2024年冶金工業(yè)技能鑒定考試-鋼鐵冶金筆試歷年真題薈萃含答案

2024年冶金工業(yè)技能鑒定考試-鋼鐵冶金筆試歷年真題薈萃含答案（圖片大小可自由調整）答案解析附后卷I一.參考題庫(共25題)1.什么是合成造渣劑，它有什么作用？2.氧氣煉鋼爐渣中以下鐵氧化物哪種最穩(wěn)定（）A、Fe2O3B、Fe3O4C、FeO3.高爐冶煉強度4.焦炭的主要質量要求是：含碳量高，反應性高，反應后強度高。5.非鐵元素的還原。脫硫、滲碳，氣化反應的主要區(qū)域在（）A、滴落帶B、爐缸渣鐵貯存區(qū)C、風口帶D、燃燒帶6.試比較兩種氣態(tài)還原劑CO、H2在高爐還原過程中的特點。7.理論燃燒溫度8.轉爐爐容比9.鋼中非金屬夾雜物的主要危害？10.請簡述氧氣射流的概念及其作用。11.高爐冶煉對焦炭質量的要求？12.減少鋼中的氧化物夾雜的措施？13.請簡述鐵水預處理對純凈鋼生產的意義。14.當前世界上大多數(shù)高爐在節(jié)約碳素消耗方面所共同存在的問題是什么？如何解決？15.請簡述泡沫渣的作用和影響泡沫渣的因素。16.澆注溫度17.冶煉低碳鋼時，隨渣中氧化鐵含量的增加，鋼中的溶解氧（）A、增加B、降低C、無變化D、與鋼中氧無關18.高爐內型是指高爐冶煉的空間輪廓，組成部分是由爐缸、爐腹、爐腰（）A、爐身及爐頂B、爐基及爐頂C、爐身及爐基D、爐身及爐喉19.高爐實施高壓操作后，鼓風動能有增大的趨勢。20.爐外精煉中包含哪些精煉手段及這些精煉手段的功能、代表工藝（至少2種）。21.燒結料層的自動蓄熱現(xiàn)象，主要是由于燃料在料層中的偏析所致。22.任何種類的高爐休風操作，首先要關閉的閥門是（）A、熱風閥B、混風閥C、冷風閥D、煙道閥23.連請簡述鑄機的主要設備24.鋼中氮的危害以及氮的來源？25.高堿度燒結礦的主要粘結相是（）A、硅酸鹽類B、鐵酸鈣C、硅酸鹽和鐵酸鈣卷II一.參考題庫(共25題)1.氧氣轉爐煉鋼過程發(fā)生的乳化、泡沫可以（），因而可以加快渣－鐵間反應A、增加渣－鐵間接觸面積B、提高爐渣溫度C、提高爐渣氧化鐵含量D、減少渣－鐵間接觸面積2.偏析概念，影響顯微偏析的主要因素？3.電爐爐壁氧燃槍的主要作用為（）A、脫氣B、升溫C、脫磷D、助熔4.煉鋼中硅和氧的化學反應是（）A、放熱反應B、吸熱反應C、不吸熱也不放熱5.雙渣操作6.轉爐煉鋼前期熔池溫度低，有利于（）反應A、脫碳B、脫硫C、脫氧D、脫磷7.對造渣制度的要求是什么？8.確定合理的供氧制度的主要依據(jù)是什么？9.簡述連鑄的優(yōu)越性？10.請簡述氧化期造渣的特點。11.爐料下降的空間條件是如何形成的？12.用水當量的概念分析影響高爐爐頂煤氣溫度、爐缸渣鐵溫度的因素。13.通過AOD真空處理可降低鋼液碳含量。（）14.鋼的結晶需要哪兩個條件？15.熱風爐倒流休風的操作內容包括： ①開熱風閥 ②通知高爐 ③開煙道閥 ④開燃燒閥。 正確的操作順序是（）A、①②③④B、②③④①C、③④①②D、④①②③16.簡述保護渣的功能？17.提高連鑄坯純凈度的途徑18.實現(xiàn)厚料層燒結工藝的重要技術措施是燒結偏析布料。19.減少吹損的主要途徑？20.復吹轉爐的冶金特點有哪些？21.用蘇打灰進行鐵水脫硫的優(yōu)點是什么？22.熔渣的氧化性23.降低焦比的途徑有哪些？24.爐渣在高爐冶煉中的作用25.簡述燒結礦的固結機理，何種液相利于燒結礦質量的提高？卷III一.參考題庫(共25題)1.偏析2.煉鋼終渣∑FeO一般控制在（）A、3-5%B、8-15%C、25－30%3.有利于脫磷反應的工藝條件？4.高阻抗電弧爐有何特點？5.請簡述脫磷前的鐵水預脫硅。6.主要冶金過程有哪些？7.耦合反應的平衡常數(shù)是與之相關的簡單反應平衡常數(shù)的組合。8.HI-Smelt法9.單渣操作10.偏析鋼11.氧氣煉鋼過程鐵液中雜質組元氧化以間接氧化為主，主要是因為（）A、氧氣同熔池接觸的表面上大量存在的是鐵原子B、氧槍供氧速度不足C、爐渣氧化鐵含量低12.吹煉中期爐渣特點及礦物組成？13.請簡述鐵水預處理的內容，意義，優(yōu)越性。14.進行富氧鼓風時，一般采用的配合操作是（）A、噴煤B、高壓C、大風量D、小風量15.高爐強化冶煉包括哪些內容及如何實現(xiàn)強化冶煉？16.有利于脫磷反應的工藝條件？17.什么是轉爐的靜態(tài)模型控制？18.目前煉鋼過程希望的鐵水Si含量一般為多少，鐵水硅含量的高低對轉爐冶煉會產生什么影響。19.石灰活性度的概念？20.水當量21.簡述高爐冶煉過程的特點及三大主要過程。22.簡述改善燒結料層透氣性的對策。23.短渣24.提高風溫可采取什么措施？風溫的進一步提高受何限制？25.氧氣轉爐煉鋼中所謂“火點”區(qū)是指（）A、氧氣流股與周圍爐氣作用區(qū)域B、轉爐底吹氣流與鋼液作用區(qū)域C、氧氣流股與周圍泡沫渣作用區(qū)域D、氧氣流股沖擊金屬熔池形成的作用區(qū)域卷I參考答案一.參考題庫1.參考答案: 合成造渣劑是用石灰加入適量的氧化鐵皮、螢石、氧化錳或其他氧化物等熔劑，在低溫下預制成型。這種合成渣劑熔點低、堿度高、成分均勻、粒度小、且在高溫下易碎裂，成渣速度快，因而改善了冶金效果，減輕了煉鋼造渣負荷。2.參考答案:C3.參考答案: 是高爐冶煉過程強化的程度，以每晝夜D.燃燒的干焦量來衡量：冶煉強度（I）=干焦耗用量/有效容積×實際工作日[t/（m3·D.]4.參考答案:錯誤5.參考答案:A6.參考答案: （1）用CO還原，除Fe3O4→FeO外，均為放熱反應；用H2還原，全部曲線向下斜，均為吸熱反應； （2）低于810℃，CO的還原能力>H2的還原能力，反之則反； （3）CO作為還原劑，F(xiàn)eO→Fe位置最高，最難還原；H2作為還原劑，F(xiàn)e3O4→Fe位置最高，最難還原 （4）H2分子量小，粘度低，易擴散，故其還原的動力學條件較好。 理論上，570℃以下也可還原出金屬Fe，實際上動力學條件差，很難還原出金屬Fe。Fe2O3極易還原，Kp很大，平衡還原劑濃度很低，曲線幾乎與橫軸重合。實際還原劑需要量是由FeO→Fe這一步決定的!高爐內除Fe2O3→Fe3O4外，還原反應均為可逆反應，還原劑CO、H2需要過量。即氣相還原有一個過剩系數(shù)。7.參考答案: 就是在與周圍環(huán)境絕熱（無熱損失）的條件下，所有由燃料和鼓風帶入的顯熱（物理熱）及其碳素燃燒放出的化學熱，全部傳給燃燒產物—爐缸煤氣，這時煤氣達到的溫度稱為理論燃燒溫度8.參考答案: 轉爐的有效容積（Ⅴ）與公稱容量（T）的比值，它表示單位公稱容量所占有的爐膛有效容積的大小。9.參考答案: 鑄坯缺陷：表面夾渣；裂紋； 鋼材缺陷：熱軋鋼板（夾渣、翹皮、分層、超聲波檢查不合等）；冷軋鋼板（裂紋、灰白線帶、起皮、鼓包等）； 鋼材性能：加工性能（沖壓、拉絲、各向異性等）；機械性能（延性、韌性、抗疲勞破壞性能等）；耐腐蝕性能、焊接性能、抗HIC性能等。10.參考答案: 概念：轉爐煉鋼通過向熔池供氧來去除金屬液中的雜質元素，同時向熔池中吹氣以強化攪拌，實現(xiàn)快速煉鋼。供氧是通過氧槍噴頭向熔池吹入超音速氧氣射流來實現(xiàn)的，即氧氣射流。 物理作用：氧流作用下熔池的循環(huán)運動，動量傳遞，氧壓或氧速越高，凹坑越深，攪拌加劇。 化學作用：直接氧化，-氧氣射流直接與雜質元素產生氧化反應；間接氧化---氧氣射流先與Fe反應生成后FeO，F(xiàn)eO傳氧給雜質元素。間接氧化為主，因氧流是集中于作用區(qū)附近（4％的面積），而不是高度分散在熔池中。11.參考答案: （1）機械強度：因焦碳在下部高溫區(qū)起支撐骨架作用，強度必須好。其中：M40抗碎強度高，M10抗磨強度低為好。 （2）固定炭要高，灰份要低。固定碳提高1%，降焦比2%?；曳莩倒潭ㄌ纪?，還影響強度。增加堿性溶劑用量?；曳菰?%，焦比降2%，產量增3%。 （3）粒度要均勻，粉末要少。 （4）含硫，磷等雜質要少。 （5）水份要穩(wěn)定。12.參考答案: （1）最大限度地減少外來夾雜； （2）有效控制內生夾雜； （3）防止或減少鋼液的二次氧化。13.參考答案: 14.參考答案: 適宜直接還原度和最低碳素消耗歷史上曾出現(xiàn)過兩種絕對化觀點，認為高爐的理想行程應該是：其一（法國的學者），認為100%的間接還原好，因為直接還原劇烈耗熱；其二（荷蘭的學者），認為100%的直接還原好，因為間接還原劑用量多。 分析可知，高溫區(qū)直接還原的產物CO上升到高爐上部（中、低溫區(qū)）仍可參與間接還原，這樣既節(jié)約了還原劑又少消耗了熱量。理想行程應該是：直接還原產生的CO和用于提供熱量消耗產生的CO剛好滿足間接還原和高爐對總的熱量的需要。降低高爐燃料比的方向→研究如何降低rd和Q。15.參考答案: 泡沫渣是指在不增大渣量的情況下，使爐渣呈很厚的泡沫狀。采用長弧泡沫渣操作可以增加電爐輸入功率，提高功率因數(shù)及熱效率；降低電爐冶煉電耗，縮短了冶煉時間；減少了電弧熱輻射對爐壁及爐蓋的熱損失；泡沫渣有利于爐內化學反應，特別有利于脫P、C及去氣（N、H）。 影響泡沫渣的因素：吹氧量；熔池含碳量；爐渣的物理性能（粘度、表面張力）；爐渣的化學性能（FeO、堿度）；熔池溫度；渣量。16.參考答案: 指中間包內的鋼液溫度。17.參考答案:A18.參考答案:D19.參考答案:錯誤20.參考答案: （1）渣洗。功能：脫硫、脫氧、去夾雜。代表工藝：同爐渣洗、異爐渣洗； （2）真空。功能：脫氣、脫氧、脫碳。代表工藝：VD、RH； （3）攪拌。功能：均勻成分和溫度、凈化鋼液、促進其它冶金反應。代表工藝：除了渣洗外所有精煉工藝。 （4）加熱。功能：調溫、保證精煉時間。代表工藝：LF、CAS-OB； （5）噴吹。功能：高效加入反應劑。代表工藝：SL、WF。21.參考答案:錯誤22.參考答案:B23.參考答案: 鋼水包； 鋼包回轉臺； 中間包及其運載設備； 連鑄結晶器； 二次冷卻裝置； 拉坯矯直裝置； 引錠裝置； 鑄坯的切割設備。24.參考答案: 1.氮的危害：氮含量高的鋼種長時間放置，將會變脆，這一現(xiàn)象稱為“老化”或“時效”。 2.氮的來源： （1）氧氣 （2）爐氣和大氣 （3）金屬爐料25.參考答案:B卷II參考答案一.參考題庫1.參考答案:A2.參考答案: （1）概念：在最終凝固結構中溶質濃度分布是不均勻的，最先凝固的部分溶質含量較低，而最后凝固的部分溶質含量則很高。這種成分不均勻的現(xiàn)象稱為偏析。它分為宏觀偏析和顯微偏析。 （2）影響顯微偏析的主要因素 ①冷卻速度； ②溶質元素的偏析傾向； ③溶質元素在固體金屬中的擴散速度。3.參考答案:D4.參考答案:A5.參考答案: 為了提高爐渣脫磷脫硫效果，在吹煉中途倒出部分爐渣，并加入渣料重新造渣的造渣方法6.參考答案:D7.參考答案: （1）要求爐渣有良好的流動性和穩(wěn)定性。 （2）有足夠的脫硫能力。 （3）對高爐磚襯的侵蝕能力較弱。8.參考答案: 合理的供氧制度主要依據(jù)爐子容量、鐵水成分、冶煉的鋼種等方面統(tǒng)籌確定。9.參考答案: （1）工藝流程簡單，節(jié)約投資； （2）提高金屬收得率和成材率； （3）機械化、自動化程度高，降低勞動強度； （4）能耗低等優(yōu)點。10.參考答案: 氧化期的造渣要根據(jù)脫磷及脫碳的要求、具有合適的爐渣成分及流動性。 渣中ΣFeO含量一般控制在10－20％，堿度控制在2.5-3.0，總渣量在3－8％。11.參考答案: ①焦炭燃燒，為爐料下降提供了35%～40%的左右空間； ②碳的直接還原，生成了CO氣體，提高了約15%的空間； ③礦石在下降過程中重新排列、壓緊并熔化為液相，體積縮小，提供了30%的空間； ④爐缸放出渣、鐵，提高了20%的空間。12.參考答案: 13.參考答案:正確14.參考答案: ①一定的過冷度，此為熱力學條件； ②必要的核心，此為動力學條件。15.參考答案:B16.參考答案: ①絕熱保溫； ②隔絕空氣； ③吸收非金屬夾雜物； ④在鑄坯凝固坯殼與結晶器內壁形成溶化渣膜； ⑤改善了結晶器與坯殼間的傳熱。17.參考答案: 鋼液的凈化處理； 防止連鑄過程中的二次氧化； 利用中間包冶金去除鋼中夾雜物； 在結晶器中采取促使夾雜物上浮的措施。18.參考答案:正確19.參考答案: 減少吹損的主要途徑： （1）精料方針，即減少渣量； （2）合理造渣制度：即早化渣、化好渣、減少終渣氧化亞鐵和鐵粒含量； （3）采用合理供氧制度、裝入制度，以減少噴濺； （4）采用熱補償技術，盡可能多加廢鋼，降低鐵的化學燒損； （5）合理的復吹吹煉技術，改善熔池攪拌20.參考答案: 根據(jù)復吹轉爐內的冶金反應，復吹轉爐具有以下特點： （1）顯著降低了鋼水中氧含量和熔渣中TFe含量。 （2）提高吹煉終點鋼水余錳含量； （3）提高了脫硫、脫磷效率； （4）吹煉平穩(wěn)減少了噴濺； （5）更適宜吹煉低碳鋼種。21.參考答案: （1）有較強烈的脫除磷、硫能力 （2）錳幾乎不被氧化，收得率高 （3）金屬鐵的損失比較少22.參考答案: 指在一定的溫度下，單位時間內熔渣向鋼液供氧的數(shù)量。23.參考答案: ①降低熱量消耗Q。 ②降低直接還原度。 ③提高風溫，即增加非焦炭的熱量吸入。 ④噴吹燃料，即增加非焦炭的碳量吸入。24.參考答案: 高爐爐渣作用 （1）爐渣具有熔點低，密度小和不熔與生鐵的特點，能使渣鐵分離； （2）脫硫，促進或抑制部分雜質元素還原： （3）爐渣的形成造成了高爐內的軟溶帶及滴落帶，利于煤氣流分布和爐料下降； （4）保護爐襯25.參考答案: 固結機理：燒結物料中主要礦物是高熔點的，當被加熱到一定溫度時，各組分間有了固相反應，生成新的能與原組分形成具有低共熔點的化合物，使得它們在較低的溫度下生成液相，開始熔融。熔融的液態(tài)物質冷卻時成為那些尚未溶入液相的顆粒的堅固的連接橋，從而實現(xiàn)固結。 粘結相由鐵酸鈣組成。可使燒結礦的強度和還原性同時得到提高。這是因為： ①鐵酸鈣（CF）自身的強度和還原性都很好； ②鐵酸鈣是固相反應的最初產物，熔點低，生成速度快，超過正硅酸鈣的生成速度，能使燒結礦中的游離CaO和正硅酸鈣減少，提高燒結礦的強度； ③由于鐵酸鈣能在較低溫度下通過固相反應生成，減少Fe2O3和Fe3O4的分解和還原，從而抑制鐵橄欖石的形成；改善燒結礦的還原性。卷III參考答案一.參考題庫1.參考答案: 在最終凝固結構中溶質濃度分布是不均勻的，最先凝固的部分溶質含量較低，而最后凝固的部分溶質含量則很高。這種成分不均勻的現(xiàn)象稱為偏析。它分為宏觀偏析和顯微偏析。2.參考答案:C3.參考答案: 有利于脫磷反應的工藝條件主要為： 1）提高爐渣堿度 2）增加爐渣氧化鐵含量 3）增加渣量 4）降低冶煉溫度4.參考答案: 提高功率因數(shù)，減輕對電網干擾； 利用泡沫渣埋弧操作、提高變壓器供電電壓水平，降低電極消耗。5.參考答案: 脫磷過程中硅比磷優(yōu)先氧化。 這樣形成的SiO2勢必會大大降低脫磷渣的堿度。 因此，為了減少脫磷劑用量、提高脫磷效率，脫磷前必須優(yōu)先將鐵水[Si]氧化脫除至0.10%~0.15%。6.參考答案: （1）干燥——除去原料中的水分 （2）焙燒——礦石或精礦在低于它們熔點的溫度下，發(fā)生氧化、還原或其他變化的過程 （3）煅燒——碳酸鹽或氫氧化物的礦物原料在空氣中加熱分解，除去二氧化碳和水分生成氧化物的過程 （4）燒結和球團——粉礦經加熱焙燒，固結成塊狀或球狀的物料 （5）熔煉——處理好的礦石或原料，在高溫下通過氧化還原反應，得到金屬液和熔渣的過程 （6）精煉——進一步對熔煉所得好友少量雜質的粗金屬 （7）澆注——將精煉后的金屬熔液澆注成要求的尺寸和凝固組織的過程7.參考答案:正確8.參考答案: 二步法熔融還原煉鐵工藝，由歐鋼聯(lián)、澳洲于90年代開發(fā)，以非焦煤（+氧）為能源，塊礦、粉礦為原料。由循環(huán)流化床和鉄浴熔煉爐組成。 最大特點是 ①使用高溫空氣，不使用純氧； ②燃料從熔池底部直接噴入熔池。9.參考答案: 指在冶煉過程中只造一次渣，中途不扒渣、不倒渣的造渣方法。10.參考答案:在凝固過程中會產生溶質元素的再分布，偏析就是溶質再分布的必然結果。由于溶質元素在液相和固相中溶解度的差異以及凝固過程中選分結晶現(xiàn)象的存在，在凝固結構中會產生溶質元素分布的不均勻性，這被稱為偏析。一般把偏析分為顯微偏析和宏觀偏析兩類。偏析會使連鑄坯局部的機械性能降低，特別是會引起韌性、塑性和抗腐蝕性能的下降。11.參考答案:A12.參考答案: 吹煉中期，爐內碳氧反應激烈，爐渣容易出現(xiàn)“返干”，其特點：堿度高，氧化亞鐵含量低。 爐渣礦物組成是：主相為硅酸二鈣和硅酸三鈣，當石灰加入量大時，有較多游離的氧化鈣。 堿度越高，硅酸三鈣量越大，游離氧化鈣越多，這對冶煉不利。13.參考答案: 內容：分為普通鐵水預處理和特殊鐵水預處理兩大類。普通鐵水預處理包括鐵水脫硫、鐵水脫硅和鐵水脫P。特殊鐵水預處理一般是針對鐵水中含有的特殊元素進行提純精煉或資源綜合利用，如鐵水提釩、提鈮、脫鉻等預處理工藝。 意義：創(chuàng)造最佳的冶金反應環(huán)境；優(yōu)化鋼鐵冶金工藝。 優(yōu)越性：滿足用戶對超低硫、磷鋼的需求，發(fā)展高附加值鋼種；減輕高爐脫硫負擔，放寬對硫的限制，提高產量，降低焦比；煉鋼采用低硫鐵水冶煉，可獲得巨大的經濟效益。14.參考答案:A15.參考答案: 高爐強化冶煉的內容包括： （1）精料：這是強化冶煉的首要條件。六字方針：“高”：品位要高?！笆臁保阂檬炝?。“凈”：粉末要篩凈。“穩(wěn)”：成分要穩(wěn)定，“小/均”：粒度要小而均勻。 （2）高冶強：提高入爐風量。 （3）高壓：提高頂壓，降低壓差。 （4）高風溫：以鼓風物理熱代替燃料燃燒熱。降能耗。 （5）噴吹燃料；煤粉，焦粉，重油，天然氣等。代替焦炭。 （6）富氧：提高鼓風中的氧濃度，不增風量提冶強。 （7）要有適合強化冶煉的爐型。 （8）操作上要能保證及時放渣，出鐵。16.參考答案: 有利于脫磷反應的工藝條件主要為： 1）提高爐渣堿 2）增加爐渣氧化鐵含量 3）增加渣量 4）降低冶煉溫度17.參考答案: （1）靜態(tài)控制是動態(tài)控制的基礎，依靠物料平衡和熱量平衡； （2）先確定出終點的目標成份和溫度及出鋼量，