高爐煉鐵工試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（共15題，每題2分，共30分）1.高爐煉鐵中，衡量鐵礦石還原性的主要指標(biāo)是（）。A.礦石氣孔率B.低溫還原粉化率（RDI）C.軟化溫度D.抗壓強(qiáng)度答案：B2.焦炭在高爐內(nèi)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.調(diào)節(jié)爐渣堿度答案：D3.高爐有效容積的定義是（）。A.從鐵口中心線到爐喉上沿的容積B.從風(fēng)口中心線到爐喉上沿的容積C.從爐底到爐喉上沿的容積D.從渣口中心線到爐喉上沿的容積答案：A4.高爐爐渣的二元堿度計(jì)算公式為（）。A.(CaO+MgO)/(SiO?+Al?O?)B.CaO/SiO?C.(CaO+MgO)/SiO?D.CaO/(SiO?+Al?O?)答案：B5.高爐送風(fēng)制度中，衡量鼓風(fēng)動(dòng)能的主要參數(shù)是（）。A.風(fēng)溫B.風(fēng)量C.風(fēng)口面積D.風(fēng)速與風(fēng)口直徑的平方乘積答案：D6.高爐正常生產(chǎn)時(shí)，爐頂煤氣成分中含量最高的是（）。A.COB.CO?C.N?D.H?答案：C7.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.煤粉灰分D.煤粉含硫量答案：B（注：水分過(guò)低易爆炸，過(guò)高影響燃燒）8.高爐爐況“難行”的典型表現(xiàn)是（）。A.風(fēng)壓下降、風(fēng)量上升B.風(fēng)壓上升、風(fēng)量下降C.爐頂溫度劇烈波動(dòng)D.鐵水含硅量驟降答案：B9.高爐造渣制度中，提高爐渣脫硫能力的關(guān)鍵措施是（）。A.降低爐渣堿度B.提高爐渣黏度C.提高爐渣氧化性D.提高爐渣堿度和溫度答案：D10.高爐鐵水含硅量（[Si]）主要反映（）。A.爐缸熱制度B.造渣制度C.送風(fēng)制度D.裝料制度答案：A11.高爐使用高堿度燒結(jié)礦（堿度2.0~2.5）時(shí)，搭配酸性球團(tuán)礦的主要目的是（）。A.提高礦石還原性B.降低渣量C.平衡爐渣堿度D.增加礦石強(qiáng)度答案：C12.高爐風(fēng)口小套損壞的主要原因是（）。A.高溫氧化B.熔渣侵蝕C.熱應(yīng)力疲勞D.煤氣沖刷答案：C13.高爐休風(fēng)后復(fù)風(fēng)時(shí)，首批料的焦比應(yīng)（）正常焦比。A.高于B.等于C.低于D.無(wú)要求答案：A（注：補(bǔ)償休風(fēng)期間熱量損失）14.高爐煤氣的爆炸極限是（）。A.4%~75%B.12.5%~74%C.5%~15%D.30%~60%答案：A15.高爐日常生產(chǎn)中，衡量爐料透氣性的直接指標(biāo)是（）。A.料線深度B.頂壓C.壓差（風(fēng)壓頂壓）D.風(fēng)溫答案：C二、多項(xiàng)選擇題（共5題，每題3分，共15分。每題至少2個(gè)正確選項(xiàng)，錯(cuò)選、漏選不得分）1.影響高爐爐缸熱狀態(tài)的因素包括（）。A.風(fēng)溫水平B.焦炭負(fù)荷C.噴煤量D.爐渣堿度答案：ABCD2.高爐原燃料質(zhì)量要求中，對(duì)焦炭的關(guān)鍵指標(biāo)有（）。A.固定碳含量B.反應(yīng)性（CRI）C.反應(yīng)后強(qiáng)度（CSR）D.灰分含量答案：ABCD3.高爐爐況“懸料”的主要征兆有（）。A.風(fēng)壓突然升高且波動(dòng)B.風(fēng)量急劇下降甚至為零C.料尺停滯不動(dòng)D.爐頂溫度顯著升高答案：ABC4.高爐提高噴煤量的限制因素包括（）。A.煤粉燃燒率B.爐缸熱補(bǔ)償能力C.風(fēng)口前理論燃燒溫度D.礦石還原性答案：ABC5.高爐渣鐵分離的必要條件是（）。A.爐渣與鐵水密度差大B.爐渣黏度低C.爐缸溫度足夠高D.渣鐵接觸時(shí)間長(zhǎng)答案：ABCD三、填空題（共10題，每題2分，共20分）1.高爐爐型五段結(jié)構(gòu)包括爐喉、爐身、爐腰、______和爐缸。答案：爐腹2.高爐常用的冷卻方式有______、工業(yè)水冷卻和汽化冷卻。答案：軟水密閉循環(huán)冷卻3.高爐鐵水的主要成分是鐵，其次是碳、硅、錳、硫、______等元素。答案：磷4.高爐噴吹煤粉時(shí)，為防止爆炸，煤粉倉(cāng)內(nèi)氧氣濃度應(yīng)控制在______以下。答案：12%5.高爐正常生產(chǎn)時(shí)，爐頂煤氣溫度一般控制在______℃范圍內(nèi)。答案：150~3006.高爐風(fēng)口前理論燃燒溫度的合理范圍是______℃。答案：2000~23007.高爐裝料制度中，“正裝”指礦石______焦炭裝入爐內(nèi)（填“先于”或“后于”）。答案：先于8.高爐爐渣的三元堿度計(jì)算公式為（CaO+MgO）/______。答案：SiO?9.高爐日常調(diào)劑中，“熱制度”的主要控制參數(shù)是鐵水______含量。答案：硅（[Si]）10.高爐煤氣除塵系統(tǒng)中，粗除塵設(shè)備通常采用______。答案：重力除塵器四、判斷題（共10題，每題1分，共10分。正確打“√”，錯(cuò)誤打“×”）1.高爐使用球團(tuán)礦比例增加時(shí)，爐料透氣性會(huì)提高。（）答案：√（球團(tuán)礦粒度均勻，空隙率高）2.高爐風(fēng)溫每提高100℃，可降低焦比約20kg/t。（）答案：√3.高爐爐渣中Al?O?含量過(guò)高會(huì)導(dǎo)致爐渣黏度升高，影響脫硫。（）答案：√4.高爐鐵水含硫量（[S]）主要取決于爐渣的脫硫能力，與原料含硫量無(wú)關(guān)。（）答案：×（原料含硫量是硫的主要來(lái)源）5.高爐休風(fēng)后復(fù)風(fēng)時(shí)，應(yīng)先開風(fēng)口后送風(fēng)。（）答案：×（應(yīng)先送風(fēng)再逐步開風(fēng)口）6.高爐噴吹煤粉的揮發(fā)分越高，越容易燃燒，因此揮發(fā)分越高越好。（）答案：×（揮發(fā)分過(guò)高易導(dǎo)致煤粉爆炸）7.高爐爐況“管道行程”會(huì)導(dǎo)致爐頂煤氣CO?含量升高。（）答案：×（管道行程時(shí)煤氣分布不均，CO?含量降低）8.高爐渣口破損的主要原因是熔渣侵蝕和熱應(yīng)力。（）答案：√9.高爐提高頂壓（高壓操作）可以改善爐料透氣性，降低焦比。（）答案：√10.高爐鐵水的“物理熱”指鐵水溫度，“化學(xué)熱”指鐵水中[Si]、[C]等元素的含量。（）答案：√五、簡(jiǎn)答題（共5題，第1~2題各5分，第3~5題各8分，共34分）1.簡(jiǎn)述高爐內(nèi)直接還原與間接還原的區(qū)別。（封閉型）答案：直接還原：還原劑為C，反應(yīng)式為FeO+C=Fe+CO，發(fā)生在高溫區(qū)（>1100℃），消耗焦炭，吸熱；間接還原：還原劑為CO或H?，反應(yīng)式為FeO+CO=Fe+CO?，發(fā)生在中低溫區(qū)（<1100℃），利用煤氣能量，放熱；關(guān)鍵區(qū)別：還原劑種類、反應(yīng)溫度、熱效應(yīng)及對(duì)焦炭消耗的影響。2.列舉高爐日常操作中“調(diào)劑爐溫”的主要手段。（封閉型）答案：①調(diào)整風(fēng)溫：提高風(fēng)溫增加熱量，降低風(fēng)溫減少熱量；②調(diào)整噴煤量：增加噴煤量需相應(yīng)提高風(fēng)溫或富氧，否則降低爐溫；③調(diào)整焦炭負(fù)荷（礦焦比）：降低負(fù)荷（增加焦炭）提高爐溫；④富氧鼓風(fēng)：增加氧氣濃度提高燃燒效率，間接提高爐溫；⑤加凈焦：緊急情況下加入凈焦（無(wú)礦石的焦炭）快速補(bǔ)充熱量。3.分析高爐爐渣“過(guò)黏”的主要原因及危害。（開放型）答案：主要原因：①爐渣堿度過(guò)高（CaO/SiO?>1.2），導(dǎo)致高熔點(diǎn)礦物（如2CaO·SiO?）增多；②爐渣中Al?O?含量過(guò)高（>15%），形成高黏度的鋁酸鈣系爐渣；③爐缸溫度過(guò)低（鐵水溫度<1450℃），爐渣流動(dòng)性下降；④爐渣中MgO含量不足（<8%），無(wú)法有效降低黏度。危害：①渣鐵分離困難，鐵水帶渣量增加，影響鐵水質(zhì)量；②爐渣排渣不暢，導(dǎo)致爐缸堆積，影響高爐順行；③風(fēng)口易被爐渣堵塞，破壞送風(fēng)制度；④增加爐缸熱損失，加劇爐溫波動(dòng)。4.某高爐連續(xù)兩爐鐵水含硅量（[Si]）分別為0.35%和0.32%（正常范圍0.4%~0.6%），同時(shí)風(fēng)壓逐漸上升、風(fēng)量下降，分析可能原因及調(diào)整措施。（開放型）答案：可能原因：①爐缸熱制度不足：風(fēng)溫偏低、噴煤量過(guò)大未補(bǔ)償熱量、焦炭質(zhì)量下降（如強(qiáng)度不足導(dǎo)致燃燒效率低）；②爐料透氣性惡化：燒結(jié)礦粉末增多、球團(tuán)礦膨脹率高導(dǎo)致料柱壓差升高，煤氣利用率下降，間接還原減少，直接還原增加，消耗更多熱量；③送風(fēng)制度不合理：風(fēng)口面積過(guò)小或局部堵塞，鼓風(fēng)動(dòng)能不足，爐缸活躍性下降。調(diào)整措施：①提高風(fēng)溫（每次50~100℃），補(bǔ)償熱量損失；②適當(dāng)降低噴煤量（5~10kg/t），或增加富氧率（0.5%~1%）提高煤粉燃燒效率；③檢查入爐原料質(zhì)量，減少粉末（控制燒結(jié)礦<5mm比例<5%）；④調(diào)整裝料制度（如擴(kuò)大礦批、降低料線）改善透氣性；⑤檢查風(fēng)口狀態(tài)，清理或更換堵塞的小套，確保送風(fēng)均勻。5.簡(jiǎn)述高爐“爐缸凍結(jié)”的預(yù)防措施及處理原則。（開放型）答案：預(yù)防措施：①嚴(yán)格控制爐溫，確保鐵水溫度≥1480℃，[Si]≥0.4%；②保持爐缸活躍，定期倒換風(fēng)口、控制合理的鼓風(fēng)動(dòng)能（100~150kJ/s）；③避免長(zhǎng)期低料線作業(yè)（料線深度<2m），防止?fàn)t料預(yù)熱不足；④加強(qiáng)原燃料管理，穩(wěn)定焦炭強(qiáng)度（CSR≥65%）和礦石還原性（RDI+3.15≤60%）；⑤休風(fēng)前加足凈焦（一般按休風(fēng)時(shí)間1h加10~15t），復(fù)風(fēng)后逐步恢復(fù)風(fēng)量。處理原則：①優(yōu)先恢復(fù)爐缸熱量：提高風(fēng)溫至極限（1200~1300℃）、全風(fēng)操作、停止噴煤、增加焦炭負(fù)荷；②改善渣鐵流動(dòng)性：降低爐渣堿度（至1.0~1.1）、適當(dāng)提高M(jìn)gO含量（8%~10%）；③活躍爐缸：采用小風(fēng)口送風(fēng)（縮小風(fēng)口面積）提高鼓風(fēng)動(dòng)能，必要時(shí)從鐵口、渣口用氧氣燒通通道；④避免強(qiáng)制出鐵：若鐵口無(wú)法打開，可臨時(shí)從渣口出鐵，防止?fàn)t缸繼續(xù)堆積；⑤恢復(fù)過(guò)程中嚴(yán)格監(jiān)控風(fēng)壓、風(fēng)量及鐵水溫度，逐步調(diào)整至正常制度。六、計(jì)算題（共3題，第1題8分，第2題10分，第3題12分，共30分）1.已知某高爐使用燒結(jié)礦（TFe=58%，F(xiàn)eO=8%）和球團(tuán)礦（TFe=65%，F(xiàn)eO=1%），要求入爐礦石綜合TFe=60%，計(jì)算兩者的配比（假設(shè)無(wú)其他含鐵原料）。解：設(shè)燒結(jié)礦配比為x，球團(tuán)礦配比為(1x)，則：58%x+65%(1x)=60%58x+6565x=607x=5→x≈0.714（71.4%）球團(tuán)礦配比=10.714=0.286（28.6%）答案：燒結(jié)礦71.4%，球團(tuán)礦28.6%2.某高爐日產(chǎn)生鐵4500t，消耗焦炭1620t，噴吹煤粉810t（煤粉置換比0.8），計(jì)算綜合焦比（kg/t）。解：焦炭折算量=1620t煤粉折算焦炭量=810t×0.8=648t總折算焦炭量=1620+648=2268t綜合焦比=2268×1000kg/4500t=504kg/t答案：504kg/t3.某高爐鼓風(fēng)參數(shù)：風(fēng)量4000m3/min，風(fēng)溫1150℃（熱風(fēng)焓值3800kJ/m3），富氧率3%（氧氣焓值按空氣計(jì)算），焦炭燃燒率100%，焦炭含碳85%，計(jì)算風(fēng)口前理論燃燒溫度（已知：每kgC燃燒生成CO放熱9790kJ，空氣比熱容1.34kJ/(m3·℃)，0℃時(shí)空氣焓值0）。解：①鼓風(fēng)帶入熱量=風(fēng)量×熱風(fēng)焓值=4000×3800=15,200,000kJ/min②參與燃燒的碳量：假設(shè)風(fēng)量中N?含量79%（富氧后O?含量21%+3%=24%，N?=76%），則每m3鼓風(fēng)含O?=0.24m3，燃燒1molC需0.5molO?（C+0.5O?=CO），即1m3O?燃燒C的質(zhì)量=(12kg/kmol)/(2×22.4m3/kmol)×1m3=0.2679kg/m3O?總O?量=4000×0.24=960m3/min→燃燒C量=960×0.2679=257.2kg/min③燃燒放熱量=257.2kg×9790kJ/kg=2,517,000kJ/min（近似2,517,000）④理論燃燒溫度t滿足：鼓風(fēng)帶入熱量+燃燒放熱量=煙氣（CO+N?）的焓值煙氣量：CO=2×O?量=2×960=1920m3/min（C+0.5O?=CO，體積比1:1），N?=4000×0.76=3040m3/min，總煙氣量=1920+3040=4960m3/min煙氣焓值=4960×1.34×t=6646.4tkJ/min則：15,200,000+2,517,000=6646.4t→t≈(17,717,000)/6646.4≈2666℃（注：實(shí)際中需考慮熱損失，理論值約2300℃，此處為簡(jiǎn)化計(jì)算）答案：約2666℃（實(shí)際生產(chǎn)中修正后約2300℃）七、操作分析題（共2題，每題15分，共30分）1.某高爐夜間出鐵時(shí)，鐵口連續(xù)兩次“潮鐵”（鐵水帶大量蒸汽），同時(shí)鐵水溫度降至1430℃（正常1480~1550℃），分析可能原因及應(yīng)急處理措施。答案：可能原因：①爐缸熱量不足：風(fēng)溫波動(dòng)（如熱風(fēng)爐換爐導(dǎo)致風(fēng)溫下降）、噴煤量過(guò)大未及時(shí)調(diào)整、焦炭質(zhì)量惡化（如水分增加或強(qiáng)度下降）；②鐵口維護(hù)不良：鐵口過(guò)淺（正常深度1.5~2.0倍爐缸半徑）、炮泥質(zhì)量差（抗渣鐵侵蝕能力弱），導(dǎo)致鐵口漏風(fēng)，鐵水預(yù)熱量不足；③渣鐵未出凈：上爐鐵次渣鐵量未排盡，爐缸內(nèi)渣鐵混合，鐵水帶渣多，熱量損失大；④冷卻設(shè)備漏水：風(fēng)口、冷卻壁等設(shè)備漏水進(jìn)入爐缸，與高溫鐵水反應(yīng)生成H?O蒸汽。應(yīng)急處理措施：①立即停止噴煤，提高風(fēng)溫至上限（如1200℃），增加富氧率（至3%~4%），快速補(bǔ)充爐缸熱量；②檢查鐵口深度，若過(guò)淺則用泥炮補(bǔ)泥（增加打泥量10%~20%），更換高強(qiáng)度炮泥（如碳化硅炮泥）；③縮短出鐵間隔（由2h/次改為1.5h/次），確保渣鐵及時(shí)排盡，減少爐缸堆積；④檢查冷卻設(shè)備水溫差（正常<2℃），若某區(qū)域溫差異常升高（>5℃），則減水或外部打水冷卻，嚴(yán)重時(shí)休風(fēng)處理；⑤本次出鐵后，加入2~3批凈焦（每批5~10t），快速提高爐溫。2.高爐計(jì)劃休風(fēng)8小時(shí)檢修，作為值班工長(zhǎng)，需制定休風(fēng)前、休風(fēng)期間及復(fù)風(fēng)后的關(guān)鍵操作步驟。答案：休風(fēng)前操作：①調(diào)整爐溫：提前2~3爐提高[Si]至0.8%~1.0%，增加爐缸熱量?jī)?chǔ)備；②控制渣鐵：確保休風(fēng)前出凈渣鐵，鐵口深度保持上限（如2.2m），防止休風(fēng)期間渣鐵回流；③減風(fēng)準(zhǔn)備：逐步降低風(fēng)量至正常的50%（如從4500m3/min降至2250m3/m