2025年高爐煉鐵工試題及答案一、選擇題（每題2分，共40分）1.高爐煉鐵的主要原料中，能夠提供熱量和還原劑的是（）A.鐵礦石B.焦炭C.石灰石D.錳礦石答案：B。焦炭在高爐中燃燒提供熱量，同時其不完全燃燒提供的一氧化碳是重要的還原劑，鐵礦石是鐵的來源，石灰石用于造渣，錳礦石用于調整生鐵成分，所以選B。2.下列關于高爐內(nèi)溫度分布的說法，正確的是（）A.風口區(qū)溫度最低B.爐身中上部溫度最高C.爐缸溫度最高D.爐頂溫度最高答案：C。在高爐內(nèi)，爐缸是燃料燃燒和鐵水提供的區(qū)域，溫度最高，風口區(qū)是鼓風與焦炭燃燒的地方溫度也較高，但不是最高，爐身中上部溫度逐漸降低，爐頂溫度最低，所以選C。3.高爐煤氣的主要成分是（）A.CO、CO?、N?B.CO、H?、CH?C.CO?、H?、N?D.CO、CO?、H?答案：A。高爐煤氣中主要成分是一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO?）和氮氣（N?），氫氣（H?）和甲烷（CH?）含量較少，所以選A。4.正常情況下，高爐爐渣的堿度一般控制在（）A.0.8-1.0B.1.0-1.2C.1.2-1.4D.1.4-1.6答案：C。合適的爐渣堿度有助于爐渣的流動性和脫硫等作用，一般高爐爐渣堿度控制在1.2-1.4之間，所以選C。5.提高風溫對高爐冶煉的影響是（）A.降低焦比B.增加焦比C.對焦比無影響D.使爐況不順答案：A。提高風溫可以為高爐提供更多的熱量，從而減少焦炭的使用量，降低焦比，同時有助于改善爐況，所以選A。6.高爐煉鐵中，石灰石的主要作用是（）A.提供氧B.造渣C.提供熱量D.增加鐵的含量答案：B。石灰石在高爐中分解提供氧化鈣，與鐵礦石中的脈石等雜質反應提供爐渣，起到造渣的作用，所以選B。7.以下哪種礦石的含鐵量最高（）A.赤鐵礦B.磁鐵礦C.褐鐵礦D.菱鐵礦答案：B。磁鐵礦的主要成分是Fe?O?，理論含鐵量約為72.4%，赤鐵礦主要成分是Fe?O?，理論含鐵量約為70%，褐鐵礦含鐵量一般在37%-55%，菱鐵礦含鐵量約為48%，所以磁鐵礦含鐵量最高，選B。8.高爐爐料下降的動力是（）A.重力B.浮力C.壓力差D.摩擦力答案：A。高爐爐料在自身重力的作用下克服各種阻力而下降，浮力、壓力差和摩擦力不是爐料下降的主要動力，所以選A。9.當高爐爐況出現(xiàn)爐涼時，應采取的措施是（）A.增加噴煤量B.降低風溫C.減少焦炭負荷D.減少風量答案：C。爐涼時需要增加熱量，減少焦炭負荷可以增加焦炭用量，提高爐溫，增加噴煤量會進一步降低爐溫，降低風溫和減少風量不利于熱量的傳遞和反應進行，所以選C。10.高爐內(nèi)直接還原反應的特點是（）A.吸熱反應B.放熱反應C.不吸熱也不放熱D.先吸熱后放熱答案：A。高爐內(nèi)直接還原反應是用碳作還原劑還原鐵的氧化物，該反應是吸熱反應，所以選A。11.衡量高爐透氣性的指標是（）A.風速B.鼓風動能C.料柱壓差D.風口前理論燃燒溫度答案：C。料柱壓差反映了爐料對煤氣通過的阻力大小，是衡量高爐透氣性的重要指標，風速和鼓風動能主要影響風口前的燃燒和煤氣分布，風口前理論燃燒溫度反映風口前的熱狀態(tài)，所以選C。12.高爐噴吹煤粉后，爐缸煤氣量（）A.增加B.減少C.不變D.先減少后增加答案：A。噴吹煤粉后，煤粉在高爐內(nèi)分解和燃燒會產(chǎn)生額外的煤氣，使爐缸煤氣量增加，所以選A。13.生鐵中含量最高的非鐵元素是（）A.碳B.硅C.錳D.硫答案：A。生鐵中碳的含量一般在2%-4.3%，是含量最高的非鐵元素，硅、錳含量相對較低，硫是有害元素，含量應盡量控制，所以選A。14.下列哪種情況會導致高爐懸料（）A.爐料粉末少B.爐溫穩(wěn)定C.料柱透氣性好D.爐內(nèi)煤氣流分布失常答案：D。爐內(nèi)煤氣流分布失常會破壞爐料下降的正常動力平衡，導致爐料不能正常下降而懸料，爐料粉末少、爐溫穩(wěn)定和料柱透氣性好都有利于爐料下降，不易導致懸料，所以選D。15.高爐冷卻的目的是（）A.降低爐溫B.保護爐襯C.提高鐵水質量D.增加煤氣產(chǎn)量答案：B。高爐冷卻主要是為了保護爐襯，延長高爐的使用壽命，防止爐襯因高溫而損壞，降低爐溫不是主要目的，對鐵水質量和煤氣產(chǎn)量影響不大，所以選B。16.提高爐頂壓力對高爐冶煉的影響是（）A.降低煤氣利用率B.增加煤氣利用率C.對煤氣利用率無影響D.使高爐順行變差答案：B。提高爐頂壓力可以改善煤氣在爐內(nèi)的分布，延長煤氣與爐料的接觸時間，從而增加煤氣利用率，同時有利于高爐順行，所以選B。17.高爐鼓風中富氧的作用是（）A.降低焦比B.增加焦比C.對爐況無影響D.降低產(chǎn)量答案：A。鼓風中富氧可以提高風口前的燃燒溫度，加快燃燒速度，使單位體積的煤氣中一氧化碳含量增加，從而降低焦比，提高產(chǎn)量，所以選A。18.爐渣的流動性主要取決于（）A.溫度和堿度B.成分和粒度C.顏色和密度D.硬度和粘度答案：A。爐渣的流動性主要受溫度和堿度的影響，溫度升高和合適的堿度可以使爐渣流動性變好，成分和粒度、顏色和密度、硬度和粘度不是主要影響因素，所以選A。19.當高爐出現(xiàn)管道行程時，應采取的措施是（）A.增加風量B.減少風量C.提高風溫D.增加噴煤量答案：B。管道行程是爐內(nèi)煤氣流局部發(fā)展的現(xiàn)象，減少風量可以降低煤氣流速，使煤氣流重新分布，改善爐況，增加風量會加劇管道行程，提高風溫和增加噴煤量不利于解決管道行程問題，所以選B。20.高爐煉鐵過程中，鐵的還原順序是（）A.Fe?O?→Fe?O?→FeO→FeB.Fe?O?→Fe?O?→FeO→FeC.FeO→Fe?O?→Fe?O?→FeD.FeO→Fe?O?→Fe?O?→Fe答案：A。在高爐煉鐵過程中，鐵的氧化物按照Fe?O?→Fe?O?→FeO→Fe的順序逐步被還原，所以選A。二、判斷題（每題1分，共20分）1.高爐煉鐵是將鐵礦石中的鐵元素全部還原出來。（）答案：錯誤。高爐煉鐵只能將大部分鐵元素還原出來，生鐵中仍含有一定量的雜質和未被還原的鐵的氧化物等，不能將鐵元素全部還原。2.提高焦炭質量對高爐冶煉有好處。（）答案：正確。優(yōu)質焦炭具有強度高、反應性好等特點，能保證高爐料柱的透氣性，有利于煤氣分布和爐料下降，對高爐冶煉有積極作用。3.高爐爐頂壓力越高越好。（）答案：錯誤。雖然提高爐頂壓力有一定好處，如增加煤氣利用率、有利于高爐順行等，但過高的爐頂壓力會增加設備投資和運行成本，同時可能導致爐內(nèi)壓差過大等問題，所以不是越高越好。4.噴吹煤粉可以完全替代焦炭。（）答案：錯誤。噴吹煤粉可以部分替代焦炭，但不能完全替代，因為焦炭在高爐中除了提供熱量和還原劑外，還起到支撐料柱的作用，目前煤粉還無法完全實現(xiàn)這一功能。5.爐渣的堿度越高，脫硫效果越好。（）答案：錯誤。在一定范圍內(nèi)提高爐渣堿度可以提高脫硫效果，但堿度過高會使爐渣熔點升高、流動性變差，反而不利于脫硫，所以不是堿度越高脫硫效果越好。6.高爐內(nèi)的間接還原反應是放熱反應。（）答案：正確。高爐內(nèi)的間接還原反應是用一氧化碳作還原劑還原鐵的氧化物，該反應是放熱反應。7.增加風量可以提高高爐產(chǎn)量。（）答案：正確。增加風量可以加快爐內(nèi)反應速度，提高煤氣的穿透能力，使爐料加熱和還原更加充分，從而提高高爐產(chǎn)量，但要注意風量增加要與爐況相適應。8.高爐冷卻水溫差越大越好。（）答案：錯誤。冷卻水溫差過大可能表示冷卻設備局部過熱，容易損壞冷卻設備，同時也反映爐襯侵蝕嚴重等問題，所以不是越大越好，應控制在合適范圍內(nèi)。9.生鐵中的硫是有益元素。（）答案：錯誤。硫是生鐵中的有害元素，會降低生鐵的質量，使生鐵產(chǎn)生熱脆性等問題，應盡量降低生鐵中的硫含量。10.高爐爐況順行時，料柱壓差穩(wěn)定。（）答案：正確。爐況順行時，爐料下降正常，煤氣分布合理，料柱對煤氣的阻力相對穩(wěn)定，所以料柱壓差穩(wěn)定。11.提高風溫會使爐頂溫度升高。（）答案：錯誤。提高風溫為高爐提供了更多熱量，使爐內(nèi)反應更充分，更多的熱量被利用，爐頂煤氣帶走的熱量相對減少，爐頂溫度會降低。12.爐渣的粘度越大，流動性越好。（）答案：錯誤。爐渣的粘度與流動性成反比，粘度越大，流動性越差，所以該說法錯誤。13.高爐內(nèi)的煤氣是由下向上流動的。（）答案：正確。在高爐內(nèi)，鼓風從風口進入，與焦炭燃燒產(chǎn)生煤氣，煤氣在壓力差的作用下由下向上流動，與爐料進行熱交換和化學反應。14.減少焦炭負荷就是增加焦炭用量。（）答案：正確。焦炭負荷是指每批爐料中礦石與焦炭的質量比，減少焦炭負荷意味著礦石用量相對減少，焦炭用量相對增加。15.高爐煉鐵過程中不需要水。（）答案：錯誤。高爐煉鐵過程中需要水，水用于冷卻設備，如冷卻壁、風口等，以保護爐體和設備，同時在一些工藝環(huán)節(jié)可能也會用到水。16.直接還原度越高，高爐焦比越低。（）答案：錯誤。直接還原反應是吸熱反應，直接還原度越高，消耗的熱量越多，需要更多的焦炭來提供熱量，焦比會升高，而不是降低。17.高爐爐身角越大，爐料下降越順暢。（）答案：錯誤。爐身角過大不利于爐料下降，合適的爐身角可以保證爐料在下降過程中與煤氣充分接觸和反應，同時順利下降，過大的爐身角會使爐料下滑困難。18.提高鼓風濕度對高爐冶煉有好處。（）答案：錯誤。提高鼓風濕度會使鼓風中水分分解消耗熱量，降低爐溫，增加焦比，一般需要對鼓風進行脫濕處理，所以提高鼓風濕度對高爐冶煉不利。19.高爐內(nèi)的熱交換主要發(fā)生在爐身部位。（）答案：正確。在爐身部位，爐料與上升的煤氣充分接觸，進行強烈的熱交換，爐料被加熱，煤氣溫度降低，所以熱交換主要發(fā)生在爐身部位。20.調整風口面積可以改變高爐內(nèi)的煤氣分布。（）答案：正確。調整風口面積會改變風口前的鼓風動能和煤氣分布，從而影響整個高爐內(nèi)的煤氣分布，以適應不同的爐況和生產(chǎn)要求。三、簡答題（每題10分，共30分）1.簡述高爐煉鐵的基本原理。答案：高爐煉鐵的基本原理是將鐵礦石、焦炭和石灰石等原料按一定比例裝入高爐，在高溫下通過一系列化學反應將鐵礦石中的鐵元素還原出來。具體過程如下：-燃燒反應：焦炭在風口前與鼓入的熱風發(fā)生燃燒反應，產(chǎn)生高溫和一氧化碳。反應式為：C+O?=CO?（放熱），CO?+C=2CO（吸熱）。-還原反應：一氧化碳和氫氣作為還原劑，將鐵礦石中的鐵氧化物逐步還原。間接還原：3Fe?O?+CO=2Fe?O?+CO?，F(xiàn)e?O?+CO=3FeO+CO?，F(xiàn)eO+CO=Fe+CO?；直接還原：FeO+C=Fe+CO。-造渣反應：石灰石在高溫下分解提供氧化鈣，氧化鈣與鐵礦石中的脈石（如二氧化硅等）反應提供爐渣，反應式為：CaCO?=CaO+CO?↑，CaO+SiO?=CaSiO?。-鐵水和爐渣的形成：被還原出來的鐵聚集形成鐵水，爐渣則漂浮在鐵水上面，定期從出鐵口和出渣口排出。2.分析影響高爐爐況順行的因素有哪些。答案：影響高爐爐況順行的因素主要有以下幾個方面：-原燃料質量：-礦石的品位、粒度、強度等對爐況有重要影響。品位高、粒度均勻、強度好的礦石有利于爐料的下降和煤氣的分布。-焦炭的質量，如強度、反應性等，優(yōu)質焦炭能保證料柱的透氣性，防止料柱坍塌。-熔劑的質量和粒度也會影響造渣過程和爐渣性能。-送風制度：-風量大小要合適，風量過小會導致爐內(nèi)反應速度慢，風量過大會使煤氣流速過快，破壞爐料的正常下降。-風溫的高低影響爐內(nèi)熱量供應，風溫波動大不利于爐況穩(wěn)定。-鼓風濕度的變化會影響爐內(nèi)的熱平衡和反應速度。-裝料制度：-裝料順序和料線高度會影響爐料在爐內(nèi)的分布，合理的裝料制度可以使煤氣分布均勻，有利于爐料下降。-批重的大小也會對爐況產(chǎn)生影響，批重過大或過小都可能導致煤氣分布失常。-熱制度：-爐溫的穩(wěn)定是爐況順行的關鍵，爐溫過高或過低都會影響爐內(nèi)反應和爐料的物理狀態(tài)，導致爐料下降不暢。-熱制度的調節(jié)要根據(jù)原燃料條件和生產(chǎn)要求及時進行。-操作管理：-操作人員的技術水平和操作經(jīng)驗對爐況順行至關重要，準確判斷爐況并及時采取正確的操作措施可以避免爐況惡化。-設備的正常運行也是保證爐況順行的基礎，如風口、冷卻設備等出現(xiàn)故障會影響爐內(nèi)的正常反應和熱平衡。3.闡述提高高爐噴煤量的措施有哪些。答案：提高高爐噴煤量可以從以下幾個方面采取措施：-改善原燃料質量：-提高礦石品位和還原性，使礦石更容易被還原，減少爐內(nèi)熱量消耗，為噴吹更多煤粉創(chuàng)造條件。-提高焦炭質量，保證料柱的透氣性和透液性，使大量噴煤后爐內(nèi)煤氣能正常分布和爐料能順利下降。-提高風溫：-提高風溫可以為高爐提供更多的熱量，補償噴吹煤粉分解和燃燒消耗的熱量，從而允許增加噴煤量。-采用高效的熱風爐系統(tǒng)和先進的風溫控制技術，穩(wěn)定提高風溫水平。-富氧鼓風：-富氧可以提高風口前的燃燒溫度和燃燒速度，使煤粉在有限的空間和時間內(nèi)充分燃燒，增加噴煤量。-合理控制富氧率，根據(jù)爐況和噴煤量進行調整。-改善煤粉質量：-降低煤粉的水分，減少水分蒸發(fā)消耗的熱量，提高煤粉的燃燒效率。-減小煤粉粒度，增加煤粉的比表面積，提高煤粉的反應性和燃燒速度。-優(yōu)化噴吹工藝：-采用多支管均勻噴吹技術，使煤粉均勻地噴入高爐內(nèi)，避免局部煤粉濃度過高或過低。-改進噴槍的結構和材質，提高噴槍的使用壽命和噴吹效果。-加強操作管理：-密切關注爐況變化，根據(jù)爐況及時調整噴煤量和其他操作參數(shù)，保證爐況穩(wěn)定。-加強對噴煤設備的維護和管理，確保噴煤系統(tǒng)的正常運行。四、論述題（每題10分，共10分）論述高爐煉鐵節(jié)能減排的途徑有哪些。答案：高爐煉鐵是鋼鐵生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)，節(jié)能減排對于降低生產(chǎn)成本、減少環(huán)境污染具有重要意義，其途徑主要有以下幾個方面：-優(yōu)化原燃料質量：-選用高品位的鐵礦石，高品位礦石中雜質少，在煉鐵過程中需要處理的雜質減少，可降低能耗和污染物排放。同時，高品位礦石的還原性能好，有利于提高煉鐵效率。-提高焦炭質量，優(yōu)質焦炭的強度高、反應性適中，能保證高爐料柱的透氣性，減少煤氣的阻力損失，降低能耗。-合理搭配熔劑，選擇合適的石灰石等熔劑，降低熔劑的使用量，減少造渣過程中的能耗。-改進煉鐵工藝：-提高噴煤比，噴吹煤粉可以部