高炉原料中级工复习题及答案

高炉原料中级工复习题及答案说明：本复习题贴合《国家职业技能标准高炉原料工（2019年版）》中级工要求，涵盖基础知识、操作技能、安全环保等核心考点，题型包括单项选择题、判断题、简答题、论述题，适用于中级工技能鉴定复习备考，答案附详细解析，便于理解记忆。一、单项选择题（每题2分，共40分）高炉冶炼中，理论含铁量最高的铁矿石是（）

A.磁铁矿（Fe₃O₄）B.赤铁矿（Fe₂O₃）C.菱铁矿（FeCO₃）D.褐铁矿（nFe₂O₃·mH₂O）

烧结矿生产中，“点火”工序的主要目的是（）

A.干燥混合料B.使表层矿粉熔结C.点燃燃料D.提高料层透气性

球团矿抗压强度的国家标准要求应不低于（）

A.1500N/个B.2000N/个C.2500N/个D.3000N/个

高炉炉渣碱度的表达式为（）

A.CaO/SiO₂B.SiO₂/Al₂O₃C.MgO/Al₂O₃D.CaO/Al₂O₃原料混匀工序的核心作用是（）

A.提高原料粒度B.稳定化学成分C.增加原料水分D.降低熔剂用量

焦炭在高炉中的主要作用不包括（）

A.提供热能B.还原铁氧化物C.形成料柱骨架D.降低炉渣黏度

原料筛分过程中，“过筛”是指（）

A.粒度大于筛孔的物料通过筛面B.粒度小于筛孔的物料通过筛面

C.所有物料均通过筛面D.筛孔尺寸大于物料粒度烧结矿中FeO含量过高会导致（）

A.还原性变好B.强度提高C.还原性变差D.碱度升高

高炉对入炉原料粒度上限的要求是（）

A.不大于30mmB.不大于50mmC.不大于80mmD.不大于100mm

石灰石在高炉中的主要分解反应是（）

A.CaCO₃→CaO+CO₂B.CaCO₃→CaO+COC.CaCO₃→Ca+CO₂D.CaCO₃→Ca+CO

球团矿生产中，“生球干燥”的目的是（）

A.增加生球强度B.去除多余水分C.提高焙烧温度D.降低含铁品位

影响烧结矿产量的关键因素是（）

A.点火温度B.料层厚度C.抽风负压D.以上都是

高炉原料中，最易还原的铁氧化物是（）

A.Fe₃O₄B.Fe₂O₃C.FeOD.FeCO₃

原料“混匀堆料”时，常用的堆料方式是（）

A.人字形堆料B.条形堆料C.圆锥形堆料D.方形堆料

烧结矿质量评价中，“转鼓指数”反映的是（）

A.抗压强度B.耐磨强度C.还原性D.粒度组成

高炉炉料中，熔剂的主要作用是（）

A.提高生铁产量B.降低炉渣熔点C.脱除硫磷D.控制炉渣碱度

原料“破碎”工序的目的是（）

A.增加原料比表面积B.提高原料品位C.降低原料水分D.去除杂质

球团矿焙烧温度一般控制在（）

A.800-1000℃B.1000-1200℃C.1200-1300℃D.1300-1500℃

高炉原料取样时，应遵循的原则是（）

A.随意取样B.定时定点取样C.批次取样D.全数取样

原料“中和混匀”的效果评价指标是（）

A.粒度合格率B.水分稳定率C.化学成分波动范围D.强度达标率

二、判断题（每题2分，共20分，正确打“√”，错误打“×”）赤铁矿的颜色为黑色，具有强磁性。（）烧结矿生产的布料工序应保证料层均匀平整。（）球团矿的粒度范围通常为8-16mm。（）高炉炉渣碱度越高，脱硫效果越好。（）原料筛分效率是指筛下物重量与入筛物料重量的比值。（）焦炭的固定碳含量越高，其发热量越低。（）烧结矿中SiO₂含量升高，会导致炉渣流动性变差。（）原料“混匀”工序可以完全消除化学成分波动。（）高炉对入炉原料的水分要求越低越好。（）原料取样时，可直接用手接触移动的皮带物料。（）三、简答题（每题5分，共25分）简述高炉原料中“焦炭”的主要作用。烧结矿生产的工艺流程包括哪些主要环节？原料“筛分”工序的目的是什么？常用设备有哪些？影响球团矿还原性的因素有哪些？高炉冶炼对烧结矿的质量要求主要包括哪些方面？四、论述题（15分）某批次烧结矿的SiO₂含量从4.5%突然升高至5.8%，而CaO含量保持不变。分析该变化对高炉冶炼可能产生的影响，并说明应采取的调整措施。参考答案及解析一、单项选择题（每题2分，共40分）B（解析：赤铁矿（Fe₂O₃）理论含铁量为70%，磁铁矿（Fe₃O₄）理论含铁量为72.2%，但实际生产中磁铁矿常伴生杂质，实际含铁量低于理论值，菱铁矿、褐铁矿含铁量更低。）B（解析：点火工序的核心目的是使表层混合料中的燃料燃烧，产生高温让矿粉熔结，形成具有一定强度的烧结矿表层，为后续烧结过程奠定基础。）B（解析：根据国家标准，球团矿抗压强度应不低于2000N/个，确保入炉后能承受料柱压力，减少粉末产生。）A（解析：高炉炉渣碱度通常用CaO与SiO₂的比值表示，即R=CaO/SiO₂，是判断炉渣流动性和脱硫能力的关键指标。）B（解析：原料混匀的核心作用是消除原料化学成分的波动，保证入炉原料成分稳定，为高炉稳定冶炼提供保障，而非改变粒度、水分或熔剂用量。）D（解析：焦炭在高炉中的作用包括：提供冶炼所需热能、还原铁氧化物、形成料柱骨架支撑炉料，降低炉渣黏度是熔剂的作用。）B（解析：筛分过程中，过筛是指粒度小于筛孔尺寸的物料通过筛面，粒度大于筛孔的物料被截留，实现物料的分级。）C（解析：FeO含量过高会使烧结矿结构致密，气孔率降低，煤气难以渗透，导致还原性变差，同时会增加焦比。）B（解析：为保证料柱透气性，高炉入炉原料粒度上限一般控制在不大于50mm，粒度过大或过小都会影响煤气流通和炉料下降。）A（解析：石灰石（CaCO₃）在高炉内高温条件下分解，生成氧化钙（CaO）和二氧化碳（CO₂），反应式为CaCO₃→CaO+CO₂↑，氧化钙作为熔剂调节炉渣碱度。）A（解析：生球干燥的主要目的是去除生球中的游离水分，增加生球强度，防止焙烧过程中生球破裂、粉化，保证球团矿质量。）D（解析：点火温度、料层厚度、抽风负压均是影响烧结矿产量的关键因素：点火温度不足会导致烧结不充分，料层过厚影响透气性，抽风负压不足会降低烧结速度。）B（解析：铁氧化物的还原难度从低到高依次为Fe₂O₃＜Fe₃O₄＜FeO，因此最易还原的是Fe₂O₃。）A（解析：原料混匀堆料常用人字形堆料方式，这种方式能使物料分层叠加，有效保证混匀效果，减少化学成分波动。）B（解析：转鼓指数是衡量烧结矿耐磨强度的核心指标，通过转鼓试验后，保留的合格粒度物料占比越高，转鼓指数越大，耐磨强度越好。）D（解析：熔剂的主要作用是调节炉渣碱度，使炉渣达到合适的流动性和脱硫能力，辅助脱除硫磷、降低炉渣熔点，但其核心是控制炉渣碱度。）A（解析：原料破碎的目的是减小原料粒度，增加比表面积，便于后续混匀、烧结或球团工序，提高反应效率，不直接提高品位、降低水分或去除杂质。）C（解析：球团矿焙烧温度一般控制在1200-1300℃，此温度下能使生球发生固相反应，形成致密、高强度的球团矿，温度过高或过低都会影响球团质量。）B（解析：高炉原料取样需遵循定时定点原则，确保样品具有代表性，能真实反映原料的化学成分和物理性质，随意取样、批次取样或全数取样均不符合规范。）C（解析：原料中和混匀的效果主要通过化学成分波动范围来评价，波动范围越小，说明混匀效果越好，粒度合格率、水分稳定率、强度达标率均不是混匀效果的核心评价指标。）二、判断题（每题2分，共20分）×（解析：赤铁矿颜色为红色或暗红色，无磁性；磁铁矿颜色为黑色，具有强磁性。）√（解析：烧结布料需保证料层均匀平整，避免料层厚薄不均导致烧结温度不一致，影响烧结矿质量和产量。）√（解析：工业生产中，球团矿的粒度范围通常控制在8-16mm，此粒度区间能保证良好的透气性和还原性能。）×（解析：炉渣碱度并非越高越好，过高会导致炉渣流动性变差，增加炉缸堆积风险，需控制在合理范围（一般1.0-1.2）。）√（解析：筛分效率的定义为筛下物（合格粒度物料）重量与入筛物料总重量的比值，比值越高，筛分效果越好。）×（解析：焦炭的固定碳含量越高，发热量越高，因为固定碳是焦炭燃烧放热的主要成分，固定碳含量越高，燃烧释放的热量越多。）√（解析：SiO₂是炉渣中的酸性氧化物，含量升高会增加炉渣黏度，导致炉渣流动性变差，影响炉渣与铁水分离和脱硫效果。）×（解析：原料混匀工序只能减小化学成分波动，无法完全消除，因为原料本身存在固有差异，混匀只能实现相对稳定。）×（解析：高炉对入炉原料水分有合理要求，并非越低越好，水分过低会产生大量粉尘，影响作业环境和料柱透气性；水分过高会降低料温，增加焦比。）×（解析：原料取样时，严禁直接用手接触移动的皮带物料，防止发生安全事故，应使用专用取样工具取样。）三、简答题（每题5分，共25分）答：焦炭在高炉中的主要作用有4点（每点1.25分，答全得5分）：

（1）提供热能：焦炭燃烧释放大量热量，满足高炉冶炼所需的高温条件（1100-1300℃）；

（2）还原作用：焦炭燃烧产生的CO和C，作为还原剂将铁氧化物还原为金属铁；

（3）料柱骨架：焦炭在高炉内保持固态，支撑炉料，保证料柱透气性，使煤气顺利上升、炉料顺利下降；

（4）渗碳作用：焦炭中的碳渗透到生铁中，调整生铁含碳量，满足不同品种生铁的要求。

答：烧结矿生产工艺流程主要包括6个核心环节（每点0.8-1分，答全得5分）：

（1）原料准备：包括铁料、熔剂、燃料的破碎、筛分和混匀，确保原料质量符合要求；

（2）配料：根据烧结矿质量要求，按比例配入铁料、熔剂、燃料和返矿；

（3）混合造球：将配好的原料混合均匀，加入适量水分，通过造球设备制成具有一定粒度的混合料；

（4）布料：将混合料均匀布到烧结台车上，铺设铺底料防止台车粘料；

（5）点火烧结：通过点火炉点燃混合料中的燃料，利用抽风负压使烧结反应自上而下进行，形成烧结矿；

（6）冷却筛分：烧结矿从台车卸下后，经破碎、冷却，再通过筛分去除粉末，得到合格烧结矿。

答：（1）筛分工序的目的（3分）：去除原料中的粉末和大块杂质，分级原料粒度，使原料粒度均匀，满足后续混匀、烧结、球团或入炉要求，提高料柱透气性和反应效率；

（2）常用设备（2分）：振动筛（最常用，分为直线振动筛、圆振动筛）、滚筒筛、固定筛等，其中振动筛因其筛分效率高，广泛应用于高炉原料筛分。

答：影响球团矿还原性的因素主要有5点（每点1分，答全得5分）：

（1）球团矿化学成分：FeO含量越低、脉石含量越少，还原性越好；

（2）球团矿结构：气孔率越高、孔隙分布越均匀，煤气越易渗透，还原性越好；

（3）焙烧质量：焙烧温度适宜、时间充足，球团矿结构致密且气孔合理，还原性更佳；

（4）粒度大小：粒度适中（8-16mm），比表面积适中，还原性最好，粒度过大或过小都会降低还原效率；

（5）杂质含量：有害杂质（如S、P、碱金属）含量越高，会破坏球团矿结构，降低还原性。

答：高炉冶炼对烧结矿的质量要求主要包括4个方面（每点1.25分，答全得5分）：

（1）化学成分稳定：含铁品位高、脉石含量低，SiO₂、CaO等成分波动小，保证炉渣碱度稳定；

（2）物理性能良好：强度高（转鼓指数、抗压强度达标）、粉末少，粒度均匀（5-50mm），透气性好；

（3）冶金性能优良：还原性好、低温还原粉化率低，软化温度高且软化区间窄，避免在高炉内过早软化熔结；

（4）有害杂质含量低：S、P、As、碱金属等有害杂质含量符合标准，防止影响生铁质量和高炉顺行。

四、论述题（15分）答：###一、该变化对高炉冶炼的影响（8分）

1.炉渣碱度大幅下降：烧结矿SiO₂含量升高、CaO含量不变，导致炉渣碱度（CaO/SiO₂）从原来的合理范围（1.0-1.2）降至约0.78，远低于适宜值（1分）。

2.炉渣流动性变差：碱度降低使炉渣中酸性氧化物（SiO₂）占比增加，炉渣黏度升高，流动性下降，导致炉渣与铁水分离困难，易出现炉缸堆积、渣口堵塞等问题（2分）。

3.脱硫效果显著下降：炉渣碱度是脱硫的关键因素，碱度不足时，炉渣中CaO无法有效与硫结合生成CaS，导致生铁含硫量升高，影响生铁质量（2分）。

4.焦比升高：炉渣流动性差，煤气上升阻力增加，炉料下降不畅，冶炼周期延长；同时，脱硫效果差需消耗更多焦炭提供热量和还