CN104668967B - 提高带钢横向磁性能的装置及应用该装置加工带钢的工艺方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种应用于钢材生产加工技术领域的提高带钢横向磁性能的装置，本发明同时还涉及应用所述装置加工带钢的工艺方法，所述的装置的飞剪(3)设置在输送辊道(4)的辊道前端部(7)，带钢板件旋转机构(5)设置在输送辊道(4)上，装置的夹送部件(8)包括多组夹送辊组件(9)，激光拼焊机(6)设置在夹送部件(8)侧面位置的结构，飞剪(3)、带钢板件旋转机构(5)、激光拼焊机(6)分别与装置的控制部件(10)连接，本发明的装置及方法，结构简单，能够方便快捷地对带钢长卷剪切成的带钢板件进行横向和纵向互换，并将带钢板件重新焊接成焊接带钢，从而有效提高带钢的横向磁性能，满足带钢使用需求。
Description
技术领域
本发明属于钢材生产加工技术领域，更具体地说，是涉及一种提高带钢横向磁性能的装置，本发明同时还涉及应用所述装置加工带钢的工艺方法。
背景技术
冷轧无取向电工带钢的生产是通过转炉、RH冶炼合格钢水，钢水连铸为厚的钢坯，厚的钢坯通过热轧减薄到适合冷轧的厚度。由于热轧时生产方式，轧辊压下的原因，热轧时厚度减薄主要依靠长度的增加，宽度有宽展，但是与长度的增加相比是微不足道的。热轧带钢通过酸洗、冷轧到需要的厚度，冷轧带钢一般的厚度为0.35mm、0.5mm、0.65mm等。相对钢坯厚度200mm(厚板坯)或70mm(薄板坯)，冷轧长度增加了400多倍或100多倍而宽度变化很小。由于从钢坯到冷轧带钢主要在纵向变形，因此磁性能在纵向和横向有非常大的差别。同时高牌号带钢热轧均在铁素体的组织条件下完成，热轧没有组织转变、再结晶困难，冷轧无取向带钢的硅含量越高(牌号高)，造成带钢纵向与横向的磁性能差别越大。
一般情况下，无取向带钢磁性能是纵向和横向磁性能的平均值，希望各向异性小。改善无取向电工钢纵向磁性能的现有专利：“一种纵向磁性能优异的电工钢制造方法-200810012976.5”，其方法是在无取向电工钢的加工过程中的常化时于700～760℃轧制方向加3000—9000Oe的磁场条件下常化处理。冷轧无取向带钢的应用主要是旋转电机的铁芯和小型变压器铁芯的制造。小型变压器铁芯制造尽量利用电工钢优良的纵向磁性能，而一般旋转电机的铁芯是冲制为圆形，圆形是利用电工钢360°各方向的性能。旋转电机的铁芯制造有另一种方法，即冷轧无取向电工钢卷用纵切机组按照纵向剪切为窄带，按照横向的方式冲为电机线圈的齿槽，带有齿槽的窄带弯曲、缠绕为圆形的铁芯。这种制造方法是完全利用电工钢一个方向的磁性能，即横向的磁性能。
现有专利：“用于制造交流发电机螺旋盘绕铁芯工艺-201310222482.0”是采用螺旋盘绕制造铁芯，作为线圈的铁芯是利用电工钢的横向，利用退火的方法改善铁芯的磁性能；“一种盘绕式电机铁芯的加工方法-200410084691.4”；“一种新型的定子铁芯结构及其加工工艺-201110360599.6”、“采用撕开方式的定子铁芯片冲槽工艺-CN201310196219”。这些专利均为铁芯的缠绕加工、制造，没有考虑电工钢的性能，实际均为利用带钢的横向磁性能。
现有螺旋盘绕铁芯制造的方法，是通过钢卷的纵向加工为窄带、弯曲缠绕为铁芯，加工便利，带钢利用率高。但是有如下缺点：1)作为线圈的铁芯，是利用带钢的横向铁损，带钢横向铁损高，使得运行时的电能消耗大。2)作为线圈的铁芯，是利用带钢的横向磁感，带钢横向磁感低，使得要得到要求的磁感，需要增加线圈的圈数，增加铜线或铝线的用量。铜线或铝线的增加，同样增加电的消耗。3)制造同样功率或效率的电机，用磁性能差的横向，造成的结果是带钢用量增加、线圈的用量增加，即造成制造成本增加。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种结构简单，能够方便快捷地对将带钢长卷剪切成的带钢板件进行横向和纵向互换，并将带钢板件重新焊接成焊接带钢，从而有效提高带钢的横向磁性能，即横向铁损降低、磁感应强度提高、磁导率增加，满足性能需要，降低成本的提高带钢横向磁性能的加工装置。
要解决以上所述的技术问题，本发明采取的技术方案为：
本发明为一种提高带钢横向磁性能的装置，所述的装置包括能够将带钢长卷剪切多个带钢板件的飞剪，输送辊道，带钢板件旋转机构，激光拼焊机，飞剪设置在输送辊道的辊道前端部，带钢板件旋转机构设置在输送辊道上，所述的装置还包括夹送部件，夹送部件包括多组夹送辊组件，每组夹送辊组件包括两个夹送辊，激光拼焊机设置在夹送部件侧面位置，所述的飞剪、带钢板件旋转机构、激光拼焊机分别与装置的控制部件连接。
所述的输送辊道包括前轨辊和后辊道，前辊道和后辊道呈90度夹角布置，前辊道和后辊道结合处设置带钢板件旋转机构，带钢板件旋转机构包括机构底座，输送皮带，皮带驱动电机，皮带驱动电机与控制皮带驱动电机启停的控制部件连接，输送皮带与前辊道呈90度夹角布置，输送皮带设置为能够将带钢板件从前辊道上输送到后辊道上的结构。
所述的夹送部件设置为垂直布置的结构，夹送部件设置为位于后辊道的后辊道后端位置的结构，经过后辊道的带钢板件设置为能够从后辊道进入夹送部件的夹送辊组件内的结构。
所述的靠近夹送部件的位置设置卷取机，所述的带钢板件设置为等距的矩形板件结构，带钢板件设置为能够在通过夹送部件时被激光拼焊机焊接成长卷状的焊接带钢的结构，所述的卷取机设置为能够对焊接带钢进行卷收的结构，卷取机与控制部件连接。
所述的多组夹送辊组件设置为呈上下垂直布置的结构，每组夹送辊组件的两个夹送辊之间设置为存在间隙的结构，多组夹送辊组件活动安装在夹送部件的部件支架上，夹送辊组件与能够带动夹送辊组件的夹送辊驱动电机连接，夹送辊驱动电机与控制部件连接。
所述的输送辊道的后辊道上设置后输送皮带，后辊道后端和夹送部件之间设置入口输送机，入口输送机上安装后输送皮带，入口输送机上方设置防止带钢板件发生翘曲的防窜导板。
本发明同时还设计一种应用上述的装置加工带钢的工艺方法，所述的工艺方法的步骤为：1)飞剪将带钢长卷剪切成多个带钢板件；2)输送辊道将带钢板件(2)陆续输送到带钢板件旋转机构位置，带钢板件旋转机构将每个带钢板件分别进行90度旋转；3)进行90度旋转后的带钢板件陆续进入夹送部件；4)激光拼焊机对带钢板件进行焊接，加工成提高了横向磁性能的焊接带钢。
所述的输送辊道将带钢板件陆续输送到带钢板件旋转机构位置时，控制部件控制皮带驱动电机工作，皮带驱动电机带动输送皮带工作，带钢板件从输送辊道的前辊道输送到带钢板件旋转机构上后，输送皮带将带钢板件输送到输送辊道的后辊道上，带钢板件发生90度角旋转，带钢板件旋转机构重复上述步骤。
所述的进行90度旋转后的带钢板件陆续进入夹送部件后，带钢板件进入夹送辊组件的夹送辊之间的间隙内，带钢板件在夹送辊组件驱动力下，垂直从上向下运动，带钢板件垂直从上向下运动过程中，激光拼焊机对多块带钢板件进行焊接，加工成提高了横向磁性能的焊接带钢。
采用本发明的技术方案，能得到以下的有益效果：
本发明所述的提高带钢横向磁性能的装置，飞剪剪过的带钢板件先经过前辊道，然后到达带钢板件旋转机构位置，带钢板件旋转机构5对带钢板件进行横向和纵向互换，然后带钢板件进行横向和纵向互换再将旋转换位后的带钢板件输送到后辊道上，这样，经过旋转换位的带钢板件再进入夹送部件，通过夹送部件时由激光拼焊机进行焊接，激光拼焊机同时能够对多块带钢板件进行焊接，有效提高焊接效率。本实用新型的装置，能够生产足够长度的焊接钢卷。通过对带钢板件进行横向和纵向旋转互换，从而了下游制造用户加工出了磁性能满足要求的带钢长卷。上述装置加工的带钢，带钢长卷横向磁性能有以下变化：1)横向铁损大幅度降低。2)横向磁感应强度大幅度提高。3)横向磁导率大幅度增加。4)用户在用本发明装置加工的带钢以缠绕方式制造圆形铁芯时，不用改变铁芯，电机的性能得到了大幅度提高，同时大幅度降低铁芯和电机的制造成本。本发明所述的工艺方法，能够方便快捷地对经过输送辊道的带钢长卷剪切成矩形板件的带钢板件，并对带钢板件进行横向和纵向互换，然后再通过夹送部件和激光拼焊机的配合，对横向和纵向互换后的带钢板件进行拼接焊接，最终形成提高了横向磁性能的焊接带钢，本发明所述的工艺方法形成的带钢，磁性能得到了有效提高，满足对带钢的性能要求。与此同时，上述方法加工的带钢，带钢的横向铁损降低、磁感应强度提高、磁导率增加，满足性能需要，同时有效降低成本。
附图说明
下面对本说明书各附图所表达的内容及图中的标记作出简要的说明：
图1为本发明所述的本发明所述的提高带钢横向磁性能的装置的俯视结构示意图；
图2为本发明所述的本发明所述的提高带钢横向磁性能的装置的夹送部件及卷取机、激光拼焊机的布置位置的侧视结构示意图；
附图中标记分别为：1、带钢长卷；2、带钢板件；3、飞剪；4、输送辊道；5、带钢板件旋转机构；6、激光拼焊机；7、辊道前端部；8、夹送部件；9、夹送辊组件；10、控制部件；11、前辊道；12、后辊道；13、机构底座；14、输送皮带；15、皮带驱动电机；16、卷取机；17、焊接带钢；18、部件支架；19、夹送辊驱动电机；20、后输送皮带；21、入口输送机；22、防窜导板；23、转向辊组。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明：
如附图1、附图2所示，本发明为一种提高带钢横向磁性能的装置，所述的装置包括能够将带钢长卷1剪切多个带钢板件2的飞剪3，输送辊道4，带钢板件旋转机构5，激光拼焊机6，飞剪3设置在输送辊道4的辊道前端部7，带钢板件旋转机构5设置在输送辊道4上，所述的装置还包括夹送部件8，夹送部件8包括多组夹送辊组件9，每组夹送辊组件9包括两个夹送辊，激光拼焊机6设置在夹送部件8侧面位置，所述的飞剪3、带钢板件旋转机构5、激光拼焊机6分别与装置的控制部件10连接。通过上述结构，飞剪3的设置，能够方便快捷地对经过输送辊道的带钢长卷剪切成矩形板件的带钢板件，带钢板件旋转机构5的设置，能够对带钢板件进行横向和纵向互换，而夹送部件和激光拼焊机的设置，能够对横向和纵向互换后的带钢板件进行拼接焊接，从而形成提高了横向磁性能的焊接带钢，满足对带钢的性能要求，通过上述装置加工的带钢，带钢的横向铁损降低、磁感应强度提高、磁导率增加，满足性能需要，同时有效降低成本。
所述的输送辊道4包括前辊道11和后辊道12，前辊道11和后辊道12呈90度夹角布置，前辊道11和后辊道12结合处设置带钢板件旋转机构5，带钢板件旋转机构5包括机构底座13，输送皮带14，皮带驱动电机15，皮带驱动电机15与控制皮带驱动电机15启停的控制部件10连接，输送皮带14与前辊道11呈90度夹角布置，输送皮带14设置为能够将带钢板件2从前辊道11上输送到后辊道12上的结构。上述结构设置，飞剪剪过的带钢板件先经过前辊道，然后到达带钢板件旋转机构5位置，带钢板件旋转机构5对带钢板件进行横向和纵向互换，然后带钢板件进行横向和纵向互换再将旋转换位后的带钢板件输送到后辊道上，这样，经过旋转换位的带钢板件再进入夹送部件，通过夹送部件时由激光拼焊机进行焊接，激光拼焊机同时能够对多块带钢板件进行焊接，有效提高焊接效率。
所述的夹送部件8设置为垂直布置的结构，夹送部件8设置为位于后辊道12的后辊道后端位置的结构，经过后辊道12的带钢板件2设置为能够从后辊道12进入夹送部件8的夹送辊组件9内的结构。带钢板件进入夹送部件前，已经实现了旋转换位，而带钢板件垂直从上到下经过夹送部件时，激光拼焊机同时对带钢板件进行焊接，从而形成焊接带钢，焊接带钢的磁性能得到了有效提高。
所述的靠近夹送部件8的位置设置卷取机16，所述的带钢板件2设置为等距的矩形板件结构，带钢板件2设置为能够在通过夹送部件8时被激光拼焊机6焊接成长卷状的焊接带钢17的结构，所述的卷取机16设置为能够对焊接带钢17进行卷收的结构，卷取机16与控制部件10连接。卷取机对激光拼焊机焊接成的长卷状的焊接带钢进行卷收，卷收后的带钢满足性能要求。
所述的多组夹送辊组件9设置为呈上下垂直布置的结构，每组夹送辊组件9的两个夹送辊之间设置为存在间隙的结构，多组夹送辊组件9活动安装在夹送部件8的部件支架18上，夹送辊组件9与能够带动夹送辊组件9的夹送辊驱动电机19连接，夹送辊驱动电机19与控制部件10连接。
所述的输送辊道4的后辊道12上设置后输送皮带20，后辊道后端和夹送部件8之间设置入口输送机21，入口输送机21上安装后输送皮带20，入口输送机21上方设置防止带钢板件2发生翘曲的防窜导板22。
本发明同时还设计一种应用上述的装置加工带钢的工艺方法，所述的工艺方法的步骤为：1)飞剪3将带钢长卷1剪切成多个带钢板件2；2)输送辊道4将带钢板件2陆续输送到带钢板件旋转机构5位置，带钢板件旋转机构5将每个带钢板件2分别进行90度旋转；3)进行90度旋转后的带钢板件2陆续进入夹送部件8；4)激光拼焊机6对带钢板件2进行焊接，加工成提高了横向磁性能的焊接带钢17。上述工艺方法，能够方便快捷地对经过输送辊道的带钢长卷剪切成矩形板件的带钢板件，并对带钢板件进行横向和纵向互换，然后再通过夹送部件和激光拼焊机的配合，对横向和纵向互换后的带钢板件进行拼接焊接，最终形成提高了横向磁性能的焊接带钢，本发明所述的工艺方法形成的带钢，磁性能得到了有效提高，满足对带钢的性能要求。与此同时，上述方法加工的带钢，带钢的横向铁损降低、磁感应强度提高、磁导率增加，满足性能需要，同时有效降低成本。
所述的输送辊道4将带钢板件2陆续输送到带钢板件旋转机构5位置时，控制部件10控制皮带驱动电机15工作，皮带驱动电机15带动输送皮带14工作，带钢板件2从输送辊道4的前辊道11输送到带钢板件旋转机构5上后，输送皮带14将带钢板件2输送到输送辊道4的后辊道12上，带钢板件2发生90度角旋转，带钢板件旋转机构5重复上述步骤。这样就能持续地对带钢板件进行旋转换位。
所述的进行90度旋转后的带钢板件2陆续进入夹送部件8后，带钢板件2进入夹送辊组件9的夹送辊之间的间隙内，带钢板件2在夹送辊组件9驱动力下，垂直从上向下运动，带钢板件2垂直从上向下运动过程中，激光拼焊机6对多块带钢板件2进行焊接，加工成提高了横向磁性能的焊接带钢17。
本发明的装置及工艺方法中，加工带钢的过程如下所示：待加工的带钢长卷1先经过飞剪3，被切成等长的矩形的板件状的带钢板件2，切成板件状的带钢板件2在运动的运输辊道4的前辊道11的驱动作用下，受力继续前进，直至运行到带钢板件旋转机构5位置，此时，在控制部件10作用下，控制部件10控制皮带驱动电机15工作，皮带驱动电机15带动输送皮带14工作，带钢板件2从输送辊道4的前辊道11输送到带钢板件旋转机构5上后，输送皮带14将带钢板件2输送到输送辊道4的后辊道12上，带钢板件2发生90度角旋转，完成带钢板件的旋转，带钢板件旋转机构5重复上述步骤。这时，带钢板件2继续在输送辊道4的后辊道12上前进，带钢板件2的前进方向改为原来的宽度方向。在入口输送机21的作用下，入口输送机21上的后输送皮带20带动带钢板件向夹送部件8内移动，并进入夹送辊组件8的夹送辊之间的间隙内，为防止带钢板件2在进入夹送辊前发生翘曲，在入口输送机21上方设置防止带钢板件2发生翘曲的防窜导板22。带钢板件2在经过夹送部件8时，被位于夹送部件8侧面位置的激光拼焊机6焊接成长卷状的焊接带钢17。焊接带钢17焊接完成后，在夹送辊组件9的夹紧力下，自上而下地通过夹送部件8，并由位于夹送部件8一侧的卷取机16实现卷收，磁性能提高的带钢加工完毕。在卷取机16对通过夹送部件8的焊接带钢17进行卷收时，卷取机16与夹送辊组件9之间建立张力，并在卷取机与夹送部件之间设立转向辊组23，保持焊接带钢17的平稳性。如此反复进入下一循环。
本发明所述的提高带钢横向磁性能的装置，飞剪剪过的带钢板件先经过前辊道，然后到达带钢板件旋转机构位置，带钢板件旋转机构5对带钢板件进行横向和纵向互换，然后带钢板件进行横向和纵向互换再将旋转换位后的带钢板件输送到后辊道上，这样，经过旋转换位的带钢板件再进入夹送部件，通过夹送部件时由激光拼焊机进行焊接，激光拼焊机同时能够对多块带钢板件进行焊接，有效提高焊接效率。本实用新型的装置，能够生产足够长度的焊接钢卷。通过对带钢板件进行横向和纵向旋转互换，从而了下游制造用户加工出了磁性能满足要求的带钢长卷。上述装置加工的带钢，带钢长卷横向磁性能有以下变化：1)横向铁损大幅度降低。2)横向磁感应强度大幅度提高。3)横向磁导率大幅度增加。4)用户在用本发明装置加工的带钢以缠绕方式制造圆形铁芯时，不用改变铁芯，电机的性能得到了大幅度提高，同时大幅度降低铁芯和电机的制造成本。本发明所述的工艺方法，能够方便快捷地对经过输送辊道的带钢长卷剪切成矩形板件的带钢板件，并对带钢板件进行横向和纵向互换，然后再通过夹送部件和激光拼焊机的配合，对横向和纵向互换后的带钢板件进行拼接焊接，最终形成提高了横向磁性能的焊接带钢，本发明所述的工艺方法形成的带钢，磁性能得到了有效提高，满足对带钢的性能要求。与此同时，上述方法加工的带钢，带钢的横向铁损降低、磁感应强度提高、磁导率增加，满足性能需要，同时有效降低成本。
上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明具体的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种提高带钢横向磁性能的装置，所述的装置包括能够将带钢长卷(1)剪切成多个带钢板件(2)的飞剪(3)，输送辊道(4)，带钢板件旋转机构(5)，激光拼焊机(6)，飞剪(3)设置在输送辊道(4)的辊道前端部(7)，带钢板件旋转机构(5)设置在输送辊道(4)上，所述的装置还包括夹送部件(8)，夹送部件(8)包括多组夹送辊组件(9)，每组夹送辊组件(9)包括两个夹送辊，激光拼焊机(6)设置在夹送部件(8)侧面位置，所述的飞剪(3)、带钢板件旋转机构(5)、激光拼焊机(6)分别与装置的控制部件(10)连接；
其特征在于：所述的输送辊道(4)包括前辊道(11)和后辊道(12)，前辊道(11)和后辊道(12)呈90度夹角布置，前辊道(11)和后辊道(12)结合处设置带钢板件旋转机构(5)，带钢板件旋转机构(5)包括机构底座(13)，输送皮带(14)，皮带驱动电机(15)，皮带驱动电机(15)与控制皮带驱动电机(15)启停的控制部件(10)连接，输送皮带(14)与前辊道(11)呈90度夹角布置，输送皮带(14)设置为能够将带钢板件(2)从前辊道(11)上输送到后辊道(12)上的结构。
2.根据权利要求1所述的提高带钢横向磁性能的装置，其特征在于：所述的夹送部件(8)设置为垂直布置的结构，夹送部件(8)设置为位于后辊道(12)的后辊道后端位置的结构，经过后辊道(12)的带钢板件(2)设置为能够从后辊道(12)进入夹送部件(8)的夹送辊组件(9)内的结构。
3.根据权利要求1所述的提高带钢横向磁性能的装置，其特征在于：靠近夹送部件(8)的位置设置卷取机(16)，所述的带钢板件(2)设置为等距的矩形板件结构，带钢板件(2)设置为能够在通过夹送部件(8)时被激光拼焊机(6)焊接成长卷状的焊接带钢(17)的结构，所述的卷取机(16)设置为能够对焊接带钢(17)进行卷收的结构，卷取机(16)与控制部件(10)连接。
4.根据权利要求1所述的提高带钢横向磁性能的装置，其特征在于：所述的多组夹送辊组件(9)设置为呈上下垂直布置的结构，每组夹送辊组件(9)的两个夹送辊之间设置为存在间隙的结构，多组夹送辊组件(9)活动安装在夹送部件(8)的部件支架(18)上，夹送辊组件(9)与能够带动夹送辊组件(9)的夹送辊驱动电机(19)连接，夹送辊驱动电机(19)与控制部件(10)连接。
5.根据权利要求1所述的提高带钢横向磁性能的装置，其特征在于：所述的输送辊道(4)的后辊道(12)上设置后输送皮带(20)，后辊道后端和夹送部件(8)之间设置入口输送机(21)，入口输送机(21)上安装后输送皮带 (20)，入口输送机(19)上方设置防止带钢板件(2)发生翘曲的防窜导板(22)。
6.根据权利要求1所述的装置加工带钢的工艺方法，其特征在于：所述的工艺方法的步骤为：1)飞剪(3)将带钢长卷(1)剪切成多个带钢板件(2)；2)输送辊道(4)将带钢板件(2)陆续输送到带钢板件旋转机构(5)位置，带钢板件旋转机构(5)将每个带钢板件(2)分别进行90度旋转；3)进行90度旋转后的带钢板件(2)陆续进入夹送部件(8)；4)激光拼焊机(6)对带钢板件(2)进行焊接，加工成提高了横向磁性能的焊接带钢(17)。
7.根据权利要求6所述的加工带钢的工艺方法，其特征在于：所述的输送辊道(4)将带钢板件(2)陆续输送到带钢板件旋转机构(5)位置时，控制部件(10)控制皮带驱动电机(15)工作，皮带驱动电机(15)带动输送皮带(14)工作，带钢板件(2)从输送辊道(4)的前辊道(11)输送到带钢板件旋转机构(5)上后，输送皮带(14)将带钢板件(2)输送到输送辊道(4)的后辊道(12)上，带钢板件(2)发生90度角旋转，带钢板件旋转机构(5)重复上述步骤。
8.根据权利要求6所述的加工带钢的工艺方法，其特征在于：进行90度旋转后的带钢板件(2)陆续进入夹送部件(8)后，带钢板件(2)进入夹送辊机构(9)的夹送辊之间的间隙内，带钢板件(2)在夹送辊机构(9)驱动力下，垂直从上向下运动，带钢板件(2)垂直从上向下运动过程中，激光拼焊机(6)对多块带钢板件(2)进行焊接，加工成提高了横向磁性能的焊接带钢(17)。
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