冶金系《鋼鐵知識(shí)競(jìng)賽》復(fù)習(xí)題及答案一、煉鐵原料與燒結(jié)球團(tuán)1.【單選】下列含鐵原料中，理論含鐵量最高的是A.磁鐵礦（Fe?O?）B.赤鐵礦（Fe?O?）C.褐鐵礦（Fe?O?·nH?O）D.菱鐵礦（FeCO?）答案：A解析：磁鐵礦含鐵72.4%，赤鐵礦70%，褐鐵礦因含結(jié)晶水僅約60%，菱鐵礦僅48.2%。2.【單選】燒結(jié)料層“五帶”中，溫度最高、對(duì)NOx生成貢獻(xiàn)最大的是A.過濕帶B.燃燒帶C.預(yù)熱帶D.冷卻帶答案：B解析：燃燒帶焦粉劇烈燃燒，溫度1350～1500℃，熱力型NOx大量生成。3.【單選】球團(tuán)焙燒時(shí)，磁鐵礦氧化為赤鐵礦放熱約A.450kJ/kgB.820kJ/kgC.1380kJ/kgD.2100kJ/kg答案：C解析：4Fe?O?+O?→6Fe?O?，ΔH≈–1380kJ/kgFe?O?，該熱量可節(jié)省焙燒能耗15%以上。4.【多選】高爐使用高比例球團(tuán)礦時(shí)，為保持透氣性的有效措施有A.提高焦炭M40B.降低爐渣MgOC.適當(dāng)提高燒結(jié)礦堿度D.噴吹焦?fàn)t煤氣答案：A、C解析：高M(jìn)40焦炭骨架作用強(qiáng)；提高燒結(jié)礦堿度可抑制球團(tuán)膨脹粉化；B、D與透氣性無(wú)直接正向關(guān)系。5.【判斷】燒結(jié)煙氣中SO?濃度與混合料硫負(fù)荷呈線性正相關(guān)，但與點(diǎn)火溫度無(wú)關(guān)。答案：錯(cuò)誤解析：點(diǎn)火溫度升高，料層氧化性增強(qiáng)，部分S以SO?形式固定，SO?濃度并非嚴(yán)格線性。6.【填空】某燒結(jié)機(jī)利用系數(shù)1.45t/(m2·h)，有效抽風(fēng)面積360m2，日產(chǎn)量為________t。答案：12528解析：1.45×360×24=12528t。7.【簡(jiǎn)答】說(shuō)明“燒結(jié)礦低溫還原粉化率（RDI）”對(duì)高爐上部的具體危害。答案：RDI高→爐料在400～600℃區(qū)間粉化→爐喉透氣性惡化→爐缸溫度不均→爐況波動(dòng)、懸料、崩料→焦比升高，產(chǎn)量下降。8.【計(jì)算】已知球團(tuán)礦膨脹率檢測(cè)：1000℃、還原度60%時(shí)體積膨脹率18%，求直徑12mm球團(tuán)還原后平均直徑。答案：12×(1+0.18)^(1/3)=12×1.0567≈12.68mm解析：體積膨脹與直徑呈立方關(guān)系。二、高爐煉鐵理論與操作9.【單選】高爐爐缸煤氣主要可燃成分是A.CO?B.COC.H?D.CH?答案：B解析：爐缸煤氣CO約35%、N?60%、H?3%～5%，CO為唯一大量可燃組分。10.【單選】爐渣“三元堿度”指A.CaO/SiO?B.(CaO+MgO)/SiO?C.CaO/(SiO?+Al?O?)D.(CaO+MgO)/(SiO?+Al?O?)答案：B解析：三元堿度即鎂質(zhì)堿度，用于評(píng)價(jià)高M(jìn)gO爐渣。11.【單選】理論出鐵量計(jì)算：爐料批重80t，含鐵58%，鐵收得率98%，則每批理論鐵量A.44.2tB.45.2tC.46.2tD.47.2t答案：C解析：80×0.58×0.98=45.472≈45.5t，最接近46.2t（題目四舍五入）。12.【多選】下列措施可同時(shí)降低高爐燃料比與CO?排放的有A.提高風(fēng)溫B.提高爐頂壓力C.提高爐渣堿度D.噴吹廢塑料答案：A、B、D解析：高風(fēng)溫、高頂壓降低焦比；廢塑料替代焦炭，減少碳輸入；高堿度反而增加熔劑耗碳。13.【判斷】高爐爐墻結(jié)厚時(shí)，爐喉十字測(cè)溫中心溫度升高、邊緣溫度降低。答案：錯(cuò)誤解析：結(jié)厚邊緣氣流受抑制，中心氣流發(fā)展，十字測(cè)溫中心溫度升高、邊緣也升高（結(jié)厚區(qū)熱阻大，熱量難散）。14.【填空】某高爐爐缸直徑10m，鐵口夾角12°，則鐵口中心線至爐缸中心水平距離為________m。答案：5×sin12°=5×0.2079≈1.04m解析：幾何投影。15.【簡(jiǎn)答】闡述“管道行程”的形成機(jī)理及快速處理手段。答案：局部氣流速度遠(yuǎn)大于周圍料層，焦炭被吹空→煤氣短路→爐頂溫度突升→爐缸溫度驟降。處理：減風(fēng)10%～20%，臨時(shí)堵2～3個(gè)風(fēng)口，加凈焦2～3批，料面補(bǔ)加40～60mm大塊焦，必要時(shí)降低頂壓。16.【計(jì)算】高爐日產(chǎn)生鐵7200t，[Si]0.35%，爐渣SiO?含量34%，渣鐵比380kg/t，求噸鐵爐渣帶走的SiO?量。答案：0.380×0.34=0.1292t=129.2kg解析：直接乘法。17.【綜合】某高爐計(jì)劃將燃料比從510kg/t降至480kg/t，已知焦比每降10kg/t需提高風(fēng)溫70℃、或提高頂壓0.015MPa、或提高煤氣利用率1%。若風(fēng)溫已至1250℃上限，頂壓0.28MPa，煤氣利用率50%，請(qǐng)給出可行技術(shù)路線。答案：①提高頂壓至0.30MPa，可降焦比約13kg/t；②富氧率由3.5%提至5%，煤氣利用率提高1.2%，降焦比約12kg/t；③噴煤比由150提至180kg/t，置換比0.9，降焦比27kg/t；④綜合實(shí)現(xiàn)510→480kg/t。三、鐵水預(yù)處理與煉鋼基礎(chǔ)18.【單選】KR脫硫劑最常用的是A.CaC?B.CaOC.MgD.Na?CO?答案：B解析：CaO成本低、操作安全，脫硫平衡常數(shù)高。19.【單選】鐵水“三脫”預(yù)處理順序一般為A.脫Si→脫P(yáng)→脫SB.脫S→脫Si→脫P(yáng)C.脫Si→脫S→脫P(yáng)D.脫P(yáng)→脫S→脫Si答案：A解析：脫Si提高渣氧化性，為后續(xù)脫P(yáng)創(chuàng)造條件；脫S需強(qiáng)還原性，放最后。20.【單選】轉(zhuǎn)爐吹煉中期“返干”現(xiàn)象的本質(zhì)是A.渣中FeO升高B.渣中FeO降低C.渣堿度降低D.熔池溫度降低答案：B解析：CO反應(yīng)劇烈，渣中FeO被還原，熔點(diǎn)升高，渣變黏。21.【多選】下列因素會(huì)提高轉(zhuǎn)爐脫磷效率的有A.高FeO渣B.高堿度C.低溫D.高槍位答案：A、B、C解析：低溫、高FeO、高堿度利于P氧化入渣；高槍位增加FeO但降低攪拌，綜合不一定提高脫磷。22.【判斷】鐵水罐噴吹鎂粒脫硫時(shí)，鎂利用率隨鐵水溫度升高而單調(diào)下降。答案：錯(cuò)誤解析：溫度升高，鎂蒸氣壓增大，氣泡上浮快，利用率下降；但過高溫度（>1500℃）鎂溶解度反而略升，利用率下降趨緩，非單調(diào)。23.【填空】某300t轉(zhuǎn)爐，金屬裝入量285t，吹損8%，出鋼量________t。答案：285×(1–0.08)=262.2t24.【簡(jiǎn)答】寫出“雙渣法”冶煉中高磷鐵水的操作要點(diǎn)。答案：第一批料吹煉5～6min，堿度2.0，F(xiàn)eO18%～22%，倒渣脫磷率60%；二次造渣堿度3.5，F(xiàn)eO25%，低溫出鋼，終點(diǎn)[P]≤0.015%。25.【計(jì)算】鐵水溫度1350℃，C4.5%，Si0.8%，P0.15%，S0.05%，計(jì)算其液相線溫度（經(jīng)驗(yàn)公式：T=1536–90C–28Si–30P–25S）。答案：1536–90×4.5–28×0.8–30×0.15–25×0.05=1536–405–22.4–4.5–1.25=1102.85℃四、轉(zhuǎn)爐、電爐與爐外精煉26.【單選】電爐煉鋼中，最耗能的階段是A.熔化期B.氧化期C.還原期D.出鋼期答案：A解析：熔化期占整爐電耗60%～70%。27.【單選】RH真空脫氣時(shí)，循環(huán)因數(shù)μ=3，處理時(shí)間18min，則平均循環(huán)流量為A.50t/minB.60t/minC.75t/minD.90t/min答案：C解析：μ=Qt/M→Q=μM/t=3×300/18=50t/min，但題目μ=3對(duì)應(yīng)300t鋼水，Q=50t/min，選項(xiàng)A最接近；若鋼水200t，則Q=33t/min，故題目默認(rèn)300t，選A。28.【單選】CASOB吹氧升溫速率一般為A.3℃/minB.6℃/minC.10℃/minD.15℃/min答案：B解析：OB供氧強(qiáng)度0.4Nm3/(t·min)，升溫約6℃/min。29.【多選】下列精煉手段可同時(shí)脫氧、脫硫、去夾雜的有A.LF白渣B.VD真空C.RHKTBD.Ca處理答案：A、B、D解析：KTB為RH頂吹氧，不脫氧。30.【判斷】電爐泡沫渣厚度超過800mm時(shí)，電耗反而上升。答案：正確解析：過厚泡沫渣增加弧光散射，熱效率下降，電耗回升。31.【填空】某鋼廠采用150tLF，變壓器額定功率60MVA，熔化期平均功率因數(shù)0.85，則有效功率________MW。答案：60×0.85=51MW32.【簡(jiǎn)答】說(shuō)明“碳氧積”[C]·[O]在連鑄過程中的控制意義。答案：碳氧積高→鑄坯氣泡缺陷；控制≤0.0025，可確保無(wú)皮下氣泡，減少鑄坯清理量。33.【計(jì)算】RH處理200t鋼水，目標(biāo)降氫0.8ppm，已知?dú)涿摮俾食?shù)k=0.22min?1，求需循環(huán)因數(shù)。答案：ln(C?/C)=μ→μ=ln(1/0.2)=1.61五、連鑄與凝固34.【單選】板坯連鑄采用“輕壓下”技術(shù)，主要解決A.表面裂紋B.中心偏析C.角橫裂D.鼓肚答案：B解析：輕壓下在凝固末端施加2～4mm壓下量，補(bǔ)償收縮，抑制中心偏析。35.【單選】結(jié)晶器水縫流速設(shè)計(jì)值一般為A.3m/sB.6m/sC.9m/sD.12m/s答案：B解析：6m/s可保證湍流換熱，避免沸騰危機(jī)。36.【單選】高碳鋼（C0.8%）包晶反應(yīng)區(qū)間窄，為防止縱裂應(yīng)控制結(jié)晶器彎月面熱流密度A.1.0MW/m2B.1.4MW/m2C.1.8MW/m2D.2.2MW/m2答案：A解析：高碳鋼需弱冷，熱流≤1.0MW/m2。37.【多選】下列措施可降低連鑄坯中心疏松級(jí)別的有A.低過熱度B.電磁攪拌C.輕壓下D.高拉速答案：A、B、C解析：高拉速增加疏松。38.【判斷】連鑄坯表面振痕深度與負(fù)滑脫時(shí)間呈正相關(guān)。答案：正確解析：負(fù)滑脫時(shí)間越長(zhǎng)，坯殼被壓入越深，振痕加重。39.【填空】某廠板坯斷面250mm×1800mm，拉速1.2m/min，二冷比水量0.8L/kg，澆鑄量________t/min。答案：體積流量=0.25×1.8×1.2=0.54m3/min，鋼水密度7.6t/m3→0.54×7.6=4.104t/min40.【簡(jiǎn)答】說(shuō)明“液芯長(zhǎng)度”與“冶金長(zhǎng)度”的區(qū)別。答案：液芯長(zhǎng)度指鑄坯中心仍存液相的物理長(zhǎng)度；冶金長(zhǎng)度指從彎月面到完全凝固點(diǎn)的最大允許長(zhǎng)度，由設(shè)備弧線半徑?jīng)Q定，≥液芯長(zhǎng)度。41.【計(jì)算】某方坯200mm×200mm，中心固相率fs=0.3時(shí)表面溫度1050℃，求需表面回溫至1200℃所需比熱量（鋼坯比熱0.65kJ/(kg·K)，密度7.6t/m3）。答案：Q=0.65×(1200–1050)=97.5kJ/kg六、軋制與熱處理42.【單選】熱軋帶鋼終軋溫度高于Ar?的主要目的是A.降低變形抗力B.避免混晶C.減少氧化鐵皮D.提高尺寸精度答案：B解析：終軋?jiān)趭W氏體區(qū)，避免兩相區(qū)混晶。43.【單選】冷軋板退火時(shí)，再結(jié)晶溫度Trec與冷軋壓下率ε的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系：Trec≈(0.3～0.5)Tm，隨ε增大A.Trec升高B.Trec降低C.Trec不變D.先升后降答案：B解析：壓下率增大，儲(chǔ)能高，再結(jié)晶驅(qū)動(dòng)力大，Trec下降。44.【單選】Q355鋼控軋控冷后得到組織為A.鐵素體+珠光體B.貝氏體+馬氏體C.鐵素體+貝氏體D.索氏體答案：C解析：微合金+控冷抑制珠光體，得鐵素體+貝氏體。45.【多選】下列缺陷與冷軋薄板“橘皮”直接相關(guān)的有A.熱軋?jiān)季Я４执驜.退火升溫過快C.平整延伸率不足D.冷軋壓下率過低答案：A、C解析：粗大晶粒+低平整延伸，塑性變形不均，表面橘皮。46.【判斷】熱軋氧化鐵皮中FeO比例隨卷取溫度升高而升高。答案：錯(cuò)誤解析：高溫卷取FeO共析反應(yīng)FeO→Fe+Fe?O?受抑制，F(xiàn)eO比例反而下降。47.【填空】某熱連軋機(jī)F1F7機(jī)架，末架速度18m/s，帶鋼厚度2.0mm，則秒流量________m3/s。答案：18×0.002×1.25=0.045m3/s（假設(shè)寬1.25m）48.【簡(jiǎn)答】說(shuō)明“兩相區(qū)軋制”對(duì)高強(qiáng)鋼性能的貢獻(xiàn)。答案：在(α+γ)兩相區(qū)變形，鐵素體動(dòng)態(tài)再結(jié)晶細(xì)化，未相變奧氏體隨后轉(zhuǎn)變?yōu)槌?xì)貝氏體/馬氏體，最終組織雙尺度，屈服強(qiáng)度提高80～120MPa，低溫韌性不降低。49.【計(jì)算】冷軋壓下率由50%提至70%，求理論變形抗力增加比例（經(jīng)驗(yàn)：σ=k