高级加热工技能比武考试复习题.docx

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高级加热工技能比武考试复习题

高级加热工技能比武考试复习题

一、填空题

1．当炉气压力小于外界大气压时,炉膛会产生（吸冷风）。

2．热量在炉内的传热方式有对流传热、（辐射传热）、（传导传热）三种。

3．热处理炉应尽量减少金属的（氧化）和（脱碳）。

4．对于合金钢加热，预热段的温差（小）能减少钢坯的温度应力。

5．坯料产生过热的原因是在炉时间过长和（温度过高）。

6．在压力不变的条件小，气体的体积随温度升高而（变大），其重度随温度升高而（减小）。

7．连续式加热炉热工制度包括（温度制度）、供热制度和压力制度。

8．抗水性最差的耐火材料是（镁）砖。

9．固体和液体燃料化学成份有（碳T、氢H、氧O、氮N、硫S、灰份A、水份W）。

10．影响钢坯在炉内氧化的因素有钢的成份，（炉内气氛），（加热温度），加热时间。

11．煤气的燃烧过程大体为（有焰）燃烧、（无焰）燃烧两种。

12．通常用来表示耐火材料使用性能的指标有（耐火度）、（抗渣性）、（耐急冷急热性）、（体积稳定性）。

13．钢坯温度均匀性包括钢坯（断面温度）均匀性和（长度方向）均匀性，其是表征钢坯加热质量的一个重要指标。

14．钢坯氧化层从内到外氧化物分别是（FeO）、（Fe3O4）、（Fe2O3）。

15．钢的加热缺陷有（氧化）、（脱碳）、（过热）、（过烧）、（加热不均匀）。

16．炉膛压力的调整是通过调节（烟道闸板）或（烟气调节阀）的开启度来实现的。

17．采用（煤气爆发试验）方法判断煤气是否纯净。

18．钢的加热温度愈高其（塑性）愈好，这是由于钢的组织处于（奥氏体）组织。

19．在传导传热中，λ表示（导热系数）。

20．炉子（单位热耗）和（热效率）是衡量炉子是否节能的两个主要生产指标。

21．板材的热处理加热大多采用（辊底式）炉。

22．蓄热式加热炉采用（陶瓷小球）或（陶瓷蜂窝体）作为蓄放热室主材。

23．热处理炉要求炉膛温度（均匀），避免局部温度（过高）。

24．换热器按内外气体流动方向主要可分为（顺流）、（逆流）、（交叉流）三种。

25．炉气成分中的（H2O）、（CO2）、（O2）都能引起钢坯脱碳。

26．加热炉炉底为了便于清除氧化铁皮，一般铺上一层（镁砂）。

27．耐火可塑料与耐火混凝土相比，是其在原料中加入了（塑化剂）。

28．气体燃料的燃烧过程可分为（混合）、（着火）、（反应）三个阶段，它们是在

极短时间内连续完成的。

29．常规加热炉的烧嘴通常分为（高压喷射式）和（低压涡流式）两种。

30．蓄热式加热炉采用（引风机）强制排出烟气。

31.使用耐火材料，应了解耐火材料的（物理性能）和（化学性能）。

32.坯料产生过热的主要原因是在炉时间过长和（加热温度过高）。

33.高温热处理炉的热量传递以（辐射）方式为主，（对流）为辅。

34.蓄热式加热炉燃烧系统主要组成部分有助燃风机、空煤气管道系统、废气管道系统、（烧嘴）、（蓄放热室）、（换向阀）和（控制系统）。

35.检验耐火材料组织结构致密程度的最重要指标是（体积密度）和（气孔率）。

36.轧钢原料所含的基本元素有（碳C）、（硅Si）、（锰Mn）、（磷P）、（硫S）五种。

37.原料堆放时应遵循按炉送钢制度，同一（钢种）、（炉号）应连续堆放在同一垛位。

38.钢的黑度约为（）。

39.钢坯经轧制完后，其最终的组织为（珠光体P）和（铁素体F）。

40.蓄热式加热炉烘炉，炉温达到（700）℃时，可直接切换蓄热式烧嘴。

41.钢材加热过程中，当其温度达到（550）℃时，将会失去弹性，进入塑性区。

42.把钢加热到Ac3或Acm以上30~50℃，保持一定时间，然后在空气中冷却至常温，这种热处理工艺叫（正火）。

43.精整的目的是保证（产品的最终质量）。

44.使钢的冷脆性增加的化合物是（磷化三铁Fe3P）。

45.钢的牌号为Q235，其屈服点数值是（235）MPa。

二、选择题`

1．钢坯加热的目的（ABCD）。

A．提高钢的塑性，以利于进行压力加工；B、使轧制所需功率减小；

C、减少轧辊的磨损；D、改善钢锭的组织结构。

2．不宜用于炉底工作层的耐火材料是（C）。

A、粘土浇注料；B、耐火可塑料；C、耐火纤维

3．钢的含碳量越高，脱碳的倾向（B）。

A、越小；B、越大；C、不变

4．管状换热器内的插入件是使管内的空气速度（A）。

A、加快；B、不变；C、降低

5．在一般加热炉内，炉气温度Tg，炉壁温度Tw和炉料温度Ts之间的关系为（A）

A、Tg>Tw>Ts；B、TgTs>Tw；

6．金属换热器的保护措施有（ABCD）。

A、设置分烟道；B、在烟道上兑冷风；C、设置保护管组；D、安装热风放散管

7．防止炉内钢坯过热和过烧的方法：

（ABCD）

A、根据钢的形状或零件的几何形状，制定正确的加热工艺制度并严格执行；

B、控制钢的加热温度，最高加热温度比钢的熔点至少低100～200℃。

C、控制加热炉的气氛，使之不具有过于强烈的氧化性。

D、不得使火焰与钢坯直接接触。

8．在辐射传热过程中,如果A=1,表明物体为（A）。

A、黑体；B、白体；C、透明体；D、无色体

9．钢在加热过程中,温度越高,则其内部晶粒之间的边界（C）。

A、减少；B、不变；C、加大；D、以上答案都对

10．1kg标准煤的发热值为（D）。

　　A、2000千卡；B、4000千卡；C、6000千卡；D、7000千卡或29274kJ。

11．烟囱的抽力取决于（A）的大小。

A、烟囱的位压头；B、烟囱的静压头；C、烟囱的动压头

12．燃烧温度是指燃料完全燃烧后的（A）温度。

　A、最高；B、平均；C、最低

13．煤气中毒性最大的是（A）。

A、转炉煤气B、高炉煤气C、焦炉煤气

14．从节约燃料考虑（B）。

A、出炉烟气温度高，只要安装换热器可将热量重又返回炉内

B、宁肯降低空气或煤气预热温度也要想方设法尽可能降低烟气出炉温度

C、不应使烟气出炉温度降的太低，否则换热器不能发挥作用

D、应控制烟气出炉温度的高限，不烧坏换热器

15．步进梁式加热炉在（B）时将渣子和杂物刮出水封槽。

A、上限前进；B、下限后退；C、上升或下降

16．点炉时，煤气管路必须经（A）且爆发试验合格后才能点燃煤气。

A、用氮气吹扫管内空气，然后用煤气吹扫氮气B、用煤气吹扫空气

C、用空气吹扫混合煤气D、管路直接放散5-20分钟

17．影响燃料理论燃烧温度的因素有（ABCD）。

A、燃料的种类和发热量；B、空气消耗系数；

C、空气（或燃料）的预热温度；D、空气的富氧程度

18．浇注料在施工完毕后，表面打毛和打毛孔，是为了（C）。

A、留膨胀间隙；B、增加表面辐射；C、有利于水分排出；D、今后施工的需要

19．钢在加热过程中，温度越高，则其内部晶粒之间的边界（C）。

A、减少；B、不变；C、加大

20．端进端出加热炉在通常情况下，炉尾压力比炉头高，这是因为（B）

A、炉尾温度比炉头高B、炉尾气体流速比炉头大C、动压头转为静压头

21．烟囱的抽力取决于（C）的大小。

A、烟囱的动压头；B、烟囱的静压头；C、烟囱的位压头；

22．加热炉内的气氛控制是通过（C）来实现的。

A、调节烟道闸板；B、调节风机风量；C、调节空燃比例

23．冷空气通过换热器传热而使其温度升高的传热主要称为（B）传热。

　A、传导；B、对流；C、辐射

24．烟气余热的回收方法有（ABCD）。

A、蓄热式炉；B、利用高温烟气来喷吹预热钢坯；

C、安装余热锅炉；D、金属换热器预热空气、煤气

25．油的燃烧过程可划分为（ABC）阶段。

A．油的雾化；B、油雾与空气的混合；C、燃烧反应；D、化学反应

26.蓄热式加热炉排烟温度应控制在（B）℃范围。

A、150；B、80-160；C、≥160；D、≤80

27.天然气是一种发热量很高的优质燃料，它的主要可燃成分是（B）。

　A、CO2；B、CH4；C、CO；D、H2

28.流体流动分为（ABC）等。

　A、层流流动；B、湍流流动；C、过渡流动

29.端进端出加热炉采用上排烟的优点是（A、B）。

A、炉尾冒火较少；B、吸入冷空气少；C、对吊车有影响

30.当油汽的浓度达到一遇火焰立即发生着火现象时的加热温度称之为（A）

A、闪火点；B、燃点；C、凝固点

31.热量的传递不需要任何物质作媒介，这种传热称为（B）。

　A、传导传热；B、辐射传热；C、对流传热

32.影响材料导热系数的主要因素有（A、B）。

　A、材料种类；B、组成成分；C、压力；D、流量

33.当供给常规炉子的总燃料量不变时，提高均热段供入量，出炉废气温度（B）。

A、增大；B、减低；C、不变

34.减少水冷热损失的措施之一是（C）管底比的大小。

A、增大；B、不需要改变；C、减低

35.随着温度的升高，钢的塑性提高，弹性（B）。

A、提高；B、降低；C、不能改变

36.在具有下部加热的步进梁式加热炉上，坯料可以从（D）进行加热。

A、一面；B、二面；C、三面；D、四面

37.高温炉气中存在着氧化性气体，它们是（BC）。

A、CO；B、CO2；C、H2O蒸汽；D、H2

38.耐火混凝土烘炉过程中，在（AB）时很易发生爆裂，所以烘炉时必须注意。

A、150℃左右保温；B、350℃左右保温；

C、600℃左右保温；D、800℃左右保温；

39.燃料不完全燃烧时，烟气中可能含有（ABD）等可燃成份。

A、CO；B、CH4；C、H2O；D、H2；

40.在仪表系统中，一次元件为（AC），二次元件为（BD）。

A、热电偶；B、变送器；C、压力表；D、调节阀；

41.决定钢坯加热质量好坏的因素有（ABCD）。

A、加热温度B、加热速度C、压力制度D、炉内气氛

42.加热炉紧急停炉包括如下哪些情形（ABCD）。

A、煤气低压B、停电C、空气低压D、供水低压

43.通常加热炉正常生产时冷却水进出水温度应符合如下哪个要求（D）

A、进水≤35℃，排水≤45℃B、进水≤30℃，排水≤45℃

C、进水≤32℃，排水≤45℃D、进水≤35℃，排水≤50℃

44.原料组坯时各炉号含碳量之差和含锰量之差不得大于（C）。

A、%、%B、%、%C、%、%D、%、%

45.在同时具备（ABC）几项条件时会发生煤气爆炸

A、煤气与空气混合到一定的比例，达到煤气爆炸的浓度极限；

B、在相对封闭的容积内；

C、火源

三、判断题

1.钢的加热时间长短取决于炉型、钢种和燃料种类。

（√）

2.在加热炉中水冷管的管底比要尽可能的大。

（×）

3.炉尾烟气压力大于烟囱底部压力,烟气才能排入大气中。

（√）

4.设置均热段的目的是为了保证钢坯内、外温差趋近于零。

（√）

5.在再结晶温度以下进行的加工，称为热加工。

（×）

6.用经济热负荷操作时,热效率最高,单位热耗最低。

（√）

7.热量的传递是由温差引起的。

（√）

8.对碳钢和低合金钢可根据铁碳平衡图确定钢的加热温度的上限和下限。

（√）

9.烟囱抽力的大小只与烟囱高度有关。

（×）

10.热应力是钢坯加热过程中内层和外层之间由于温度不同所产生的内应力。

（√）

11.加热炉排水管要低于炉底水管。

（×）

12.绝对生产率能反映出加热炉的真实生产能力（√）

13.耐火纤维能够抵抗熔渣的侵蚀。

（×）

14.炉子的温度制度和供热制度将影响炉子的生产率、热效率、加热质量、炉体寿命、

操作条件等。

（×）

15.同一座加热炉，在其它条件不变的情况下，由一种燃料改用低热值的另一种燃料，炉子单位热耗不变。

（×）

16.混合物的喷出速度大于火焰向烧嘴方向的传播速度称为回火。

（×）

17.连铸坯热送热装节能的先决条件是能否生产无缺陷连铸坯。

（√）

18.随着加热温度的升高，保温时间的延长，奥氏体晶粒的尺寸保持不变。

（×）

19.换热器属于稳定综合传热过程。

（√）

20.在正常生产时，炉顶烧嘴热负荷大于炉侧烧嘴热负荷。

（×）

21．加热炉排水管要高于炉底水管。

（√）

22．绝对生产率不能反映出加热炉的真实生产能力（×）

23．镁砖能够抵抗熔渣的侵蚀。

（√）

24.在再结晶温度以下进行的加工，称为冷加工。

（√）

25．混合物的喷出速度大于火焰向烧嘴方向的传播速度称为脱火。

（√）

26．混合物的喷出速度小于火焰向烧嘴方向的传播速度称为回火。

（√）

27．烟囱抽力的大小与烟囱高度、烟气量、烟气温度、烟气流速有关。

（√）

28．随着加热温度的升高，保温时间的延长，奥氏体晶粒的尺寸将涨大。

（√）

29．炉内传热不属于传导、对流、辐射传热的综合传热过程。

（×）

30．烟道有水将使炉膛压力降低。

（√）

31．氧化锆是用来分析废气中CO含量的。

（×）

32．煤气的毒性是否强烈，主要取决于一氧化碳的含量。

（√）

33.煤气着火必须具备两个条件，一是与空气混合，二是有火源存在。

（√）

34．炉压制度是以炉底水平面为基准面来计算的。

（√）

35.当炉内为负压时，相当于空气消耗系数增大。

（√）

36.煤气水封要满水，其水的高度应比煤气压力至少大2-3倍。

（√）

37.空气消耗系数值越大，炉内的火焰愈明亮，热效率越高。

（×）

38.对流传热是指流动的流体和固体表面直接接触时所发生的传热过程。

（√）

39.预热空气和煤气可以提高煤气的燃烧温度。

（√）

40.炉子采用汽化冷却可以节约水量近30倍。

（√）

四、计算题

1、一裸露的竖立蒸汽管，管外径为100mm，高度为4000mm,管壁温度为170℃，空气温度为30℃，对流给热系数为m2．℃，求该蒸汽管每小时损失的热量

解：

根据公式

　　　　　△Q=α·﹙t1—t2﹚·π·d·h·3600∕1000

　　　　　式中：

△Q—蒸汽管每小时损失的热量，kJ

　　　　　α—对流给热系数，W/m2．℃

　　　　　t1—管壁温度，℃

　　　　　t2—空气温度，℃

　　　　　d—管外径，m

h—管高度，m

可得△Q=×﹙170—30﹚×××4×

=4937kJ

答：

每小时损失的热量为4937kJ。

2、加热炉侧门的耐热玻璃，投射到其表面的热量Q为15000kJ，被其反射掉热量QR为5000kJ，吸收热量QA为4000kJ，求透过率D是多少

解：

根据已知条件列出计算式

　　　　　　　D=QD／Q=（Q－QA－QR）/Q

　　　　　　　式中D—透过率

　　　　　　　Q—投射到其表面的热量kJ

　　　　　　　QD—透过的热量kJ

　　　　　　　QA—吸收热量kJ

　　　　　　　　　　　QR—被反射掉的热量kJ

　　　　　　　可得D=（15000－5000－4000）／15000=

答：

透过率D是

3、如果高炉煤气与焦炉煤气的发热量为4000kJ／m3和16000kJ／m3，，按：

配比混合使用，求此混合煤气的发热量Q是多少

解：

己知Q高=4000kJ／m3

Q焦=16000kJ／m3

X=

Q=X×Q焦＋（1－X）×Q高

=×16000＋×4000

=9450kJ／m3

答：

混合煤气的发热量Q为9450kJ／m3

4、某加热炉炉气温度为1300℃，由燃烧计算得知该炉气在标准状态下的密度为ρ0＝1.3kg/m3。

车间温度为15℃，零压线在炉底水平面上。

求炉底以上1米高度处的炉膛压力（指表压△P值）是多少（标准状态下空气密度为1.293kg/m3）

解：

根据公式

炉气密度ρt=ρo∕（1＋β*t）

=（1＋1300/273）＝0.225kg/m3

空气密度ρt＇=ρo＇∕（1＋β*t）

=（1＋15/273）＝1.225kg/m3

　　　　　　　把基准面取在炉底水平面上，则1米高度处的炉膛压力为

△P=H*g*（ρt＇-ρt）=1**（）=

答：

炉底以上1米高度处的炉膛压力为

5、钢坯尺寸为150方，长度为12米。

其表面温度为1100℃，中心温度为850℃，试计算钢坯内部的传导热量（设钢在1100℃时的导热系数λ1为70kJ/.℃，在850℃时的导热系数λ2为60kJ/.℃）。

解：

钢的平均导热系数λ=（λ1+λ2）/2=（70+60）/2=65kJ/.℃；

钢内部的传热面积F=12*150/1000=1.8m2

钢内部的传热距离S=（150/1000）/2=0.075m

根据平板导热的计算公式Q=F*△t/（∑S/入），由于钢的4个表面均向中心传热，因此，钢坯内部的导热量为：

Q=4**（1100-850）/65）

=156*104kJ/h

答：

钢坯内部的传导热量为156*104kJ/h。

6、设有1米3（吨）蓄热体，形状为立方体，其蓄热的最高温度为1150℃，放热完后

的温度为1050℃。

今通入200m3/min温度为30℃的冷空气，请问1分钟后空气能预热到多

少度（蓄热体的平均比热C1为kJ/kg.℃；空气平均比热C2为kJ/kg.℃，空气重

度r为1.2kg/m3）

解：

蓄热体所放出的热量Q1=C1*M*△t=**1000*（1150-1050）=216000kJ

空气的蓄热量Q2=r*V*τ*C2*△t=*200*1**（t-30）=252t-7560kJ

根据能量守恒定律，空气吸热要等于蓄热体放热，即Q1=Q2则有：

252t-7560=216000

得出t=（216000+7560）/252

=887℃

答：

1分钟后能将30℃的冷空气预热到887℃。

五、简答题

1.加热炉空燃比设置不正确将产生哪些危害

答：

（1）导致煤气消耗量上升；

（2）钢坯氧化烧损增加；出现过烧损和脱碳等加热缺陷

　　（3）炉子热效率降低，助燃风机电耗增加；

　　（4）钢材表面质量差，成材率降低。

2.如何提高燃烧温度

答：

（1）提高燃料的发热量；

（2）预热空气和煤气,增加其带入炉内的物理热；

　　（3）实现完全燃烧；

　　（4）降低炉体热损失；

⑸降低空气消耗指数。

3.加热炉炉底为什么要铺镁砂

答：

由于加热炉炉渣属碱性，而镁砂也是属碱性耐火材料，它们之间无任何化学反应，炉渣不会板结炉底，有利于炉渣的顺利清除。

4、影响炉内钢坯氧化的因素有哪些

答：

（1）加热温度，钢的加热温度愈高氧化越快。

（2）加热时间，加热时间越长氧化越多。

（3）炉内气氛，炉内氧化气体越浓氧化越历害。

5、钢的加热温度是根据什么来确定的其上、下限为多少

答：

钢的加热温度范围是根据如下几点来确定的：

a、铁碳平衡图中钢处于奥氏体单相组织时，其各种压力加工性能较好；

b、钢锭的组织缺陷对加热温度的影响：

为了消除钢锭的铸造组织偏析,可适当提高加热温度；

c、终轧温度对加热温度的影响：

亚共析钢的终轧温度不能低于Ar3线,过共析钢的终轧温度不能高于Arcm线；

d、氧化、脱碳对加热温度的影响；

e、轧件断面尺寸大小,轧制道次多少对加热温度的影响；

f、轧制工艺对加热温度的影响。

亚共析钢上限：

固相线之下低100—150℃；下限：

Ac3线＋30~50℃＋轧制中的温度降

过共析钢上限：

固相线之下低50—100℃；下限：

Ac3线＋30~50℃＋轧制中的温度降

最高温度要防止过热、过烧,一般随含碳量的增加,最高加热温度下降。

合金钢的加热温度还受合金元素的影响。

6、什么叫炉子热平衡

答：

根据能量守恒定律，任何一座炉窑或其它热工设备的热量收支是平衡的，即炉子热收入诸项目的总和恒等于热支出诸项目的总和，这就是炉子的热平衡。

7、脱火是怎样引起的，怎么处理

答：

喷嘴喷出之可燃混合物在远离喷口处才燃烧称之为脱火现象。

其实质是因可燃混合物的喷出速度远大于火焰的传播速度而引起。

燃烧的火焰脱离喷口的距离与供给的燃料量和助燃空气量有关，供给的量越大，火焰脱离喷口的距离越远，燃烧也越不稳定，同时甚至灭火，因此适当减少燃料和助燃空气供给量，使可燃混合物喷出速度大致与火焰传播速度相当是解决脱火的方法。

8、什么叫残余应力，它是怎样形成的

答：

热的钢坯在冷却过程中，由于冷却太快而在钢坯内残留有应力，这种应力称为残余应力。

　　残余应力一般是由两部分形成的，既有由于内外层冷却速度不同而形成的热应力，也有由于钢的结晶组织不同而形成的组织应力。

　　残余应力的状态是外层受压缩应力，而内层受拉应力。

9、为什么在加热过程中有时炉温才1300℃钢坯表面就开始融化了怎么减少氧化烧损

答：

钢坯在加热过程中，当温度为1300℃时，我们可以看到有融化的铁流到炉底，这是因为钢的熔点为1538℃，烧化的并不是钢的本体，而是其表面的氧化铁皮，一般来说，氧化铁皮的熔点为1300℃左右。

　　控制和减少氧化烧损所采取的措施：

减少钢坯的在炉时间，降低加热温度，减少炉内气体氧化气氛。

10、加热炉炉膛热平衡，一般包括哪些热收入项和热支出项

答：

热收入：

⑴钢坯入炉时带入的物理热；

　　　　　　⑵燃料的燃烧热；

　　　　　⑶空气和煤气的物理热；

　　　　　　⑷钢坯氧化放热；

　热支出：

⑴钢坯出炉时所带走的物理热；

　　　　　　⑵炉膛废气带走的物理热；

　　　　　　⑶炉膛废气中残余可燃物的化学热；

⑷热损失，它包括：

通过炉膛的砌砖体的散热、冷却水带走的热量、炉门孔等处溢气热损失、炉门孔等打开向外辐射的热损失等。

11、热电偶的工作原理如何

答：

热电偶测温系统由三部分构成，即热电偶、连接导线、显示仪表。

热电偶的工作原理是：

当把两根不同的金属组成一封闭的线路，把它的一个接点加热﹙称热端﹚，而另一个接点保持常温﹙称冷端﹚，则在此封闭的线路中将产生直流电，其电势的大小与两连接点的温差成正比。

热电偶测温就是测量这一电势的大小，以电势的大小来表示热端温度的高低。

12、燃料的燃烧必须具备哪些条件

答：

（1）有足够的可燃物质和空气；

（2）可燃物质与空气要有良好的混合，并达到适当的浓度；

　　（3）能向燃料传给足够的热量，使其达到着火的温度；

13、影响燃料理论燃烧温度的因素有哪些

答：

（1）燃料的种类和发热量；

（2）空气消耗系数；

（3）空气（或煤气）的预热温度；

　　（4）空气的富