窑操作员耐火材料考试题(附答案)

窑操作员耐火材料考试题(附答案)一、单项选择题（每题1分，共30分。每题只有一个正确答案，请将正确选项字母填入括号内）1.回转窑烧成带最常用的碱性耐火砖是（）A.高铝砖  B.镁铬砖  C.黏土砖  D.硅莫砖答案：B2.镁铁尖晶石砖相比传统镁铬砖最突出的环保优势是（）A.导热系数低  B.不含Cr⁶⁺  C.价格更低  D.体积密度小答案：B3.耐火材料“三大件”中，用于固定窑衬的是（）A.挡砖圈  B.窑口护板  C.轮带  D.托轮答案：A4.窑皮稳定存在的必要条件是（）A.窑速>4r/min  B.烧成带温度波动<30℃  C.煤粉热值>28MJ/kg  D.生料饱和比<0.80答案：B5.下列热工参数中，对窑皮厚度影响最直接的是（）A.二次风温  B.窑尾氧含量  C.烧成带表面温度  D.预热器出口负压答案：C6.耐火砖“抽签”脱落的主要内因是（）A.砖缝过大  B.砖体过烧  C.热膨胀不匹配  D.窑筒体椭圆度过大答案：C7.窑筒体椭圆度一般要求不大于（）A.0.2%  B.0.4%  C.0.6%  D.0.8%答案：B8.碱性砖在800℃左右出现的“塑性变形”主要源于（）A.方镁石晶格滑移  B.硅酸盐相玻璃化  C.铬铁矿氧化  D.铁酸镁分解答案：A9.耐火浇注料施工时，环境温度低于5℃必须采取（）A.加热骨料  B.使用促凝剂  C.蒸汽养护  D.停止施工答案：C10.回转窑烧成带耐火砖最理想的蚀损速率应小于（）A.0.3mm/千转  B.0.5mm/千转  C.0.8mm/千转  D.1.0mm/千转答案：A11.窑口浇注料出现“爆米花”状剥落，其主导破坏机理是（）A.碱盐蚀损  B.热震疲劳  C.氧化还原循环  D.机械冲刷答案：B12.镁铝尖晶石砖的荷重软化开始温度一般不低于（）A.1450℃  B.1580℃  C.1650℃  D.1700℃答案：C13.窑皮厚度现场简易测量最常用的方法是（）A.红外热像+射钉枪  B.激光测距  C.超声波测厚  D.钻芯取样答案：A14.下列哪一项不是造成“红窑”的直接原因（）A.砖体脱落  B.窑皮过厚  C.筒体过热  D.耐火材料导热系数过高答案：B15.窑衬设计时，安全衬厚度一般取工作衬厚度的（）A.30%  B.50%  C.70% D.100%答案：B16.耐火砖“干砌”与“湿砌”相比，最大的优点是（）A.砌体强度高  B.升温快  C.砖缝小  D.施工简单答案：B17.窑筒体表面温度报警值通常设定为（）A.250℃  B.320℃  C.380℃  D.450℃答案：C18.镁铬砖中Cr₂O₃质量分数一般控制在（）A.3%～5%  B.6%～10%  C.12%～18%  D.20%～30%答案：C19.耐火材料“热膨胀系数”测试标准采用（）A.GB/T5988  B.GB/T7320  C.GB/T3001  D.GB/T5072答案：B20.窑内出现“结圈”的位置多数在（）A.冷却带  B.过渡带  C.分解带  D.烧成带答案：B21.耐火砖“抽签”长度超过筒体周长（）时必须停窑处理A.1/4  B.1/3  C.1/2  D.2/3答案：C22.窑衬寿命预测常用的数学模型是（）A.Arrhenius方程  B.Avrami方程  C.LarsonMiller参数  D.Fick第二定律答案：C23.窑口护板材质最常选用（）A.ZG230450  B.ZG30Cr26Ni5  C.Q235B  D.16Mn答案：B24.耐火砖“冷面温度”一般不应超过（）A.200℃  B.250℃  C.300℃  D.350℃答案：C25.窑衬大修后首次升温速度应控制在（）A.15℃/h  B.25℃/h  C.50℃/h  D.80℃/h答案：B26.镁铁尖晶石砖的体积密度典型值为（）A.2.6g/cm³  B.2.9g/cm³  C.3.2g/cm³  D.3.5g/cm³答案：B27.耐火砖“热态强度”通常用（）表征A.CCS  B.HMOR  C.RUL  D.PLC答案：B28.窑皮导热系数约为（）A.0.5W/(m·K)  B.1.2W/(m·K)  C.2.0W/(m·K)  D.3.5W/(m·K)答案：B29.窑筒体椭圆度测量仪器为（）A.经纬仪  B.激光测平仪  C.筒体扫描仪  D.水准仪答案：C30.窑衬残余厚度小于原厚度（）时必须计划换砖A.30%  B.40%  C.50%  D.60%答案：C二、多项选择题（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）31.下列哪些因素会加速镁铬砖“六价铬”生成（）A.高氧分压  B.高温度  C.碱金属氧化物  D.还原气氛  E.水蒸气答案：A、B、C、E32.窑皮形成必须具备（）A.液相量15%～25%  B.表面温度1200～1300℃  C.生料Al₂O₃>5%  D.窑速<4r/min  E.硫碱摩尔比0.8～1.2答案：A、B、D、E33.耐火砖“抽签”的外因包括（）A.筒体变形  B.轮带间隙过大  C.砖缝泥浆失效  D.窑头火焰过长  E.砖体过烧答案：A、B、C、D34.下列属于碱性耐火材料的是（）A.镁铝砖  B.镁铁砖  C.硅莫砖  D.白云石砖  E.铬刚玉砖答案：A、B、D35.窑口浇注料性能要求包括（）A.热震稳定性>30次  B.110℃耐压强度>60MPa  C.烧后线变化率±0.5%  D.荷重软化>1600℃  E.耐磨指数<5cm³答案：A、B、C、E36.造成“碱裂”的主要化学物相是（）A.KCl  B.Na₂SO₄  C.CaSO₄  D.K₂CO₃  E.NaCl答案：A、B、D、E37.窑衬砌筑质量检查项目有（）A.砖缝厚度  B.环向错位  C.轴向倾斜  D.筒体椭圆度  E.锁缝钢板数量答案：A、B、C、E38.下列哪些属于“热机械”破坏（）A.热震  B.筒体椭圆度应力  C.窑皮重力剪切  D.碱盐渗透  E.火焰冲刷答案：A、B、C39.耐火材料“爆裂”与（）直接相关A.水蒸气压力  B.升温速率  C.显气孔率  D.结合剂种类  E.铬含量答案：A、B、C、D40.窑衬剩余寿命评估的无损检测手段包括（）A.红外热像  B.超声脉冲  C.工业CT  D.射线衍射  E.电磁感应答案：A、B、C、E三、填空题（每空1分，共30分）41.回转窑烧成带常用镁铬砖的Cr₂O₃含量范围是________%～________%。答案：12；1842.窑皮厚度经验公式：δ=K·(T_liq−T_shell)/v，其中K为________系数。答案：综合导热43.耐火砖“热膨胀系数”单位符号为________。答案：1/℃或℃⁻¹44.筒体椭圆度ε=(D_max−D_min)/D_nom×________。答案：100%45.镁铁尖晶石砖的主晶相为________和________。答案：方镁石；铁酸镁46.窑口浇注料养护时间夏季不少于________小时，冬季不少于________小时。答案：24；4847.耐火材料“三率”指显气孔率、体积密度和________。答案：真密度48.窑衬设计时，安全衬与工作衬之间的滑动缝常用________mm硅酸铝纤维毡。答案：3～549.镁铬砖中六价铬的检测标准采用________分光光度法。答案：二苯碳酰二肼50.窑皮表面温度每升高50℃，窑筒体散热损失约增加________%。答案：1551.耐火砖“干砌”砖缝要求不大于________mm。答案：152.窑衬大修后，首次投料前需进行________小时空转预热。答案：8～1253.窑筒体表面热点温度超过________℃时必须立即停窑。答案：42054.镁铝尖晶石砖的荷重软化温度不低于________℃。答案：165055.耐火浇注料“防爆纤维”常用________纤维，熔点约110℃。答案：聚丙烯56.窑衬寿命预测LarsonMiller参数P=T(logt+C)×________。答案：10⁻³57.耐火砖“抽签”长度超过筒体周长________时必须紧急停窑。答案：1/258.窑皮稳定存在时，其导热系数约为________W/(m·K)。答案：1.259.窑口护板材质ZG30Cr26Ni5中Ni含量约为________%。答案：560.耐火材料“热震稳定性”试验温差为________℃。答案：1100→水冷61.窑衬残余厚度小于原始厚度________%时必须换砖。答案：5062.镁铬砖再烧结温度一般不低于________℃。答案：170063.窑筒体椭圆度测量应在轮带附近________°范围内进行。答案：±3064.耐火砖“过烧”后显气孔率会________。答案：降低65.窑皮中液相量一般控制在________%～________%。答案：20；2566.耐火浇注料“初凝时间”应大于________分钟。答案：6067.窑衬砌筑环向缝错缝尺寸不小于砖长的________。答案：1/368.镁铁尖晶石砖的体积密度约为________g/cm³。答案：2.969.窑口浇注料“防爆裂”试验升温速率为________℃/min。答案：1070.耐火材料“蠕变率”试验荷重为________MPa。答案：0.2四、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）71.镁铬砖中Cr₂O₃越高，抗热震性越差。（）答案：√72.窑皮越厚，筒体散热损失一定越小。（）答案：×73.窑口浇注料可完全替代烧成带镁铬砖。（）答案：×74.筒体椭圆度越大，砖衬寿命越短。（）答案：√75.耐火砖“干砌”不需要任何填充材料。（）答案：×76.镁铁尖晶石砖不含铬，因此环保性优于镁铬砖。（）答案：√77.窑衬残余厚度可用超声脉冲法现场快速测定。（）答案：√78.窑皮表面温度越高，说明窑皮越厚。（）答案：×79.耐火材料“热膨胀系数”越大，热震稳定性越好。（）答案：×80.窑口护板的主要作用是保护筒体不受高温腐蚀。（）答案：√五、简答题（每题8分，共40分）81.简述回转窑烧成带窑皮形成的三要素，并说明各自作用。答案：（1）液相量：20%～25%，提供粘结相，使生料颗粒与砖面粘结；（2）表面温度：1200～1300℃，保证液相粘度适中，既不过流也不凝固；（3）窑速与物料停留时间：窑速<4r/min，保证液相在砖面停留>10min，形成稳定挂壁层。82.说明镁铬砖产生“六价铬”的机理及环保替代措施。答案：机理：在高温、高氧、碱金属催化下，Cr³⁺氧化为Cr⁶⁺，形成水溶性CrO₄²⁻，对人体致癌。替代措施：①采用镁铁尖晶石砖、镁铝砖等无铬碱性砖；②使用白云石砖结合微孔技术；③工艺上降低过剩氧、减少碱硫循环；④废砖采用还原法解毒+水泥窑协同处置。83.列举窑筒体椭圆度对耐火砖寿命的影响，并给出控制标准。答案：影响：椭圆度↑→筒体周期性径向变形↑→砖内交变应力↑→抽签、剥落、断裂；标准：椭圆度≤0.4%D_nom；轮带间隙控制在(0.002～0.004)D；每季度用激光扫描仪检测一次，超差时调整托轮或更换垫板。84.简述耐火浇注料“爆裂”机理及防爆措施。答案：机理：升温过快→内部水分汽化→蒸汽压力>抗拉强度→爆裂；防爆措施：①加入0.1%聚丙烯防爆纤维，110℃熔融形成微孔通道；②采用微孔铝酸钙水泥，降低透气阻力；③分段升温：5℃/h升至110℃，保温24h；④使用高效减水剂，降低加水量<5%；⑤表面覆盖塑料薄膜，防止水分急剧蒸发。85.说明“红窑”应急处置程序。答案：（1）立即止料、减煤、降窑速至0.4r/min；（2）在热点对应部位风机外送风冷却，控制温升<10℃/min；（3）红外扫描确认热点面积>1m²或温度>420℃时，停窑；（4）停窑后保持慢转，每10min转1/3圈；（5）制定换砖方案，48h内完成局部挖补，恢复生产。六、计算题（每题10分，共30分）86.某φ4.8m回转窑烧成带原砖厚200mm，运行6000h后测得残余厚度110mm，窑速3.8r/min。求：（1）蚀损速率（mm/千转）；（2）按此速率预测剩余寿命（h）。答案：（1）总转数N=3.8×60×6000=1.368×10⁶r=1368千转；蚀损Δ=200−110=90mm；速率v=90/1368=0.0658mm/千转。（2）可再蚀损110mm，对应转数=110/0.0658=1671千转；剩余寿命t=1671×1000/(3.8×60)=7333h。87.已知窑皮导热系数1.2W/(m·K)，厚度300mm，窑皮内表面1350℃，外表面250℃。求：（1）热流密度q；（2）若窑皮减薄至150mm，其他不变，求新热流密度及散热增加比例。答案：（1）q=λΔT/δ=1.2×(1350−250)/0.3=4400W/m²；（2）δ′=0.15m，q′=1.2×1100/0.15=8800W/m²；增加比例=(8800−4400)/4400×100%=100%。88.某镁铁尖晶石砖尺寸200mm×100mm×80mm，干燥后质量4.56kg，饱水后质量5.12kg，水中质量3.18kg。求：（1）体积密度ρ；（2）显气孔率Pa；（3）真密度ρt。答案：体积V=0.2×0.1×0.08=1.6×10⁻³m³；ρ=4.56/1.6×10⁻³=2850kg/m³；Pa=(5.12−4.56)/(5.12−3.18)×100%=28.9%；ρt=4.56/(4.56−3.18)×1000=3304kg/m³。七、综合分析题（每题20分，共40分）89.案例：某5000t/d生产线运行18个月后，窑口护板上方筒体出现350℃热点，红外热像显示热点长1.2m、宽0.4m，对应砖型为MgO·Fe₂O₃砖，原厚200mm，实测残余90mm。现场发现护板螺栓3处断裂，窑口浇注料出现纵向贯穿裂纹，裂纹宽2～3mm，深120mm。请分析：（1）故障根本原因；（2）制定检修方案（含材料选型、施工要点、升温曲线）；（3）提出后续运行监控措施。答案：（1）根本原因：①护板螺栓疲劳断裂→护板松动→浇注料失去支撑→裂纹扩展→热气穿透→砖衬过热蚀损；②窑口区域火焰形状控制不当，局部高温冲刷；③运行中未定期检查护板紧固力矩。（2）检修方案：材料：窑口采用刚玉莫来石浇注料（Al₂O₃>75%，HMOR>12MPa，110℃耐压>80MPa），工作衬改用镁铁尖晶石砖200mm，安全衬高铝砖70mm；护板材质升级为ZG35Cr28Ni7，螺栓改为25Cr2MoVA，预紧力矩280N·m。施工：①拆除残余砖及浇注料，筒体打磨除锈；②焊接Y型锚固件，间距150mm×150mm，涂沥青漆1mm留膨胀；③浇注料分两次施工，每次≤150mm，插入防爆纤维0.15%；④砖衬环向错缝1/3砖长，锁缝钢板≤2块/环；⑤养护：24h盖塑料薄膜，48h后拆模；升温：5℃/h升至110℃保温24h；10℃/h升至300℃保温12h；15℃/h升至600℃后投料。（3）监控措施：①每班红外扫描窑口，热点>250℃立即跟踪；②每周检查护板螺栓力矩，缺失立即补装；③火焰形状每周用高温窥镜评估，禁止冲刷窑口；④建立护板温度档案，趋势上升>10℃/周时停窑检查。90.某φ5m回转窑计划由镁铬砖改为镁铁尖晶石砖，烧成带长18m，原砖厚200mm，容温降预算≤30℃。已知：镁铬砖λ=3.5W/(m·K)，镁铁尖晶石砖λ=2.9W/(m·K)，窑皮λ=1.2W/(m·K)，厚度250mm，窑皮内表面1350℃，要求筒体外壁≤280℃。请计算：（1）是否满足温降预算；（2）若不够，提出两种以上工程解决方案并量化对比。答案：（1）原组合：R_total=δ_brick/λ+δ_coating/λ=0.2/3.5+0.25/1.2=0.057+0.208=0.265m²·K/W；q=ΔT/R=(1350−T_shell)/0.265；T_shell=1350−q×0.265；令T_shell=280℃，则