩3%的温度C.矿石还原后强度变化的温度D.矿石中脉石成分熔融的温度答案：B解析：软化温度（T₁）是矿石在荷重（约0.5MPa）下加热至收缩3%时的温度，软化区间（T₁T₂）过宽会影响高炉透气性。18.转炉“溅渣护炉”技术中，调整炉渣成分的主要目的是（）。A.提高炉渣流动性B.增加渣中FeO含量C.形成高熔点（1600℃以上）的炉渣层D.降低炉渣碱度答案：C解析：溅渣护炉通过加入MgO（如菱镁矿）调整炉渣成分，使终渣熔点升高（＞1600℃），溅到炉衬上形成致密保护层，延长炉龄。19.钢中的“白点”缺陷主要与（）有关。A.氢含量过高B.氧含量过高C.氮含量过高D.硫含量过高答案：A解析：白点（发裂）是钢中氢原子在冷却过程中聚集形成的微裂纹，常见于大锻件或厚板，需通过缓冷或真空处理降低氢含量。20.高炉“悬料”的主要原因是（）。A.炉温过低，渣铁流动性差B.炉料透气性恶化，气流阻力超过炉料重量C.焦炭强度不足，粉化严重D.送风制度不合理，风速过高答案：B解析：悬料是炉料下降受阻的现象，根本原因是炉内气流阻力（由料柱透气性差引起）大于炉料有效重量，常见于炉料粉末多、炉温波动大时。二、多项选择题（共10题，每题2分，共20分，每题至少2个正确选项，错选、漏选均不得分）1.高炉炼铁的主要原料包括（）。A.铁矿石B.焦炭C.熔剂（石灰石、白云石）D.废钢答案：ABC解析：高炉原料为铁矿石（含铁）、焦炭（燃料+还原剂）、熔剂（造渣，去除脉石）；废钢主要用于转炉或电炉炼钢。2.转炉炼钢的供氧制度包括（）。A.氧枪枪位B.氧气流量（供氧强度）C.氧气纯度D.吹氧时间答案：ABCD解析：供氧制度是转炉操作的核心，包括氧枪枪位（影响搅拌和渣况）、供氧强度（m³/(t·min)，通常34.5）、氧气纯度（＞99.5%）、吹氧时间（决定脱碳速度和终点控制）。3.连铸坯的表面缺陷包括（）。A.纵裂纹B.横裂纹C.中心疏松D.角部凹陷答案：ABD解析：表面缺陷主要有纵/横裂纹、角部凹陷、夹渣等；中心疏松属于内部缺陷。4.热轧带钢的质量控制指标包括（）。A.厚度精度（公差）B.宽度精度C.力学性能（屈服强度、延伸率）D.表面氧化铁皮厚度答案：ABCD解析：热轧带钢需控制尺寸精度（厚度、宽度）、力学性能（由轧制温度和冷却速度决定）、表面质量（氧化铁皮量）等。5.高炉煤气的安全特性包括（）。A.有毒（含CO）B.易燃易爆（爆炸极限45%75%）C.密度比空气大D.热值高（＞10000kJ/m³）答案：AB解析：高炉煤气含CO（约25%30%），有毒；爆炸极限为45%75%（体积分数）；密度约1.29kg/m³（与空气接近）；热值低（约30004000kJ/m³）。6.炼钢过程中，“脱氧”的常用方法有（）。A.沉淀脱氧（加铝、硅铁）B.扩散脱氧（渣中加碳粉、硅铁粉）C.真空脱氧（利用真空降低[O]）D.氧化脱氧（加氧化剂）答案：ABC解析：脱氧方法包括沉淀脱氧（钢中直接加脱氧剂）、扩散脱氧（通过渣钢反应降低[O]）、真空脱氧（利用真空使[C][O]反应生成CO脱除）；氧化脱氧违背原理，错误。7.轧机轧制力的影响因素包括（）。A.轧件的变形抗力（与温度、成分、变形程度有关）B.轧辊直径C.压下量D.摩擦系数答案：ABCD解析：轧制力P=K×b×l（K为平均变形抗力，b为宽度，l为接触弧长），接触弧长l=√(RΔh)（R为轧辊半径，Δh为压下量），摩擦系数影响K和l，故全选。8.连铸“中间包”的作用包括（）。A.稳定钢水流量，缓冲转炉出钢与连铸的节奏差异B.促进夹杂物上浮（延长钢水停留时间）C.调整钢水温度D.进行成分微调答案：ABC解析：中间包是连接钢包和结晶器的过渡容器，主要作用是稳定流量、促进夹杂上浮、均匀温度；成分微调通常在钢包精炼炉完成。9.铁矿石的“冶金性能”包括（）。A.还原性B.软化熔融性C.低温还原粉化性D.抗压强度答案：ABC解析：冶金性能指矿石在高炉内的行为，包括还原性（被还原难易）、软化熔融性（影响透气性）、低温还原粉化性（500600℃还原时粉化程度）；抗压强度是物理性能，非冶金性能。10.钢中“有害元素”通常指（）。A.硫（S）B.磷（P）C.碳（C）D.氢（H）答案：ABD解析：S易导致热脆（与Fe形成低熔点FeS），P导致冷脆（提高钢的脆性转变温度），H导致白点和氢脆；C是钢的主要合金元素，非有害元素（但过高会降低塑性）。三、填空题（共10题，每题1分，共10分）1.高炉炼铁的主要产品是生铁和__________。答案：高炉煤气2.转炉炼钢中，“终点控制”的核心是控制钢水的__________和温度。答案：碳含量（或[C]）3.连铸结晶器的冷却水通常为__________（填“软水”或“硬水”），以防止结垢。答案：软水4.热轧过程中，金属的变形抗力随温度升高而__________（填“增大”或“减小”）。答案：减小5.钢水精炼时，“钙处理”的主要目的是改善__________的形态（如将Al₂O₃夹杂转化为低熔点钙铝酸盐）。答案：夹杂物6.高炉“炉喉煤气曲线”反映的是炉喉处煤气__________的分布情况。答案：温度（或流量、浓度）7.轧机的“辊缝”是指__________与轧辊之间的间隙。答案：轧件入口（或两轧辊之间）8.铁矿石的“TFe”表示__________，“FeO”表示氧化亚铁含量。答案：全铁含量9.连铸“拉坯速度”是指铸坯从结晶器拉出的__________（填“线速度”或“角速度”）。答案：线速度10.炼钢用“活性石灰”的特点是__________（填“气孔率高”或“密度大”），反应能力强。答案：气孔率高四、简答题（共5题，每题6分，共30分）1.简述高炉炉料结构中“高碱度烧结矿+酸性球团矿”搭配的优点。答案：①高碱度烧结矿（碱度1.82.2）具有强度高、还原性好、脱硫能力强的特点；②酸性球团矿（碱度0.81.0）含SiO₂较高，可平衡炉渣碱度，避免炉渣过碱（流动性差）；③两者搭配可优化炉料冶金性能（如综合还原性、软化区间），改善高炉透气性，降低焦比；④减少熔剂（石灰石）用量，降低能耗和成本。2.转炉吹炼过程中，“前期渣”和“后期渣”的主要区别是什么？如何控制？答案：区别：①前期渣（吹炼前35分钟）：以FeO和SiO₂为主（Si、Mn氧化生成），碱度低（R=1.01.5），流动性好；②后期渣（吹炼5分钟后至终点）：CaO大量溶解，碱度升高（R=3.03.5），FeO含量降低（C氧化消耗O₂），渣中MgO含量提高（护炉），脱硫能力增强。控制：①前期：加入适量石灰（根据铁水Si含量），控制枪位（稍高）促进Si、Mn氧化，形成初期渣；②后期：降低枪位增强搅拌，促进CaO溶解，调整渣中MgO含量（5%8%），避免返干或喷溅。3.连铸过程中，“二次冷却强度”对铸坯质量有何影响？如何优化？答案：影响：①冷却过强（水量过大）：铸坯表面与内部温差大，产生热应力，易导致表面裂纹（如纵裂纹）；②冷却过弱（水量过小）：铸坯凝固缓慢，液相穴过长，可能引发中心偏析、疏松；③冷却不均：局部冷却过快或过慢，导致铸坯变形（如鼓肚）或角部裂纹。优化：①采用水气喷雾冷却，根据铸坯断面、钢种（如裂纹敏感钢需弱冷）调整气水比；②实施动态二冷控制（DACS），根据拉速、温度在线调节各段水量；③对裂纹敏感钢种（如中碳钢、高碳钢），降低二冷强度，延长缓冷区。4.热轧带钢“卷取温度”对力学性能有何影响？举例说明典型钢种的卷取温度控制范围。答案：影响：①卷取温度（CT）影响相变产物：CT高（＞650℃）时，铁素体晶粒粗大，珠光体片层较厚，强度低、塑性好；CT低（＜550℃）时，可能生成贝氏体或马氏体，强度高、塑性差；②对析出强化钢（如含Nb、V、Ti），CT控制析出物尺寸（如NbC），影响强化效果。典型钢种：①普碳钢板（Q235）：卷取温度600680℃，保证良好的综合性能；②管线钢（X60）：卷取温度550620℃，促进细小碳氮化物析出，提高强度和韧性；③硅钢（无取向）：卷取温度700750℃，促进铁素体充分长大，降低铁损。5.简述冶金企业煤气中毒事故的主要原因及预防措施。答案：主要原因：①煤气管道、设备泄漏（如法兰密封不严、腐蚀穿孔）；②作业人员未佩戴防护器具（如CO检测仪、空气呼吸器）进入煤气区域；③煤气区域通风不良（如有限空间作业），CO积聚；④煤气设备检修前未可靠切断（如仅关阀门未堵盲板），残留煤气泄漏。预防措施：①定期检测煤气设备（如用检漏仪），及时处理泄漏点；②煤气区域设置警示标识，作业前检测CO浓度（＜24ppm可作业，＞50ppm需佩戴呼吸器）；③有限空间作业执行“先通风、再检测、后作业”制度，设专人监护；④检修时采用盲板或水封可靠切断煤气来源，置换合格后作业；⑤加强员工培训，掌握煤气中毒急救方法（如移至通风处、人工呼吸、送医）。五、计算题（共3题，第1题6分，第2题7分，第3题7分，共20分）1.某高炉日产生铁4500t，消耗焦炭1575t，喷吹煤粉810t（煤粉置换比0.85）。计算高炉综合焦比（kg/t·Fe）。（注：综合焦比=（焦炭消耗量+煤粉消耗量×置换比）/生铁产量）解：综合焦比=（1575×1000+810×1000×0.85）/4500=（1,575,000+688,500）/4500=2,26