2024冶金工業(yè)技能鑒定?？键c試卷附答案詳解【基礎題】一、單項選擇題（共15題，每題2分，共30分）1.下列礦石中，屬于鐵礦石主要工業(yè)類型的是（）。A.孔雀石（CuCO?·Cu(OH)?）B.赤鐵礦（Fe?O?）C.方鉛礦（PbS）D.閃鋅礦（ZnS）2.高爐煉鐵過程中，焦炭的主要作用不包括（）。A.提供熱量（熱源）B.作為還原劑（碳源）C.支撐爐料（骨架）D.調(diào)節(jié)爐渣堿度3.轉(zhuǎn)爐煉鋼中，氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐的主要氧化劑是（）。A.鐵礦石B.工業(yè)純氧（O?）C.石灰石（CaCO?）D.廢鋼4.連鑄過程中，結(jié)晶器的主要作用是（）。A.完成鋼水的最終凝固B.形成鑄坯初始凝固殼C.調(diào)節(jié)二冷區(qū)水量D.去除鋼水中的夾雜物5.鐵水預處理中，脫硫常用的試劑是（）。A.碳酸鈉（Na?CO?）B.石灰（CaO）+鎂粉（Mg）C.二氧化硅（SiO?）D.氧化鋁（Al?O?）6.高爐爐渣的主要成分是（）。A.CaOSiO?Al?O?MgOB.FeOCaOSiO?C.Al?O?Fe?O?D.CaCO?MgCO?7.煉鋼過程中，脫磷反應的有利條件是（）。A.高溫、低堿度、低氧化性B.低溫、高堿度、高氧化性C.高溫、高堿度、低氧化性D.低溫、低堿度、高氧化性8.下列不屬于冶金工業(yè)常用能源介質(zhì)的是（）。A.焦爐煤氣B.壓縮空氣C.氮氣D.天然氣（非煉焦副產(chǎn)品）9.高爐正常生產(chǎn)時，爐頂煤氣的主要成分是（）。A.CO、CO?、N?B.H?、CH?、COC.O?、CO?、H?OD.N?、O?、CO?10.連鑄坯的“中心偏析”缺陷主要與（）有關。A.結(jié)晶器振動頻率B.二冷區(qū)冷卻強度C.拉坯速度D.鋼水過熱度11.鐵礦石的“還原性”是指（）。A.礦石被CO或H?還原為金屬鐵的難易程度B.礦石在高爐內(nèi)的熔化溫度C.礦石中有害元素（如S、P）的含量D.礦石的抗壓強度12.轉(zhuǎn)爐吹煉終點判斷的關鍵參數(shù)不包括（）。A.鋼水溫度B.鋼水中碳含量C.爐渣堿度D.氧氣純度13.高爐煉鐵中，“爐料結(jié)構”是指（）。A.燒結(jié)礦、球團礦、塊礦的配比B.焦炭與礦石的質(zhì)量比（焦比）C.爐渣中CaO與SiO?的比例（堿度）D.高爐內(nèi)煤氣與爐料的運動方向14.下列煉鋼方法中，屬于電爐煉鋼的是（）。A.氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐（BOF）B.電弧爐（EAF）C.底吹轉(zhuǎn)爐（QBOP）D.側(cè)吹轉(zhuǎn)爐15.冶金工業(yè)中，“煤氣防護”的核心措施是（）。A.佩戴防塵口罩B.監(jiān)測CO濃度并配備呼吸器C.穿戴高溫防護服D.安裝通風扇二、多項選擇題（共10題，每題3分，共30分，多選、錯選不得分，少選得1分）1.高爐煉鐵的主要原料包括（）。A.鐵礦石B.焦炭C.熔劑（石灰石、白云石）D.廢鋼2.轉(zhuǎn)爐煉鋼的造渣制度需控制的參數(shù)有（）。A.渣料加入時間B.渣料加入量C.爐渣堿度（CaO/SiO?）D.爐渣氧化性（FeO含量）3.連鑄過程中，影響鑄坯質(zhì)量的關鍵因素有（）。A.鋼水成分（如C、S含量）B.結(jié)晶器保護渣性能C.二冷區(qū)冷卻均勻性D.拉坯速度穩(wěn)定性4.鐵水預處理的主要目的包括（）。A.降低鐵水中的硫含量（脫硫）B.降低鐵水中的磷含量（脫磷）C.調(diào)整鐵水溫度D.去除鐵水中的氣體（如H?、N?）5.冶金工業(yè)常用的溫度檢測設備有（）。A.熱電偶（如鉑銠鉑）B.紅外測溫儀C.水銀溫度計D.光學高溫計6.高爐爐況“順行”的表現(xiàn)包括（）。A.爐頂壓力穩(wěn)定B.風口明亮無掛渣C.爐溫（鐵水硅含量）波動大D.煤氣利用率（CO?/CO）高7.煉鋼過程中，脫碳反應的作用有（）。A.降低鋼中碳含量至目標值B.產(chǎn)生CO氣體攪拌鋼水，均勻成分C.減少鋼中夾雜物D.提高鋼水溫度（反應放熱）8.冶金工業(yè)中的“三廢”包括（）。A.廢氣（如高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣）B.廢水（如冷卻循環(huán)水）C.廢渣（如高爐渣、鋼渣）D.廢耐火材料9.連鑄坯常見的表面缺陷有（）。A.縱裂紋B.橫裂紋C.中心疏松D.結(jié)疤10.高爐噴吹煤粉的優(yōu)點包括（）。A.降低焦炭消耗（替代部分焦炭）B.提高高爐產(chǎn)量C.減少CO?排放D.增加爐內(nèi)還原性氣體（H?）三、填空題（共10題，每題2分，共20分）1.高爐煉鐵的主要產(chǎn)品是（）和（）。2.轉(zhuǎn)爐煉鋼的基本反應是（）元素的氧化放熱。3.連鑄坯的凝固過程分為（）、（）和中心凝固區(qū)三個階段。4.鐵礦石的“軟化溫度”是指礦石在加熱過程中（）的溫度。5.高爐煤氣的主要可燃成分是（），其爆炸極限為（）。6.煉鋼過程中，“終點控制”是指控制鋼水的（）和（）。7.鐵水預處理脫硫時，鎂粉（Mg）與硫（S）反應生成（）（化學式）。8.連鑄結(jié)晶器的振動方式通常為（）振動（填“正弦”或“非正弦”）。9.高爐爐渣的“熔化性溫度”是指爐渣（）的最低溫度。10.冶金工業(yè)中，“煤氣中毒”主要是（）氣體與血紅蛋白結(jié)合導致缺氧。四、簡答題（共5題，每題6分，共30分）1.簡述高爐內(nèi)鐵礦石的還原過程（按溫度區(qū)間和主要還原劑分類）。2.轉(zhuǎn)爐煉鋼中，為什么需要控制爐渣的堿度？寫出堿度的計算公式。3.連鑄二冷區(qū)的作用是什么？簡述其冷卻方式（至少兩種）。4.鐵水預處理脫硫的原理是什么？對比石灰（CaO）和鎂粉（Mg）脫硫的優(yōu)缺點。5.高爐“爐溫”的常用判斷指標是什么？爐溫過高或過低對生產(chǎn)有何影響？五、應用題（共5題，每題10分，共50分）1.計算磁鐵礦（Fe?O?）的理論鐵含量（Fe原子量55.85，O原子量16）。2.某高爐日產(chǎn)生鐵5000噸，焦比（焦炭/鐵水）為380kg/t，噴煤比為150kg/t，計算每日焦炭和煤粉的消耗量（單位：噸）。3.轉(zhuǎn)爐吹煉一爐鋼水，鋼水量為100噸，初始碳含量為4.0%（質(zhì)量分數(shù)），終點碳含量為0.15%，假設脫碳反應為[C]+1/2O?=CO（g），計算需消耗的氧氣量（O?密度1.429kg/m3，結(jié)果保留兩位小數(shù)）。4.連鑄過程中，結(jié)晶器有效長度為800mm，拉坯速度為1.5m/min，計算鋼水在結(jié)晶器內(nèi)的停留時間（單位：秒）。5.某高爐爐渣成分（質(zhì)量分數(shù)）：CaO=45%，SiO?=35%，Al?O?=12%，MgO=8%，計算爐渣的二元堿度（R=CaO/SiO?）和四元堿度（R?=(CaO+MgO)/(SiO?+Al?O?)）。答案及詳解一、單項選擇題1.B（赤鐵礦是鐵礦石主要類型，其他為銅、鉛、鋅礦石）2.D（調(diào)節(jié)爐渣堿度是熔劑的作用，焦炭無此功能）3.B（轉(zhuǎn)爐煉鋼主氧化劑為工業(yè)純氧，鐵礦石為輔助氧化劑）4.B（結(jié)晶器形成初始凝固殼，最終凝固在二冷區(qū)完成）5.B（鐵水脫硫常用CaO+Mg粉，反應生成CaS或MgS）6.A（高爐渣主要成分為CaOSiO?Al?O?MgO四元系）7.B（脫磷反應為放熱反應，需低溫；高堿度（CaO）提供O2?；高氧化性（FeO）提供氧）8.D（天然氣非冶金常用能源介質(zhì)，焦爐煤氣、壓縮空氣、氮氣為常用）9.A（高爐煤氣主要成分為CO（約2025%）、CO?（約1520%）、N?（約5560%））10.D（中心偏析與鋼水過熱度高、凝固末期溶質(zhì)元素遷移有關）11.A（還原性指礦石被CO/H?還原為Fe的難易，直接影響高爐能耗）12.D（氧氣純度由制氧系統(tǒng)保證，非終點判斷關鍵參數(shù)）13.A（爐料結(jié)構指燒結(jié)礦、球團礦、塊礦的配比，影響高爐透氣性）14.B（電弧爐（EAF）是電爐煉鋼的主要設備）15.B（煤氣防護核心是監(jiān)測CO濃度并配備正壓式呼吸器）二、多項選擇題1.ABC（廢鋼是煉鋼原料，非高爐煉鐵主要原料）2.ABCD（造渣制度需控制渣料加入時間、量、堿度及氧化性）3.ABCD（鋼水成分、保護渣、二冷均勻性、拉速均影響鑄坯質(zhì)量）4.AB（鐵水預處理主要脫硫、脫磷，調(diào)溫為次要，去氣需真空處理）5.ABD（水銀溫度計因量程限制，不適用于高溫冶金）6.ABD（爐溫波動大是爐況不順的表現(xiàn)）7.ABD（脫碳反應不直接減少夾雜物，需靠造渣去除）8.ABC（“三廢”指廢氣、廢水、廢渣，廢耐火材料屬固廢但非“三廢”核心）9.ABD（中心疏松是內(nèi)部缺陷，非表面缺陷）10.ABD（噴吹煤粉會增加CO?排放（因煤粉含碳），但可降低焦比）三、填空題1.生鐵；高爐渣2.碳（C）、硅（Si）、錳（Mn）等（核心為碳）3.激冷層（初始凝固層）；柱狀晶區(qū)4.開始軟化變形（或失去強度）5.CO；12.5%74.2%6.溫度；成分（碳、磷、硫等）7.MgS8.正弦（或非正弦，現(xiàn)代多用非正弦，但基礎題答正弦即可）9.能夠自由流動（或完全熔化）10.CO（一氧化碳）四、簡答題1.高爐內(nèi)還原過程按溫度區(qū)間分為：低溫區(qū)（400600℃）：以H?還原為主，還原產(chǎn)物為Fe?O?→FeO；中溫區(qū)（600800℃）：CO還原為主，還原產(chǎn)物為FeO→Fe；高溫區(qū)（>1000℃）：碳直接還原（C+FeO=Fe+CO），完成最終還原。2.控制爐渣堿度的原因：高堿度（CaO/SiO?>1）可提高爐渣脫磷、脫硫能力（CaO與P?O?、S結(jié)合生成穩(wěn)定化合物）；堿度過低（酸性渣）易侵蝕爐襯，且脫磷效果差；堿度計算公式：R=CaO（質(zhì)量分數(shù)）/SiO?（質(zhì)量分數(shù)）。3.二冷區(qū)作用：對離開結(jié)晶器的鑄坯進行二次冷卻，促進其繼續(xù)凝固，防止鼓肚變形，保證鑄坯質(zhì)量。冷卻方式：水噴霧冷卻（最常用，水與空氣混合成霧狀噴至鑄坯表面）；氣水冷卻（高壓空氣霧化水，冷卻均勻且不易產(chǎn)生裂紋）；直接水冷卻（早期技術，冷卻強度大但易導致鑄坯應力集中）。4.脫硫原理：鐵水中的[S]與脫硫劑（如CaO、Mg）反應生成穩(wěn)定的硫化物（CaS、MgS），進入爐渣或鐵水表面。CaO脫硫：優(yōu)點：成本低，來源廣；缺點：反應速度慢（需高溫），脫硫效率較低（一般≤80%）。Mg粉脫硫：優(yōu)點：反應速度快（Mg與S親和力強），脫硫效率高（可達90%以上）；缺點：成本高，鎂粉易氧化，需惰性氣體（N?、Ar）保護。5.爐溫判斷指標：鐵水硅含量（[Si]），一般[Si]每升高0.1%，爐溫約升高2030℃；爐溫過高：焦炭消耗增加（焦比上升）；爐渣流動性過好，易侵蝕爐襯；鐵水質(zhì)量差（硅含量過高，影響后續(xù)煉鋼）。爐溫過低：鐵水流動性差（黏度高），出鐵困難；爐渣脫硫、脫磷能力下降；易導致爐況不順（如懸料、崩料）。五、應用題1.Fe?O?分子量=3×55.85+4×16=231.55；理論鐵含量=（3×55.85）/231.55×100%≈72.36%。2.焦炭日消耗量=5000t×380kg/t=1900000kg=1900噸；煤粉日消耗量=5000t×150kg/t=750000kg=750噸。3.脫碳量=100t×(4.0%0.15%)=3.85t=3850kg；反應式：[C]+1/2O?=CO，1molC消耗0.5molO?；C的摩爾數(shù)=3850000g/12g/mol≈320833.33mol；O?摩爾數(shù)=0.5×320833.33≈160416.67mol