2026年冶炼工技能竞赛题库及答案

2026年冶炼工技能竞赛题库及答案一、单项选择题（每题1分，共20分）1.现代高炉富氢冶炼过程中，向高炉喷吹高纯氢气后，炉身间接还原反应发展，对炉顶温度的影响是（）A.炉顶温度升高B.炉顶温度降低C.炉顶温度不变D.炉顶温度先降低后升高2.高炉冶炼过程中，下列元素还原需要消耗的热量最多，对炉缸热状态影响最显著的是（）A.FeB.SiC.MnD.P3.转炉炼钢进入低碳吹炼阶段（w[C]<0.10%），脱碳反应的限制性环节是（）A.氧在炉渣中的传质B.碳在钢液中的扩散C.渣钢界面化学反应D.氧化铁的分解反应4.顶底复吹转炉炼钢中，底部供气元件的端头结瘤堵塞的主要原因是（）A.高温钢液侵蚀B.炉渣碱度太高C.供气压力波动导致钢液倒灌D.冶金反应生成的高熔点氧化物沉积5.炼钢过程中，铝脱氧钢中氧化铝夹杂物聚集长大的主要驱动力是（）A.范德华力B.静电引力C.界面能降低D.钢液流动剪切力6.烧结矿还原粉化率（RDI）过高，进入高炉后会导致（）A.高炉透气性变差，压差升高B.炉缸热量过剩C.生铁含硅升高D.焦比降低7.铁水预处理脱硫过程中，下列脱硫方式中单位硫脱除吉布斯自由能最低，脱硫能力最强的是（）A.苏打脱硫B.镁脱硫C.石灰基脱硫D.电石脱硫8.闪速熔炼处理铜精矿过程中，提高反应塔温度后，烟气中二氧化硫浓度会（）A.升高B.降低C.不变D.先升高后降低9.富氧喷煤高炉冶炼中，随着喷煤量的提高，风口前理论燃烧温度的变化趋势是（）A.持续升高B.持续降低C.先升高后降低D.先降低后升高10.电炉炼钢采用偏心底出钢（EBT）工艺的核心目的是（）A.提高出钢温度B.减少出钢过程下渣C.缩短冶炼周期D.降低电极消耗11.高炉炉况顺行的核心标志是（）A.煤气流分布合理，炉身压差稳定B.生铁成分合格C.炉顶温度稳定D.下料速度均匀12.转炉炉渣氧化镁含量超过饱和溶解度后的主要危害是（）A.炉渣粘度升高，流动性变差B.炉渣碱度降低C.炉衬侵蚀加剧D.脱磷效率升高13.下列哪种冶炼工艺属于钢铁行业低碳绿色短流程炼钢工艺（）A.高炉-转炉长流程B.氢基直接还原-电炉短流程C.烧结-球团-高炉D.熔融还原-转炉14.高炉冶炼中，软熔带的位置下移，会导致（）A.高炉料柱透气性变差B.煤气利用变差C.炉缸温度升高D.炉顶温度升高15.转炉炼钢脱磷反应的热效应和反应方向的关系是（）A.吸热反应，高温有利于脱磷B.放热反应，高温有利于脱磷C.吸热反应，低温有利于脱磷D.放热反应，低温有利于脱磷16.冶金炉窑烟气净化中，处理粒径0.1~1μm的微细颗粒物，除尘效率最高的是（）A.重力除尘B.旋风除尘C.布袋除尘D.静电除尘17.灰铸铁铸件生产中，产生白口组织缺陷的根本原因是（）A.冷却速度太快，石墨未充分析出B.冷却速度太慢，石墨析出过多C.铁水硅含量太高D.铁水硫含量太低18.氢基直接还原生产海绵铁过程中，下列哪种措施不能防止海绵铁再氧化（）A.密封冷却B.表面喷碳钝化C.高温通风储存D.压块密封储存19.转炉吹炼过程中，产生喷溅的根本原因是（）A.铁水含硅太高，初期渣发泡B.脱碳速度过快，产生大量气体导致炉渣泡沫化过度C.开吹氧气压力太高D.转炉装入量过大20.高炉冷却壁漏水的典型炉况征兆是（）A.炉缸温度升高，生铁含硅升高B.高炉煤气中氢气含量持续升高，漏水区域风口冒泡结壳C.炉顶压力升高D.下料速度加快二、多项选择题（每题2分，共20分，多选、少选、错选均不得分）1.转炉炼钢终点控制的核心目标包括（）A.终点碳含量符合要求B.终点温度符合要求C.终点磷含量符合要求D.炉渣碱度符合要求2.高炉冶炼过程中，导致高炉悬料失常的主要原因有（）A.原燃料粉末含量高，料柱透气性太差B.煤气流分布失常，局部煤气浮力大于炉料重量C.软熔带位置过高，熔融物粘结炉料D.风温过高，炉缸热量过剩3.钢铁行业低碳转型的主流技术路线包括（）A.富氢高炉冶炼技术B.氢基直接还原-电炉炼钢技术C.碳捕集利用与封存（CCUS）技术D.提高废钢比的电炉炼钢技术4.钢液二次精炼中，LF精炼炉的核心冶金功能包括（）A.钢液升温B.深脱氧深脱硫C.成分微调D.促进夹杂物上浮去除5.闪速熔炼工艺的主要优点包括（）A.烟气SO₂浓度高，便于制酸回收B.熔炼强度大，单位炉容生产效率高C.热利用率高，能耗低D.对原料粒度适应性强6.高炉喷吹煤粉的主要优点包括（）A.降低焦比，减少焦炭消耗，降低生产成本B.调节炉况灵活方便C.改善高炉焦炭的热强度D.降低高炉冶炼碳排放7.转炉炼钢脱磷反应的有利条件包括（）A.高碱度炉渣B.高氧化铁炉渣C.较低的吹炼温度D.较大的渣量8.影响烧结矿冷强度的主要因素包括（）A.烧结终温B.烧结矿碱度C.烧结矿冷却速度D.精矿粘结剂含量9.下列哪些情况会导致钢液成品碳含量超标（）A.脱氧合金化时增碳剂加入量计算过量B.转炉补吹后炉渣氧化性过高，出钢下渣导致增碳C.钢包炭质耐材侵蚀导致增碳D.出钢过程中炉渣氧化铁与钢中碳反应降碳10.高炉炉缸堆积是常见的失常炉况，造成炉缸堆积的主要原因包括（）A.长期低料线作业，炉温大幅波动B.原燃料强度差，粉末入炉量多C.长期炉渣碱度过高D.炉缸冷却强度过大，冷却壁长期漏水三、判断题（每题1分，共10分）1.顶底复吹转炉的底部供气强度越大，钢液搅拌效果越好，脱磷脱硫效率越高，因此生产中应尽可能提高底部供气强度。（）2.高炉冶炼中，间接还原是放热反应，直接还原是吸热反应，提高间接还原比例有利于降低高炉焦比。（）3.氧化铝夹杂物会影响钢材塑性，因此所有钢种都禁止使用铝脱氧工艺。（）4.闪速熔炼工艺中，铜精矿入炉水分越高，越有利于稳定熔炼过程。（）5.高炉富氧冶炼能够提高产量，原因是富氧提高了单位体积风量的含氧量，可燃烧更多燃料，同时降低了炉腹煤气量，改善料柱透气性。（）6.脱磷和脱硫反应都需要消耗渣中游离CaO，因此高碱度炉渣对脱磷脱硫都有利。（）7.氢基直接还原生产海绵铁，还原产物只有金属铁和水蒸气，不引入碳源，因此产品含碳量远低于煤基直接还原海绵铁。（）8.高炉炉腹煤气量会随着喷煤量和富氧率的提高持续增加。（）9.转炉吹炼过程中，铁水中硅氧化是强放热反应，是转炉炼钢的主要热源之一。（）10.冶金烟气中含有的铅、镉、砷等重金属是主要污染物，必须处理达标后才能排放。（）四、简答题（每题8分，共24分）1.简述高炉软熔带的结构、位置对高炉顺行和冶炼指标的影响。2.结合现代转炉智能化生产实际，简述一键炼钢对转炉终点控制的提升作用，以及当前应用中存在的主要问题。3.富氧喷煤高炉生产中，常出现煤粉燃烧不完全、未燃煤粉比例升高的问题，简述该问题的主要成因和对应的调控措施。五、计算题（共12分）某1800m³高炉生产炼钢生铁，已知焦比为380kg/t，焦炭含硫质量分数为0.65%；喷煤比为160kg/t，煤粉含硫质量分数为0.75%；入炉矿石带入硫为2.5kg/t。生产中测得进入生铁的硫占入炉总硫量的3%，生铁要求含硫wS≤0.04=要求：（1）计算吨铁入炉总硫量；（2）计算满足生铁含硫要求的最小渣量；（3）判断当前炉渣碱度是否满足生产要求。六、案例分析题（共14分）某钢厂300t顶底复吹转炉冶炼IF钢，要求成品wC≤0.06，wP≤0.012，终点温度要求1620~1650℃。该炉铁水条件为：wC4.3，wSi0.45请结合转炉冶金原理分析：（1）该炉次成品碳、磷超标的主要原因；（2）提出对应的预防改进措施。答案与解析一、单项选择题答案及解析1.A解析：富氢喷吹后，炉身中上部间接还原为放热反应，大量热量在炉身上部释放，炉料加热提前，煤气带出热量增加，因此炉顶温度升高。2.B解析：每还原1kg硅消耗热量约28400kJ，远高于铁、锰、磷的还原耗热，硅含量波动对炉缸热状态影响最显著。3.B解析：低碳吹炼阶段，钢液碳浓度低，碳从钢液内部扩散到渣钢反应界面的速率远低于氧的传质速率，因此碳扩散是脱碳反应的限制性环节。4.C解析：供气压力波动时，若供气压力低于炉内钢液静压力，会导致钢液倒灌进入供气元件缝隙，冷却后凝固堵塞端头，这是供气元件堵塞的主要原因。5.C解析：微细氧化铝夹杂物总界面能高，多个小夹杂物聚合为大夹杂物后总界面面积减小，总界面能降低，因此界面能降低是夹杂物聚集长大的核心驱动力。6.A解析：烧结矿还原粉化产生大量粉末，填充料柱孔隙，降低料柱透气性，导致高炉压差升高，顺行破坏，通常会导致焦比升高。7.B解析：金属镁与硫反应的吉布斯自由能远低于其他脱硫剂，镁脱硫可将铁水硫降至0.001%以下，脱硫能力最强。8.A解析：提高反应塔温度后，硫化物氧化更完全，燃料燃烧更充分，烟气中惰性气体占比降低，因此二氧化硫浓度升高，更有利于制酸。9.D解析：喷煤量提高初期，煤粉分解吸热占主导，理论燃烧温度降低；喷煤量继续提高后，富氧率提升降低了氮含量，分解吸热的影响被抵消，理论燃烧温度逐步升高，整体趋势为先降后升。10.B解析：偏心底出钢可将大部分炉渣留在转炉内，大幅减少出钢下渣，降低钢液回磷风险，为后续精炼创造条件，这是其核心优势。11.A解析：炉况顺行的核心是煤气流合理分布、压差稳定，成分温度合格是顺行的结果，不是核心标志。12.A解析：氧化镁超过饱和溶解度后会析出方镁石晶体，提高炉渣粘度，降低流动性，影响脱磷脱硫效率。13.B解析：氢基直接还原-电炉短流程碳排放仅为高炉-转炉长流程的1/4左右，是典型的低碳绿色短流程炼钢工艺。14.C解析：软熔带下移后，上部低温区间接还原时间增加，煤气利用改善，料柱透气性变好，更多热量带入炉缸，因此炉缸温度升高，炉顶温度降低。15.D解析：脱磷反应为放热反应，根据勒夏特列原理，低温有利于反应向正方向进行，因此低温有利于脱磷。16.D解析：静电除尘对0.1~1μm微细颗粒的除尘效率可达99.9%以上，高于其他除尘工艺，是目前冶金烟气除尘效率最高的工艺。17.A解析：铸铁冷却速度过快时，铁中碳来不及以石墨形式析出，以渗碳体形式存在，形成白口组织，硬度高脆性大，是常见的铸件缺陷。18.C解析：高温环境下，海绵铁比表面积大，易与氧气发生反应再氧化，因此高温储存会加剧再氧化，不属于防护措施。19.B解析：喷溅产生的根本原因是脱碳速度过快，产生大量气体使炉渣泡沫化过度，体积膨胀溢出炉口，其他选项都是诱发因素，不是根本原因。20.B解析：冷却壁漏水后，水进入高炉分解产生氢气，因此煤气中氢气含量持续升高，漏水区域风口会出现冒泡、结壳，这是判断冷却壁漏水的核心依据。二、多项选择题答案及解析1.ABC解析：转炉终点控制的核心目标是碳、温度、磷命中目标，炉渣碱度是过程控制参数，不是终点控制的最终目标。2.ABC解析：悬料是炉料停止下降的失常炉况，主要诱因为透气性差、煤气流浮力超过炉料重力、软熔带粘结，风温过高本身不会直接导致悬料。3.ABCD解析：富氢高炉、氢基直接还原电炉、CCUS、提高废钢比都是当前钢铁行业主流的碳减排技术路线，均可有效降低碳排放。4.ABCD解析：LF炉可通过电弧加热升温，通过造白渣实现脱氧脱硫，通过取样分析微调成分，通过氩气搅拌促进夹杂物上浮，四个都是核心冶金功能。5.ABC解析：闪速熔炼要求精矿粒度足够细，能够被气流夹带进入反应塔，因此对原料粒度要求严格，D错误，其余选项都是闪速熔炼的优点。6.ABD解析：喷吹煤粉是替代焦炭，无法改善焦炭本身的热质量，C错误，其余选项都是喷吹煤粉的优点，同时减少焦炭消耗可降低碳排放。7.ABCD解析：高碱度、高氧化铁、低温、大渣量都可以促进脱磷反应，提高脱磷效率，四个都是脱磷的有利条件。8.ABC解析：原料品位主要影响烧结矿化学成分，对强度影响较小，烧结终温、碱度、冷却速度都是影响烧结矿强度的核心因素。9.ABC解析：炉渣氧化铁与钢中碳反应会降低碳含量，不会导致碳超标，D错误，其余选项都会造成钢液增碳，导致成品碳超标。10.ABCD解析：长期低料线、原燃料粉末多、碱度过高、冷却漏水都会导致炉缸物料积累，活性下降，都是炉缸堆积的常见成因。三、判断题答案及解析1.×解析：供气强度过高会加剧炉底耐火材料侵蚀，增加喷溅风险和能耗，因此需要根据钢种和冶炼阶段调整供气强度，不是越高越好。2.√解析：间接还原放热不需要额外消耗热量，直接还原吸热，提高间接还原比例可减少热量消耗，降低焦比。3.×解析：铝脱氧可细化钢材晶粒，提高钢材强度，大部分低碳钢、低合金钢都采用铝脱氧，仅部分特殊钢种需要控制氧化铝夹杂物，不是全行业禁用。4.×解析：闪速熔炼要求精矿水分低于0.5%，水分过高会降低反应塔温度，增加烟气量，降低二氧化硫浓度，不利于稳定生产。5.√解析：富氧提高了单位风量的氧含量，相同风量可燃烧更多燃料，同时降低了氮气占比，炉腹煤气量减少，压差降低，透气性改善，因此可提高产量。6.√解析：脱磷和脱硫都需要渣中游离CaO参与反应，高碱度可提供足够的游离CaO，因此对脱磷脱硫都有利。7.√解析：氢还原不引入碳源，因此产品含碳量低，煤基直接还原以煤炭为还原剂，会发生渗碳，产品含碳量更高。8.×解析：富氧率提高会降低氮气占比，当喷煤量提高到一定程度后，富氧的稀释效应会抵消喷煤带来的煤气量增长，炉腹煤气量不会持续增加。9.√解析：硅氧化生成二氧化硅是强放热反应，放出的热量占转炉总热源的20%以上，是转炉炼钢的主要热源之一。10.√解析：冶金原料伴生铅、镉、砷等重金属，冶炼过程进入烟气，未经处理排放会造成严重环境污染，因此必须处理达标后排放。四、简答题答案1.软熔带是高炉块状带与滴落带之间，矿石软化熔融形成的熔融层，其结构位置对冶炼的影响如下：（1）结构影响：常见的倒V型软熔带，煤气沿软熔带斜面流向炉顶，中心煤气流发展合理，料柱透气性好，煤气利用充分，有利于高炉顺行，降低焦比；V型软熔带会抑制边缘和中心煤气流，料柱透气性差，煤气利用差，焦比升高，顺行变差。（3分）（2）位置影响：软熔带位置过高，熔融区高度增加，料柱透气性变差，煤气利用变差，炉顶温度升高，焦比升高；位置过低，间接还原时间不足，直接还原比例升高，同样会推高焦比；位置适中可保证间接还原充分发展，透气性良好，利于顺行降焦比。（3分）（3）厚度影响：软熔带越薄，透气性越好，越利于顺行；厚度越大，透气性越差，越容易诱发炉况失常。（2分）2.一键炼钢是转炉全自动吹炼技术，通过动态模型预测吹炼过程，无需人工干预，对终点控制的提升作用如下：（1）大幅提高终点碳温双命中率，消除人工操作误差，双命中率从人工控制的60%~70%提升至90%以上，减少补吹次数；（2）稳定吹炼过程，减少炉况波动，降低炉衬侵蚀速率，提高转炉寿命；（3）降低工人劳动强度，提高生产效率，稳定产品成分，降低成分波动。（3分）当前应用存在的主要问题：（1）模型对原燃料成分、温度波动的适应性差，当波动超出训练范围时，命中率会明显下降；（2）对转炉炉役阶段的炉衬侵蚀变化动态修正不足，炉役后期命中率下降明显；（3）脱磷过程的动态预测精度低，终点磷的命中率远低于碳温命中率。（5分）3.煤粉燃烧不完全、未燃煤粉升高的主要成因：（1）煤粉磨制细度不够，粗颗粒占比高，比表面积小，与氧气接触不充分，燃烧不完全；（2）喷煤量过高，超出了理论燃烧温度允许的极限，燃烧温度不足，无法完全燃烧；（3）富氧率与喷煤量不匹配，风口前氧含量不足，无法满足煤粉燃烧需要；（4）煤粉挥发分过低，着火温度高，燃烧速度慢，煤粉在风口前停留时间不足，无法完全燃尽；（5）风口进风分配不均，局部区域煤粉量过大，供氧不足，燃烧率下降。（3分）调控措施：（1）优化煤粉磨制工艺，控制煤粉粒度，减少大颗粒煤粉占比；（2）根据富氧率和理论燃烧温度合理控制喷煤量，避免超量喷吹；（3）匹配富氧率，随喷煤量提高逐步提高富氧率，保证风口氧含量满足燃烧需要；（4）优化配煤结构，适当搭配高挥发分煤种，降低煤粉着火温度，提高燃烧速度；（5）调整风口进风参