2024年冶金工業(yè)技能鑒定練習題及答案詳解一、單項選擇題（每題2分，共20題，合計40分）1.高爐煉鐵過程中，主要的還原劑是（）。A.CO和H?B.CO?和N?C.FeO和SiO?D.CaO和MgO答案：A解析：高爐內焦炭燃燒生成CO，部分H?來自爐料水分或燃料中的氫，二者作為還原劑將鐵礦石中的鐵氧化物還原為金屬鐵。2.轉爐煉鋼時，氧氣頂吹轉爐的主要熱源是（）。A.電能B.鐵水物理熱與元素氧化放熱C.煤氣燃燒熱D.廢鋼熔化熱答案：B解析：轉爐煉鋼的熱量主要來自鐵水中硅、錳、碳等元素氧化釋放的化學熱（占70%80%）和鐵水本身的物理熱（占20%30%）。3.連鑄過程中，結晶器的主要作用是（）。A.加熱鋼水B.初步凝固形成坯殼C.均勻成分D.控制拉速答案：B解析：結晶器是連鑄機的“心臟”，鋼水在結晶器內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.軋鋼生產中，延伸系數的定義是（）。A.軋后長度與軋前長度之比B.軋前長度與軋后長度之比C.軋后截面積與軋前截面積之比D.軋前截面積與軋后截面積之比答案：A解析：延伸系數（μ）=軋后長度（L?）/軋前長度（L?），根據體積不變定律，μ也等于軋前截面積（F?）/軋后截面積（F?）。5.高爐爐渣的主要成分是（）。A.CaO、SiO?、Al?O?、MgOB.FeO、CaS、P?O?、MnOC.C、Fe?C、FeO、CO?D.H?O、CO、N?、H?答案：A解析：高爐渣由礦石中的脈石（SiO?、Al?O?）、熔劑（CaO、MgO）及少量其他氧化物組成，典型成分為CaO（35%45%）、SiO?（30%40%）、Al?O?（10%18%）、MgO（5%12%）。6.轉爐終點控制的“雙命中”指（）。A.溫度和碳含量同時達標B.磷含量和硫含量同時達標C.氧含量和氮含量同時達標D.成分和重量同時達標答案：A解析：“雙命中”是轉爐煉鋼終點控制的核心目標，即出鋼時鋼水溫度和碳含量同時達到目標值，減少補吹次數。7.連鑄坯的“中心偏析”缺陷主要是由于（）。A.結晶器振動頻率過高B.二次冷卻強度不足C.凝固末期鋼液流動導致溶質富集D.拉速過快答案：C解析：中心偏析是連鑄坯凝固過程中，樹枝晶間富含溶質（如C、P、S）的鋼液在凝固末期向中心流動并富集形成的。8.高爐噴吹煤粉的主要目的是（）。A.提高爐溫B.降低焦比C.增加煤氣量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、提高經濟效益的關鍵技術。9.軋鋼工藝中，“控制軋制”的核心是（）。A.提高軋制溫度B.細化奧氏體晶粒C.增加軋制道次D.降低軋制壓力答案：B解析：控制軋制通過調整加熱溫度、變形量和終軋溫度，細化奧氏體晶粒并促進相變產物（如鐵素體、珠光體）細化，提高鋼材力學性能。10.煉鋼用活性石灰的主要特點是（）。A.CaO含量低，氣孔率高B.CaO含量高，氣孔率低C.CaO含量高，氣孔率高D.CaO含量低，氣孔率低答案：C解析：活性石灰通過優(yōu)化煅燒工藝（溫度10501250℃）制成，具有高CaO含量（>90%）、高氣孔率（>40%）和小晶粒尺寸，反應活性強，利于造渣。11.高爐有效容積的計算基準是（）。A.從爐底到爐喉上沿的容積B.從鐵口中心線到爐喉上沿的容積C.從風口中心線到爐喉下沿的容積D.從死鐵層上表面到爐喉下沿的容積答案：D解析：高爐有效容積（V）是指從死鐵層上表面（鐵口中心線以下100300mm）到爐喉下沿之間的容積，是衡量高爐生產能力的核心指標。12.轉爐吹煉過程中，“返干”現(xiàn)象是指（）。A.爐渣變稀，金屬噴濺B.爐渣變稠，甚至結塊C.鋼水溫度急劇下降D.氧氣流量突然增大答案：B解析：返干是由于吹煉中期脫碳速度加快，爐渣中FeO被消耗，導致爐渣熔點升高、流動性變差，甚至出現(xiàn)爐渣與金屬分離的現(xiàn)象。13.連鑄二冷區(qū)采用氣霧冷卻的主要目的是（）。A.提高冷卻強度B.減少鑄坯表面裂紋C.降低水耗D.均勻冷卻答案：B解析：氣霧冷卻是將壓縮空氣與水混合成細小霧滴噴向鑄坯表面，冷卻均勻且強度可控，可減少因局部冷卻過快導致的表面裂紋（如角部橫裂）。14.軋鋼生產中，“寬展”是指（）。A.軋件長度方向的延伸B.軋件寬度方向的增加C.軋件厚度方向的減薄D.軋件斷面的收縮答案：B解析：寬展（Δb）=軋后寬度（b?）軋前寬度（b?），是金屬在軋制過程中沿寬度方向的塑性變形。15.高爐煤氣的主要可燃成分是（）。A.CO和H?B.CH?和C?H?C.CO?和N?D.O?和H?O答案：A解析：高爐煤氣主要成分為CO（20%30%）、CO?（15%20%）、N?（50%55%）、H?（1%5%），其中CO和H?是可燃成分，熱值約30004000kJ/m3。16.轉爐煉鋼中，“終點氧含量”過高會導致（）。A.鋼水流動性差B.合金收得率降低C.脫磷效果變差D.溫度不足答案：B解析：終點氧含量（[O]）過高時，加入的合金元素（如Si、Mn）會優(yōu)先與氧反應，降低合金收得率，增加成本。17.連鑄坯“縮孔”缺陷主要出現(xiàn)在（）。A.鑄坯表面B.鑄坯角部C.鑄坯中心D.鑄坯皮下答案：C解析：縮孔是鋼水凝固時體積收縮未被及時補縮導致的，主要出現(xiàn)在鑄坯中心區(qū)域，嚴重時需通過切割去除。18.高爐“爐缸堆積”的主要特征是（）。A.爐頂溫度升高B.鐵水含硫量降低C.風口工作不均，局部掛渣D.煤氣利用率提高答案：C解析：爐缸堆積時，爐缸中心透氣性差，風口易出現(xiàn)局部不活躍、掛渣或涌渣現(xiàn)象，鐵水溫度低且含硫量升高。19.熱軋帶鋼生產中，“卷取溫度”主要影響（）。A.帶鋼厚度精度B.帶鋼表面質量C.帶鋼力學性能D.帶鋼寬度精度答案：C解析：卷取溫度通過控制相變產物（如鐵素體、珠光體、貝氏體）的類型和比例，直接影響帶鋼的強度、韌性和加工性能。20.煉鋼用螢石的主要作用是（）。A.提高爐渣堿度B.降低爐渣熔點，改善流動性C.增加爐渣氧化性D.脫除鋼水中的氫答案：B解析：螢石（主要成分為CaF?）可與爐渣中的SiO?反應生成低熔點的CaSiF?，降低爐渣熔點，促進爐渣流動和化渣。二、多項選擇題（每題3分，共10題，合計30分）1.高爐爐料結構通常包括（）。A.燒結礦B.球團礦C.天然塊礦D.焦炭答案：ABC解析：高爐爐料由含鐵原料（燒結礦、球團礦、天然塊礦）和燃料（焦炭、煤粉）組成，其中燒結礦、球團礦、天然塊礦統(tǒng)稱“礦石”，是爐料結構的主體。2.轉爐煉鋼造渣材料包括（）。A.石灰B.白云石C.鐵礦石D.螢石答案：ABCD解析：造渣材料包括堿性材料（石灰、白云石）、氧化劑（鐵礦石、氧化鐵皮）和助熔劑（螢石、硅石），共同作用是脫磷、脫硫并保護爐襯。3.連鑄坯常見表面缺陷有（）。A.表面裂紋B.夾渣C.皮下氣泡D.中心疏松答案：ABC解析：表面缺陷主要包括表面裂紋（縱裂、橫裂）、夾渣、皮下氣泡等；中心疏松屬于內部缺陷。4.軋鋼工藝中，控制冷卻的目的包括（）。A.細化晶粒B.提高強度C.改善韌性D.減少氧化鐵皮答案：ABC解析：控制冷卻是通過調整冷卻速度和終冷溫度，促進有利相變（如鐵素體+珠光體向貝氏體轉變），細化組織，提高鋼材綜合性能。5.高爐強化冶煉的措施包括（）。A.提高風溫B.增加噴煤量C.降低頂壓D.優(yōu)化爐料結構答案：ABD解析：強化冶煉的核心是提高冶煉強度（單位時間內處理的爐料量），措施包括提高風溫、增加噴煤量、提高頂壓（改善透氣性）、優(yōu)化爐料結構（提高熟料比）等。6.轉爐吹煉過程中，影響脫磷的因素有（）。A.爐渣堿度B.爐渣氧化性C.吹煉溫度D.鋼水碳含量答案：ABCD解析：脫磷反應（2[P]+5(FeO)+4(CaO)=(4CaO·P?O?)+5[Fe]）是放熱反應，低溫、高堿度（CaO/SiO?>2.5）、高氧化性（FeO含量15%20%）和低碳含量（碳低則氧活度高）有利于脫磷。7.連鑄過程中，“保護渣”的主要作用是（）。A.絕熱保溫B.防止鋼水氧化C.潤滑結晶器D.吸收非金屬夾雜物答案：ABCD解析：保護渣覆蓋在結晶器鋼水表面，可隔絕空氣防止氧化（絕熱保溫）、形成液渣膜潤滑坯殼（減少摩擦）、吸收上浮的夾雜物（凈化鋼水）。8.軋鋼生產中，“板形”不良的表現(xiàn)形式有（）。A.波浪B.瓢曲C.厚度不均D.邊部減薄答案：AB解析：板形是指板帶材的平直度，不良表現(xiàn)為波浪（邊浪、中浪）、瓢曲等；厚度不均屬于尺寸精度問題，邊部減薄是斷面形狀問題。9.高爐“懸料”的主要原因包括（）。A.爐料粉末多，透氣性差B.爐溫劇烈波動C.煤氣流分布失常D.鐵水流動性好答案：ABC解析：懸料是爐料下降受阻的現(xiàn)象，原因包括爐料粉末多（透氣性差）、爐溫波動（爐料粘結）、煤氣流分布失常（局部壓力過高）等；鐵水流動性好與懸料無關。10.煉鋼用脫氧劑的選擇原則包括（）。A.脫氧能力強B.生成的脫氧產物易上浮排除C.成本低D.不影響鋼的性能答案：ABCD解析：脫氧劑需滿足：脫氧能力強（與氧親和力大）、產物密度?。ㄒ咨细〕稍?、成本低且不引入有害元素（如鋁脫氧需控制夾雜物形態(tài)）。三、填空題（每題2分，共10題，合計20分）1.高爐煉鐵的基本反應是鐵礦石的（）反應。答案：還原解析：高爐內鐵礦石（Fe?O?、Fe?O?）被CO、H?還原為金屬鐵（Fe），是煉鐵的核心反應。2.轉爐煉鋼中，“渣量”通?？刂圃冢ǎ﹌g/t鋼左右。答案：80120解析：轉爐渣量主要取決于鐵水硅含量（硅含量高則渣量增加），一般為80120kg/t鋼。3.連鑄“拉速”的單位是（）。答案：m/min解析：拉速（v）指鑄坯從結晶器拉出的速度，單位為米每分鐘（m/min），是連鑄生產效率的關鍵參數。4.軋鋼“加熱爐”的主要燃料有（）、重油、煤氣等。答案：天然氣解析：加熱爐常用燃料包括天然氣（清潔高效）、重油（熱值高）、煤氣（如焦爐煤氣、高爐煤氣）等。5.高爐“焦炭負荷”是指（）與焦炭用量的比值。答案：礦石用量解析：焦炭負荷（K）=礦石量（t）/焦炭量（t），反映焦炭的利用效率，負荷越高，焦比越低。6.轉爐“供氧強度”的定義是（）。答案：單位時間內每噸鋼的供氧量（m3/(t·min)）解析：供氧強度（I）=總氧量（m3）/（鋼水量（t）×吹氧時間（min）），通常為3.54.5m3/(t·min)。7.連鑄“二次冷卻區(qū)”是指從（）到拉矯機之間的區(qū)域。答案：結晶器下口解析：二次冷卻區(qū)（二冷區(qū)）承接結晶器，對鑄坯進行噴水或氣霧冷卻，促進坯殼繼續(xù)凝固。8.軋鋼“軋制壓力”的計算公式為（）。答案：P=K·F（K為單位壓力，F(xiàn)為接觸面積）解析：軋制壓力（P）是軋輥對軋件的總壓力，等于單位壓力（K，與材料強度、變形程度等有關）乘以軋件與軋輥的接觸面積（F）。9.高爐“鐵水含硅量”是判斷（）的重要指標。答案：爐溫解析：鐵水[Si]含量與爐溫正相關，[Si]升高（如>0.6%）通常表示爐溫過高，[Si]降低（如<0.3%）表示爐溫不足。10.轉爐“出鋼溫度”需比鋼水熔點高（）℃。答案：50100解析：出鋼溫度（T）=鋼水熔點（T熔）+過熱度（ΔT），ΔT一般為50100℃，確保鋼水在運輸和澆鑄過程中不凝固。四、簡答題（共4題，合計40分）1.（封閉型，10分）簡述高爐爐前操作的主要內容。答案：高爐爐前操作是高爐生產的關鍵環(huán)節(jié)，主要內容包括：（1）按時打開鐵口，放出鐵水和爐渣（出鐵出渣）；（2）維護鐵口，確保鐵口深度、角度符合要求（防止鐵水穿透爐墻）；（3）處理撇渣器（小井），實現(xiàn)鐵渣分離；（4）清理爐前設備（如泥炮、開口機），確保正常運行；（5）觀察鐵水、爐渣狀態(tài)（如鐵水溫度、爐渣流動性），反饋調整高爐操作。2.（開放型，10分）分析連鑄坯表面縱裂紋的成因及預防措施。答案：成因：（1）結晶器內坯殼生長不均勻（如結晶器錐度不合適、保護渣潤滑不良）；（2）鋼水成分波動（如碳含量在0.10%0.16%的“包晶鋼”易裂）；（3）二次冷卻強度過大，導致坯殼受拉應力；（4）結晶器液面波動大（>±5mm），破壞渣膜連續(xù)性。預防措施：（1）優(yōu)化結晶器錐度（根據鋼種調整），使用性能良好的保護渣（控制熔速、粘度）；（2）穩(wěn)定鋼水成分（避免包晶鋼成分區(qū)間），降低硫、磷含量（減少晶界弱化）；（3）調整二冷配水（弱冷為主），避免局部冷卻過快；（4）穩(wěn)定結晶器液面（采用液面自動控制，波動≤±3mm）。3.（封閉型，10分）轉爐煉鋼終點控制的任務有哪些？答案：轉爐終點控制的任務是確保出鋼時鋼水滿足以下要求：（1）溫度達標（符合連鑄或后續(xù)工藝要求）；（2）成分達標（碳、磷、硫等元素含量符合鋼種規(guī)格）；（3）合適的氧含量（避免合金收得率過低或鋼水過氧化）；（4）爐渣性能良好（堿度、氧化性符合出鋼要求，減少下渣量）。4.（開放型，10分）軋鋼生產中，如何提高帶鋼的尺寸精度？答案：提高帶鋼尺寸精度（厚度、寬度、長度）的措施包括：（1）厚度控制：采用AGC（自動厚度控制）系統(tǒng)，通過調整輥縫、軋制壓力或張力補償厚度偏差；（2）寬度控制：優(yōu)化立輥軋制規(guī)程（調整側壓量），控制板坯寬度和加熱溫度均勻性（減少邊部溫降）；（3）長度控制：精確計算延伸系數，采用激光測長儀實時監(jiān)控，調整終軋速度；（4）設備維護：定期校準軋輥輥型（如CVC、PC軋機），減少輥縫磨損；（5）工藝優(yōu)化：穩(wěn)定軋制溫度（避免溫度波動導致變形抗力變化），控制軋制速度（減少動態(tài)變規(guī)格時的尺寸波動）。五、計算題（共2題，合計20分）1.（10分）某高爐日產生鐵4800t，消耗焦炭1800t，噴吹煤粉960t（煤粉置換比0.8），計算該高爐的綜合焦比（kg/t）。解析：綜合焦比=（焦炭用量+煤粉用量×置換比）/生鐵產量=（1800×1000+960×1000×0.8）/4800=（1,800,000+768,000）/4800=2,568,000/4800=535kg/t答案：535kg/t2.（10分）某轉爐冶煉Q235鋼，鋼水量150t，終點[C]=0.06%（目標[C]=0.08%），需加入硅鐵（含Si=75%，Si回收率85%）和增碳劑（含C=98%，C回收率90%）調整成分。已知：[Si]目標=0.20%（初始[Si]=0.02%），計算硅鐵和增碳劑加入量（保留兩位小數）。解析：（1）硅鐵加入量計算：需增加的[Si]量=0.20%0.02%=0.18%=0.0018硅鐵加入量（kg）=（鋼水量×需增[Si]量）/（硅鐵含Si量×回收率）=（150×1000×0.0018）/（0.75×0.85）=（270）/（0.6375）≈423.53kg（2）增碳劑加入量計算：需增加的[C]量=0.08%0.06%=0.02%=0.0002增碳劑加入量（kg）=（鋼水量×需增[C]量）/（增碳劑含C量×回收率）=（150×1000×0.0002）/（0.98×0.90）=（30）/（0.882）≈34.01kg答案：硅鐵約423.53kg，增碳劑約34.01kg六、綜合分析題（共1題，合計20分）某高爐近期出現(xiàn)爐溫波動大（鐵水[Si]在0.2%0.8%之間波動）、渣鐵分離困難（渣中帶鐵多）的問題，試分析可能原因并提出調整措施。答案：可能原因分析：（1）爐料質量波動：燒結礦/球團礦強度下降（