2024年冶金工业技能鉴定考试-钢铁冶金笔试历年真题荟萃含答案

2024年冶金工业技能鉴定考试-钢铁冶金笔试历年真题荟萃含答案（图片大小可自由调整）答案解析附后卷I一.参考题库(共25题)1.什么是合成造渣剂，它有什么作用？2.氧气炼钢炉渣中以下铁氧化物哪种最稳定（）A、Fe2O3B、Fe3O4C、FeO3.高炉冶炼强度4.焦炭的主要质量要求是：含碳量高，反应性高，反应后强度高。5.非铁元素的还原。脱硫、渗碳，气化反应的主要区域在（）A、滴落带B、炉缸渣铁贮存区C、风口带D、燃烧带6.试比较两种气态还原剂CO、H2在高炉还原过程中的特点。7.理论燃烧温度8.转炉炉容比9.钢中非金属夹杂物的主要危害？10.请简述氧气射流的概念及其作用。11.高炉冶炼对焦炭质量的要求？12.减少钢中的氧化物夹杂的措施？13.请简述铁水预处理对纯净钢生产的意义。14.当前世界上大多数高炉在节约碳素消耗方面所共同存在的问题是什么？如何解决？15.请简述泡沫渣的作用和影响泡沫渣的因素。16.浇注温度17.冶炼低碳钢时，随渣中氧化铁含量的增加，钢中的溶解氧（）A、增加B、降低C、无变化D、与钢中氧无关18.高炉内型是指高炉冶炼的空间轮廓，组成部分是由炉缸、炉腹、炉腰（）A、炉身及炉顶B、炉基及炉顶C、炉身及炉基D、炉身及炉喉19.高炉实施高压操作后，鼓风动能有增大的趋势。20.炉外精炼中包含哪些精炼手段及这些精炼手段的功能、代表工艺（至少2种）。21.烧结料层的自动蓄热现象，主要是由于燃料在料层中的偏析所致。22.任何种类的高炉休风操作，首先要关闭的阀门是（）A、热风阀B、混风阀C、冷风阀D、烟道阀23.连请简述铸机的主要设备24.钢中氮的危害以及氮的来源？25.高碱度烧结矿的主要粘结相是（）A、硅酸盐类B、铁酸钙C、硅酸盐和铁酸钙卷II一.参考题库(共25题)1.氧气转炉炼钢过程发生的乳化、泡沫可以（），因而可以加快渣－铁间反应A、增加渣－铁间接触面积B、提高炉渣温度C、提高炉渣氧化铁含量D、减少渣－铁间接触面积2.偏析概念，影响显微偏析的主要因素？3.电炉炉壁氧燃枪的主要作用为（）A、脱气B、升温C、脱磷D、助熔4.炼钢中硅和氧的化学反应是（）A、放热反应B、吸热反应C、不吸热也不放热5.双渣操作6.转炉炼钢前期熔池温度低，有利于（）反应A、脱碳B、脱硫C、脱氧D、脱磷7.对造渣制度的要求是什么？8.确定合理的供氧制度的主要依据是什么？9.简述连铸的优越性？10.请简述氧化期造渣的特点。11.炉料下降的空间条件是如何形成的？12.用水当量的概念分析影响高炉炉顶煤气温度、炉缸渣铁温度的因素。13.通过AOD真空处理可降低钢液碳含量。（）14.钢的结晶需要哪两个条件？15.热风炉倒流休风的操作内容包括： ①开热风阀 ②通知高炉 ③开烟道阀 ④开燃烧阀。 正确的操作顺序是（）A、①②③④B、②③④①C、③④①②D、④①②③16.简述保护渣的功能？17.提高连铸坯纯净度的途径18.实现厚料层烧结工艺的重要技术措施是烧结偏析布料。19.减少吹损的主要途径？20.复吹转炉的冶金特点有哪些？21.用苏打灰进行铁水脱硫的优点是什么？22.熔渣的氧化性23.降低焦比的途径有哪些？24.炉渣在高炉冶炼中的作用25.简述烧结矿的固结机理，何种液相利于烧结矿质量的提高？卷III一.参考题库(共25题)1.偏析2.炼钢终渣∑FeO一般控制在（）A、3-5%B、8-15%C、25－30%3.有利于脱磷反应的工艺条件？4.高阻抗电弧炉有何特点？5.请简述脱磷前的铁水预脱硅。6.主要冶金过程有哪些？7.耦合反应的平衡常数是与之相关的简单反应平衡常数的组合。8.HI-Smelt法9.单渣操作10.偏析钢11.氧气炼钢过程铁液中杂质组元氧化以间接氧化为主，主要是因为（）A、氧气同熔池接触的表面上大量存在的是铁原子B、氧枪供氧速度不足C、炉渣氧化铁含量低12.吹炼中期炉渣特点及矿物组成？13.请简述铁水预处理的内容，意义，优越性。14.进行富氧鼓风时，一般采用的配合操作是（）A、喷煤B、高压C、大风量D、小风量15.高炉强化冶炼包括哪些内容及如何实现强化冶炼？16.有利于脱磷反应的工艺条件？17.什么是转炉的静态模型控制？18.目前炼钢过程希望的铁水Si含量一般为多少，铁水硅含量的高低对转炉冶炼会产生什么影响。19.石灰活性度的概念？20.水当量21.简述高炉冶炼过程的特点及三大主要过程。22.简述改善烧结料层透气性的对策。23.短渣24.提高风温可采取什么措施？风温的进一步提高受何限制？25.氧气转炉炼钢中所谓“火点”区是指（）A、氧气流股与周围炉气作用区域B、转炉底吹气流与钢液作用区域C、氧气流股与周围泡沫渣作用区域D、氧气流股冲击金属熔池形成的作用区域卷I参考答案一.参考题库1.参考答案: 合成造渣剂是用石灰加入适量的氧化铁皮、萤石、氧化锰或其他氧化物等熔剂，在低温下预制成型。这种合成渣剂熔点低、碱度高、成分均匀、粒度小、且在高温下易碎裂，成渣速度快，因而改善了冶金效果，减轻了炼钢造渣负荷。2.参考答案:C3.参考答案: 是高炉冶炼过程强化的程度，以每昼夜D.燃烧的干焦量来衡量：冶炼强度（I）=干焦耗用量/有效容积×实际工作日[t/（m3·D.]4.参考答案:错误5.参考答案:A6.参考答案: （1）用CO还原，除Fe3O4→FeO外，均为放热反应；用H2还原，全部曲线向下斜，均为吸热反应； （2）低于810℃，CO的还原能力>H2的还原能力，反之则反； （3）CO作为还原剂，FeO→Fe位置最高，最难还原；H2作为还原剂，Fe3O4→Fe位置最高，最难还原 （4）H2分子量小，粘度低，易扩散，故其还原的动力学条件较好。 理论上，570℃以下也可还原出金属Fe，实际上动力学条件差，很难还原出金属Fe。Fe2O3极易还原，Kp很大，平衡还原剂浓度很低，曲线几乎与横轴重合。实际还原剂需要量是由FeO→Fe这一步决定的!高炉内除Fe2O3→Fe3O4外，还原反应均为可逆反应，还原剂CO、H2需要过量。即气相还原有一个过剩系数。7.参考答案: 就是在与周围环境绝热（无热损失）的条件下，所有由燃料和鼓风带入的显热（物理热）及其碳素燃烧放出的化学热，全部传给燃烧产物—炉缸煤气，这时煤气达到的温度称为理论燃烧温度8.参考答案: 转炉的有效容积（Ⅴ）与公称容量（T）的比值，它表示单位公称容量所占有的炉膛有效容积的大小。9.参考答案: 铸坯缺陷：表面夹渣；裂纹； 钢材缺陷：热轧钢板（夹渣、翘皮、分层、超声波检查不合等）；冷轧钢板（裂纹、灰白线带、起皮、鼓包等）； 钢材性能：加工性能（冲压、拉丝、各向异性等）；机械性能（延性、韧性、抗疲劳破坏性能等）；耐腐蚀性能、焊接性能、抗HIC性能等。10.参考答案: 概念：转炉炼钢通过向熔池供氧来去除金属液中的杂质元素，同时向熔池中吹气以强化搅拌，实现快速炼钢。供氧是通过氧枪喷头向熔池吹入超音速氧气射流来实现的，即氧气射流。 物理作用：氧流作用下熔池的循环运动，动量传递，氧压或氧速越高，凹坑越深，搅拌加剧。 化学作用：直接氧化，-氧气射流直接与杂质元素产生氧化反应；间接氧化---氧气射流先与Fe反应生成后FeO，FeO传氧给杂质元素。间接氧化为主，因氧流是集中于作用区附近（4％的面积），而不是高度分散在熔池中。11.参考答案: （1）机械强度：因焦碳在下部高温区起支撑骨架作用，强度必须好。其中：M40抗碎强度高，M10抗磨强度低为好。 （2）固定炭要高，灰份要低。固定碳提高1%，降焦比2%。灰份除降固定碳外，还影响强度。增加碱性溶剂用量。灰份增1%，焦比降2%，产量增3%。 （3）粒度要均匀，粉末要少。 （4）含硫，磷等杂质要少。 （5）水份要稳定。12.参考答案: （1）最大限度地减少外来夹杂； （2）有效控制内生夹杂； （3）防止或减少钢液的二次氧化。13.参考答案: 14.参考答案: 适宜直接还原度和最低碳素消耗历史上曾出现过两种绝对化观点，认为高炉的理想行程应该是：其一（法国的学者），认为100%的间接还原好，因为直接还原剧烈耗热；其二（荷兰的学者），认为100%的直接还原好，因为间接还原剂用量多。 分析可知，高温区直接还原的产物CO上升到高炉上部（中、低温区）仍可参与间接还原，这样既节约了还原剂又少消耗了热量。理想行程应该是：直接还原产生的CO和用于提供热量消耗产生的CO刚好满足间接还原和高炉对总的热量的需要。降低高炉燃料比的方向→研究如何降低rd和Q。15.参考答案: 泡沫渣是指在不增大渣量的情况下，使炉渣呈很厚的泡沫状。采用长弧泡沫渣操作可以增加电炉输入功率，提高功率因数及热效率；降低电炉冶炼电耗，缩短了冶炼时间；减少了电弧热辐射对炉壁及炉盖的热损失；泡沫渣有利于炉内化学反应，特别有利于脱P、C及去气（N、H）。 影响泡沫渣的因素：吹氧量；熔池含碳量；炉渣的物理性能（粘度、表面张力）；炉渣的化学性能（FeO、碱度）；熔池温度；渣量。16.参考答案: 指中间包内的钢液温度。17.参考答案:A18.参考答案:D19.参考答案:错误20.参考答案: （1）渣洗。功能：脱硫、脱氧、去夹杂。代表工艺：同炉渣洗、异炉渣洗； （2）真空。功能：脱气、脱氧、脱碳。代表工艺：VD、RH； （3）搅拌。功能：均匀成分和温度、净化钢液、促进其它冶金反应。代表工艺：除了渣洗外所有精炼工艺。 （4）加热。功能：调温、保证精炼时间。代表工艺：LF、CAS-OB； （5）喷吹。功能：高效加入反应剂。代表工艺：SL、WF。21.参考答案:错误22.参考答案:B23.参考答案: 钢水包； 钢包回转台； 中间包及其运载设备； 连铸结晶器； 二次冷却装置； 拉坯矫直装置； 引锭装置； 铸坯的切割设备。24.参考答案: 1.氮的危害：氮含量高的钢种长时间放置，将会变脆，这一现象称为“老化”或“时效”。 2.氮的来源： （1）氧气 （2）炉气和大气 （3）金属炉料25.参考答案:B卷II参考答案一.参考题库1.参考答案:A2.参考答案: （1）概念：在最终凝固结构中溶质浓度分布是不均匀的，最先凝固的部分溶质含量较低，而最后凝固的部分溶质含量则很高。这种成分不均匀的现象称为偏析。它分为宏观偏析和显微偏析。 （2）影响显微偏析的主要因素 ①冷却速度； ②溶质元素的偏析倾向； ③溶质元素在固体金属中的扩散速度。3.参考答案:D4.参考答案:A5.参考答案: 为了提高炉渣脱磷脱硫效果，在吹炼中途倒出部分炉渣，并加入渣料重新造渣的造渣方法6.参考答案:D7.参考答案: （1）要求炉渣有良好的流动性和稳定性。 （2）有足够的脱硫能力。 （3）对高炉砖衬的侵蚀能力较弱。8.参考答案: 合理的供氧制度主要依据炉子容量、铁水成分、冶炼的钢种等方面统筹确定。9.参考答案: （1）工艺流程简单，节约投资； （2）提高金属收得率和成材率； （3）机械化、自动化程度高，降低劳动强度； （4）能耗低等优点。10.参考答案: 氧化期的造渣要根据脱磷及脱碳的要求、具有合适的炉渣成分及流动性。 渣中ΣFeO含量一般控制在10－20％，碱度控制在2.5-3.0，总渣量在3－8％。11.参考答案: ①焦炭燃烧，为炉料下降提供了35%～40%的左右空间； ②碳的直接还原，生成了CO气体，提高了约15%的空间； ③矿石在下降过程中重新排列、压紧并熔化为液相，体积缩小，提供了30%的空间； ④炉缸放出渣、铁，提高了20%的空间。12.参考答案: 13.参考答案:正确14.参考答案: ①一定的过冷度，此为热力学条件； ②必要的核心，此为动力学条件。15.参考答案:B16.参考答案: ①绝热保温； ②隔绝空气； ③吸收非金属夹杂物； ④在铸坯凝固坯壳与结晶器内壁形成溶化渣膜； ⑤改善了结晶器与坯壳间的传热。17.参考答案: 钢液的净化处理； 防止连铸过程中的二次氧化； 利用中间包冶金去除钢中夹杂物； 在结晶器中采取促使夹杂物上浮的措施。18.参考答案:正确19.参考答案: 减少吹损的主要途径： （1）精料方针，即减少渣量； （2）合理造渣制度：即早化渣、化好渣、减少终渣氧化亚铁和铁粒含量； （3）采用合理供氧制度、装入制度，以减少喷溅； （4）采用热补偿技术，尽可能多加废钢，降低铁的化学烧损； （5）合理的复吹吹炼技术，改善熔池搅拌20.参考答案: 根据复吹转炉内的冶金反应，复吹转炉具有以下特点： （1）显著降低了钢水中氧含量和熔渣中TFe含量。 （2）提高吹炼终点钢水余锰含量； （3）提高了脱硫、脱磷效率； （4）吹炼平稳减少了喷溅； （5）更适宜吹炼低碳钢种。21.参考答案: （1）有较强烈的脱除磷、硫能力 （2）锰几乎不被氧化，收得率高 （3）金属铁的损失比较少22.参考答案: 指在一定的温度下，单位时间内熔渣向钢液供氧的数量。23.参考答案: ①降低热量消耗Q。 ②降低直接还原度。 ③提高风温，即增加非焦炭的热量吸入。 ④喷吹燃料，即增加非焦炭的碳量吸入。24.参考答案: 高炉炉渣作用 （1）炉渣具有熔点低，密度小和不熔与生铁的特点，能使渣铁分离； （2）脱硫，促进或抑制部分杂质元素还原： （3）炉渣的形成造成了高炉内的软溶带及滴落带，利于煤气流分布和炉料下降； （4）保护炉衬25.参考答案: 固结机理：烧结物料中主要矿物是高熔点的，当被加热到一定温度时，各组分间有了固相反应，生成新的能与原组分形成具有低共熔点的化合物，使得它们在较低的温度下生成液相，开始熔融。熔融的液态物质冷却时成为那些尚未溶入液相的颗粒的坚固的连接桥，从而实现固结。 粘结相由铁酸钙组成。可使烧结矿的强度和还原性同时得到提高。这是因为： ①铁酸钙（CF）自身的强度和还原性都很好； ②铁酸钙是固相反应的最初产物，熔点低，生成速度快，超过正硅酸钙的生成速度，能使烧结矿中的游离CaO和正硅酸钙减少，提高烧结矿的强度； ③由于铁酸钙能在较低温度下通过固相反应生成，减少Fe2O3和Fe3O4的分解和还原，从而抑制铁橄榄石的形成；改善烧结矿的还原性。卷III参考答案一.参考题库1.参考答案: 在最终凝固结构中溶质浓度分布是不均匀的，最先凝固的部分溶质含量较低，而最后凝固的部分溶质含量则很高。这种成分不均匀的现象称为偏析。它分为宏观偏析和显微偏析。2.参考答案:C3.参考答案: 有利于脱磷反应的工艺条件主要为： 1）提高炉渣碱度 2）增加炉渣氧化铁含量 3）增加渣量 4）降低冶炼温度4.参考答案: 提高功率因数，减轻对电网干扰； 利用泡沫渣埋弧操作、提高变压器供电电压水平，降低电极消耗。5.参考答案: 脱磷过程中硅比磷优先氧化。 这样形成的SiO2势必会大大降低脱磷渣的碱度。 因此，为了减少脱磷剂用量、提高脱磷效率，脱磷前必须优先将铁水[Si]氧化脱除至0.10%~0.15%。6.参考答案: （1）干燥——除去原料中的水分 （2）焙烧——矿石或精矿在低于它们熔点的温度下，发生氧化、还原或其他变化的过程 （3）煅烧——碳酸盐或氢氧化物的矿物原料在空气中加热分解，除去二氧化碳和水分生成氧化物的过程 （4）烧结和球团——粉矿经加热焙烧，固结成块状或球状的物料 （5）熔炼——处理好的矿石或原料，在高温下通过氧化还原反应，得到金属液和熔渣的过程 （6）精炼——进一步对熔炼所得好友少量杂质的粗金属 （7）浇注——将精炼后的金属熔液浇注成要求的尺寸和凝固组织的过程7.参考答案:正确8.参考答案: 二步法熔融还原炼铁工艺，由欧钢联、澳洲于90年代开发，以非焦煤（+氧）为能源，块矿、粉矿为原料。由循环流化床和鉄浴熔炼炉组成。 最大特点是 ①使用高温空气，不使用纯氧； ②燃料从熔池底部直接喷入熔池。9.参考答案: 指在冶炼过程中只造一次渣，中途不扒渣、不倒渣的造渣方法。10.参考答案:在凝固过程中会产生溶质元素的再分布，偏析就是溶质再分布的必然结果。由于溶质元素在液相和固相中溶解度的差异以及凝固过程中选分结晶现象的存在，在凝固结构中会产生溶质元素分布的不均匀性，这被称为偏析。一般把偏析分为显微偏析和宏观偏析两类。偏析会使连铸坯局部的机械性能降低，特别是会引起韧性、塑性和抗腐蚀性能的下降。11.参考答案:A12.参考答案: 吹炼中期，炉内碳氧反应激烈，炉渣容易出现“返干”，其特点：碱度高，氧化亚铁含量低。 炉渣矿物组成是：主相为硅酸二钙和硅酸三钙，当石灰加入量大时，有较多游离的氧化钙。 碱度越高，硅酸三钙量越大，游离氧化钙越多，这对冶炼不利。13.参考答案: 内容：分为普通铁水预处理和特殊铁水预处理两大类。普通铁水预处理包括铁水脱硫、铁水脱硅和铁水脱P。特殊铁水预处理一般是针对铁水中含有的特殊元素进行提纯精炼或资源综合利用，如铁水提钒、提铌、脱铬等预处理工艺。 意义：创造最佳的冶金反应环境；优化钢铁冶金工艺。 优越性：满足用户对超低硫、磷钢的需求，发展高附加值钢种；减轻高炉脱硫负担，放宽对硫的限制，提高产量，降低焦比；炼钢采用低硫铁水冶炼，可获得巨大的经济效益。14.参考答案:A15.参考答案: 高炉强化冶炼的内容包括： （1）精料：这是强化冶炼的首要条件。六字方针：“高”：品位要高。“熟”：要用熟料。“净”：粉末要筛净。“稳”：成分要稳定，“小/均”：粒度要小而均匀。 （2）高冶强：提高入炉风量。 （3）高压：提高顶压，降低压差。 （4）高风温：以鼓风物理热代替燃料燃烧热。降能耗。 （5）喷吹燃料；煤粉，焦粉，重油，天然气等。代替焦炭。 （6）富氧：提高鼓风中的氧浓度，不增风量提冶强。 （7）要有适合强化冶炼的炉型。 （8）操作上要能保证及时放渣，出铁。16.参考答案: 有利于脱磷反应的工艺条件主要为： 1）提高炉渣碱 2）增加炉渣氧化铁含量 3）增加渣量 4）降低冶炼温度17.参考答案: （1）静态控制是动态控制的基础，依靠物料平衡和热量平衡； （2）先确定出终点的目标成份和温度及出钢量，