注安金属冶炼历年真题及答案

注安金属冶炼历年真题及答案一、单项选择题（每题1分，共20分。每题只有一个正确答案，请将正确选项的字母填在括号内）1.高炉炉缸内最易发生“炉缸堆积”的直接原因是（）。A.炉料强度不足B.炉缸温度梯度小C.炉缸冷却壁漏水D.炉缸煤气流速过高答案：C2.转炉溅渣护炉技术中，MgO含量一般控制在（）范围内，才能形成高熔点致密渣层。A.4%～6%B.6%～8%C.8%～12%D.12%～15%答案：C3.铝电解槽“阳极效应”发生时，槽电压瞬间升高，其本质是（）。A.阳极表面生成CO2气泡膜B.电解质中Al2O3浓度过高C.阴极铝液面波动D.阳极钢爪熔化答案：A4.铜闪速熔炼中，Fe/SiO2比过低会导致（）。A.冰铜品位下降B.炉渣含铜升高C.烟尘率降低D.反应塔挂渣减少答案：B5.电炉炼钢采用“泡沫渣”操作的主要目的是（）。A.降低电耗B.提高脱磷率C.屏蔽电弧减少辐射D.增加渣中FeO答案：C6.镁热法生产海绵钛的还原反应器需充氩保护，其氧含量必须低于（）。A.10ppmB.50ppmC.100ppmD.500ppm答案：B7.铅鼓风炉炉顶温度一般控制在（）℃，以减少锌蒸气挥发损失。A.200～250B.250～300C.300～350D.350～400答案：C8.不锈钢AOD精炼过程中，脱碳期供氧强度m3/(t·min)通常不超过（）。A.0.5B.1.0C.1.5D.2.0答案：B9.镍锍转炉吹炼第一周期主要除去元素是（）。A.NiB.FeC.SD.Cu答案：B10.连铸坯表面“纵裂”缺陷最常与（）因素相关。A.中间包过热度过高B.结晶器锥度不足C.二冷强度过大D.拉速过快答案：B11.高炉煤气中CO体积分数典型值为（）。A.10%～15%B.21%～25%C.25%～30%D.35%～40%答案：C12.铝电解槽“滚铝”事故的直接诱因是（）。A.阳极长包B.阴极破损铝液渗漏C.电解质过热度低D.槽温过低答案：B13.镁合金熔炼时，SF6保护气体浓度一般控制在（）vol%。A.0.01B.0.05C.0.1D.0.5答案：C14.铜电解精炼中，阳极钝化主要因为（）。A.CuSO4浓度过高B.电流密度过低C.阳极杂质Pb、Bi富集D.电解液温度高于70℃答案：C15.钛渣电弧炉“翻渣”事故前兆是（）。A.炉膛温度骤降B.炉渣电阻突然下降C.电极电流大幅波动D.尾气氧含量升高答案：C16.铅电解精炼采用H2SiF6体系，阴极电流密度一般取（）A/m2。A.80～120B.120～160C.160～200D.200～240答案：B17.高炉炉墙结厚时，炉喉十字测温中心温度（）。A.升高B.降低C.不变D.先升后降答案：A18.转炉副枪TSO探头测定温度范围为（）℃。A.1100～1300B.1300～1500C.1500～1700D.1700～1900答案：C19.镁还原罐材质普遍采用（）。A.Q235B.20GC.06Cr19Ni10D.ZG35Cr24Ni7SiN答案：D20.不锈钢连铸保护渣碱度CaO/SiO2一般控制在（）。A.0.6～0.8B.0.8～1.0C.1.0～1.2D.1.2～1.4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）21.下列属于高炉“炉缸冻结”征兆的是（）。A.炉缸温度持续下降B.炉前出铁口难开C.炉顶煤气温度升高D.风口挂渣严重E.铁水硅含量突增答案：A、B、D22.铜精矿熔炼过程生成Fe3O4的不利影响包括（）。A.炉渣粘度升高B.冰铜品位下降C.炉底沉积D.烟尘率降低E.反应塔挂渣加剧答案：A、C、E23.铝电解节能技术中，能有效降低极距的措施有（）。A.提高阳极导电率B.优化磁场补偿C.降低电解质电阻率D.提高Al2O3浓度E.采用新型阴极结构答案：B、C、E24.电炉炼钢采用氧燃烧嘴的优点有（）。A.提高熔池搅拌B.降低电极消耗C.缩短冶炼时间D.提高脱碳速度E.降低电耗答案：B、C、E25.下列属于镁合金熔炼“熔剂保护法”缺点的是（）。A.产生Cl2、HCl气体B.渣量增大C.不能阻燃D.易夹渣E.成本高答案：A、B、D26.铅鼓风炉炉结形成原因有（）。A.炉料含锌高B.焦率过高C.炉缸温度低D.炉顶温度高E.炉料块度不均答案：A、B、C、E27.不锈钢AOD炉衬侵蚀最严重的区域是（）。A.风口区B.渣线区C.出钢口D.炉底E.炉帽答案：A、B28.连铸坯内部“中心偏析”控制措施有（）。A.低过热浇注B.电磁搅拌C.轻压下技术D.提高拉速E.二次冷却强冷答案：A、B、C29.钛渣冶炼中，配加焦炭过量会导致（）。A.渣中TiO2还原B.炉底积铁C.尾气CO升高D.电耗降低E.炉渣粘度下降答案：A、B、C30.镍锍转炉吹炼第二周期加入石英石目的有（）。A.造渣除FeB.降低锍中硫C.稀释镍锍D.保护炉衬E.提高镍品位答案：A、D三、填空题（每空1分，共20分）31.高炉炉缸安全容铁量计算公式为：V＝k·πD²h/4，其中k一般取________。答案：0.632.转炉终点碳控制采用“副枪+动态模型”技术，其核心是________模型。答案：烟气分析动态校正33.铝电解槽阳极效应系数行业先进指标为________次/槽·日。答案：0.0534.铜闪速熔炼Fe/SiO2比典型值为________。答案：1.235.电炉炼钢中，1Nm3氧气可替代________kWh电能。答案：3～436.镁合金熔炼常用气体保护成分为SF6＋________＋干燥空气。答案：CO237.铅电解精炼阴极铅纯度可达________%。答案：99.9938.不锈钢AOD脱碳期供氧强度1.0m3/(t·min)对应脱碳速度约________%/min。答案：0.01539.钛渣电弧炉二次电压常用________V级。答案：220～28040.连铸坯表面振痕深度一般要求≤________mm。答案：0.541.高炉炉顶压力每提高10kPa，产量可提高________%。答案：2～342.铜电解液温度一般控制在________℃。答案：60～6543.铝电解槽阴极压降典型值为________mV。答案：250～35044.镍锍转炉吹炼终点镍品位可达________%。答案：78～8045.镁还原罐寿命一般________次。答案：80～12046.铅鼓风炉焦率一般为炉料量的________%。答案：10～1247.不锈钢连铸保护渣粘度1300℃时为________Pa·s。答案：0.1～0.348.电炉炼钢泡沫渣厚度通常控制在________mm。答案：300～50049.铜阳极板含氧应≤________ppm。答案：50050.钛渣中TiO2含量≥________%称为高钛渣。答案：85四、简答题（共5题，每题8分，共40分）51.简述高炉炉缸“炉缸堆积”的形成机理及预防措施。（封闭型）答案：形成机理：1.冷却壁漏水，炉缸局部过冷，铁水凝固；2.炉缸砖衬侵蚀严重，铁水渗透凝壳；3.炉料粉末多，未充分还原的FeO与C反应生成Fe，沉积炉缸。预防措施：1.定期热流强度监测，发现漏水立即停炉检修；2.控制炉料强度，减少粉末入炉；3.维持合理炉缸温度，活跃炉缸，适当提高炉温；4.采用钒钛矿护炉，形成Ti(C,N)保护层；5.强化炉前出铁，减少炉缸积铁。52.说明转炉“溅渣护炉”工艺参数对炉衬寿命的影响。（开放型）答案：溅渣护炉通过高压氮气将终渣溅射到炉衬表面，形成高熔点保护层。关键参数：1.MgO含量：8%～12%，过高降低渣流动性，过低熔点低；2.FeO含量：控制在10%以下，减少渣侵蚀；3.溅渣枪位：1.5～2.0m，枪位低溅渣均匀但易冲刷炉底，枪位高溅渣量不足；4.氮气流量：2.5～3.5Nm3/(t·min)，流量大溅渣致密但能耗高；5.溅渣时间：3～5min，时间长渣层厚但影响转炉作业率；6.终渣粘度：1300℃时0.2～0.4Pa·s，粘度高附着好但易堵塞氧枪。综合优化可使炉衬寿命从3000炉提高到10000炉以上。53.分析铝电解槽“滚铝”事故的原因及应急处理步骤。（封闭型）答案：原因：1.阴极炭块破损，铝液渗漏进入保温层，形成铝液池；2.槽内磁场不平衡，铝液面倾斜；3.极距设置不均，局部过热；4.槽膛内型畸形，铝液流动受阻。应急处理：1.立即降电流50%，减少电磁力；2.人工插入木棒导流，使铝液回流；3.调整阳极高度，平衡极距；4.若破损严重，组织停槽，抽铝液，挖炉修补；5.事后检查阴极钢棒温度曲线，定位破损点，更换阴极块。54.阐述铜闪速熔炼“炉渣铜损失”机理及降低途径。（开放型）答案：机理：1.机械夹杂：冰铜滴分散于渣中，沉降分离不完全；2.化学溶解：Cu2O、Cu2S在渣中溶解度随Fe/SiO2、氧势升高而增加；3.炉渣粘度大、密度差小，沉降速度低。降低途径：1.控制Fe/SiO2=1.1～1.3，降低渣含铜；2.适当提高熔池温度1250～1300℃，降低粘度；3.加入还原剂CO或焦炭，减少Cu2O；4.采用电炉沉降，延长沉降时间1～2h；5.炉渣缓冷-浮选，回收铜精矿；6.优化喷枪结构，减少机械夹杂。55.说明镁热法海绵钛生产“爬壁钛”缺陷产生原因及控制措施。（封闭型）答案：原因：1.还原罐壁温度梯度大，钛晶核优先在低温壁面生成；2.罐壁表面粗糙，提供形核点；3.镁蒸气浓度局部过高，过饱和度大；4.氩气循环不良，钛晶体无法及时脱落。控制措施：1.罐壁涂覆高温釉层，降低表面粗糙度；2.优化加热制度，罐壁与中心温差≤30℃；3.加装导流筒，强化氩气循环；4.控制镁加入速度，降低镁分压；5.定期振动罐壁，剥离爬壁钛。五、计算与分析题（共4题，共50分）56.某高炉有效容积2500m3，利用系数2.3t/(m3·d)，焦比380kg/t，煤比160kg/t，焦炭灰分12%，煤粉灰分8%。计算日灰量并分析对炉渣碱度影响。（计算类，12分）答案：日铁产量＝2500×2.3＝5750t焦炭灰量＝5750×0.38×0.12＝262.2t煤粉灰量＝5750×0.16×0.08＝73.6t总灰量＝262.2＋73.6＝335.8t灰分主要成分为SiO2、Al2O3，需配加CaO调节碱度。按灰分中SiO245%计，日增SiO2＝335.8×0.45＝151.1t。原燃料带入CaO不足，需提高石灰石配比约6kg/t，维持CaO/SiO2=1.15，否则炉渣碱度下降0.03，脱硫能力降低。57.某转炉公称容量120t，吹炼终点钢水碳0.04%，氧活度600ppm，计算理论脱氧需加铝量，并分析铝收得率90%时实际加入量。（计算类，12分）答案：反应：2[Al]＋3[O]→Al2O3原子量比：2×27/(3×16)＝54/48＝1.125钢水氧含量600ppm＝0.06%理论铝量＝0.06%×1.125＝0.0675%120t钢水理论铝＝120×1000×0.000675＝81kg收得率90%，实际加铝＝81/0.9＝90kg分析：铝线喂入深度2.5m，搅拌时间3min，铝收得率可提高至92%，节铝1.8kg/炉。58.某铝电解系列电流强度350kA，平均电压3.95V，电流效率92%，计算吨铝直流电耗，并分析降低0.1V电压的节电效益。（分析类，13分）答案：理论电耗＝2980kWh/tAl实际电耗＝2980/0.92＝3239kWh/t电压3.95V对应电耗＝3.95×850＝3358kWh/t降低0.1V，电耗降0.1×850＝85kWh/t系列年产铝45万t，年节电＝450000×85＝3.825×10^7kWh按0.35元/kWh，年节省1340万元。措施：优化极距至4.0cm、降低阳极压降30mV、改善电解质成分降低电阻率0.02Ω·cm。59.某铜闪速炉日处理精矿2400t，含Cu26%、Fe28%、S32%，石英石熔剂含SiO295%，要求渣Fe/SiO2=1.2，计算日需石英石量，并评价渣含铜损失。（综合类，13分）答案：日Fe量＝2400×0.28＝672t需SiO2＝672/1.2＝560t石英石量＝560/0.95＝589.5t渣量估算：Fe672t＋SiO2560t＋CaO等80t＝1312t渣含铜按0.6%计，铜损失＝1312×0.006＝7.87t占入炉铜量比例＝7.87/(2400×0.26)＝1.26%评价：损失偏高，先进指标0.8%，需提高沉降电炉温度至1280℃、延长沉降时间至1.5h，可将渣含铜降至0.45%，年回收铜约1200t，效益6000万元。六、案例分析题（共2题，共30分）60.案例：某不锈钢厂AOD炉第3炉役第4500炉次，吹炼中期炉膛突然发出沉闷响声，炉体振动，炉口喷出棕红色烟尘，在线温度显示风口区温度由1650℃骤升至1780℃，操作工立即提枪停氧，但炉膛压力继续升高，被迫紧急倾炉。事后检查发现风口区炉衬蚀穿500×400mm，钢水穿透进入炉壳夹层。问题：（1）判断事故类型及直接原因；（2）列出工艺参数异常信号；（3）提出后续防范措施。（15分）答案：（1）事故类型：AOD炉风口区炉衬穿漏，属高温熔穿事故。直接原因：风口区炉衬残余厚度＜100mm，吹炼中期高氧势、高FeO渣冲刷加剧，局部过热熔穿。（2）异常信号：1.炉膛异响、振动；2.炉口棕红烟尘，表明FeO大量蒸发；3.风口区温度异常升高130℃；4.炉膛压力升高，说明钢水已穿透；5.烟气CO2/CO比值骤降，氧化性增强。（3）防范措施：1.建立炉衬在线热流密度监测，热流＞15