2024年冶金工業(yè)技能鑒定測試卷含完整答案詳解一、單項(xiàng)選擇題（共20題，每題1.5分，共30分）1.高爐煉鐵過程中，主要的還原劑是（）。A.C（焦炭）B.CO和H?C.FeOD.CaO答案：B解析：高爐內(nèi)焦炭燃燒生成CO，同時(shí)爐料中的水分分解產(chǎn)生H?，二者作為氣體還原劑與鐵礦石發(fā)生還原反應(yīng)，是煉鐵的主要還原劑。2.轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中，熱量的主要來源是（）。A.電能B.鐵水物理熱與元素氧化放熱C.燃料燃燒D.廢鋼熔化吸熱答案：B解析：轉(zhuǎn)爐煉鋼的熱量80%以上來自鐵水中硅、碳、錳等元素氧化釋放的化學(xué)熱，剩余部分來自鐵水本身的物理熱（約13001400℃）。3.連鑄過程中，結(jié)晶器的主要作用是（）。A.加熱鋼水B.初步凝固形成坯殼C.去除夾雜物D.調(diào)整成分答案：B解析：結(jié)晶器是連鑄機(jī)的“心臟”，鋼水在結(jié)晶器內(nèi)初步凝固形成具有一定厚度的坯殼，為后續(xù)二次冷卻提供支撐。4.鐵礦石的軟化溫度是指（）。A.礦石開始熔化的溫度B.礦石在荷重下收縮34%時(shí)的溫度C.礦石完全熔化的溫度D.礦石還原開始的溫度答案：B解析：軟化溫度是衡量礦石在高爐內(nèi)受熱軟化行為的關(guān)鍵指標(biāo)，通常定義為礦石在荷重（0.5MPa）下收縮34%時(shí)的溫度，直接影響高爐軟熔帶位置。5.電爐煉鋼中，造渣制度的核心是（）。A.控制渣量B.調(diào)整渣的堿度與氧化性C.提高渣溫D.增加渣中MgO含量答案：B解析：電爐渣的堿度（CaO/SiO?）決定脫硫、脫磷能力，氧化性（FeO含量）影響脫碳和合金氧化，是造渣制度的核心參數(shù)。6.下列屬于鐵水預(yù)處理“三脫”的是（）。A.脫碳、脫硅、脫錳B.脫硫、脫磷、脫硅C.脫碳、脫硫、脫氮D.脫磷、脫氮、脫氫答案：B解析：鐵水預(yù)處理“三脫”指脫硫、脫磷、脫硅，通過添加熔劑（如CaO、Mg）在高爐出鐵后、轉(zhuǎn)爐煉鋼前進(jìn)行預(yù)處理，降低后續(xù)煉鋼負(fù)擔(dān)。7.高爐煤氣的主要成分是（）。A.CO?、H?、N?B.CO、CO?、N?C.H?、CH?、COD.O?、CO、N?答案：B解析：高爐煤氣是高爐煉鐵的副產(chǎn)氣體，主要成分為CO（2030%）、CO?（1520%）、N?（5055%），熱值約30004000kJ/m3。8.連鑄坯表面縱裂紋的主要原因是（）。A.結(jié)晶器液面波動(dòng)大B.二次冷卻強(qiáng)度過小C.拉速過低D.鋼水過熱度不足答案：A解析：結(jié)晶器液面波動(dòng)會(huì)導(dǎo)致坯殼厚度不均，液面下降時(shí)坯殼與結(jié)晶器銅板接觸不良，液面上升時(shí)新凝固的坯殼受拉應(yīng)力，易形成縱裂紋。9.燒結(jié)礦的轉(zhuǎn)鼓指數(shù)是衡量其（）的指標(biāo)。A.還原性B.軟化性C.強(qiáng)度D.成分均勻性答案：C解析：轉(zhuǎn)鼓指數(shù)（ISO轉(zhuǎn)鼓）通過模擬運(yùn)輸和高爐內(nèi)的碰撞磨損，測試燒結(jié)礦的抗沖擊和耐磨性能，是評價(jià)燒結(jié)礦強(qiáng)度的關(guān)鍵指標(biāo)。10.下列耐火材料中，屬于堿性耐火材料的是（）。A.硅磚（SiO?>93%）B.高鋁磚（Al?O?>48%）C.鎂磚（MgO>80%）D.粘土磚（Al?O?3048%）答案：C解析：堿性耐火材料以MgO、CaO為主要成分，抗堿性渣侵蝕能力強(qiáng)，用于轉(zhuǎn)爐、電爐爐襯等；硅磚為酸性，高鋁磚、粘土磚為中性。11.高爐噴吹煤粉的主要目的是（）。A.提高鐵水溫度B.降低焦比C.增加渣量D.改善透氣性答案：B解析：噴吹煤粉可替代部分焦炭，降低高爐對焦炭的依賴，是降低煉鐵成本、提高經(jīng)濟(jì)性的關(guān)鍵技術(shù)。12.轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)控制的核心參數(shù)是（）。A.溫度與成分（C、P、S）B.渣量與渣堿度C.氧氣流量與槍位D.爐齡與爐襯厚度答案：A解析：轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)需同時(shí)滿足鋼水溫度（16001700℃）和成分（如C≤0.06%、P≤0.02%）要求，是決定鋼水質(zhì)量的關(guān)鍵。13.連鑄坯中心偏析的形成主要與（）有關(guān)。A.結(jié)晶器振動(dòng)頻率B.二次冷卻區(qū)的電磁攪拌C.鋼水凝固時(shí)溶質(zhì)元素的再分配D.拉矯機(jī)的輥縫精度答案：C解析：中心偏析是鋼水凝固過程中，溶質(zhì)元素（如C、S、P）在固相和液相中的分配系數(shù)不同，液相中的溶質(zhì)向未凝固區(qū)域富集導(dǎo)致的。14.鐵礦石的品位是指（）。A.礦石中FeO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)B.礦石中Fe的質(zhì)量分?jǐn)?shù)C.礦石中Fe?O?的質(zhì)量分?jǐn)?shù)D.礦石中金屬鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)答案：B解析：品位是鐵礦石的核心指標(biāo)，直接表示礦石中鐵元素的含量（以干基計(jì)算），常見鐵礦石品位為5065%。15.電爐煉鋼采用泡沫渣操作的主要目的是（）。A.提高電弧熱效率B.增加渣量C.降低爐襯溫度D.促進(jìn)脫碳答案：A解析：泡沫渣覆蓋電弧，減少熱輻射損失，提高電弧熱向鋼水的傳遞效率，同時(shí)保護(hù)爐襯免受電弧直接沖刷。16.高爐煉鐵中，爐渣的二元堿度是（）。A.CaO/SiO?B.(CaO+MgO)/SiO?C.CaO/(SiO?+Al?O?)D.(CaO+MgO)/(SiO?+Al?O?)答案：A解析：二元堿度（R=CaO/SiO?）是高爐渣的基本堿度指標(biāo)，影響爐渣的流動(dòng)性、脫硫能力和軟熔溫度。17.連鑄過程中，鋼水過熱度是指（）。A.鋼水溫度與結(jié)晶器水溫的差值B.鋼水溫度與凝固點(diǎn)的差值C.鋼水溫度與出鋼溫度的差值D.鋼水溫度與環(huán)境溫度的差值答案：B解析：過熱度=鋼水溫度鋼的凝固點(diǎn)（由成分決定，如普碳鋼約1500℃），過熱度過高會(huì)導(dǎo)致坯殼薄、易漏鋼，過低則可能堵塞水口。18.燒結(jié)過程中，燃料（焦粉）的主要作用是（）。A.提供熱量，產(chǎn)生高溫B.作為還原劑C.增加透氣性D.調(diào)節(jié)堿度答案：A解析：燒結(jié)燃料（焦粉或煤粉）燃燒提供熱量（占總熱量的7080%），使物料熔融粘結(jié)成塊，是燒結(jié)過程的熱源。19.轉(zhuǎn)爐煉鋼中，氧槍槍位是指（）。A.氧槍噴頭到爐底的距離B.氧槍噴頭到熔池液面的距離C.氧槍噴頭到爐口的距離D.氧槍噴頭到渣層的距離答案：B解析：槍位直接影響氧氣與熔池的接觸面積和沖擊深度，是控制脫碳速率、渣形成和溫度的關(guān)鍵操作參數(shù)。20.下列屬于煉鋼脫氧劑的是（）。A.硅鐵、錳鐵、鋁B.鐵礦石、氧化鐵皮C.石灰石、白云石D.螢石、硅石答案：A解析：脫氧劑需與氧親和力強(qiáng)，常用硅鐵（Si）、錳鐵（Mn）、鋁（Al）等，通過反應(yīng)生成氧化物進(jìn)入爐渣，降低鋼中氧含量。二、多項(xiàng)選擇題（共10題，每題2分，共20分。每題至少有2個(gè)正確選項(xiàng)，錯(cuò)選、漏選均不得分）1.影響高爐爐況順行的主要因素包括（）。A.原燃料質(zhì)量（粒度、強(qiáng)度、還原性）B.送風(fēng)制度（風(fēng)量、風(fēng)溫、富氧率）C.裝料制度（料線、批重、布料矩陣）D.爐渣性能（堿度、流動(dòng)性、脫硫能力）答案：ABCD解析：爐況順行需原燃料質(zhì)量穩(wěn)定（減少粉末）、送風(fēng)參數(shù)合理（保證足夠風(fēng)速和鼓風(fēng)動(dòng)能）、裝料制度匹配（控制煤氣流分布）、爐渣流動(dòng)性良好（避免粘結(jié)）。2.連鑄坯常見的內(nèi)部缺陷有（）。A.中心疏松B.表面縱裂紋C.中心偏析D.皮下氣泡答案：AC解析：內(nèi)部缺陷指坯殼內(nèi)部的缺陷，如中心疏松（凝固收縮未補(bǔ)縮）、中心偏析（溶質(zhì)富集）；表面縱裂紋、皮下氣泡屬于表面或近表面缺陷。3.燒結(jié)礦的質(zhì)量指標(biāo)包括（）。A.轉(zhuǎn)鼓指數(shù)（強(qiáng)度）B.還原性（RI）C.低溫還原粉化率（RDI）D.堿度（R）答案：ABCD解析：燒結(jié)礦需滿足強(qiáng)度（轉(zhuǎn)鼓）、還原性（RI越高越好）、低溫還原粉化（RDI越低越好，避免高爐上部粉末過多）、堿度（匹配高爐渣系）等要求。4.轉(zhuǎn)爐煉鋼的造渣材料包括（）。A.石灰（CaO）B.白云石（CaCO?·MgCO?）C.螢石（CaF?）D.硅石（SiO?）答案：ABCD解析：石灰是主要造渣劑（提供CaO），白云石補(bǔ)充MgO保護(hù)爐襯，螢石（CaF?）降低渣熔點(diǎn)改善流動(dòng)性，硅石（SiO?）調(diào)節(jié)堿度（當(dāng)渣堿度過高時(shí)使用）。5.高爐噴吹煤粉對煤質(zhì)的要求包括（）。A.高揮發(fā)分（提高燃燒性）B.低灰分（減少渣量）C.低硫分（降低鐵水硫含量）D.高灰熔點(diǎn)（避免風(fēng)口結(jié)渣）答案：BCD解析：噴吹煤需低灰分（灰分≤10%）、低硫（S≤0.5%）、高灰熔點(diǎn)（>1250℃，防止未燃煤粉在風(fēng)口結(jié)渣）；揮發(fā)分過高（>30%）可能導(dǎo)致爆炸風(fēng)險(xiǎn)，通常控制在1525%。6.電爐煉鋼的氧化期主要任務(wù)是（）。A.脫碳（降低C含量）B.脫磷（降低P含量）C.升溫（提高鋼水溫度）D.脫氧（降低O含量）答案：ABC解析：氧化期通過吹氧脫碳（產(chǎn)生CO氣泡攪拌熔池）、脫磷（高堿度、高氧化性渣），同時(shí)利用碳氧反應(yīng)放熱升溫；脫氧是還原期的任務(wù)。7.鐵水預(yù)處理脫硫常用的脫硫劑有（）。A.石灰（CaO）B.鎂粉（Mg）C.電石（CaC?）D.鐵礦石（Fe?O?）答案：ABC解析：脫硫劑需與硫親和力強(qiáng)，CaO、Mg、CaC?均為常用脫硫劑（反應(yīng)生成CaS、MgS等）；鐵礦石是氧化劑，用于脫硅、脫磷。8.連鑄結(jié)晶器保護(hù)渣的主要作用包括（）。A.絕熱保溫（防止鋼水表面結(jié)殼）B.潤滑坯殼（減少與結(jié)晶器摩擦）C.吸收夾雜物（吸附鋼水中的Al?O?等）D.調(diào)節(jié)傳熱（控制坯殼生長速度）答案：ABCD解析：保護(hù)渣覆蓋鋼水表面，通過熔化形成液渣層，實(shí)現(xiàn)保溫、潤滑、夾雜物吸收和傳熱調(diào)節(jié)，是連鑄關(guān)鍵輔助材料。9.高爐煉鐵的主要原料包括（）。A.鐵礦石（燒結(jié)礦、球團(tuán)礦）B.焦炭（高爐焦）C.熔劑（石灰石、白云石）D.廢鋼答案：ABC解析：高爐原料為鐵礦石（提供鐵源）、焦炭（還原劑、熱源、骨架）、熔劑（調(diào)節(jié)渣堿度）；廢鋼是轉(zhuǎn)爐/電爐原料，非高爐主要原料。10.煉鋼過程中，脫磷的必要條件是（）。A.高堿度渣（CaO含量高）B.高氧化性渣（FeO含量高）C.低溫（抑制脫磷反應(yīng)逆向進(jìn)行）D.強(qiáng)攪拌（促進(jìn)渣鋼反應(yīng)）答案：ABCD解析：脫磷反應(yīng)為2[P]+5(FeO)+4(CaO)=(4CaO·P?O?)+5[Fe]，需高堿度（提供CaO）、高氧化性（提供FeO）、低溫（反應(yīng)放熱，低溫有利）和強(qiáng)攪拌（促進(jìn)傳質(zhì)）。三、填空題（共10題，每題1分，共10分）1.高爐煉鐵的主要產(chǎn)品是（）和（）。答案：生鐵；高爐煤氣（或爐渣）2.轉(zhuǎn)爐煉鋼的“一倒”是指（）。答案：吹煉結(jié)束后第一次倒?fàn)t測溫、取樣3.連鑄坯的凝固結(jié)構(gòu)由外到內(nèi)依次為（）、（）和（）。答案：激冷層（細(xì)小等軸晶）；柱狀晶層；中心等軸晶層4.燒結(jié)過程的五個(gè)帶（自上而下）是（）、（）、（）、（）、（）。答案：燒結(jié)礦帶；燃燒帶；預(yù)熱干燥帶；過濕帶；原始料層5.電爐煉鋼的三個(gè)主要階段是（）、（）、（）。答案：熔化期；氧化期；還原期6.鐵水預(yù)處理脫硫的主要反應(yīng)式是（）（以CaO為例）。答案：CaO+[S]+[C]=CaS+CO↑7.高爐煤氣的熱值約為（）kJ/m3，屬于低熱值煤氣。答案：300040008.連鑄拉速是指（），單位為（）。答案：鑄坯從結(jié)晶器拉出的速度；m/min9.煉鋼用氧氣的純度要求≥（）%，以減少氮?dú)鈱︿撍奈廴?。答案?9.510.高爐爐缸的主要作用是（）和（）。答案：儲(chǔ)存鐵水和爐渣；完成渣鐵分離四、簡答題（共5題，每題6分，共30分）1.簡述高爐煉鐵中“爐溫”的定義及判斷方法。答案：爐溫指高爐內(nèi)熱狀態(tài)，通常用鐵水含硅量[Si]表示（[Si]每升高0.1%，爐溫約升高1015℃）。判斷方法包括：（1）鐵水物理狀態(tài)：鐵水流動(dòng)性好、表面“油皮”薄，說明爐溫合適；鐵水粘稠、表面結(jié)皮，可能爐溫低。（2）爐渣狀態(tài)：爐渣流動(dòng)性好、斷口呈灰色玻璃狀，說明爐溫合適；爐渣發(fā)粘、斷口呈石頭狀，可能爐溫低。（3）風(fēng)口狀態(tài)：風(fēng)口明亮、無掛渣，說明爐溫合適；風(fēng)口發(fā)暗、有掛渣，可能爐溫低。（4）儀表數(shù)據(jù)：熱風(fēng)壓力、透氣性指數(shù)穩(wěn)定，爐頂溫度正常。2.轉(zhuǎn)爐煉鋼中，為什么要控制終點(diǎn)鋼水的氧含量？如何降低終點(diǎn)氧含量？答案：控制終點(diǎn)氧含量的原因：（1）氧含量過高會(huì)導(dǎo)致鋼水凝固時(shí)析出CO氣泡（產(chǎn)生氣孔），降低鋼的塑性和韌性。（2）氧含量高會(huì)增加脫氧劑消耗（如鋁、硅鐵），提高成本。（3）氧含量高會(huì)加劇合金元素的氧化（如錳、鉻），影響成分控制。降低終點(diǎn)氧含量的方法：（1）控制終點(diǎn)碳含量（[C]越高，[O]越低，符合CO平衡）。（2）終點(diǎn)前適當(dāng)降低槍位，加強(qiáng)熔池?cái)嚢?，促進(jìn)CO反應(yīng)完全。（3）采用復(fù)吹轉(zhuǎn)爐（底吹氬氣/氮?dú)猓?，?qiáng)化熔池?cái)嚢?，減少鋼水氧化性。3.連鑄過程中，二次冷卻的作用是什么？常用的冷卻方式有哪些？答案：二次冷卻的作用：（1）繼續(xù)凝固結(jié)晶器導(dǎo)出的坯殼，使鑄坯完全凝固。（2）控制鑄坯表面溫度，避免溫度波動(dòng)過大導(dǎo)致裂紋（如回溫≤100℃/m）。（3）支撐鑄坯，防止鼓肚變形（通過輥道夾持）。常用冷卻方式：（1）水噴霧冷卻（最常用，水與空氣混合成霧狀噴至坯面，冷卻均勻）。（2）氣水冷卻（壓縮空氣霧化水，冷卻強(qiáng)度可調(diào)，適用于高拉速連鑄）。（3）干式冷卻（僅用空氣，冷卻強(qiáng)度低，用于特殊鋼種）。4.簡述燒結(jié)礦與球團(tuán)礦的主要區(qū)別（從原料、工藝、性能三方面）。答案：（1）原料：燒結(jié)礦以細(xì)粒鐵礦粉（0.074mm占60%以上）、熔劑（石灰、白云石）、燃料（焦粉）為原料；球團(tuán)礦以精礦粉（更細(xì)，0.044mm占80%以上）、粘結(jié)劑（膨潤土）為原料。（2）工藝：燒結(jié)是布料后點(diǎn)火，燃料自下而上燃燒，物料熔融粘結(jié)成塊；球團(tuán)是精礦粉造球（圓盤/滾筒造球機(jī)），然后干燥、預(yù)熱、焙燒（豎爐/鏈篦機(jī)回轉(zhuǎn)窯），通過固相擴(kuò)散粘結(jié)成球。（3）性能：燒結(jié)礦孔隙率高（2535%）、還原性好，但強(qiáng)度較低（轉(zhuǎn)鼓指數(shù)6575%）；球團(tuán)礦孔隙率低（1525%）、強(qiáng)度高（轉(zhuǎn)鼓指數(shù)≥90%），但還原性略差（需控制焙燒溫度）。5.電爐煉鋼中，為什么要采用“留鋼留渣”操作？答案：“留鋼留渣”是指電爐出鋼時(shí)保留部分鋼水（約1020%）和爐渣（約3050%）。其作用包括：（1）加速下一爐熔化：殘留鋼水提供熱量，縮短熔化時(shí)間（可降低電耗1015kWh/t）。（2）利用殘留渣的氧化性：殘留渣中含F(xiàn)eO（約2030%），可提前參與脫磷反應(yīng)，減少石灰消耗。（3）保護(hù)爐襯：殘留渣覆蓋爐底，避免下一爐裝料時(shí)廢鋼沖擊爐襯，延長爐齡。（4）穩(wěn)定操作：殘留鋼水可平衡成分波動(dòng)（如廢鋼成分不穩(wěn)定時(shí)），提高鋼水質(zhì)量一致性。五、綜合應(yīng)用題（共2題，每題10分，共20分）1.某高爐使用磁鐵礦（Fe?O?）煉鐵，礦石品位58%（Fe含量），焦炭含碳85%，噴吹煤粉含碳75%。已知噸鐵消耗礦石1.6t，焦炭450kg，煤粉150kg，計(jì)算：（1）噸鐵需要的總碳量（焦炭+煤粉中的碳）；（2）若高爐內(nèi)碳的利用率（參與還原的碳占總碳的比例）為40%，計(jì)算還原1噸鐵需要的CO量（假設(shè)還原反應(yīng)為Fe?O?+4CO=3Fe+4CO?）。答案：（1）總碳量=焦炭碳量+煤粉碳量=450kg×85%+150kg×75%=382.5kg+112.5kg=495kg。（2）1噸鐵中Fe的物質(zhì)的量=1000kg/55.85g/mol≈17905mol（Fe原子量55.85）。根據(jù)反應(yīng)式Fe?O?+4CO=3Fe+4CO?，3molFe需4molCO，因此17905molFe需CO量=17905×(4/3)≈23873mol。CO的摩爾質(zhì)量28g/mol，故CO質(zhì)量=23873mol×28g/mol≈668,444g≈668.4kg。碳利用率40%，則實(shí)際參與還原的碳量=總碳量×40%=495kg×40%=198kg。CO中C的質(zhì)量占比=12/28=3/7，因此CO中C的質(zhì)量=668.4kg×(3/7)≈286.5kg。驗(yàn)證：286.5kg（實(shí)際需要的還原碳）與198kg（實(shí)際提供的還原碳）存在差異，說明題目中碳利用率可能指CO的利用率（即CO參與還原后生成CO?，部分CO未參與反應(yīng)）。正確計(jì)算應(yīng)為：還原1molFe需(4/3)molCO，1噸鐵需CO=17905×(4/3)=23873mol，質(zhì)量=23873×28=668,444g=668.4kg。CO由碳燃燒生成：C+0.5