2025年高爐煉鐵理論知識(shí)試題庫附答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共40分）1.高爐煉鐵過程中，焦炭的主要作用不包括（）A.提供熱量B.作為還原劑C.支撐料柱D.降低渣鐵黏度答案：D（降低渣鐵黏度主要通過調(diào)整爐渣成分實(shí)現(xiàn)）2.衡量鐵礦石還原性的常用指標(biāo)是（）A.軟化溫度B.低溫還原粉化率（RDI）C.抗壓強(qiáng)度D.堿度答案：B（RDI反映礦石在低溫還原過程中的粉化程度，直接影響料柱透氣性）3.高爐造渣制度的核心控制參數(shù)是（）A.渣量B.渣鐵比C.爐渣堿度（CaO/SiO?）D.渣中MgO含量答案：C（堿度直接影響爐渣流動(dòng)性、脫硫能力及軟熔帶位置）4.提高風(fēng)溫對(duì)高爐冶煉的影響，正確的是（）A.必然降低焦比B.增加爐頂煤氣溫度C.減少煤氣量D.提高爐缸熱儲(chǔ)備答案：D（風(fēng)溫提高可替代部分焦炭熱量，但焦比降低受煤比、原料條件等限制；爐頂煤氣溫度可能因煤氣量減少而降低）5.高爐內(nèi)間接還原的主要還原劑是（）A.CB.CO?C.H?D.CO答案：D（高爐中CO是間接還原的主要?dú)怏w還原劑，H?參與還原但占比通常低于CO）6.爐溫（[Si]）的主要影響因素是（）A.風(fēng)溫波動(dòng)B.焦炭灰分C.爐缸熱儲(chǔ)備與渣鐵反應(yīng)動(dòng)力學(xué)D.礦石品位答案：C（[Si]反映爐缸溫度及Si的還原程度，與熱儲(chǔ)備、渣中SiO?活度、反應(yīng)時(shí)間相關(guān)）7.高爐噴吹煤粉時(shí)，安全控制的關(guān)鍵參數(shù)是（）A.煤粉粒度B.煤粉水分C.煤粉含硫量D.煤粉揮發(fā)分與氧含量答案：D（揮發(fā)分過高或氧含量超標(biāo)易引發(fā)爆炸，是噴煤系統(tǒng)安全的核心控制項(xiàng)）8.評(píng)價(jià)高爐煤氣利用率的指標(biāo)是（）A.CO?/(CO+CO?)B.CO/(CO+CO?)C.H?O/H?D.N?含量答案：A（煤氣利用率ηCO=CO?/(CO+CO?)×100%，反映CO的利用程度）9.高爐軟熔帶的形狀主要取決于（）A.礦石品位B.裝料制度與礦石軟熔特性C.焦炭強(qiáng)度D.風(fēng)溫水平答案：B（裝料制度決定爐料分布，礦石的軟化溫度區(qū)間和熔化溫度直接影響軟熔帶形態(tài)）10.爐渣脫硫的基本反應(yīng)式是（）A.[FeS]+(CaO)=(CaS)+[FeO]B.[S]+(CaO)+[C]=(CaS)+[CO]C.[S]+(CaO)+(SiO?)=(CaS·SiO?)+[O]D.[S]+(MnO)=(MnS)+[O]答案：B（脫硫反應(yīng)本質(zhì)是[S]被CaO固定，同時(shí)需要C提供電子，反應(yīng)式為[S]+(CaO)+[C]=(CaS)+[CO]）11.高爐煉鐵中，爐料下降的主要?jiǎng)恿κ牵ǎ〢.重力B.煤氣浮力C.渣鐵流動(dòng)推力D.爐墻摩擦力答案：A（爐料自身重力是下降的根本動(dòng)力，煤氣浮力和爐墻摩擦力為阻力）12.高爐“管道行程”的典型特征是（）A.風(fēng)壓升高、風(fēng)量下降B.爐頂溫度劇烈波動(dòng)，局部溫度驟升C.渣鐵溫度升高D.煤氣中CO?含量上升答案：B（管道行程時(shí)煤氣局部短路，對(duì)應(yīng)爐頂測(cè)溫點(diǎn)溫度驟升，風(fēng)壓可能下降、風(fēng)量波動(dòng)）13.計(jì)算高爐焦比時(shí)，焦炭消耗量應(yīng)包括（）A.入爐焦炭總量B.入爐焦炭總量減去篩下物C.風(fēng)口未燃焦炭量D.焦炭水分影響量答案：A（焦比=入爐干焦炭總量/生鐵產(chǎn)量，篩下物屬于入爐前損失，不計(jì)入消耗）14.提高高爐煤比的限制因素不包括（）A.風(fēng)口前焦炭燃燒溫度B.煤粉在爐內(nèi)的停留時(shí)間C.爐頂煤氣壓力D.料柱透氣性答案：C（煤比受燃燒溫度（保證煤粉完全燃燒）、停留時(shí)間（影響反應(yīng)程度）、透氣性（煤比過高導(dǎo)致焦窗縮?。┫拗?，爐頂壓力主要影響煤氣分布）15.高爐爐缸侵蝕的主要原因是（）A.高溫渣鐵沖刷B.堿金屬循環(huán)侵蝕C.CO氣體分解碳沉積D.以上都是答案：D（爐缸侵蝕是高溫物理沖刷、堿金屬化學(xué)侵蝕、碳沉積膨脹等綜合作用的結(jié)果）16.高爐布料矩陣中，“C3O2”表示（）A.焦炭3圈，礦石2圈，同角度布料B.焦炭3批，礦石2批，交替布料C.焦炭布3個(gè)角度，礦石布2個(gè)角度D.焦炭料線比礦石低3個(gè)檔位，高2個(gè)檔位答案：A（布料矩陣中字母C/O表示焦炭/礦石，數(shù)字表示布料圈數(shù)，同角度時(shí)圈數(shù)對(duì)應(yīng)料層厚度）17.高爐正常生產(chǎn)時(shí)，爐頂煤氣成分中占比最高的是（）A.COB.CO?C.N?D.H?答案：C（高爐鼓風(fēng)中N?占約79%，煤氣中N?基本不參與反應(yīng)，故占比最高）18.高爐“爐涼”的早期征兆是（）A.[Si]下降，[S]上升B.渣鐵溫度顯著降低C.風(fēng)壓升高，風(fēng)量減少D.爐頂煤氣溫度上升答案：A（爐涼初期，爐缸熱儲(chǔ)備下降，Si還原減少，[Si]降低；脫硫能力減弱，[S]升高）19.影響高爐利用系數(shù)的關(guān)鍵因素是（）A.有效容積B.冶煉強(qiáng)度與焦比C.爐頂壓力D.風(fēng)溫水平答案：B（利用系數(shù)=日產(chǎn)生鐵量/有效容積=（冶煉強(qiáng)度×有效容積）/（焦比×有效容積）=冶煉強(qiáng)度/焦比，故與冶煉強(qiáng)度和焦比直接相關(guān)）20.低碳煉鐵技術(shù)中，氫基還原的優(yōu)勢(shì)是（）A.還原劑成本低B.反應(yīng)產(chǎn)物為H?O，減少CO?排放C.提高礦石軟化溫度D.增加煤氣熱值答案：B（氫基還原反應(yīng)為FeO+H?=Fe+H?O，產(chǎn)物無CO?，可顯著降低碳排放）二、判斷題（每題1分，共15分。正確打“√”，錯(cuò)誤打“×”）1.高爐煉鐵中，直接還原與間接還原的分界線是900-1000℃。（）答案：√（在此溫度區(qū)間，CO還原效率下降，C開始直接參與還原）2.提高燒結(jié)礦堿度（CaO/SiO?）一定能改善其還原性。（）答案：×（堿度過高可能導(dǎo)致燒結(jié)礦結(jié)構(gòu)致密，還原性下降）3.高爐噴煤后，理論燃燒溫度會(huì)降低。（）答案：√（煤粉分解吸熱且H?含量增加，降低風(fēng)口前燃燒溫度）4.爐渣二元堿度（CaO/SiO?）越高，脫硫能力越強(qiáng)。（）答案：×（堿度過高會(huì)導(dǎo)致爐渣黏度增大，脫硫反應(yīng)動(dòng)力學(xué)條件變差）5.高爐煤氣中CO含量越高，煤氣利用率越好。（）答案：×（煤氣利用率ηCO=CO?/(CO+CO?)，CO含量高可能意味著CO?低，利用率反而差）6.高爐“懸料”時(shí)，爐頂壓力會(huì)突然下降。（）答案：×（懸料時(shí)煤氣通路受阻，爐頂壓力可能下降，但風(fēng)壓會(huì)顯著升高）7.焦炭的反應(yīng)性（CRI）越低，反應(yīng)后強(qiáng)度（CSR）越高，越有利于高爐順行。（）答案：√（低CRI和高CSR可減少焦炭在爐內(nèi)的粉化，維持料柱透氣性）8.高爐強(qiáng)化冶煉的核心是提高冶煉強(qiáng)度（日入爐焦炭量/有效容積）。（）答案：×（強(qiáng)化冶煉需在保證順行的前提下提高冶煉強(qiáng)度，同時(shí)降低焦比）9.爐溫（[Si]）升高時(shí)，爐渣黏度會(huì)降低。（）答案：×（[Si]升高通常伴隨爐缸溫度升高，爐渣黏度降低；但Si還原會(huì)增加渣中SiO?活度，可能影響?zhàn)ざ龋杈C合判斷）10.高爐裝料制度中，“倒裝”（礦石先于焦炭布料）會(huì)發(fā)展邊緣氣流。（）答案：√（倒裝時(shí)礦石布在邊緣，焦炭在中心，邊緣透氣性差，實(shí)際應(yīng)為正裝發(fā)展邊緣，倒裝可能表述有誤，正確應(yīng)為“正裝”（焦炭先布）發(fā)展邊緣）（注：本題存在爭(zhēng)議，實(shí)際布料制度中，礦石布在邊緣會(huì)抑制邊緣氣流，焦炭布在邊緣會(huì)發(fā)展邊緣氣流，故原判斷應(yīng)為×）11.高爐爐身角越大，越有利于爐料下降。（）答案：×（爐身角過大易導(dǎo)致爐料貼墻，不利于下降；合適的爐身角（約80-85°）可平衡布料與下降）12.提高鼓風(fēng)濕度會(huì)降低理論燃燒溫度。（）答案：√（H?O分解吸熱，降低風(fēng)口前燃燒溫度）13.高爐煤氣余壓發(fā)電（TRT）的能量來源是煤氣的壓力能和熱能。（）答案：√（TRT利用煤氣的壓力能和部分熱能轉(zhuǎn)化為電能）14.鐵礦石的軟化溫度越低，越有利于高爐順行。（）答案：×（軟化溫度過低會(huì)導(dǎo)致軟熔帶位置上移，影響料柱透氣性）15.高爐“熱制度”的核心是控制爐缸溫度。（）答案：√（熱制度通過調(diào)節(jié)燃料比、風(fēng)溫等控制爐缸熱儲(chǔ)備，即爐缸溫度）三、簡(jiǎn)答題（每題5分，共30分）1.簡(jiǎn)述高爐內(nèi)碳的間接還原與直接還原的區(qū)別及對(duì)冶煉的影響。答案：間接還原是CO或H?還原鐵氧化物（如3Fe?O?+CO=2Fe?O?+CO?），反應(yīng)放熱，不消耗焦炭中的固定碳；直接還原是C還原鐵氧化物（如FeO+C=Fe+CO），反應(yīng)吸熱，消耗固定碳。間接還原比例高（ηCO高）可降低焦比，但受溫度限制；直接還原比例過高會(huì)增加能耗，需通過提高風(fēng)溫、改善原料還原性等提高間接還原度。2.列舉影響高爐爐渣流動(dòng)性的主要因素，并說明如何調(diào)節(jié)。答案：主要因素：（1）爐渣成分（堿度、MgO、Al?O?含量）；（2）爐渣溫度；（3）渣中FeO、S等雜質(zhì)含量。調(diào)節(jié)方法：（1）調(diào)整堿度（添加石灰石或硅石）；（2）控制MgO含量（8-12%改善流動(dòng)性）；（3）提高爐缸溫度（增加燃料比或風(fēng)溫）；（4）降低Al?O?含量（控制入爐礦石Al?O?）。3.高爐噴吹煤粉時(shí)，為何需要控制煤粉細(xì)度？答案：煤粉過粗：燃燒速度慢，未燃煤粉增多，堵塞料柱，影響透氣性；過細(xì)：磨煤能耗高，且易揚(yáng)塵，增加爆炸風(fēng)險(xiǎn)。合適細(xì)度（-200目占70-80%）可保證煤粉在風(fēng)口前快速燃燒（停留時(shí)間約0.01-0.03秒），提高利用率，同時(shí)兼顧安全與能耗。4.分析高爐“管道行程”的原因及處理措施。答案：原因：（1）料柱透氣性不均（如粉末多、布料偏析）；（2）爐溫波動(dòng)導(dǎo)致軟熔帶不穩(wěn)定；（3）風(fēng)量與料柱透氣性不匹配（強(qiáng)行加風(fēng)）。處理措施：（1）減風(fēng)控制煤氣流；（2）調(diào)整裝料制度（發(fā)展邊緣或中心氣流）；（3）改善原料質(zhì)量（減少粉末）；（4）穩(wěn)定爐溫（控制[Si]在合理范圍）。5.說明高爐“造渣制度”的作用及主要控制指標(biāo)。答案：作用：（1）分離渣鐵，保證生鐵質(zhì)量；（2）脫硫（90%以上硫進(jìn)入爐渣）；（3）調(diào)節(jié)煤氣流分布（軟熔帶位置）；（4）保護(hù)爐襯（形成渣皮）。控制指標(biāo)：（1）堿度（二元R=CaO/SiO?=1.05-1.20，三元R=(CaO+MgO)/SiO?）；（2）渣中MgO（8-12%）、Al?O?（≤15%）含量；（3）渣量（≤350kg/tFe）。6.簡(jiǎn)述高爐煉鐵低碳化的主要技術(shù)路徑。答案：（1）提高煤氣利用率（ηCO≥50%），減少碳消耗；（2）增加氫基還原劑（噴吹H?、天然氣或焦?fàn)t煤氣），替代部分碳；（3）采用富氧鼓風(fēng)（降低N?含量，減少CO?總量）；（4）碳捕集與封存（CCUS），回收高爐煤氣中的CO?；（5）使用生物質(zhì)焦或再生碳，實(shí)現(xiàn)碳循環(huán)。四、計(jì)算題（每題5分，共15分）1.某高爐日產(chǎn)生鐵4500t，日消耗干焦炭1800t，噴吹煤粉900t（煤粉置換比0.8），計(jì)算綜合焦比（kg/tFe）。答案：綜合焦比=（焦炭量+煤粉量×置換比）/生鐵產(chǎn)量=（1800+900×0.8）/4500=（1800+720）/4500=2520/4500=560kg/tFe。2.已知高爐煤氣成分（體積%）：CO23，CO?18，N?55，H?4。計(jì)算煤氣利用率ηCO。答案：ηC