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篇1

關鍵詞：工業(yè)建筑；混凝土結構；銹蝕分析

中圖分類號：TU37 文獻標識碼：A 文章編號：

引言

鋼筋與混凝土是兩種互為依托的復合結構材料，在正常情況下經久而不會損壞。因為在pH≥12.6的混凝土包裹下的鋼筋是不會腐蝕的；pH

1、鋼筋腐蝕對結構受力的影響

在鋼筋混凝土結構內，鋼筋受到周圍混凝土的保護，一般并不腐蝕，但當保護層破壞或保護層不足時，鋼筋在一定條件下將產生腐蝕，鋼筋腐蝕對結構受力的影響在于：

1.1由銹蝕引起鋼筋斷而削弱，尤其是高強預應力鋼筋，截面小，應力高，一旦發(fā)生腐蝕，危險性更大，嚴重會導致構件斷裂的危險。

1.2鋼筋腐蝕體積膨脹大約增大2.2倍，會使混凝土保護層破裂甚至脫落，從而降低結構的受力性能和耐久性。

1.3鋼筋腐蝕降低了與混凝土之間粘結力，影響鋼筋與混凝同工作性能。例如某鋼筋混凝土工業(yè)廠房21米跨的預應力組合屋面梁斷裂。原因是：梁的垂直拼縫內使用了摻有水泥重量5%的氯化鈣的水泥砂漿，氯離子由拼縫滲入到灌漿不實的鈉絲束孔道中，車間又潮濕，導致鋼絲速經受劇烈的腐蝕，經檢驗，70%的鋼絲強度降低40%以上，延伸率平均降低了30%。所有鋼絲都脆性斷裂，沒有縮頸。

2、結構檢測與分析

經過對某工業(yè)建筑結構廠房進行了普查，找出出現(xiàn)混凝土開裂、剝落、鋼筋銹斑等破損的構件位置，并進行裂縫寬度、保護層厚度、鋼筋銹蝕情況及混凝土取樣等檢測工作。

2.1混凝土保護層厚度

采用保護層厚度測定儀測試，并在部分測點進行微破損校核。測試區(qū)盡量不包含混凝土脹裂區(qū)以及鋼筋處。

2.2混凝土碳化深度

混凝土碳化深度采用鉆孔后，噴酚酞顯色測定。

2.3混凝土氯離子含量

采用全自動電位滴定法測試混凝土中水溶性氯離子濃度。混凝土樣品分為不接觸水與接觸水兩種。氯離子濃度值均為占混凝土水泥質量的百分比，其中混凝土容重取2350kg/m3，水泥用量320kg/m3。不接觸水的樣品源自混凝土取芯樣。泵房、燃料廠房及輔助廠房共測試了30個樣品，水溶性氯離子濃度平均值為0.4‰。接觸水的樣品采用電錘在混凝土不同深度（0—30mm）取樣。

2.4混凝土氯離子擴散系數(shù)

混凝土氯離子擴散系數(shù)采用RCM快速方法測定，泵房、燃料廠房及輔助廠房墻體混凝土氯離子擴散系數(shù)檢測結果記錄備案。

3、原因分析與預測

3.1環(huán)境作用與分析

3.1.1環(huán)境數(shù)據(jù)

①水氯離子濃度該工業(yè)建筑離水源較近。

②溫度與濕度依據(jù)該工業(yè)建筑所屬公司的監(jiān)測數(shù)據(jù)，該工業(yè)建筑周圍環(huán)境有一定的濕度。

③測得該工業(yè)建筑室外環(huán)境大氣C02濃度不低。

3.1.2環(huán)境作用分析主要對該工業(yè)建筑泵房、燃料廠房及輔助廠房進行分析。其中，泵房位于水源入水口處，建筑物內分為兩個區(qū)域：鼓型濾網區(qū)（包括消防水池）和水泵區(qū)。外墻±0.00以下為鋼筋混凝土結構，±0.00以上為鋼結構，壓型鋼板墻面。室內地下地上各房間為鋼筋混凝土結構。燃料廠房距水源有100m以內，墻體為鋼筋混凝土結構，受出水口水影響。輔助廠房距水源100m以內，墻體為鋼筋混凝土結構。

3.2混凝土劣化與鋼筋腐蝕原因

混凝土的高堿度環(huán)境使其中的鋼筋處于鈍化狀態(tài)，一般條件下可免于銹蝕。當混凝土被碳化或氯離子在鋼筋表面累積到一定濃度，鋼筋將失鈍并開始銹蝕。由碳化深度測試數(shù)據(jù)可知，經過多年的服役時間，碳化作用不會引起混凝土中鋼筋腐蝕，更不會引起混凝土脹裂甚至剝落。混凝土中的氯離子可分為自由氯離子和固化氯離子。一般認為，僅自由氯離子將導致鋼筋腐蝕，且只有當在鋼筋表面累積到一定濃度的時候，自由氯離子才使鋼筋的鈍化膜破壞。由混凝土氯離子含量測試數(shù)據(jù)可知，在部分構件的混凝土表面，氯離子濃度較高，依據(jù)相關混凝土標準，遠低于氯離子含量限值。可認為，經過多年的遷移，環(huán)境氯離子尚未威脅到處于混凝土良好保護狀態(tài)下的鋼筋。該工業(yè)建筑發(fā)生的鋼筋腐蝕及混凝土脹裂、剝落的原因。從檢查結果可知：鋼筋混凝土構件發(fā)生腐蝕處，均存在混凝土保護層較薄或密實性較差（蜂窩及孔洞），部分墻體斜筋甚至，缺乏任何保護。由此可見，混凝土保護層的施工質量及偏差，致使其沒有起到應有的阻止氯離子滲入以及維持鋼筋鈍化的作用，是引起目前鋼筋腐蝕的主要原因。

4、混鋼筋防腐措施

4.1改善施工工藝

4.1.1選擇合理的水泥種類和鋼筋類別

配制水利工程、海洋工程用混凝土時，水泥要求耐腐蝕能力強、抗凍融性好、水化熱低，應優(yōu)先選用普通硅酸鹽水泥或其他耐腐蝕水泥，而不應采用快硬硅酸鹽水泥等。摻有高爐礦渣、火山灰、粉煤灰、硅藻土等活性熟料可有效阻止腐蝕性離子向混凝土內部滲透。

選用不銹鋼筋是國外的一種發(fā)展趨勢。這種鋼筋的價格是普通碳素鋼的4～6倍，但它長期的耐腐蝕性足以補償初期投入的成本。無論混凝土種類和暴露狀態(tài)，采用這種鋼筋的混凝土保護層厚度可降低到30mm，裂縫寬度允許值放寬到0.3mm，并不需要對不銹鋼筋進行硅處理。

4.1.2增加水泥用量

混凝土中鋼筋的銹蝕是由于鋼筋周圍的堿性環(huán)境不復存在，保護環(huán)境消失。如果提高水泥的含量，堿性環(huán)境就會增加，碳化使堿性消失就會需要更長的時間，從而使鋼筋受到保護的時間相應延長了，增加了混凝土結構的耐久性。

4.1.3增加混凝土保護層厚度

增加混凝土保護層厚度，使毛細孔更加不連續(xù)，各種物質侵入的難度增大，混凝土碳化到達鋼筋表面的時間就大大延長，從而減少了鋼筋銹蝕和混凝土腐蝕的可能。

4.2鋼筋銹蝕的修補與結構加強

4.2.1銹蝕檢測

基腳鋼筋經全面除銹后采用抽樣直接觀察法來測定銹蝕程度。具體作法為：利用游標卡尺量測鋼筋的剩余直徑、銹蝕深度、長度及銹蝕物的厚度，用軟尺量測鋼筋的剩余周長。量測鋼筋的剩余直徑和剩余周長前，應對鋼筋除銹至露出金屬光澤。

4.2.2鋼筋修補

(1)根據(jù)測定的鋼筋銹蝕程度，計算鋼筋有效面積的減少量，從而確定增焊補強鋼筋的相應面積。在確定補強鋼筋時，鋼筋應適量加粗10％～15％，預留出一定的強度儲備。

(2)鑿除原結構墻柱頂面混凝土，深度至少超過受嚴重銹蝕需補強鋼筋部位以下10d(d為原鋼筋與增焊補強鋼筋直徑最大者)，并對需增焊鋼筋的整個搭接長度范圍內的原鋼筋表面的水泥砂漿、混凝土、鐵銹等進行徹底清除。

(3)用補強鋼筋與原鋼筋兩端以10d分別進行搭接焊。

(4)對于個別整根鋼筋需加強或替換的應予以通長加強或替換，需特別注意接頭應符合有關規(guī)范要求。

4.2.3結構自身加強

由于銹蝕表面鈍化層被破壞的除銹鋼筋在混凝土中抗腐蝕能力大大降低，因此在續(xù)建施工本層結構柱墻時，應采取必要的預防加強措施，以提高結構自身的抗腐蝕能力。

(1)經設計單位同意，層柱截面尺寸、墻體厚度均增加20mm，以加大鋼筋的保護層厚度10mm(凈截面尺寸均不變)。

(2)在原鋼筋除銹補焊加強后和新混凝土澆筑前，對基腳銹蝕較嚴重的鋼筋表面涂刷一層亞硝酸鹽溶液，并在新澆筑混凝土中摻加水泥重量1％的亞硝酸鈉鋼筋阻銹劑，以起延緩鋼筋銹蝕的作用，提高混凝土的密實性和強度。

(3)在澆筑混凝土前，用壓力水沖洗原混凝土表面，使原混凝土浸水充分飽和(約需濕潤12h)，但不得積水。

(4)為盡量提高該層墻柱混凝土的密實度，每立方米混凝土中的水泥用量應大于350kg，骨料級配為二級，砂率大干38％，水灰比小于0.5，并摻入減水劑和加氣劑，使混凝土有一定的抗?jié)B功能。

結束語

除了混凝土保護層施工質量及偏差導致的混凝土腐蝕外，由于工業(yè)建筑在設計上對水的氯離子腐蝕作用考慮不足，可能引起鋼筋出現(xiàn)大面積腐蝕，進而使該鋼筋混凝土結構安全性失效。所以應盡早采取措施修復已經破損的結構部分，并采取相應的措施阻止環(huán)境氯離子進一步滲入混凝土內部，彌補施工質量及結構設計上的不足。

參考文獻

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1.1 模具優(yōu)化基本要求

1）質量及機械制造精度高；2）材料硬度高，表面處理到位，能夠保證頻繁應用，使用壽命高；3）制造周期短，相對成本低。

1.2 模具材料選用及要求

1）針對原用5CrMnMo雖具備高強度和高耐磨性但耐熱疲勞性較差，模具在日常作業(yè)中存在使用壽命低等特點，我們選用45#鋼進行制作，通過調質+表面淬火提高零件表面硬度，然后通過CMC-E45 進行一層堆焊處理，最后應用耐磨焊條進行多層修補；2）模具整體表面熱處理后硬度要求HRC43-47，工作面要求HRC54-57，同時保證石墨電極終工序加工條件要求。

1.3 橫檔模具優(yōu)化參數(shù)

1）橫檔模具設計主要工藝參數(shù)主要包括H、H1、H2以及R弧尺寸（如圖1）。

2）主要工藝參數(shù)的確定

依據(jù)實際生產錨鏈鏈徑要求，一般選用以鏈徑D為常量，主要參數(shù)設定為H=0.82D；H1=1.52D；H2=1.96D，而R弧尺寸（R1-R4）要考慮橫檔料的料徑及錨鏈環(huán)寬要求。

2 模具工作面補焊材料選用

2.1 目前廣泛應用鈷基合金堆焊焊條

2.1.1 主要優(yōu)點

鈷基合金堆焊焊條熔敷金屬具有優(yōu)良的綜合耐熱性，耐腐蝕性和抗氧化性能，在600℃以上的高溫下能保持較高的硬度，其本身具有耐蝕性，屬固溶基體，在540℃~650℃高溫下，鈷基合金熔敷金屬具有較好的抗蠕變性能和高溫硬度，這是它們在模具表面處理廣泛應用的主要原因。

2.1.2 存在缺點

鈷基合金焊條雖然在耐磨方面具有廣泛的用途，但耐磨性能同性能比較低，因而在模具維護中使用量較大；同時由于材料及稀有元素含量高，導致價格偏高，一般市場價格850元/kg。

2.2 通過市場分析和優(yōu)化分析，應用D337耐磨焊條

2.2.1 優(yōu)化材料選用主要優(yōu)點

D337耐磨焊條堆焊是在工件的任意部位焊敷一層特殊的合金面，其目的是提高工作面的耐磨損，耐腐蝕和耐熱等性能，以降低成本，提高綜合性能和使用壽命。D337是低氫鈉型藥皮的CrW熱鍛模堆焊焊條，采用直流反接，目前最適宜于橫檔模具的修復作業(yè)，市場價格在38元/kg左右。存在缺點是是D337堆焊焊條，焊接面很大，若應用機床加工非常困難，同時日常維修中應用砂輪機人工修磨困難。

2.2.2 使用要求

必須采用直流電焊機，進行直流反接。 焊前焊條須經300℃~350℃烘焙1h，同時 需將工件預熱至300℃~400℃以上，焊后緩冷。

對比以上主要應用材料的優(yōu)缺點，為了降低消耗，節(jié)約成本，我們著手利用D337焊條進行修補再加工，同步引進直流電焊機以保證焊補作業(yè)的質量，同時為了再加工和日常修磨模具中的難加工問題，著力采用石墨電極用于日常的模具二次加工和維護作業(yè)。

3 選用石墨電極進行模具加工

1）石墨作為EDM電極材料，以其高切削性、重量輕、成形快、膨脹率極小、損耗小、修整容易等優(yōu)點，在模具行業(yè)已得到廣泛應用；

2）石墨電極機電加工要求與特點

（1）電極模具加工

石墨電極就是碳電極。因為石墨的導電性能好，所以在放電加工中能節(jié)省大量時間，這也是用石墨做電極的原因之一。通過人工修磨作業(yè)或一般的機床可以完成電極的加工，但存在誤差較大。因此我們主要采用數(shù)控機床來加工，重在保證加工精度及其穩(wěn)定性；

（2）加工中的建議

一般建議使用硬質合金刀具。石墨在粗加工時刀具可直接在工件上下刀，精加工時為避免崩角、碎裂的發(fā)生，常采用輕刀快走的方式加工。一般而言，石墨在切深小于0.2mm的情況下很少發(fā)生崩碎，還會獲得較好的側壁表面質量。同時因為石墨有毒，這就要求石墨加工機床有相應的處理石墨灰塵的裝置，數(shù)控機床密封性相對滿足要求。

（3）實踐過程中應用石墨電極來制作模具價值推廣

成套石墨電極制作成型后，在5年～10年內都可用于同規(guī)格模具的批量維修及加工作業(yè)，提出了人工修磨帶來的誤差，同時工作面粗糙度精度高，為橫檔壓制奠定了基礎。

4 結論

整個模具制造優(yōu)化后，橫檔型及外觀尺寸受到驗船師的一致認可，提高了公司形象，同時設備性能也得到提升，制檔成檔率逐步提升。對比可焊接性試驗，為焊檔解決“余高”問題，做出了積極的貢獻。三級橫檔可焊性大大提高，為下道工序作業(yè)提供了有利保障。提高了產品在市場上的競爭力，節(jié)約了制造成本。

參考文獻

[1]政坤.沖壓模具設計與制造[M].化學工業(yè)出版社，2009，6.

篇3

摘 要：隨著科學技術的逐漸發(fā)展，現(xiàn)代化經濟建立逐漸出現(xiàn)了全面性的發(fā)展局面，鋼鐵行業(yè)也成為最重要的經濟發(fā)展組成形式。根據(jù)對鋼鐵事業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀分析，可以發(fā)現(xiàn)，雖然在一定程度上取得了較大的進步，但是，仍存在著一定局限性的因素，所以，你整個煉鐵工藝技術應用的過程中，應該充分認識到工藝技術的基本特點，從而建立科學化的發(fā)展理念。

關鍵詞：煉鐵工藝;優(yōu)劣勢分析;發(fā)展趨勢;問題探究

在現(xiàn)代化工業(yè)技術發(fā)展的過程中，應該通過工業(yè)化建筑事業(yè)的建立，優(yōu)化現(xiàn)代化經濟發(fā)展的核心性內容，與此同時，鋼鐵事業(yè)中煉鐵工藝的形成也逐漸成為國家經濟發(fā)展中最重要的組成部分，從而在根本意義上提高技術應用的理念。但是，隨著現(xiàn)代化科學技術的逐漸發(fā)展，對于鋼鐵生產率的應用也逐漸廣泛，其核心性的競爭力也逐漸增強。而且，在工藝技術發(fā)展的過程中，煉鐵工藝中的材料在一定程度上得到了廣泛性的應用，從而導致原有的利潤空間逐漸縮短。因此，在現(xiàn)階段鋼鐵行業(yè)的建立及發(fā)展的過程中，應該逐漸提高系統(tǒng)應用的合理性，合理分析發(fā)展的優(yōu)勢性，從而為整個煉鐵工藝技術的發(fā)展提供充分性的保證[1]。

1 煉鐵工藝發(fā)展的基本現(xiàn)狀

1.1 煉鐵工藝發(fā)展中取得的成就

隨著我國煉鐵事業(yè)的逐漸發(fā)展，在一定程度上取得了較為廣泛的成就。在我國現(xiàn)階段鍋爐煉鐵技術的應用過程中，其核心性的工藝設備應該得到充分性的完善，對于燃煤毒害的煙氣應該得到合理性的控制，從而為整個系統(tǒng)內容的設計提供充分性的保證。在含硫煙氣的處理過程中，我核心性的技術理念應該主要包括氣基以及煤基兩個部分，其中的氣基是直接應用在豎爐以及固定的床罐式爐的系統(tǒng)應用過程中，通過天然性裂化產物逐漸生產出來的H2以及CO2作為還原劑，將鐵礦中氧化還原鐵還原成海綿鐵，從而逐漸縮短了與發(fā)達國家之間的差距性。隨著煉鐵技術的逐漸發(fā)展，基本的工藝技術逐漸提高，直到2010年，我國的生鐵總產量已經逐漸超過五億噸，而且，也逐漸將煉鐵的綠色環(huán)保型作為核心性的技術發(fā)展形式，從而為實際生產的技術應用提供充分性的保證[2]。

1.2 煉鐵工藝中存在的限制性因素

在鋼鐵事業(yè)的建立及發(fā)展的過程中，單位產出能耗比是煉鐵工藝技術發(fā)展過程中最核心性的任務形式，但是，在整個工藝技術應用的過程中，煉鐵工藝的廢棄物以及毒害氣體的排放時環(huán)保技術處理過程中最重要的問題，但是，其基本的技術形式正處于發(fā)展階段，而且，在實際的技術操作過程中，其基本的工藝理念以及材料內容的管理逐漸出現(xiàn)了限制性的因素。對于低碳量高品質的生鐵生產量處在著嚴重的不足現(xiàn)象，為企業(yè)核心競爭力的提高造成了嚴重的制約性。因此，在現(xiàn)階段煉鐵事業(yè)逐漸發(fā)展的過程中，應該優(yōu)化基本的工藝處理形式，通過對產品事業(yè)的技術革新，優(yōu)化基本的工藝處理理念，從而為整個煉鐵工藝技術的建立及優(yōu)化提供充分性的保證，為整個社會經濟的發(fā)展營造良好的發(fā)展空間。

2 煉鐵工藝技術優(yōu)化發(fā)展的基本方向

2.1 建立健全的煉鐵技術管理機制

在國家、企業(yè)建立及發(fā)展的過程中，對于煉鐵工藝的發(fā)展而言，應該制定科學化的指導理念，將行業(yè)信息進行合理化的管理，優(yōu)化細節(jié)內容的處理，從而為整個煉鐵事業(yè)的建立及發(fā)展提供充分性的保證[3]。通過對現(xiàn)階段煉鐵事業(yè)工作現(xiàn)狀的分析可以發(fā)現(xiàn)，基本煉鐵工藝的發(fā)展可以為生產質量的控制、原材料的供應以及廢棄物的控制提供合理化的處理依據(jù)。對于企業(yè)內部的管理部門而言，在工藝技術優(yōu)化的過程中，應該通過對產品生產質量的控制，進行內容的合理化分析，通過對員工技術、科研院校以及國際發(fā)展水平等內容的充分性考慮，優(yōu)化關鍵性煉鐵技術的處理，通過對工藝指標內容的分析進行合理化制度內容的改進。在原材料內容控制的過程中，應該從原材料在市場中的基本動態(tài)進行分析，優(yōu)化原材料供應的控制，從而規(guī)范新型煉鐵技術的施工理念。對于管理企業(yè)而言，在市場分析的過程中，應該制定針對性的調研技術，從而為整個煉鐵技術的優(yōu)化提供合理性的保證。

2.2 逐漸提高爐料的整體材質

煉鐵工藝技術的應用過程中，為了保證生鐵成品的質量性以及適應性需求，在生產時會準備不同種類的冶煉原材料，當使用過量的礦粉時，就會出現(xiàn)燒結的現(xiàn)象。因此，在煉鐵工藝技術應用的過程中，應該以礦點作為單品內容的堆積理念，將相關的礦粉進行二次混配，這種技術理念的應用主要是為了提高燒結礦中的堿度，從而在根本意義上提高生鐵的生成品質。對于焦炭而言，主要是煉鐵工藝中經常使用的物質內容，通過對焦炭用度以及種類內容的分析，實現(xiàn)對新產品的推行，減少對舊產品的應用，從而在根本意義上保證焦炭使用的精確度。對于關鍵性的酸性料的使用而言，在煉鐵的過程中一定要嚴格控制爐內出現(xiàn)燒結礦的現(xiàn)象，注意要實現(xiàn)分級的內容處理，通過對礦料的篩選，提高煉鐵技術的合理化應用[4]。

2.3 優(yōu)化焦炭煉焦的工藝應用

在焦炭煉鐵工藝技術的應用過程中，應該對主要的原材料進行合理化的分析及利用，從而合理的控制煉鐵成本的消耗。因此，在現(xiàn)階段焦炭煉焦工藝優(yōu)化的過程中，將焦炭集中的使用在煉鐵工藝之中，為我國鋼鐵企業(yè)的經濟化發(fā)展營造良好的發(fā)展空間。在我國現(xiàn)階段煉鐵工藝優(yōu)化的過程中歐，應該集中在干熄焦炭以及搗固焦炭技術應用的過程中，所以，在中小型煉鐵技術優(yōu)化的過程中，可以為焦炭熱效應的發(fā)展提供有效性的發(fā)展空間，從而為實際性煉鐵工藝的技術優(yōu)化提供充分性的保證。隨著煉鐵事業(yè)的逐漸發(fā)展，應該降低燃料中焦煤比例的合理化應用，在實踐的過程中，應該逐漸優(yōu)化搗固煉焦技術的應用，這一項目的使用主要是為了提高顯著性的應用理念，對于焦化廠而言，搗固煉焦技術的使用會逐漸造成焦煤產量的下降，與之相反的，如果沒有合理的利用搗固煉焦技術，就會使生鐵的產量逐漸下降。因此，就應該在實際煉鐵工藝技術應用的過程中，應該建立多樣化的技術應用理念，實現(xiàn)科學性、有效性煉鐵工藝的應用，提高對指標內容的檢測，同時也為綜合性煉鐵技術的優(yōu)營造良好的發(fā)展空間，從而優(yōu)化基本的煉鐵工藝流程[5]。 （下轉第19頁）

（上接第16頁）

3 結束語

鋼鐵產業(yè)是現(xiàn)階段社會發(fā)展過程中基礎性經濟組成形式，同時也是工業(yè)化發(fā)展中最核心性的產物。對于煉鐵行業(yè)而言，是整個鋼鐵產業(yè)建立過程中最重要的組成環(huán)節(jié)，因此，在現(xiàn)階段經濟產業(yè)的建立及發(fā)展的過程中，要想在根本意義上實現(xiàn)煉鐵事業(yè)的科學性發(fā)展，就應該建立健全的技術管理理念，強化核心性的工藝實施內容，提高冶煉工藝施工中專業(yè)性技術人員的素質，使整個煉鐵工藝得到合理性技術的優(yōu)化，從而為整個煉鐵行業(yè)的發(fā)展建立新的發(fā)展方向[6]。

參考文獻：

[1]周渝生，錢暉，張友平，李肇毅，范建峰.現(xiàn)有主要煉鐵工藝的優(yōu)缺點和研發(fā)方向[J]. 鋼鐵，2009（02）：1-10.

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[4]鄭忠，陳紅生，吳凱，龍建宇，呼萬哲.流態(tài)化還原的非高爐煉鐵工藝及氣固兩相流研究進展[A].中國金屬學會.第九屆中國鋼鐵年會論文集[C].中國金屬學會，2013：7.

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