2025年煉鋼試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共30分）1.在轉(zhuǎn)爐吹煉過程中，爐渣中FeO含量突然升高，最可能的原因是A.鐵水硅含量偏高??B.氧槍高度過低??C.冷卻劑加入過量??D.底吹氬流量過大答案：C解析：冷卻劑加入過量導致熔池溫度驟降，碳氧反應受限，F(xiàn)eO積聚。2.某廠采用“雙渣法”冶煉低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼，第一次倒渣溫度控制目標為A.1580℃??B.1620℃??C.1520℃??D.1480℃答案：C解析：第一次倒渣需保證脫磷效率，1520℃左右磷分配比最高。3.電爐煉鋼中，廢鋼中殘留Cu元素對成品性能的主要危害是A.熱脆??B.冷脆??C.白點??D.層狀撕裂答案：A解析：Cu在晶界富集，熱軋時形成網(wǎng)狀低熔點相，導致表面網(wǎng)狀裂紋。4.RH真空處理時，提升氣體流量由1200L/min提至1500L/min，環(huán)流管內(nèi)壁沖刷速率變化趨勢為A.線性增加??B.指數(shù)增加??C.對數(shù)增加??D.先降后增答案：B解析：環(huán)流速度近似與提升氣體流量的1.8次方成正比，管壁剪切應力呈指數(shù)關(guān)系。5.連鑄板坯中心偏評級的金相檢驗取樣位置規(guī)定為A.厚度1/4處??B.厚度1/2處??C.表面下10mm??D.任意截面答案：B解析：中心偏析位于凝固末端，即厚度中心。6.轉(zhuǎn)爐復吹工藝中，底吹CO?與N?相比，對鋼水終點氮含量的影響A.降低5ppm??B.升高3ppm??C.基本一致??D.降低15ppm答案：D解析：CO?在高溫下分解為CO+O，氧勢升高，抑制鋼水吸氮，終點氮可降15ppm。7.高鋁鋼（Al≥0.8%）連鑄使用熔融保護渣，其堿度（CaO/SiO?）應設計為A.0.6??B.0.9??C.1.2??D.1.5答案：A解析：高鋁鋼易與渣中SiO?反應，低堿度可減少Al?O?夾雜。8.電爐采用廢鋼預熱+豎井電弧技術(shù)，噸鋼電耗可下降A.30kWh??B.60kWh??C.120kWh??D.200kWh答案：C解析：煙氣余熱可將廢鋼預熱至400℃，噸鋼電耗下降約120kWh。9.鋼包渣改質(zhì)劑中Al/Si質(zhì)量比對MgO-C磚侵蝕指數(shù)的影響規(guī)律為A.線性正相關(guān)??B.線性負相關(guān)??C.拋物線極值??D.指數(shù)衰減答案：C解析：Al/Si≈0.7時渣中莫來石析出，粘度突增，侵蝕指數(shù)最低。10.采用碳納米管增強MgO-C磚，其高溫抗折強度（1400℃）提升幅度A.5%??B.15%??C.30%??D.50%答案：C解析：碳納米管橋接裂紋，1400℃下仍保持纖維拔出效應，強度提升約30%。11.轉(zhuǎn)爐出鋼擋渣鏢錐角由60°改為45°，擋渣效率A.降低2%??B.提高5%??C.提高10%??D.無顯著變化答案：B解析：錐角減小，湍流強度降低，渦流卷渣量減少，擋渣效率提高5%。12.連鑄輕壓下技術(shù)中，壓下量每增加0.5mm，中心碳偏析指數(shù)平均A.升高0.02??B.降低0.05??C.降低0.10??D.升高0.08答案：B解析：0.5mm壓下量可補償凝固收縮，降低中心偏析0.05。13.鋼水鈣處理后，Al?O?夾雜轉(zhuǎn)變路徑為A.Al?O?→CA?→CA??B.Al?O?→CA→CA6??C.Al?O?→CA6→C12A7??D.Al?O?→C3A答案：A解析：低Ca/Al比時依次生成CA?、CA，塑性化效果最佳。14.電爐冶煉不銹鋼，提高Cr收得率最有效的措施是A.提高二次電壓??B.降低氧槍高度??C.采用硅熱還原??D.增加泡沫渣厚度答案：C解析：硅熱還原可將渣中Cr?O?還原，Cr收得率提高8%。15.轉(zhuǎn)爐煤氣回收系統(tǒng)，氧含量在線分析儀安裝位置應選在A.裙罩入口??B.三通閥后??C.水封槽前??D.煤氣柜入口答案：B解析：三通閥后氣流穩(wěn)定，響應快，可快速切斷回收。二、多項選擇題（每題3分，共30分）16.下列因素中，會提高轉(zhuǎn)爐終點氧活度的有A.鐵水錳高??B.終點碳低??C.爐渣FeO高??D.出鋼溫度高??E.底吹氬大答案：B、C、D解析：碳低、FeO高、溫度高均提高氧活度；錳高、氬攪拌影響小。17.電爐煉鋼采用廢鋼+直接還原鐵（DRI）熱裝，可帶來的效果A.降低電耗??B.減少電極消耗??C.提高鋼水氮含量??D.縮短冶煉周期??E.提高磷去除率答案：A、B、D解析：DRI金屬化率高，降低電耗與電極消耗，縮短周期；氮、磷變化小。18.連鑄坯表面縱裂與下列哪些參數(shù)密切相關(guān)A.結(jié)晶器錐度??B.保護渣熔化速率??C.水口插入深度??D.拉速波動??E.二冷比水量答案：A、B、C、D解析：錐度不足、渣熔速慢、水口淺、拉速波動均導致縱裂；二冷主要影響內(nèi)裂。19.鋼水經(jīng)鈣處理后，可獲得的效果A.降低Al?O?熔點??B.減少水口堵塞??C.提高沖擊韌性??D.降低氫致裂紋風險??E.提高抗拉強度答案：A、B、C解析：鈣處理使夾雜球化，降低熔點，減少堵塞，提高橫向沖擊；氫裂紋與強度關(guān)系小。20.轉(zhuǎn)爐復吹氣體介質(zhì)可采用A.N???B.Ar??C.CO???D.O???E.CH?答案：A、B、C解析：O?用于頂吹，CH?裂解增H，不宜底吹。21.RH脫氣過程中，提升氣體流量過大可能導致A.鋼水噴濺??B.環(huán)流管侵蝕加劇??C.真空泵負荷降低??D.溫降加大??E.夾雜物上浮時間縮短答案：A、B、D解析：流量大導致噴濺、侵蝕、溫降；泵負荷增加，夾雜物上浮時間延長。22.高牌號無取向硅鋼要求成品中A.碳≤30ppm??B.硫≤50ppm??C.鋁0.3%??D.氧≤20ppm??E.氮≤30ppm答案：A、D、E解析：高牌號硅鋼需極低碳、氧、氮；硫≤30ppm，鋁0.8%以上。23.電爐泡沫渣操作良好的標志A.電弧埋入渣中??B.噪音降低10dB??C.電極消耗下降??D.渣中FeO升高??E.爐襯熱點區(qū)減少答案：A、B、C、E解析：泡沫渣埋弧，噪音降，電極消耗降，熱點減少；FeO應降低。24.連鑄坯中心疏松評級圖參照A.ASTME381??B.GB/T226??C.JISG0555??D.ISO4968??E.SEP1584答案：A、B、D解析：ASTME381、GB/T226、ISO4968均含中心疏松圖譜。25.轉(zhuǎn)爐煤氣回收系統(tǒng)設置在線CO分析儀的目的A.計算熱值??B.判斷吹煉進程??C.控制回收切換??D.預測爐口噴濺??E.優(yōu)化供氧強度答案：A、C解析：CO含量決定熱值，與回收切換直接相關(guān)；與噴濺、供氧關(guān)系弱。三、填空題（每空2分，共40分）26.轉(zhuǎn)爐吹煉中期，碳氧反應區(qū)位于________與________交界，溫度約________℃。答案：金屬液滴；爐渣；1650解析：乳化液滴表面碳氧反應劇烈，溫度峰值1650℃。27.電爐采用廢鋼預熱至400℃，理論噸鋼可節(jié)電________kWh，計算式為________。答案：96；Q=cmΔT=0.5kJ/(kg·K)×1000kg×400K÷3.6解析：廢鋼比熱0.5，ΔT=400K，1kWh=3.6MJ。28.RH真空度由2mbar降至0.5mbar，氫傳質(zhì)系數(shù)提高________倍，依據(jù)________定律。答案：2；雙膜理論kH∝√(1/P)解析：氫傳質(zhì)系數(shù)與真空度平方根成正比。29.連鑄結(jié)晶器銅板鍍層常用________+________雙層結(jié)構(gòu)，鍍層厚度各________mm。答案：Ni-Co；Cr；2；0.5解析：Ni-Co層提高導熱，Cr層耐磨，總厚2.5mm。30.鋼水鈣線喂入速度過快，會導致________、________兩種不良現(xiàn)象。答案：鈣蒸汽噴濺；鋼水局部沸騰增氮解析：鈣沸點1484℃，速度過快氣化劇烈。31.高鋁鋼保護渣中，常用________替代部分SiO?，以控制________活度。答案：B?O?；Al?O?解析：B?O?酸性，降低Al?O?活度，減少夾雜。32.轉(zhuǎn)爐復吹透氣磚狹縫寬度磨損至________mm時需更換，以保證________。答案：0.3；吹氬流量穩(wěn)定解析：狹縫>0.3mm氣流分散，攪拌能下降。33.電爐冶煉不銹鋼，Cr?O?被Si還原反應式為________，標準吉布斯自由能ΔG°=________kJ/mol（1600℃）。答案：2Cr?O?+3Si=4Cr+3SiO?；?220解析：1600℃下ΔG°負值，還原可行。34.連鑄輕壓下區(qū)間應位于________分數(shù)0.3～0.8，對應坯殼厚度________mm。答案：固相；40～80解析：固相率0.3～0.8為糊狀區(qū)，壓下有效。35.碳納米管增強MgO-C磚，其分散劑選用________，添加量________wt%。答案：聚羧酸醚；0.15解析：聚羧酸醚分散CNT，0.15%即可均勻。四、判斷題（每題1分，共20分）36.轉(zhuǎn)爐吹煉過程，鐵水磷含量越高，則脫磷效率一定越高。答案：錯解析：磷高但堿度、FeO、溫度不匹配時，脫磷效率反而下降。37.電爐采用超高功率變壓器，可提高功率因數(shù)至0.95以上。答案：對解析：超高功率+無功補償，功率因數(shù)可達0.98。38.RH處理過程，環(huán)流管直徑擴大10%，脫氫速率提高10%。答案：錯解析：環(huán)流速度∝D2，直徑擴大10%，速率提高21%。39.連鑄保護渣堿度越高，則結(jié)晶器熱流密度越大。答案：錯解析：堿度高，渣膜結(jié)晶相增加，熱阻增大，熱流下降。40.鋼水鈣處理后，總氧含量一定下降。答案：錯解析：鈣處理改變夾雜形態(tài)，總氧變化小，甚至略升。41.轉(zhuǎn)爐煤氣中CO?含量升高，說明吹煉進入后期。答案：對解析：后期碳低，CO二次燃燒，CO?升高。42.電爐爐壁氧燃槍角度向下5°，可提高廢鋼切割效率。答案：對解析：向下角度增加熔池暴露，切割效率提高8%。43.連鑄坯表面振痕深度與負滑脫時間成正比。答案：對解析：負滑脫時間越長，坯殼彎曲越大，振痕深。44.高牌號硅鋼連鑄，拉速提高10%，等軸晶率下降。答案：對解析：拉速快，溫度梯度大，柱狀晶發(fā)達。45.采用輕壓下技術(shù)后，中心偏析完全消除。答案：錯解析：可降至1.0級以下，但無法完全消除。五、簡答題（每題10分，共50分）46.闡述轉(zhuǎn)爐“留渣+雙渣”工藝脫磷機理，并給出控制要點。答案：（1）機理：第一次倒渣前低溫（1520℃）、高FeO（20%）、高堿度（3.5）促進P?O?進入渣中；留渣提供先期脫磷界面，第二次造渣繼續(xù)脫磷。（2）控制：①一次倒渣碳≥0.6%，防回磷；②石灰加入量=2.5×(Si+P)+留渣量×0.3；③二次開吹氧槍高度提高0.3m，防噴濺；④終點溫度≤1600℃，堿度≥3.0。47.說明電爐采用碳納米管（CNT）增強鎂碳磚的制備流程及性能提升。答案：流程：①CNT酸洗純化→超聲分散+聚羧酸醚；②與電熔鎂砂、鱗片石墨、酚醛樹脂混碾；③等靜壓成型200MPa；④200℃固化→1400℃埋碳燒成；⑤真空浸漬瀝青→二次熱處理。性能：1400℃抗折強度由8MPa提至10.5MPa；熱震（1100℃水冷）次數(shù)由9次提至15次；氧化失重率下降35%。48.分析連鑄板坯表面縱裂與保護渣性能的關(guān)系，并提出改進措施。答案：關(guān)系：①熔化速率慢→渣膜厚→傳熱不均→縱裂；②堿度高→結(jié)晶相增加→熱流下降慢→坯殼薄→縱裂；③粘度大→流入不均→潤滑差→縱裂。改進：①增加B?O?3%，降低熔點；②控制堿度0.95；③降低粘度至0.25Pa·s（1300℃）；④提高碳黑配量至4%，控制熔化速率1.2g/(m2·s)。49.計算題：某廠RH處理100t鋼水，初始[H]=4ppm，目標1ppm，環(huán)流管直徑0.4m，提升氣體Ar1200L/min，真空度0.6mbar，溫降速率1℃/min，求處理時間。已知kH=0.18min?1（0.6mbar）。答案：ln(C?/Ct)=kt→ln4=0.18t→t=7.7min考慮溫降≤10℃，允許10min，故取8min。答：8min。50.論述高鋁鋼連鑄水口堵塞機理及防止技術(shù)。答案：機理：鋼水Al與渣或耐火材料SiO?反應生成Al?O?沉積；夾雜物附著內(nèi)壁長大。防止：①鈣處理將Al?O?→CA?→液態(tài)CA，Ca/Al=0.08～0.12；②水口內(nèi)襯改用Al?O?-C-ZrO?，SiO?<1%；③氬封流量由5L/min提至15L/min，防吸氣氧化；④水口預熱>1000℃，減少初始附著。六、綜合應用題（共30分）51.某廠200t轉(zhuǎn)爐，鐵水條件：C4.2%，Si0.4%，Mn0.2%，P0.12%，S0.03%，溫度1350℃。目標成品：C0.04%，P0.015%，S0.010%，溫度1600℃。采用“留渣+雙渣”工藝，廢鋼比15%，礦石冷卻。請完成：（1）物