2025年金属冶炼安全考试真题及答案解析

2025年金属冶炼安全考试练习题及答案解析一、单项选择题（每题1分，共30分。每题只有一个正确答案，错选、多选均不得分）1.某炼铁厂高炉炉顶温度突然升高至280℃，炉顶压力由220kPa骤降至140kPa，最可能发生的险情是A.炉缸烧穿B.炉墙结厚C.管道行程D.悬料塌落答案：C解析：炉顶温度升高伴随压力骤降，表明煤气流短路形成“管道”，煤气未充分与炉料热交换即逸出，属典型管道行程征兆。2.氧气顶吹转炉在吹炼中期发生“喷溅”，下列最先采取的安全措施是A.立即提枪停吹B.降低氧枪高度C.加入白云石D.向炉口喷射蒸汽答案：A解析：喷溅瞬间金属液滴携带CO气体高速飞出，首要切断氧气源防止二次燃烧爆炸，提枪停吹最迅速。3.铝电解槽发生“阳极效应”时，槽电压由4.2V陡升至30V，此时最危险的次生事故是A.氟化氢中毒B.熔铝爆炸C.阴极母线熔断D.槽壳发红答案：C解析：高电压大电流在阴极母线接点产生弧光，瞬间温度可达2000℃，极易熔断母线造成系列停电甚至火灾。4.铜闪速炉余热锅炉炉管泄漏，现场出现“白烟”，白烟主要成分是A.二氧化硫B.三氧化硫酸雾C.水蒸气D.硫酸氢铵答案：B解析：炉气含SO₃，遇冷却管泄漏吸入空气水分生成H₂SO₄酸雾，呈白色。5.炼钢厂连铸平台使用燃气烘烤中间包，点火程序正确的是A.先开燃气后点火B.先点火后开燃气C.同时开启D.用相邻包引燃答案：B解析：防止燃气积聚爆燃，必须“火等气”，严禁“气等火”。6.高炉煤气TRT透平机入口管道设置紧急切断阀，其动作时间应不大于A.0.5sB.1sC.2sD.3s答案：A解析：GB50427规定，TRT入口紧急切断阀全关时间≤0.5s，防止透平飞车。7.镁合金熔炼炉使用SF₆混合保护气体，车间空气中SF₆最高允许浓度为A.1000ppmB.600ppmC.100ppmD.无明确限值答案：C解析：SF₆虽无毒，但高浓度窒息，按ACGIH2024版取100ppm8hTWA。8.电炉炼钢吹氧脱碳期，氧枪回火爆炸最可能的原因是A.氧枪冷却水超温B.氧枪喷头粘钢C.氧压过高D.氧枪提升过快答案：B解析：喷头粘钢导致出口阻塞，氧气在枪内与回火CO混合爆炸。9.铅鼓风炉炉缸安全厚度监测常用方法是A.超声波测厚B.红外热像C.电阻探针D.γ射线透射答案：C解析：炉缸内衬嵌入多支电阻探针，衬砖侵蚀后探针熔断报警，实时性强。10.钛渣电炉出炉口烧穿应急封堵料首选A.焦炭粉+水玻璃B.镁砂+沥青C.钛渣粉+卤水D.铝钒土+磷酸答案：C解析：钛渣粉与卤水快速凝固且与炉渣同相，粘结强度高，抗侵蚀。11.炼焦炉炉顶空间温度超过850℃，首要风险是A.炉墙石墨沉积B.苯并芘急剧升高C.炉顶砖熔融D.焦炭过火答案：B解析：高温裂解加剧，多环芳苯并芘生成量指数级增加，职业癌风险陡升。12.转炉煤气柜活塞倾斜度超过多少必须停柜检修A.1/1000B.2/1000C.5/1000D.1/100答案：B解析：JB/T8941规定，干式柜活塞倾斜≥2/1000时密封失效，煤气泄漏风险大。13.高炉炉前出铁口泥套破损，立即采取的措施是A.减风降压B.堵泥炮强行封堵C.用耐火纤维毯覆盖D.向铁沟投冰答案：A解析：减风降压降低铁水流速，为重新制作泥套争取时间，防止“跑大流”。14.镍铁电炉自焙电极糊柱高度低于多少必须停电补糊A.1.0mB.1.5mC.2.0mD.2.5m答案：B解析：糊柱低于1.5m烧结压力不足，电极易软断，引发高温熔镍喷射。15.连铸结晶器冷却水压力突降报警，主控室应首先A.拉速归零B.启动应急水C.关闭塞棒D.提升中间包答案：B解析：结晶器失水2s即可烧穿，应急水≥0.8MPa必须在1s内自动切换。16.铝熔炼炉使用氯气精炼，车间设置氨水喷淋目的A.吸收HClB.吸收Cl₂C.降温D.抑尘答案：B解析：Cl₂泄漏与氨水生成NH₄Cl白烟，可视报警并中和毒气。17.炼铁喷煤制粉系统氧含量超过多少必须惰化A.8%B.10%C.12%D.14%答案：C解析：煤粉云最低爆燃氧浓度13%，留1%安全裕量，≥12%充N₂惰化。18.锌精馏塔燃烧室发生“回火”，首要切断A.空气B.煤气C.烟气D.冷却水答案：A解析：先断空气使燃烧终止，再关煤气，防止管道内爆燃。19.电炉出钢时EBT（偏心炉底）打不开，最安全的处置是A.摇炉强行倒钢B.氧枪烧孔C.等待冷却凝固D.加入大量废钢降温答案：B解析：用氧枪在EBT区烧出钢口，避免摇炉导致炉体倾覆。20.钢铁企业煤气管道动火作业，CO浓度必须低于A.24ppmB.50ppmC.160ppmD.200ppm答案：A解析：GB6222规定，动火区域CO≤24ppm（30mg/m³），确保不达到爆炸下限30%LEL。21.镁合金锭浇铸时模具预热温度过低，易引发A.冷隔B.氢爆C.热裂D.氧化发黑答案：B解析：冷模使熔体表面快速凝固，内部H₂无法逸出，聚集后发生氢气爆炸。22.铜冶炼PS转炉“冰铜口”堵塞，禁止使用A.钢钎B.氧管C.黄铜钎D.木质塞杆答案：B解析：氧管烧蚀易引入水分，冰铜遇水爆炸，严禁。23.高炉炉壳发红温度≥600℃，冷却壁已断水，应A.外部打水B.减风20%C.休风D.灌浆答案：C解析：壳温≥600℃钢材强度骤降，必须立即休风防止炉壳熔穿。24.铝电解槽槽壳接地电阻每季度检测，应小于A.1ΩB.2ΩC.4ΩD.10Ω答案：A解析：防止杂散电流腐蚀，槽壳接地≤1Ω，确保人身安全。25.炼焦炉推焦车轨道区域设置“红焦检测”采用A.紫外火焰探头B.红外热像C.可见光摄像D.热电偶答案：B解析：红外热像可远距离识别≥400℃红焦掉落，触发洒水联锁。26.转炉煤气回收系统设置在线氧分析仪，响应时间≤A.1sB.2sC.5sD.10s答案：B解析：氧含量≥2%必须快速切断回收，响应时间≤2s避免爆炸。27.镍锍电炉水冷炉盖泄漏判断常用A.氦质谱B.水压试验C.导电率在线监测D.荧光渗透答案：C解析：冷却水混入炉气后电导率升高，在线仪30s内报警。28.铅电解车间极板短路产生电弧，现场严禁使用A.木夹具B.不锈钢钩C.黄铜钩D.绝缘夹答案：B解析：不锈钢导电，易扩大短路，必须使用绝缘工具。29.连铸坯表面纵裂超标，结晶器锥度不足属于A.设备因素B.操作因素C.钢水成分D.保护渣性能答案：A解析：锥度由结晶器加工尺寸决定，属设备固有参数。30.高炉炉喉料面无线雷达料线计，最大允许表面温度A.200℃B.400℃C.600℃D.800℃答案：C解析：雷达天线耐温600℃，超限需风冷保护。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.下列属于转炉“大喷”诱发因素的有A.铁水Si>0.8%B.渣中FeO<8%C.氧枪喷头磨损D.过程温度<1250℃E.加入废钢过湿答案：A、C、E解析：高Si、喷头变形、废钢带水均导致瞬时CO生成量剧增，引发大喷。32.铝电解槽早期破损“红槽”征兆包括A.槽壳局部温升>80℃B.阴极钢棒电流下降C.槽电压摆动±0.3VD.电解质颜色变红E.铝液中铁含量突增答案：A、B、E解析：槽壳温升、钢棒电流下降、铁含量升高表明阴极内衬已穿，铝液与钢壳接触。33.高炉炉缸冻结处理原则A.大量加焦B.堵部分风口C.降低风量D.炉缸吹氧E.铁口喷吹答案：A、B、C解析：加焦提高炉缸热量，堵风口集中热量，降风减少炉料下降，严禁吹氧造成局部过热烧穿。34.电炉炼钢EBT区域发生穿钢事故，应急物资包括A.镁砂补炉料B.无水冷氧枪C.耐火纤维毯D.热像仪E.磷酸铝质捣打料答案：A、C、E解析：镁砂、纤维毯、磷酸铝质料可快速封堵穿钢口，无水冷氧枪易引发爆炸禁用。35.铜阳极炉还原阶段使用重油，可能出现A.冒黑烟B.炉膛温度骤降C.还原不足D.炉底过氧化E.燃油爆炸答案：A、C、E解析：重油雾化不良冒黑烟，空气过剩不足还原不彻底，漏油遇高温气体可爆燃。36.焦炉煤气中硫化氢超标，可采取A.氧化铁干法脱硫B.醇胺湿法脱硫C.低温甲醇洗D.克劳斯回收E.直接燃烧答案：A、B、D解析：焦炉煤气H₂S≤20mg/m³，常用氧化铁或醇胺，克劳斯回收硫磺。37.连铸中间包“穿包”事故原因A.永久层烘烤不足B.钢水温度过高C.渣线侵蚀D.包壁粘冷钢E.包龄过长答案：A、B、C、E解析：烘烤不足水分残留、高温、渣线侵蚀、包龄超限均导致穿包。38.镁合金熔炼使用覆盖剂，要求A.熔点低于镁B.密度小于镁C.不与镁反应D.高粘度E.易清除答案：A、C、D、E解析：覆盖剂需熔点低、不反应、高粘度成膜、易扒渣，密度应大于镁才能铺展。39.铅电解车间防酸雾措施A.玻璃钢通风罩B.槽面覆盖塑料球C.喷雾中和塔D.氟碳树脂涂层E.负压抽风答案：A、B、C、E解析：通风罩、覆盖球、负压、中和塔均可抑制酸雾，氟碳涂层仅防腐不抑雾。40.锌精馏塔塔盘堵塞判断依据A.塔顶温度下降B.塔底压力升高C.锌蒸汽产量下降D.燃烧室温度升高E.回流比增大答案：B、C、D解析：塔盘堵塞导致上升蒸汽受阻，塔底压力升高、产量下降，燃烧室温度被动升高。三、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）41.高炉炉顶打水降温时，水滴直径越大越利于蒸发冷却。答案：×解析：水滴过大未蒸发即落入炉缸，产生H₂爆炸风险，应≤200μm雾化。42.转炉煤气回收系统设置U型水封，其水封高度按煤气最大压力加5kPa设计。答案：√解析：防止煤气突破水封，设计压力+5kPa安全裕量。43.铝电解槽阳极效应系数越高，说明槽子越稳定。答案：×解析：效应系数高表明槽内氧化铝浓度控制差，属异常。44.电炉炼钢泡沫渣厚度一般控制在150–300mm，可有效屏蔽电弧辐射。答案：√解析：泡沫渣减少弧光对炉壁辐射，降低耐材侵蚀。45.镁合金锭存放可露天堆放，但需远离酸雾。答案：×解析：镁遇水蒸气、酸雨产生氢气，必须室内密封存放，相对湿度≤60%。46.铜冶炼转炉“造铜期”终点判断以FeS彻底氧化为Fe₃O₄为准。答案：×解析：终点标志为白铜样（Cu₂S→Cu+SO₂），FeS已在造渣期除去。47.焦炉炭化室墙面石墨越厚越利于炉墙保温。答案：×解析：石墨过厚导致炉墙传热恶化，焦炭成熟不均，且推焦电流增大。48.连铸结晶器铜板镀层Cr层越厚，导热越好。答案：×解析：Cr导热系数仅67W/(m·K)，过厚反而降低导热，一般0.1–0.3mm。49.铅电解沉积层出现“枝晶”可导致短路，需降低电流密度。答案：√解析：枝晶穿透极板间距，短路放弧，应降电流并加胶状添加剂。50.锌精馏纯锌塔回流比增大，锌锭含铅量下降。答案：√解析：回流比高分离效率高，铅等低沸点杂质随废气排出，锌纯度提高。四、简答题（每题6分，共30分）51.简述高炉炉缸烧穿事故应急处置“三步法”并说明关键要点。答案：（1）快速减风降压：在30s内将风量减至50%以下，降低铁水冲刷动能；（2）切断铁水流：用泥炮强力封堵铁口，必要时投入冷焦、耐火料抑制铁流；（3）外部强制冷却：在炉壳发红区焊接铜冷却板或安装喷水枪，形成外部渣皮。关键要点：人员撤离至安全平台，穿戴隔热服；喷水角度与炉壳切向30°，避免蒸汽反冲；同步启动炉缸温度在线监测，每5min汇报。52.转炉吹炼过程发生“大喷”后，如何评估炉内剩余金属量并调整后续操作？答案：评估：①通过炉体倾角—重量矩曲线反推，结合电子秤差值；②声纳测液面，喷后液面下降>400mm视为金属损失>5t；③烟气CO浓度曲线积分，碳损失量换算金属量。调整：①补加废钢平衡温度，控制终点C≥0.06%，避免过氧化；②降低氧枪流量10%，延长吹炼1–2min，防止二次喷溅；③加入白云石提高渣黏度，抑制CO气泡快速溢出；④终点提枪前加入硅铁预脱氧，减少钢水二次氧化。53.铝电解槽早期破损阴极棒熔断，如何利用“电流分流法”定位破损区域？答案：在系列通电状态下，用直流钳形表测量每根阴极钢棒电流，绘制电流分布等高图；破损区阴极导电面积减小，电阻增大，电流下降30%以上；对低电流区对应槽壳红外扫描，表面温升>80℃即为破损点；定位后采用“局部扎糊”技术，用氧化铝—冰晶石浆料注入阴极缝隙，形成二次炉帮，延缓破损扩展；若电流降至0A，需立即停电进行“槽外焊补”或“冷槽大修”。54.铜阳极炉还原期使用天然气—蒸汽混合喷吹，出现“黑烟”说明何种异常？如何调整？答案：黑烟成分为碳微粒，表明燃烧不完全：①空气过剩系数α<1，天然气裂解析碳；②喷嘴磨损导致雾化不良，天然气滴径>500μm；③炉膛温度<1200℃，燃点不足。调整：①提高燃烧风量，使α=1.05–1.1；②更换高效旋流喷嘴，保持天然气压力0.25MPa；③加入少量氧气助燃，将炉膛温度升至1250℃；④采用“脉冲还原”模式，间歇喷吹降低瞬时燃气量，提高混合度；⑤在线黑度仪监测，林格曼黑度≤1级为合格。55.铅电解车间极板短路产生“放炮”，请给出系统性预防措施。答案：（1）极板加工：压延铅片厚度公差≤±0.2mm，边缘倒角2mm，消除毛刺；（2）装槽前检测：高压2kV针孔仪扫描，剔除穿孔极板；（3）槽面管理：每班用绝缘叉清理接触点，确保极距95±2mm；（4）导电排：铜排包覆PVC套管，裸露处涂导电膏降低接触电阻；（5）在线监测：槽电压巡检仪每5min采样，电压差>80mV自动报警；（6）短路快速切断：采用IGBT固态断路器，短路电流>5kA时10ms断电；（7）个人防护：操作面设防爆挡板，佩戴面罩及阻燃服，减少熔铅飞溅伤害。五、案例分析题（共30分）56.案例背景：2024年10月，某钢厂2×150t转炉车间，回收煤气柜容量8万m³。夜班03:15，2转炉吹炼至第156炉，氧枪降至1.6m时，炉口突然喷出10m长火焰，伴随“轰”鸣，炉前操作室玻璃震碎，煤气柜活塞迅速下降2.3m，柜顶防爆膜破裂，现场CO浓度瞬间达1200ppm。经紧急切断，无人员伤亡。事后调查发现：（1）炉口微差压检测值在喷前30s由+20Pa变为−180Pa；（2）氧枪冷却水流量下降15t/h；（3）煤气柜进口O₂分析仪显示1.8%，但标定记录已超期25天；（4）炉前摄像显示喷前渣面突然上涨600mm。问题：a.请根据现象判断事故类型并给出直接原因；（6分）b.指出煤气柜活塞下降的物理机制；（4分）c.列出本次事故暴露的五项管理缺陷并给出整改措施；（10分）d.若你是车间安全总监，请编制一份《转炉煤气系统爆燃专项应急预案》的关键条目（不少于8条）。（10分）答案与解析：a.事故类型：转炉炉内爆燃引发煤气柜二次爆燃。直接原因：氧枪喷头冷却水泄漏，水滴进入熔池瞬间