2025轉(zhuǎn)爐技術(shù)試題及答案1.單項(xiàng)選擇題（每題1分，共20分）1.12025版轉(zhuǎn)爐“零碳噴吹”工藝中，石灰石分解CO?的捕集率設(shè)計(jì)值為A.65%?B.78%?C.85%?D.92%答案：C1.2在雙流道超音速氧槍噴頭中，中心馬赫數(shù)Ma?與環(huán)縫馬赫數(shù)Ma?的匹配關(guān)系應(yīng)滿(mǎn)足A.Ma?≈Ma??B.Ma?-Ma?=0.2?C.Ma?-Ma?=0.4?D.Ma?-Ma?=0.6答案：B1.3采用廢鋼預(yù)熱至650℃后，轉(zhuǎn)爐總能量輸入中化學(xué)熱占比下降約A.4%?B.7%?C.11%?D.15%答案：C1.4底吹CO?+O?混合氣體時(shí)，為防止熔池“過(guò)氧化”，CO?體積分?jǐn)?shù)上限控制在A.25%?B.35%?C.45%?D.55%答案：B1.52025新規(guī)范要求，爐襯工作層殘厚<90mm區(qū)域必須采用A.鎂碳磚?B.剛玉-尖晶石澆注料?C.鋁鎂不燒磚?D.碳復(fù)合磚答案：B1.6基于聲發(fā)射的噴濺預(yù)警系統(tǒng)，其特征頻率段主要位于A.0.8–2.0kHz?B.2.5–4.5kHz?C.5.0–7.5kHz?D.8.0–10kHz答案：A1.7在“一鍵煉鋼”模型中，碳溫協(xié)調(diào)子模塊的采樣周期為A.0.5s?B.1.0s?C.2.0s?D.5.0s答案：B1.8采用電磁旋流擋渣器，下渣量可穩(wěn)定控制在A.<1.2kg/t?B.<0.8kg/t?C.<0.5kg/t?D.<0.3kg/t答案：D1.9爐氣分析用激光TDLAS系統(tǒng)，其CH?檢測(cè)下限達(dá)到A.1ppm?B.0.5ppm?C.0.1ppm?D.0.01ppm答案：C1.10當(dāng)供氧強(qiáng)度從3.6Nm3/(t·min)提高到4.2Nm3/(t·min)時(shí)，脫碳速率常數(shù)kC增幅約A.12%?B.18%?C.25%?D.32%答案：C1.112025年投產(chǎn)的“氫基轉(zhuǎn)爐”示范線(xiàn)，其H?最大噴入量（標(biāo)態(tài)）為A.15Nm3/t?B.25Nm3/t?C.35Nm3/t?D.45Nm3/t答案：B1.12采用熔融還原渣系（CaO-SiO?-FeO-Al?O?-MgO），當(dāng)FeO含量>28%時(shí)，爐渣熔點(diǎn)下降約A.30℃?B.50℃?C.70℃?D.90℃答案：B1.13基于數(shù)字孿生的爐襯侵蝕預(yù)測(cè)，其網(wǎng)格更新周期為A.每爐?B.每班?C.每日?D.每周答案：A1.14在“零放鋼”模式下，出鋼口內(nèi)徑縮小至A.100mm?B.120mm?C.140mm?D.160mm答案：A1.15采用CO?-Top-Gas循環(huán)后，轉(zhuǎn)爐廢氣中CO體積分?jǐn)?shù)升高至A.58%?B.68%?C.78%?D.88%答案：C1.16當(dāng)廢鋼比達(dá)到42%時(shí)，理論鐵水碳含量需≥A.3.8%?C.4.2%?C.4.6%?D.5.0%答案：B1.172025版轉(zhuǎn)爐煤氣回收系統(tǒng)，其電除塵器入口含塵濃度限值為A.50mg/Nm3?B.30mg/Nm3?C.15mg/Nm3?D.10mg/Nm3答案：D1.18采用“濺渣-護(hù)爐”一體化技術(shù)，濺渣層厚度控制目標(biāo)為A.15–25mm?B.25–35mm?C.35–45mm?D.45–55mm答案：B1.19在AI槍位控制模型中，熔池液面高度誤差允許范圍A.±20mm?B.±30mm?C.±40mm?D.±50mm答案：A1.20當(dāng)爐渣堿度R=4.0時(shí)，硫分配系數(shù)LS可達(dá)A.200?B.300?C.400?D.500答案：C2.多項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分；多選少選均不得分）2.1以下哪些手段可有效抑制2025轉(zhuǎn)爐“回錳”現(xiàn)象A.提高終點(diǎn)氧勢(shì)?B.降低爐渣FeO?C.提高堿度?D.后攪強(qiáng)度>0.25Nm3/(t·min)?E.出鋼過(guò)程加鋁錳鈦復(fù)合脫氧劑答案：ACD2.2關(guān)于氫氧復(fù)合燒嘴（HOB）描述正確的是A.火焰溫度可達(dá)2800℃?B.氫氣預(yù)熱至200℃可節(jié)能3%?C.需采用分級(jí)燃燒降低NOx?D.回火極限速度>120m/s?E.可用爐內(nèi)CO?作稀釋劑答案：ACE2.3采用“熔池-爐氣”雙路徑余熱回收后，系統(tǒng)總能效提升環(huán)節(jié)包括A.廢鋼預(yù)熱?B.氧槍冷卻水發(fā)電?C.爐氣顯熱蒸汽鍋爐?D.鋼包蓄熱式烘烤?E.濺渣熱量回收答案：ABC2.4數(shù)字孿生系統(tǒng)實(shí)時(shí)耦合的數(shù)據(jù)源有A.聲發(fā)射信號(hào)?B.爐氣質(zhì)譜?C.雷達(dá)料面計(jì)?D.紅外鋼流測(cè)溫?E.激光測(cè)厚答案：ABCD2.5以下哪些因素會(huì)顯著降低熔池脫磷效率A.渣中FeO<15%?B.溫度>1650℃?C.堿度<2.5?D.渣量<50kg/t?E.底吹A(chǔ)r流量>0.4Nm3/(t·min)答案：ABCD2.62025轉(zhuǎn)爐“零渣出鋼”技術(shù)的關(guān)鍵裝備A.電磁旋流擋渣器?B.紅外下渣檢測(cè)?C.氣動(dòng)擋渣塞?D.真空吸渣裝置?E.出鋼口氬封答案：ABCE2.7關(guān)于CO?頂吹+底吹復(fù)合噴吹，正確的是A.可降低火點(diǎn)區(qū)溫度120℃?B.提高脫碳速率8%?C.減少粉塵產(chǎn)生量15%?D.爐襯侵蝕速率下降20%?E.煤氣熱值下降5%答案：ACD2.8采用“氫幕”技術(shù)后，爐口逸塵量下降機(jī)理包括A.氫氣燃燒體積膨脹形成氣幕?B.火焰溫度高提高爐氣上浮速度?C.水蒸氣增加顆粒團(tuán)聚?D.氫氣還原Fe?O?降低粉塵?E.氫氣冷卻效應(yīng)答案：ACD2.92025版轉(zhuǎn)爐煤氣柜安全聯(lián)鎖條件有A.O?>2%拒收?B.CO<35%拒收?C.柜位>85%報(bào)警?D.溫度>65℃噴淋?E.含塵>20mg/Nm3切斷答案：ACD2.10在“高廢鋼比”模式下，為防止熔池“冷區(qū)”出現(xiàn)，可采取A.提高氧槍高度?B.底吹CO?升溫?C.廢鋼預(yù)熱至700℃?D.分段加料?E.增加鐵水Si含量答案：CDE3.判斷題（每題1分，共10分；正確打“√”，錯(cuò)誤打“×”）3.12025轉(zhuǎn)爐允許的最大廢鋼比為50%。?答案：×3.2采用氫氣噴吹后，爐氣中H?O體積分?jǐn)?shù)可升至28%。?答案：√3.3電磁旋流擋渣器需使用超導(dǎo)磁體。?答案：×3.4數(shù)字孿生體每爐更新一次爐襯網(wǎng)格。?答案：√3.5濺渣層越厚，爐襯壽命一定越長(zhǎng)。?答案：×3.6CO?作為底吹氣體可抑制鎂碳磚氧化。?答案：√3.7氫氧復(fù)合燒嘴的NOx排放比傳統(tǒng)燒嘴高30%。?答案：×3.8爐氣回收系統(tǒng)O?>1%即聯(lián)鎖拒收。?答案：√3.9采用AI槍位控制后，噴濺次數(shù)下降40%。?答案：√3.10高堿度渣系會(huì)降低硫分配系數(shù)。?答案：×4.填空題（每空1分，共20分）4.12025轉(zhuǎn)爐“零碳噴吹”工藝中，石灰石分解產(chǎn)生的CO?經(jīng)________捕集后，返回________用作________。答案：鈣循環(huán)反應(yīng)器、底吹、攪拌與二次燃燒4.2氫氧復(fù)合燒嘴的火焰核心溫度可達(dá)________℃，其燃燒產(chǎn)物中________體積分?jǐn)?shù)最高。答案：2800、水蒸氣4.3當(dāng)供氧強(qiáng)度提高到4.5Nm3/(t·min)時(shí)，熔池火點(diǎn)區(qū)溫度峰值下降________℃，原因是________吸熱。答案：120、CO?分解4.4采用電磁旋流擋渣器后，下渣量穩(wěn)定小于________kg/t，其磁場(chǎng)強(qiáng)度為_(kāi)_______mT。答案：0.3、3504.5數(shù)字孿生體中，爐襯侵蝕模型采用________算法，預(yù)測(cè)誤差小于________mm。答案：LSTM-Attention、54.6廢鋼預(yù)熱至650℃，可節(jié)約________kgce/t，對(duì)應(yīng)CO?減排_(tái)_______kg/t。答案：28、724.7爐渣“泡沫指數(shù)”大于________時(shí)，極易引發(fā)噴濺；其計(jì)算式為_(kāi)_______。答案：25、Σ(FeO+MnO)/Σ(CaO+MgO+SiO?)4.82025轉(zhuǎn)爐煤氣回收系統(tǒng)，電除塵器入口溫度控制在________℃，露點(diǎn)高于________℃需啟動(dòng)伴熱。答案：120、554.9采用CO?頂吹后，爐氣中CO體積分?jǐn)?shù)升高至________%，其熱值提高_(dá)_______MJ/Nm3。答案：78、1.24.10高廢鋼比模式下，鐵水碳含量需≥________%，硅含量需≥________%，以保證熔池?zé)崃?。答案?.2、0.65.簡(jiǎn)答題（每題8分，共40分）5.1簡(jiǎn)述2025轉(zhuǎn)爐“氫幕抑塵”技術(shù)的工作原理及效果。答案：爐口周邊均布36只氫氧復(fù)合燒嘴，冶煉期噴入氫氣0.8Nm3/t，點(diǎn)火后形成厚約0.3m、溫度2200℃的環(huán)狀氣幕。高速燃燒產(chǎn)物體積膨脹300倍，形成向上速度15m/s的氣墻，阻擋爐氣外逸；水蒸氣濃度增加促進(jìn)粉塵團(tuán)聚，顆粒平均粒徑由0.8μm增至4μm，易于重力沉降。實(shí)測(cè)爐口逸塵量由1.2kg/t降至0.3kg/t，除塵系統(tǒng)負(fù)荷下降25%，NOx因分級(jí)燃燒未升高。5.2說(shuō)明數(shù)字孿生體如何實(shí)現(xiàn)爐襯殘余厚度實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)。答案：系統(tǒng)每爐采集聲發(fā)射、激光測(cè)厚、紅外熱像、爐氣成分、槍位、供氧強(qiáng)度等327維數(shù)據(jù)，經(jīng)邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)壓縮后上傳云端。采用LSTM-Attention網(wǎng)絡(luò)，以過(guò)去20爐數(shù)據(jù)為時(shí)間序列，預(yù)測(cè)未來(lái)5爐各網(wǎng)格侵蝕速率；物理層耦合熱-應(yīng)力-化學(xué)侵蝕方程，每爐更新邊界條件。預(yù)測(cè)殘厚與實(shí)測(cè)誤差<5mm，提前3爐提示維修，爐襯壽命由850爐提高到1120爐。5.3分析“高廢鋼比+氫基噴吹”對(duì)熔池溫度場(chǎng)的影響及控制策略。答案：廢鋼比42%、氫噴25Nm3/t使熔池平均溫度下降約80℃，出現(xiàn)頂部低溫區(qū)（<1580℃）?？刂撇呗裕孩?gòu)U鋼預(yù)熱至700℃；②底吹CO?0.15Nm3/(t·min)燃燒補(bǔ)充熱量；③氧槍采用“高低高”槍位曲線(xiàn)，中期降低0.3m提高火點(diǎn)區(qū)溫度；④AI模型動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)供氧強(qiáng)度，保證溫度回升速率≥8℃/min；⑤加入發(fā)熱劑Fe-Si2kg/t。實(shí)測(cè)終點(diǎn)溫度波動(dòng)由±25℃降至±12℃。5.4闡述CO?-Top-Gas循環(huán)對(duì)煤氣質(zhì)量與回收量的雙重提升機(jī)理。答案：將回收煤氣經(jīng)CO?吸收塔分離后，富CO?氣體（CO?>95%）以30%比例與氧氣混合再次頂吹。CO?在高溫區(qū)分解吸熱，降低火點(diǎn)溫度，抑制CO?生成反應(yīng)，使?fàn)t氣CO體積分?jǐn)?shù)由70%升至78%；同時(shí)分解產(chǎn)生的O?與C反應(yīng)生成CO，煤氣產(chǎn)量增加12%。循環(huán)后煤氣熱值由7.2MJ/Nm3升至8.4MJ/Nm3，回收量由92Nm3/t增至103Nm3/t，系統(tǒng)能效提高8%。5.5列舉并解釋2025轉(zhuǎn)爐“零放鋼”模式對(duì)出鋼系統(tǒng)的五項(xiàng)改造。答案：①出鋼口內(nèi)徑由160mm縮至100mm，減少下渣；②采用剛玉-尖晶石整體出鋼口，壽命由120爐提高到200爐；③增設(shè)氬封環(huán)，出鋼過(guò)程吹氬0.2Nm3/(t·min)，防止吸入空氣；④紅外下渣檢測(cè)響應(yīng)時(shí)間<0.1s，聯(lián)動(dòng)氣動(dòng)擋渣塞，擋渣成功率99%；⑤電磁旋流擋渣器磁場(chǎng)強(qiáng)度350mT，使鋼流旋轉(zhuǎn)離心分離渣滴，下渣量<0.3kg/t，實(shí)現(xiàn)“零放鋼”。6.計(jì)算題（每題10分，共30分）6.1已知：鐵水4.2%C、0.4%Si、0.2%Mn，廢鋼比40%，廢鋼0.1%C，目標(biāo)終點(diǎn)0.05%C、0.02%P，渣量80kg/t，堿度R=4，F(xiàn)eO=20%。求需加入石灰石（含CaCO?95%）多少kg/t？答案：(1)脫C量ΔC=(4.2%×0.6+0.1%×0.4)-0.05%=2.57kg/t(2)脫Si需O?：Si+O?→SiO?，0.4kg需O?0.46kg(3)脫P(yáng)需O?：4P+5O?→2P?O?，0.02kg需O?0.026kg(4)總O?=2.57×22.4/12+0.46+0.026=5.27Nm3/t(5)渣中CaO=80×4/(1+4)×0.95=60.8kg(6)石灰石量=60.8/0.95=64kg/t答：64kg/t6.2氫氧復(fù)合燒嘴功率3MW，氫氣低熱值10.8MJ/Nm3，運(yùn)行時(shí)間14min，求耗氫量及燃燒產(chǎn)水蒸氣質(zhì)量。答案：能量Q=3×103×14×60=2.52×10?kJ耗氫V=2.52×10?/10.8=233.3Nm3水蒸氣質(zhì)量m=233.3×2×18/22.4=375kg答：233.3Nm3，375kg6.3轉(zhuǎn)爐煤氣回收量100Nm3/t，熱值8.4MJ/Nm3，用于鍋爐發(fā)電，效率38%，求噸鋼發(fā)電量。答案：能量=100×8.4=840MJ電量=840×0.38=319.2MJ=88.7kWh答：88.7kWh7.綜合分析題（每題20分，共40分）7.1結(jié)合2025轉(zhuǎn)爐“零碳煉鋼”路線(xiàn)圖，論述石灰石分解CO?捕集-鈣循環(huán)-底吹攪拌的耦合機(jī)制，并給出能量平衡計(jì)算。答案：路線(xiàn)圖：石灰石在煅燒爐850℃分解，CO?經(jīng)鈣循環(huán)吸收塔（CaO+CO?→CaCO?）捕集，富CO?氣體壓縮至0.8MPa，與氧氣混合后底吹入爐。CaCO?再生所需熱量由轉(zhuǎn)爐煤氣燃燒提供。能量平衡：每噸鋼石灰石加入64kg，分解吸熱1144kJ/kg，共73.2MJ；鈣循環(huán)再生吸熱178MJ；合計(jì)251.2MJ。底吹CO?分解吸熱120MJ，但燃燒補(bǔ)熱150MJ，凈得30