2025年大板錠考試題庫(kù)及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共30分）1.大板錠生產(chǎn)中，影響凝固速度的關(guān)鍵工藝參數(shù)是（）A.鋼水成分中的碳含量B.結(jié)晶器冷卻水流量C.錠模內(nèi)壁粗糙度D.脫模劑噴涂厚度答案：B2.某批次大板錠出現(xiàn)表面縱裂，最可能的原因是（）A.澆鑄溫度低于液相線10℃B.結(jié)晶器錐度設(shè)計(jì)過(guò)大C.二次冷卻區(qū)水量分布均勻D.保護(hù)渣熔點(diǎn)高于1200℃答案：B3.大板錠中心偏析的主要控制手段是（）A.提高澆鑄速度至2.5m/minB.采用電磁攪拌技術(shù)C.增加錠模預(yù)熱溫度至300℃D.降低鋼水過(guò)熱度至30℃答案：B4.評(píng)價(jià)大板錠內(nèi)部質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)不包括（）A.疏松級(jí)別B.夾雜物評(píng)級(jí)C.表面粗糙度D.偏析指數(shù)答案：C5.生產(chǎn)45鋼大板錠時(shí)，合理的澆鑄溫度范圍是（）A.1480-1500℃B.1520-1540℃C.1560-1580℃D.1600-1620℃答案：B（注：45鋼液相線約1495℃，過(guò)熱度控制在25-45℃）6.結(jié)晶器銅板表面鍍層的主要作用是（）A.提高導(dǎo)熱性B.增強(qiáng)耐磨性C.降低表面張力D.減少熱膨脹答案：B7.大板錠脫模后發(fā)現(xiàn)底部有冷隔缺陷，可能的原因是（）A.脫模劑噴涂過(guò)薄B.澆鑄速度過(guò)快C.錠模預(yù)熱溫度不足D.鋼水脫氧不充分答案：C8.衡量大板錠凝固均勻性的重要參數(shù)是（）A.凝固末端位置B.結(jié)晶器振動(dòng)頻率C.二冷區(qū)比水量D.鋼水含氮量答案：A9.生產(chǎn)低合金高強(qiáng)度鋼大板錠時(shí)，為減少裂紋傾向應(yīng)優(yōu)先控制（）A.硫含量≤0.015%B.磷含量≤0.020%C.碳當(dāng)量≤0.45%D.硅含量≥0.30%答案：C10.大板錠超聲波探傷檢測(cè)的主要目的是（）A.評(píng)估表面質(zhì)量B.檢測(cè)內(nèi)部裂紋和縮孔C.測(cè)量幾何尺寸D.分析成分偏析答案：B11.連鑄大板錠與模鑄大板錠的核心差異在于（）A.凝固方向B.冷卻強(qiáng)度C.生產(chǎn)連續(xù)性D.成分均勻性答案：C12.某大板錠斷面為230mm×1800mm，其寬厚比屬于（）A.薄板坯B.中厚板坯C.厚板坯D.特厚板坯答案：B（注：寬厚比>8為薄板坯，3-8為中厚板坯，<3為厚板坯）13.保護(hù)渣的堿度（CaO/SiO?）對(duì)大板錠質(zhì)量的影響主要體現(xiàn)在（）A.潤(rùn)滑效果B.導(dǎo)熱系數(shù)C.熔化速度D.以上均是答案：D14.大板錠冷卻過(guò)程中，相變應(yīng)力最大的階段是（）A.液態(tài)向固態(tài)轉(zhuǎn)變B.奧氏體向鐵素體轉(zhuǎn)變C.室溫至100℃D.1000℃至800℃答案：B15.為提高大板錠的成材率，關(guān)鍵措施是（）A.增加澆鑄長(zhǎng)度B.優(yōu)化切割定尺C.降低鋼水收得率D.減少表面修磨量答案：B二、判斷題（每題1分，共10分）1.大板錠的中心疏松可以通過(guò)提高二次冷卻強(qiáng)度完全消除。（）答案：×（中心疏松受凝固收縮和補(bǔ)縮效果影響，無(wú)法完全消除）2.保護(hù)渣的黏度越高，對(duì)結(jié)晶器的潤(rùn)滑效果越好。（）答案：×（黏度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致液渣層過(guò)厚，影響傳熱和潤(rùn)滑）3.大板錠的柱狀晶區(qū)越寬，內(nèi)部質(zhì)量越優(yōu)。（）答案：×（過(guò)寬的柱狀晶區(qū)易導(dǎo)致成分偏析和裂紋）4.電磁攪拌的位置越靠近結(jié)晶器頂部，對(duì)表面質(zhì)量改善越明顯。（）答案：√5.大板錠的表面縱裂主要出現(xiàn)在寬面中心位置。（）答案：×（主要出現(xiàn)在寬面與窄面交界處）6.鋼水過(guò)熱度越高，大板錠的等軸晶區(qū)比例越大。（）答案：×（過(guò)熱度越高，柱狀晶生長(zhǎng)越旺盛，等軸晶區(qū)縮?。?.采用輕壓下技術(shù)可以有效減少大板錠的中心偏析。（）答案：√8.大板錠的冷卻速率越快，其內(nèi)部應(yīng)力越小。（）答案：×（冷卻速率過(guò)快會(huì)增加熱應(yīng)力，導(dǎo)致裂紋風(fēng)險(xiǎn)）9.模鑄大板錠的縮孔體積與鋼水凝固收縮率呈正相關(guān)。（）答案：√10.大板錠的超聲波探傷靈敏度應(yīng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求調(diào)整，通常不低于Φ2mm平底孔當(dāng)量。（）答案：√三、簡(jiǎn)答題（每題8分，共40分）1.簡(jiǎn)述大板錠生產(chǎn)中“結(jié)晶器倒錐度”的設(shè)計(jì)原理及控制要點(diǎn)。答案：結(jié)晶器倒錐度是指結(jié)晶器上口尺寸大于下口尺寸的錐度設(shè)計(jì)，主要用于補(bǔ)償鋼水凝固收縮導(dǎo)致的坯殼與結(jié)晶器內(nèi)壁間隙。設(shè)計(jì)原理：根據(jù)鋼種凝固收縮率（一般0.5%-1.2%）、結(jié)晶器長(zhǎng)度（通常900-1200mm）計(jì)算錐度值（0.5%-1.5%/m）?？刂埔c(diǎn)：①鋼種不同（如高碳鋼收縮率大于低碳鋼）需調(diào)整錐度；②結(jié)晶器銅板磨損后需定期測(cè)量并修正錐度；③澆鑄過(guò)程中保持冷卻水均勻，避免局部收縮不均；④錐度過(guò)小易導(dǎo)致漏鋼，過(guò)大則增加摩擦力引發(fā)表面裂紋。2.分析大板錠表面橫裂的主要形成原因及預(yù)防措施。答案：形成原因：①結(jié)晶器振動(dòng)參數(shù)不合理（如負(fù)滑脫時(shí)間過(guò)短），導(dǎo)致坯殼與結(jié)晶器粘連后撕裂；②保護(hù)渣潤(rùn)滑不良（熔點(diǎn)過(guò)高或黏度不當(dāng)），坯殼受到摩擦力過(guò)大；③二次冷卻區(qū)冷卻不均，寬面中部冷卻過(guò)強(qiáng)產(chǎn)生應(yīng)力集中；④鋼中鋁含量過(guò)高（>0.06%），形成Al?O?夾雜物富集于晶界，降低高溫塑性；⑤矯直溫度處于“第三脆性區(qū)”（700-900℃），坯殼強(qiáng)度不足。預(yù)防措施：①優(yōu)化振動(dòng)參數(shù)（如采用正弦振動(dòng)或非正弦振動(dòng)，負(fù)滑脫時(shí)間控制在0.2-0.4s）；②選用適配鋼種的保護(hù)渣（熔點(diǎn)1050-1150℃，黏度0.1-0.3Pa·s）；③調(diào)整二冷區(qū)水量分布，采用弱冷模式（比水量0.8-1.2L/kg）；④控制鋼中酸溶鋁≤0.04%，加入適量鈦（0.01-0.03%）固定氮；⑤確保矯直溫度>950℃或<700℃。3.說(shuō)明大板錠中心縮孔的形成機(jī)理及改善方法。答案：形成機(jī)理：鋼水凝固時(shí)，液態(tài)向固態(tài)轉(zhuǎn)變伴隨體積收縮（約3%-5%），當(dāng)凝固末期中心區(qū)域鋼水無(wú)法得到有效補(bǔ)縮時(shí)，會(huì)形成集中縮孔。影響因素包括：①澆鑄溫度過(guò)高（過(guò)熱度大，凝固時(shí)間長(zhǎng)，補(bǔ)縮通道提前閉合）；②二次冷卻強(qiáng)度不足（中心區(qū)域凝固滯后，補(bǔ)縮距離過(guò)長(zhǎng)）；③凝固末端電磁攪拌效果差（鋼水流動(dòng)弱，補(bǔ)縮動(dòng)力不足）；④錠型設(shè)計(jì)不合理（高寬比過(guò)大，中心區(qū)域散熱慢）。改善方法：①控制過(guò)熱度在20-40℃（根據(jù)鋼種調(diào)整）；②優(yōu)化二冷區(qū)冷卻制度，采用動(dòng)態(tài)配水（末端區(qū)域加強(qiáng)冷卻）；③增加凝固末端電磁攪拌（頻率5-10Hz，電流300-500A），促進(jìn)鋼水流動(dòng)補(bǔ)縮；④設(shè)計(jì)合理的錠型（高寬比控制在3-5）；⑤采用輕壓下技術(shù)（壓下量2-5mm），補(bǔ)償凝固收縮。4.對(duì)比分析連鑄大板錠與模鑄大板錠在質(zhì)量控制上的主要差異。答案：①凝固過(guò)程：連鑄為連續(xù)定向凝固（從結(jié)晶器壁向中心逐層凝固），模鑄為靜態(tài)凝固（底部和側(cè)壁同時(shí)凝固）；連鑄柱狀晶更發(fā)達(dá)，模鑄等軸晶比例更高。②成分均勻性：連鑄通過(guò)電磁攪拌、輕壓下技術(shù)可有效控制偏析（偏析指數(shù)≤1.15），模鑄因補(bǔ)縮困難易產(chǎn)生中心偏析（偏析指數(shù)可達(dá)1.30）。③表面質(zhì)量：連鑄通過(guò)結(jié)晶器振動(dòng)和保護(hù)渣潤(rùn)滑，表面缺陷（如縱裂）發(fā)生率<1%；模鑄因脫模劑不均勻，表面裂紋率可達(dá)3%-5%。④內(nèi)部缺陷：連鑄通過(guò)動(dòng)態(tài)冷卻控制，縮孔級(jí)別≤1.0級(jí)；模鑄縮孔常需切除10%-15%的錠尾。⑤生產(chǎn)效率：連鑄單流年產(chǎn)量可達(dá)150萬(wàn)噸，模鑄單模年產(chǎn)量?jī)H5-8萬(wàn)噸。5.列舉大板錠質(zhì)量檢驗(yàn)的主要項(xiàng)目及對(duì)應(yīng)的檢測(cè)方法。答案：①表面質(zhì)量：目視檢查（裂紋、結(jié)疤、夾渣）、磁粉探傷（檢測(cè)表面微裂紋，靈敏度≤0.05mm）；②尺寸精度：游標(biāo)卡尺測(cè)量厚度、寬度（公差±2mm），激光測(cè)長(zhǎng)儀檢測(cè)長(zhǎng)度（公差±5mm）；③內(nèi)部質(zhì)量：超聲波探傷（檢測(cè)≥Φ3mm的內(nèi)部缺陷，頻率2.5-5MHz）、低倍酸蝕（觀察疏松、縮孔、偏析，評(píng)級(jí)按GB/T226-2015）；④成分分析：直讀光譜儀（檢測(cè)C、Si、Mn等元素，精度±0.01%）、碳硫分析儀（C、S精度±0.002%）；⑤力學(xué)性能：拉伸試驗(yàn)（屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度，試樣取自1/4厚度位置）、沖擊試驗(yàn)（-20℃沖擊功≥27J，按GB/T229-2020）。四、案例分析題（每題10分，共20分）案例1：某廠生產(chǎn)Q345B大板錠（斷面250mm×1600mm），連續(xù)3爐出現(xiàn)窄面角部橫裂，經(jīng)檢測(cè)裂紋深度0.8-1.2mm，分布在距結(jié)晶器下口150-300mm位置。試分析可能原因并提出解決措施。答案：可能原因：①結(jié)晶器窄面錐度過(guò)?。ㄔO(shè)計(jì)錐度1.0%/m，實(shí)際磨損后降至0.7%/m），導(dǎo)致坯殼與窄面銅板間隙增大，冷卻不均產(chǎn)生應(yīng)力；②保護(hù)渣在窄面區(qū)域熔化不良（窄面冷卻水流量比寬面低15%，渣膜厚度僅0.3mm，正常需0.5-0.7mm），潤(rùn)滑不足；③鋼中氮含量偏高（0.008%，標(biāo)準(zhǔn)≤0.006%），形成AlN析出物降低高溫塑性（700-900℃延伸率<30%）；④二冷區(qū)窄面水量過(guò)大（比寬面高20%），導(dǎo)致角部冷卻速率過(guò)快（>30℃/s，正常應(yīng)≤25℃/s）。解決措施：①定期測(cè)量結(jié)晶器窄面錐度，磨損后及時(shí)修磨或更換（目標(biāo)錐度1.2%/m）；②調(diào)整保護(hù)渣成分（增加Na?O含量至8%，降低熔點(diǎn)至1080℃），改善窄面渣膜均勻性；③優(yōu)化精煉工藝（LF爐底吹氬流量從300L/min增至500L/min，軟吹時(shí)間延長(zhǎng)至15min），降低鋼中氮含量至0.005%；④重新分配二冷區(qū)水量（窄面比水量從1.2L/kg降至1.0L/kg，寬面保持1.1L/kg），控制角部冷卻速率≤20℃/s。案例2：某批次42CrMo大板錠（斷面300mm×2000mm）經(jīng)低倍酸蝕檢測(cè)，中心出現(xiàn)直徑15mm的縮孔，評(píng)級(jí)為3.0級(jí)（標(biāo)準(zhǔn)≤2.0級(jí)）。結(jié)合生產(chǎn)記錄（澆鑄溫度1535℃，過(guò)熱度40℃；二冷比水量1.0L/kg；未使用電磁攪拌），分析縮孔超標(biāo)的原因并制定改進(jìn)方案。答案：原因分析：①過(guò)熱度偏高（42CrMo液相線約1495℃，合理過(guò)熱度應(yīng)25-35℃），導(dǎo)致凝固時(shí)間延長(zhǎng)（從35min增至40min），中心區(qū)域補(bǔ)縮通道提前閉合；②二冷比水量不足（300mm厚板坯合理比水量1.2-1.4L/kg），中心區(qū)域凝固滯后（凝固末端位置從距結(jié)晶器下口6.5m延長(zhǎng)至7.8m），補(bǔ)縮距離過(guò)長(zhǎng)；③未使用電磁攪拌，中心區(qū)域鋼水流動(dòng)性差（流速僅0.05m/s，正常需0.15-0.25m/s），無(wú)法有效傳遞補(bǔ)縮壓力；④錠型設(shè)計(jì)不合理（寬厚比6.67，高寬比3.33），中心區(qū)域散熱慢（冷卻速率僅1.2℃/s，正常需1.5-2.0℃/s）