提高焦炭反应性测定结果准确性方法探究

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焦炭反应性及反应后热性质及其检测方法

焦炭反应性及反应后热性质及其检测方法

环境工程2018·1073Chenmical Intermediate当代化工研究技术应用与研究焦炭反应性及反应后热性质及其检测方法*杜晓强(河钢集团承钢公司检验检测中心 河北 067002)摘要:焦炭是煤炭之中的一种固体燃料,由煤在约1000℃的高温条件下经干馏后的一种物质。

焦炭的反应性和反应后热性质是主要工业用途,这些性质有着明显的特征。

在燃烧后发生燃烧反应,发光发热,产生一定的一氧化碳和二氧化碳。

本文通过一定的检测方法检验焦炭的反应性和反应发生后的热性质。

关键词:焦炭的反应性;反应后热性质;检验方法中图分类号:T 文献标识码:AReactivity and Post Reaction Thermal Properties of Coke and Its Detection MethodsDu Xiaoqiang(Inspection and Testing Center of Chengde Iron and Steel Group of Hebei Iron and Steel, Hebei, 067002)Abstract :Coke is a solid fuel in coal, which is a substance after carbonization of coal at about 1000 ℃ high temperature. Reactivity and post-reaction thermal properties of coke are the main industrial uses, and these properties have obvious characteristics. After combustion, the combustion reaction occurs, which emits light and generates heat, producing a certain amount of carbon monoxide and carbon dioxide. In this paper, the reactivity of coke and the thermal properties after the reaction are examined by a certain detection method.Key words :coke reactivity ;post reaction thermal properties ;detection method时代在不断的变化,科技的创新也是对许多能源的利用不充分问题提出研究。

提高焦炭反应性测定结果准确性方法探究

提高焦炭反应性测定结果准确性方法探究

提高焦炭反应性测定结果准确性方法探究摘要:科技的进步,高炉逐渐向着大型化发展,人们对焦炭反应性及反应后强度指标的关注程度越来越高。

焦炭反应性(CRI)与反应后强度(CSR)模拟焦炭在高炉中的运行状况,是衡量焦炭高温冶金性能、评价焦炭质量的重要指标。

本文就提高焦炭反应性测定结果准确性方法展开探讨。

关键词:焦炭;反应性;反应后强度引言焦炭热反应性和反应后机械强度影响高炉的透气性和高炉顺行,它们是指导高炉生产的重要指标,但焦炭热反应性和反应后机械强度的测定结果受试样加工、反应温度及保护气体流量等因素的影响都很大。

引起反应性结果偏高的主要因素有:升温速度过快、反应温度偏高、保护气流量太小或反应气体流量过大,此时,反应后强度结果偏低,反之亦然。

1焦炭反应性及反应后强度测定原理称取200g±0.5g焦样置于反应器中,在1100℃±5℃通入二氧化碳反应2h,以焦炭质量损失的百分数表示焦炭反应性(CRI)。

反应后的焦炭在I型转鼓以20r/min的转速转30min后过筛,以大于10mm粒级的焦炭占反应后焦炭的质量百分数表示反应后强度(CSR)。

2试样选取要符合标准,同时做对比试验根据GB/T4000-2008的制样要求,焦样粒度为23~25。

这一标准的使用,使得所选的试验焦炭更接近球形,检测结果偏差更小。

在实际操作中,除了焦炭形状外,样品还要有代表性。

为保证结果的准确性,对同一批试样,要做对比试验,两次试验结果之间的误差在允许范围内的话,取平均值报出;两次试验结果之间的误差若超出允许范围,要重新检测。

3测定中的有关问题讨论3.1样品的制备(1)弃去泡焦、炉头焦后制样按《焦炭试样的采取和制备》(GB/T1997-2008)取样。

其中泡焦、炉头焦气孔率大,虽然在生产中所占比例小,但在测定过程中与二氧化碳反应相对剧烈些,导致结果的不确定性增加,Gb4000_2017明文规定制样时应弃去泡焦、炉头焦。

焦炭反应性及反应后强度测定中应注意的问题

焦炭反应性及反应后强度测定中应注意的问题

焦炭反应性及反应后强度测定中应注意的问题【摘要】焦炭反应性和反应后强度是指导高炉生产的重要指标,但焦炭反应性及反应后强度测定中测定结果受试样加工、反应温度及保护气体流量等因素的影响都很大。

所以,如何控制好这些因素,使测定结果能正确指导生产,是人们一直关心的问题。

本文通过大量实验数据,总结出焦炭反应性及反应后强度测定中应注意的事项。

【关键词】反应性和反应后强度;样品形状;升温速度;反应温度;气体流量焦炭反应性和反应后强度是指导高炉生产的重要指标,近年来,高炉炼铁越来越大型化,此项指标可较好的反映焦炭的热性能情况以及在高炉中的骨架作用,指导焦炭的生产和高炉使用焦炭[1]。

在钢铁产量快速发展的今天,焦炭反应性及反应后强度测定已成为钢铁企业分析检验部门的日常工作。

随着钢铁企业之间竞争的日益加强,GB/T4000-2008[2]已被许多企业采用,但由于不同的操作人员对实验条件的掌握不尽相同,影响了对焦炭质量的评价。

本文通过丰富的实验数据,总结出焦炭反应性和反应后强度测试中需要注意的问题。

1.在制样过程中,应尽量选取接近球形的样品来试验GB/T4000-2008修定了GB/T4000-1996中的制样方法,焦样粒度由φ21 25改为φ23 25,焦炭样品的粒度范围缩小了,使所取焦炭样品粒度更接近,使试验结果更准确。

但对试样的具体形状,没做严格要求,这样一来,不同的试验者选取试样的标准不一样,导致试验结果相差较大。

通过大量实验发现,如果在筛子上的样品试验者不认真挑选,所取的片状焦过多,就会使测得的反应性偏高,反应后强度偏低。

片状焦越多,焦炭反应性偏高越多,焦炭反应后强度偏低得越多。

而所选的焦炭越接近球形,所测得的反应性及反应后强度值越接近真实值。

2.升温速度要按要求进行,反应温度要严格控制通过试验发现,升温速度太快或太慢都会影响反应结果,一般升温时间在100min附近最好,升温速度过快,就会在保护气对焦炭没保护好之前,焦炭由于温度过高而与氧气发生反应,使测得的反应性严重偏高,反应后强度结果严重偏低。

对焦炭反应性及反应后强度试验方法的探讨

对焦炭反应性及反应后强度试验方法的探讨

Absr c : S meve f x ei na to rc k a ii n o esrnt f rra t no ne ain l tn ad a d ta t o iwso p r e me tl meh df o er evt a dc k t ghat ci nitr t a a d r o e y e e e o n o s n
利 于试验 结果 的重现 性 。
作 了大量 摸索工 作 , 取得 了满意 的效果 。
2 原 理
称 取一 定质 量 ( 常取 2 0± . ) 通 0 0 5 g 的焦 样 , 置 于 反应 器中 在l10℃ ± 0 5℃时 与 C 2 O 反应 2h后 , 以 焦 炭 质 量 损 失 的 百 分 数 表 示 焦 炭 反 应 性
OUYANG n, ENG —u, A e , I iy a Mi P Nir XI W i L U Zh — u n
( iy o n t l o ,t. J nx X nu3 8 1 C i ) XnuI nadSe . L , agi iy 3  ̄ ,hn r eC d i a
wa d. r
K e o ds i tr a in lsa d r c k ra t i h tsr n t y W r : n en to a tn a d; o e;e ci t o —te gh v y;
随着炼铁 工艺 的不 断 改 进 , 焦炭 质 量要 求 越 对 来越高 , 特别是 焦炭 在冶 金 中的骨架 作用 尤为 重要 。 焦炭反 应性及 反应后 强 度是评 价焦 炭质量 优劣 的两 个重要 指标 。近年来 被众 多厂 家所 重视 。但 由于其 测试 只有 国标 方法 , 而没 有标准 样 品 , 给测 试工作 带 来一定 的困难 , 加上 各 厂 家 对 国标 方 法 的理 解 不 一 致, 测试 方法也 不尽相 同 , 从而导 致 测试结 果 的重 现

探究焦炭反应性及反应后强度测定中应注意问题

探究焦炭反应性及反应后强度测定中应注意问题

第42卷第32期 山 西建筑Vol .42No .322 0 1 6 年 1 1 月SHANXI ARCHITECTURENov . 2016• 99 •文章编号:1009-6825 (2016) 32-0099-03探究焦炭反应性及反应后强度测定中应注意问题邝宏春(山西省地质勘查局二一三地质队,山西临汾041000)摘要:通过查阅大量的文献资料,从热电偶、c o 2气体流量、恒温段、温度、自动控温系统中参数的设定、供气系统的严密性等方 面,总结了焦炭反应性及反应后强度测定中应注意的问题,以期提高这两个指标测定结果的准确性。

关键词:焦炭,热电偶,控温系统,供气系统中图分类号:TF526.1文献标识码:A作为高炉冶炼作业中评价焦炭热性质的关键参数,焦炭反应 性及反应后强度在很大程度上影响着高炉冶炼。

并且随着高炉 逐渐向着大型化发展,人们对上述2个指标的关注程度越来越 高。

大多数国家都依据自己的技术、资源情况,研发了不同的测定 方法,同时运用这两种指标来提高焦炭质量。

我们国家在1983年 的时候也有了自己的标准,1999年,2008年这两年又对其做出了 修订。

1插好热电偶的措施在装料过程中,把热电偶插到正确位置非常重要。

插好热电偶的措施有:在反应管中加进10粒焦炭样品,并保证焦炭样品可 以把反应管底部的孔网压住。

完成上述操作之后,将反应管斜着 放置在比较低的角度上,并把剩下的焦炭样品放置在管壁处,一SO -S 9-O -S 9-O -SSO -S 9-O -SSO -S 9-O -S 9-O -SSO -S 9-O -S 9-O -SSO -S 9-O -SSO -S 9-O -S 9-O -S2) 仪器设备的影响。

在黄土试验以前,应调试校正仪器,以 消除仪器所带来的系统误差,不能呆板地执行一年调校一次的仪 器校正周期;开展同一人员不同仪器之间比对试验,减少仪器设 备对黄土湿陷的影响。

3)试验人员技术能力的影响。

焦炭反应性与反应后强度的再探讨

焦炭反应性与反应后强度的再探讨

焦炭反应性与反应后强度的再探讨摘要:焦炭在高炉内起骨架、还原剂和燃料的作用,对于大高炉来说,骨架作用尤为重要。

随着国内高炉的大型化和喷煤比的不断提高,焦炭的反应性及反应后强度(CRI与CSR)越来越受到炼铁工作者的重视,有些炼铁工作者甚至直接将其理解为焦炭在高炉中的热态性能,将其列为指导高炉操作的原则性指标。

本文就焦炭反应性与反应后强度展开探讨。

关键词:焦炭;反应性;强度;热态性能焦炭反应性(CRI)与反应后强度(CSR)是评价焦炭质量最重要的性能指指标之一,焦炭在高炉炼铁、铸造化铁和固定床气化过程中,均能够与二氧化碳、氧气和水蒸气发生化学反应,其反应性质量直接影响到工业生产效率,为了增强对焦炭性能的了解,从CRI和CSR两项指标出发,为生产合格的焦炭等生产活动提供指导。

1焦炭CRI与CSR测定方法的来源与变革我国焦炭反应性及反应后强度的测定方法是参考新日铁1982年在《燃料协会志》上提出的《高炉用焦炭的CO2反应后强度试验方法》所制定的,该标准在1983年由冶金部鞍山热能研究所首次提出,先后于1996年和2008年进行了修订,修订的内容主要是在制样方面,在焦炭CRI及CSR的测定过程上,与新日铁标准、美国标准和ISO标准仍然具有相似性。

其测定的核心步骤是:将焦炭样破碎成23~25mm的粒状焦块,弃去炉头焦、泡焦、薄片状焦和细条状焦,将厚片状焦和较粗条状焦手工修整成颗粒状焦块,缩取2kg后置于I型转鼓中以20r/min的转速旋转50r,再用23mm圆孔筛筛分,缩取900g筛上物作为试样,用四分法将试样分成4份,每份不少于220g,置于170~180℃烘箱中烘干2h,焦炭冷却至室温后再筛取23mm以上焦炭颗粒200±0.5g作为测试用样品。

将焦炭样品装入反应器,于1100℃下以5L/min的流量通入CO2气体,反应2h,停止加热,通入氮气保护,让反应后的焦粒自然冷却。

冷却的焦炭样称重后全部装入I型转鼓,以20r/min的转速旋转30min,取出后用10mm圆孔筛筛分、称重。

焦炭反应性及反应后强度试验方法优化

焦炭反应性及反应后强度试验方法优化
T e e iinc fd t cin c n b r al mp o e y e h n ig t e o e e e a u e b fr a l s h f ce y o ee to a e ge t i r v d b n a cn h v n tmp r t r e o e s mpe wa y p ti i c e sng t e c nsa tt mp r t e tme o e o e eo e r a to c n r li e p e a a in o u n,n r a i h o t n e e aur i ft v n b f r e cin, o to l h ng t r p r t f h o s mp e g a u a iy a e u i g t e y tm p o e t n t fe e cin.Pr cso n a c r c e t a l r n l rt nd r d cn s se h r tc i i o me a tr r a to e iin a d c u a y t ss s o t a :te o tmia o r g a s q ikl n c u aey. h w t h p i z t n p o m i u c y a d a c r t l h i r
理 。E—m i: y 13 cr al h @ 6 .o j n
第 6期
ScunMe l ry i a tl g h au
第3 O卷 第 6期 20 0 8年 l 2月
四 川 冶 金
Sc ua tlury ih n Me al g
Vo . 0 No. 13 6
De c., 0 2 08
焦 炭 反 应 性 及 反 应 后 强 度 试 验 方 法 优 化

全自动焦炭反应性及反应后强度检测系统的研发与应用

全自动焦炭反应性及反应后强度检测系统的研发与应用

全自动焦炭反应性及反应后强度检测系统的研发与应用在工业的广阔天地中,焦炭如同那勤劳的蜜蜂,为钢铁生产提供着不可或缺的能量。

然而,随着科技的进步和环保要求的提高,对焦炭质量的监控也显得尤为重要。

于是,全自动焦炭反应性及反应后强度检测系统应运而生,它如同一位精准的裁判员,确保了焦炭质量的公正评价。

首先,让我们来探讨这个系统的“眼睛”——传感器部分。

传感器是整个系统的前哨站,它能够精确捕捉到焦炭在高温下的微妙变化。

正如一只猎豹敏锐地捕捉猎物的每一个动作,传感器不放过任何一次焦炭的微小膨胀或收缩。

这种精确度,就像是用放大镜观察蚂蚁的生活,每一个细节都清晰可见。

接下来,不得不提的是这个系统的“大脑”——数据处理单元。

如果说传感器是收集信息的触角,那么数据处理单元就是分析这些信息的智库。

在这里,复杂的数据被转化为直观的报告,就像是一位经验丰富的侦探将零散的线索拼凑成一个完整的故事。

这个单元不仅快速高效,而且准确无误,仿佛是一位精通算术的会计,在繁杂的数字中迅速找到平衡点。

此外,这个系统还具有“心脏”——自动控制模块。

这个模块负责协调各个部分的工作,确保整个系统的流畅运行。

它就像是一支交响乐团的指挥,让每一种乐器都能在正确的时间发出正确的声音。

正是有了这样的控制,焦炭的每一次测试都像是经过精心设计的舞蹈,每一步都恰到好处。

然而,尽管这个系统如此精密,我们仍需警惕其潜在的风险。

就像一位老练的航海家必须时刻注意海上的变化一样,我们在使用这个系统时也必须保持警觉。

例如,传感器如果长时间不进行校准,可能会出现偏差;数据处理单元如果没有得到及时更新,可能会跟不上新的测试标准;自动控制模块如果出现故障,可能会导致测试流程的混乱。

因此,我们必须像对待珍贵的瓷器一样小心翼翼地维护这个系统。

最后,让我们来评价一下这个系统的影响。

它的出现,无疑是科技进步的一个缩影。

它不仅提高了焦炭质量检测的效率和准确性,还降低了人工操作的风险和成本。

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提高焦炭反应性测定结果准确性方法探究
发表时间:2019-04-04T14:19:46.663Z 来源:《防护工程》2018年第35期作者:许艳妮吕睿婷
[导读] 在此基础上要保证样品的粒度均匀,粒数稳定;定期对测定结果进行精密度核验,提高检测结果的准确性。

陕西龙门钢铁有限责任公司陕西省韩城市 715400
摘要:科技的进步,高炉逐渐向着大型化发展,人们对焦炭反应性及反应后强度指标的关注程度越来越高。

焦炭反应性(CRI)与反应后强度(CSR)模拟焦炭在高炉中的运行状况,是衡量焦炭高温冶金性能、评价焦炭质量的重要指标。

本文就提高焦炭反应性测定结果准确性方法展开探讨。

关键词:焦炭;反应性;反应后强度
引言
焦炭热反应性和反应后机械强度影响高炉的透气性和高炉顺行,它们是指导高炉生产的重要指标,但焦炭热反应性和反应后机械强度的测定结果受试样加工、反应温度及保护气体流量等因素的影响都很大。

引起反应性结果偏高的主要因素有:升温速度过快、反应温度偏高、保护气流量太小或反应气体流量过大,此时,反应后强度结果偏低,反之亦然。

1焦炭反应性及反应后强度测定原理
称取200g±0.5g焦样置于反应器中,在1100℃±5℃通入二氧化碳反应2h,以焦炭质量损失的百分数表示焦炭反应性(CRI)。

反应后的焦炭在I型转鼓以20r/min的转速转30min后过筛,以大于10mm粒级的焦炭占反应后焦炭的质量百分数表示反应后强度(CSR)。

2试样选取要符合标准,同时做对比试验
根据GB/T4000-2008的制样要求,焦样粒度为 23~25。

这一标准的使用,使得所选的试验焦炭更接近球形,检测结果偏差更小。

在实际操作中,除了焦炭形状外,样品还要有代表性。

为保证结果的准确性,对同一批试样,要做对比试验,两次试验结果之间的误差在允许范围内的话,取平均值报出;两次试验结果之间的误差若超出允许范围,要重新检测。

3测定中的有关问题讨论
3.1样品的制备
(1)弃去泡焦、炉头焦后制样按《焦炭试样的采取和制备》(GB/T1997-2008)取样。

其中泡焦、炉头焦气孔率大,虽然在生产中所占比例小,但在测定过程中与二氧化碳反应相对剧烈些,导致结果的不确定性增加,Gb4000_2017明文规定制样时应弃去泡焦、炉头焦。

用鄂式破碎机和手工相结合制样。

制样时条状焦、片状焦取舍应统一,以保证样品的代表性、均匀性好,满足检测的重复性要求。

厚度、宽度在粒径上限的80%予以保留,将粒度上限手工修整成颗粒状,更薄的应去掉。

(2)样品粒度要均匀,粒数稳定。

样品的粒度、均匀性直接影响实验结果的重复性、准确性。

同样质量的焦样,焦粒粒度不同,会造成外比表面积不一致,外比表面积对反应性和反应后强度测定结果影响较大。

焦炭试样粒数不同对反应性及反应后强度测定结果的影响如表1所示。

表1 焦炭试样粒数不同对反应性及反应后强度的影响%
从表1的数据可知,在反应性设备运行正常、技术条件满足相关要求的条件下,200g试样随着焦粒数的增加,焦炭反应性一定增加,而反应后强度一定减小。

在试样质量一定时,尽量选择形状相似的焦粒,控制好焦炭粒数,使二氧化碳与试样的接触面相对固定,是提高焦炭反应性及反应后强度测定结果准确性的前提。

随着试样粒数差异的增大,测定结果误差也跟着增大。

3.2升温速度要按要求进行,反应温度要严格控制
(1)升温速度对测试结果的影响。

通过试验发现,升温速度对测试结果有较大影响。

焦炭样品1的反应性及反应后机械强度受升温速度影响的情况。

升温时间短时,升温速度快,试样中氧气没有赶净,使反应性结果偏大,而反应后机械强度则减小。

相反,升温时间延长,升温速度慢,这时保护气体对焦炭保护得好,焦炭的反应性和反应后机械强度接近正常值。

所以,在测定的过程中,升温速度不能过快,不能超过8~16℃/min,尽量保持11℃/min的升温速度最好,把总升温时间控制在100min左右测得的结果更准确可靠。

(2)反应温度对测试结果的影响。

从中可以看出反应温度对测试结果的影响更大。

当反应温度高时,焦炭被烧坏,焦炭反应后机械强度明显下降,此时反应性测试结果增大。

反之,当反应温度低时,焦炭不能充分反应,焦炭反应性结果偏低,反应后机械强度变大。

为保证测定结果准确可靠,反应温度应严格控制在标准规定的(1100±5)℃。

因为反应温度对测试结果有较大的影响,所以一定要保证测温系统测温准确,同时热电偶长度要适合,确保测得的是焦炭反应区的温度。

3.3气体流量
(1)二氧化碳气体的控制。

反应性测定装置温度达到1100℃稳定10min后开始通入二氧化碳进行反应,二氧化碳流量应为5L/min。

如使用的流量计不是二氧化碳气体流量计,需要经过校正,换算成二氧化碳气体流量,二氧化碳气体流量经换算后约为0.37m3/h。

二氧化碳流量偏低,会造成反应性降低,反应后强度升高,流量过高则相反。

实验所需二氧化碳气体纯度需达到99.99%,纯度越低,测定的反应性偏差越大。

二氧化碳气体纯度不足时,需通过装有浓硫酸的洗气瓶和装无水氯化钙的干燥塔进行气体的净化。

在测定过程中要严格控制二氧化碳的流量和纯度,以确保检测结果的准确性。

(2)氮气的控制。

氮气对于隔氧保护非常重要,氮气的纯度需达到99.99%,纯度不足,需进行气体净化。

保护氮气流量过低,焦炭试样得不到充分的保护,会与氧气发生反应,部分被烧损,造成结果的偏差。

(3)定期对气体装置的气密性进行检查。

定期检查供气装置气密性,避免出现气路破损或堵塞。

供气装置严密、流量控制精确,是保证检测结果准确的必备条件。

供气系统异常,特别是二氧化碳气路漏气,会造成焦炭反应性低,反应后强度增高,使检测结果失实。

4焦炭反应性与反应后强度测定过程中应注意的安全问题
使用化学试剂时应注意的安全问题。

在向二氧化碳气体净化装置的洗气瓶中加装浓硫酸(ρ=1.84g/ml)时,应对准瓶口缓慢进行,避免
蚀伤身体。

若发生蚀伤,应立即用大量水冲洗蚀伤部位,然后用2%的NaHCO3或NH3H2O稀溶液冲洗,最后再用水冲洗。

向氮气气体净化装置的洗气瓶中加装焦性没食子酸与氢氧化钾的混合溶液时,必须将两者按要求分别配制,然后再混合。

配制时,匀速缓慢搅拌,避免蚀伤身体。

若发生碱蚀伤,应先用大量水冲洗,再用约0.3mol/LHAc溶液清洗,最后用水冲洗。

若碱液溅入眼中,则先用2%的硼酸溶液清洗,再用水清洗。

(2)操作高温设备应注意的安全问题。

对于焦炭反应性测定仪的加热电炉,按照规定程序从室温开始加热,直至反应温度(1100±5℃),并在此温度下保持2h;实验结束后,进入试样冷却阶段时,如果使用的是耐高温合金钢反应器,可将反应器从电炉内吊出,放在支架上继续通氮气冷却。

在反应2h实验结束后,将超过1000℃的反应器吊出加热电炉时,一定要将吊装设备与反应器正确连接,确保牢固,然后缓慢从电炉中垂直吊出,轻轻放在支架上。

试样冷却过程中,电脑操作界面上显示的温度是反应器的即时温度,当显示温度到达100℃以下或接近室温时,再进行下一步操作。

在加热、吊出反应器、冷却的3个环节中,应严格按照操作规程进行操作,必要时,操作人员必须戴耐高温石棉手套,切勿将身体直接接触高温设备或部件而造成烫伤。

结语
焦炭反应性及反应后强度测定规范性很强,测定中需注意样品粒度、反应温度、气体流量等方面的控制;反应性测定装置要在相关参数检定合格的基础上,定期对气体流量、反应温度等方面进行仪器设备期间核查,使设备技术条件满足Gb4000_2017要求。

在此基础上要保证样品的粒度均匀,粒数稳定;定期对测定结果进行精密度核验,提高检测结果的准确性。

参考文献
[1]胡德生.《焦炭反应性及反应后强度试验方法》中国国家标准的商榷[J].宝钢技术,2015.
[2]申晓瑗.焦炭反应性及反应后强度试验中应注意的几个问题[J].冶金能源,2016.。

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