2025年大学冶金工程（钢铁冶金）试题及答案.doc

2025年大学冶金工程（钢铁冶金）试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题 共30分）
答题要求：以下每题有四个选项，其中只有一个选项是正确的，请将正确选项的序号填在括号内。(总共10题，每题3分)
1. 钢铁冶金过程中，以下哪种元素对钢材强度影响最为关键？（ ）
A. 碳
B. 硅
C. 锰
D. 硫
2. 高炉炼铁中，炉渣的主要作用不包括（ ）
A. 去除铁水中的杂质
B. 保护炉衬
C. 参与还原反应
D. 调节炉渣碱度
3. 转炉炼钢的供氧方式主要是（ ）
A. 底部供氧
B. 侧部供氧
C. 顶部供氧
D. 综合供氧
4. 钢的热处理工艺中，淬火的目的是（ ）
A. 提高钢材的硬度和耐磨性
B. 降低钢材的硬度
C. 改善钢材的韧性
D. 消除钢材的内应力
5. 以下哪种铁矿石的品位最高？（ ）
A. 磁铁矿
B. 赤铁矿
C. 褐铁矿
D. 菱铁矿
6. 钢铁生产中，焦炉煤气的主要成分不包括（ ）
A. 氢气
B. 一氧化碳
C. 甲烷
D. 二氧化碳
7. 连铸过程中，结晶器的作用是（ ）
A. 使钢水凝固成坯壳
B. 对铸坯进行冷却
C. 支撑铸坯
D. 切割铸坯
8. 钢材的疲劳极限主要取决于（ ）
A. 钢材的化学成分
B. 钢材的组织结构
C. 应力循环次数
D. 应力大小
9. 以下哪种炼钢方法生产效率最高？（ ）
A. 平炉炼钢
B. 转炉炼钢
C. 电炉炼钢
D. 感应炉炼钢
10. 钢铁冶金中，脱氧剂的作用是（ ）
A. 去除钢水中的氧气
B. 增加钢水中的氧含量
C. 提高钢水的温度
D. 改善钢水的流动性

第II卷（非选择题 共70分）
11. （10分）简述高炉炼铁的工艺流程。
12. （15分）分析转炉炼钢过程中脱磷、脱硫的原理及影响因素。
13. （15分）阐述钢的分类方法及各类钢的性能特点和应用领域。
14. （材料题15分）
材料：在钢铁生产中，某企业发现其生产的钢材强度波动较大。经过分析，发现主要原因是炼钢过程中合金元素添加量不稳定。已知该企业生产的钢材对强度要求较高，且合金元素成本较高。
问题：请提出解决该企业钢材强度波动问题的具体措施，并说明理由。
15. （材料题15分）
材料：某钢铁厂在高炉炼铁过程中，发现炉渣碱度过高，导致铁水质量下降。经过研究，发现是由于烧结矿中氧化钙含量过高引起的。已知该钢铁厂烧结矿来源相对固定，且改变烧结矿成分成本较高。
问题：请提出降低炉渣碱度的具体方法，并分析其可行性。

答案：1. A 2. C 3. C 4. A 5. A 6. D 7. A 8. C 9. B 10. A
11. 高炉炼铁工艺流程：首先将铁矿石、焦炭、熔剂按一定比例从炉顶装入高炉。在高炉内，焦炭燃烧产生高温和还原性气体一氧化碳。铁矿石在高温和一氧化碳作用下被还原成铁，同时脉石与熔剂反应生成炉渣。铁水和炉渣分别从高炉下部流出，铁水进入炼钢工序，炉渣排出高炉。
12. 转炉炼钢脱磷原理：利用氧化钙等碱性氧化物与磷的氧化物反应生成稳定的磷酸盐进入炉渣。影响因素有炉渣碱度、氧化性等。脱硫原理：通过加入脱硫剂与硫反应生成硫化物进入炉渣。影响因素有脱硫剂种类、加入量、炉渣成分等。
13. 钢按化学成分可分为碳素钢和合金钢；按质量可分为普通钢、优质钢、高级优质钢；按用途可分为结构钢、工具钢、特殊性能钢等。碳素钢成本低、塑性好，但强度相对低；合金钢通过添加合金元素提高强度等性能，广泛用于机械制造等。结构钢用于建筑等，工具钢用于制造工具，特殊性能钢如不锈钢用于耐腐蚀环境。
14. 措施：安装高精度合金元素添加计量设备，确保添加量准确稳定。理由：能直接解决合金元素添加量不稳定问题，提高钢材强度稳定性。加强炼钢过程中合金元素添加环节的监控，及时调整。理由：可实时掌握添加情况，发现偏差及时纠正。对炼钢工人进行培训，提高操作技能和对合金元素添加重要性的认识。理由：规范操作，减少因人为因素导致的添加量波动。
15. 方法：适当减少熔剂中氧化钙的加入量。可行性：相对容易操作，成本增加较小。在烧结矿中搭配一定比例低氧化钙含量的辅助原料。可行性：需考虑辅助原料来源及对烧结矿其他性能的影响，若能找到合适原料且不影响烧结矿质量则可行。优化高炉操作参数，如适当提高炉温等。可行性：可能对炉渣碱度有一定调节作用，但效果可能有限，需综合评估对高炉其他方面的影响。