CN109180160A - 一种中间包用镁质透气材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种中间包用镁质透气材料及其制备方法。其技术方案是：将镁砂细粉、镁铝尖晶石细粉、α‑Al2O3微粉、氢氧化铝、氟化铝、无水硫酸镁、添加剂、发泡剂、稳泡剂、减水剂和铝酸钙水泥混合，外加水，搅拌，浇注成型，固化，干燥，于1400～1600℃热处理，破碎，筛分，得到粒度不同的颗粒料A和颗粒料B。再将镁砂细粉、α‑Al2O3微粉、氟化铝、无水硫酸镁、增稠剂、减水剂和水混合，搅拌，得到料浆。然后将镁砂颗粒、颗粒料A、颗粒料B和料浆混合，搅拌，压制成型，干燥，于1500～1700℃热处理，得到中间包用镁质透气材料。本发明生产成本低，所制备的中间包用镁质透气材料的高温抗折强度大、透气性稳定、抗冲刷性能优异和使用寿命长。

Description

一种中间包用镁质透气材料及其制备方法
技术领域
本发明属于镁质透气材料技术领域。具体涉及一种中间包用镁质透气材料及其制备方法。
背景技术
高纯净钢生产技术的研究、开发及应用过程中，钢水在中间包中的净化工艺是提高钢水洁净度的关键环节。在中间包设置气幕挡墙，除了可有效去除钢水中的夹杂物，达到净化钢水的目的，还可以促进钢水温度和成份的均匀化。
现有技术中，通常以浇注方式成型，在产品制备过程中置入固定在模具上的塑料带或金属管，工艺较复杂，且形成的气幕中的气泡较大；通过调节原料颗粒堆积来控制孔隙结构，同样存在气泡直径较大的问题，且产品强度较低、透气性不稳定。
发明内容
本发明旨在克服现有技术存在的缺陷，目的是提供一种生产成本低的中间包用镁质透气材料的制备方法，用该方法制备的中间包用镁质透气材料的高温抗折强度大、透气性稳定、抗冲刷性能优异和使用寿命长。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案的具体步骤是：
第一步、将40～60wt％的镁砂细粉、1～10wt％的镁铝尖晶石细粉、1～10wt％的α-Al2O3微粉、1～10wt％的氢氧化铝、1～10wt％的氟化铝、1～10wt％的无水硫酸镁、1～5wt％的添加剂、1～5wt％的发泡剂、1～5wt％的稳泡剂、0.1～1wt％的减水剂和1～5wt％的铝酸钙水泥混合，得到混合料；再外加所述混合料10～20wt％的水，搅拌均匀，浇注成型，固化10～20小时，得到固化后的坯体。
第二步、将所述固化后的坯体于90～120℃条件下干燥12～24小时，再于1400～1600℃条件下热处理5～7小时，得到预烧料；然后将所述预烧料破碎，筛分，得到粒度小于0.25mm的颗粒料A和粒度为0.25～1mm的颗粒料B。
第三步、将30～50wt％的所述镁砂细粉、1～10wt％的所述α-Al2O3微粉、1～10wt％的所述氟化铝、1～10wt％的所述无水硫酸镁、1～10wt％的增稠剂、0.5～2wt％的减水剂和30～50wt％的水混合，搅拌均匀，得到料浆。
第四步、将50～70wt％的镁砂颗粒、1～10wt％的所述颗粒料A、10～30wt％的所述颗粒料B和1～10wt％的所述料浆混合，搅拌均匀，在80～120MPa条件下压制成型，再于90～120℃条件下干燥12～24小时，然后于1500～1700℃条件下热处理5～7小时，得到中间包用镁质透气材料。
所述镁砂细粉的MgO含量大于97wt％；所述镁砂细粉的粒度小于0.088mm。
所述镁砂颗粒的MgO含量大于97wt％；所述镁砂颗粒的粒度为1～3mm。
所述镁铝尖晶石：Al2O3含量为60～80wt％；SiO2含量小于0.4wt％；镁铝尖晶石细粉的粒度小于0.088mm。
所述α-Al2O3微粉的Al2O3含量大于99wt％，所述α-Al2O3微粉的粒度小于0.01mm。
所述氢氧化铝的Al(OH)3含量大于99wt％，所述氢氧化铝的粒度小于0.045mm。
所述氟化铝的AlF3含量大于99wt％。
所述无水硫酸镁的纯度大于99wt％。
所述添加剂为氧化锌或为二氧化钛，所述添加剂的纯度大于99wt％，所述添加剂的粒度小于0.088mm。
所述发泡剂为十二烷基苯磺酸钠或为十二烷基硫酸钠，所述发泡剂的纯度大于98wt％。
所述稳泡剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠或为羧甲基纤维素钠。
所述减水剂为六偏磷酸钠或为三聚磷酸钠，所述减水剂的纯度大于98wt％。
所述铝酸钙水泥：Al2O3的含量大于65wt％，SiO2的含量小于0.5wt％，Fe2O3的含量小于0.3wt％。
所述增稠剂为聚乙烯吡咯烷酮或为海藻酸钠。
由于采用上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下积极效果：
(1)本发明利用添加剂、镁铝尖晶石细粉、镁砂、氢氧化铝、α-Al2O3微粉和发泡剂等不同原料在不同温度条件下的反应性，预制的以方镁石和镁铝尖晶石为主的细晶结构颗粒料，具有多级通孔结构和高强度的特点。本发明混以预制的料浆，能确保镁砂细粉、α-Al2O3微粉、氟化铝、无水硫酸镁等均匀地分布于镁砂颗粒、预制的颗粒料A和预制的颗粒料B之间，结合热处理，既形成了细晶结合，也调节了组织结构。因此，制得的中间包用镁质透气材料具有较高的常温抗折强度。
(2)本发明由于控制了不同特性原料间的高温反应过程，避免了杂质相的引入，且在预制的颗粒料A、预制的颗粒料B和镁砂颗粒之间形成了稳定的细晶粒镶嵌结构，因此，制得的中间包用镁质透气材料具有较高的高温抗折强度。
(3)本发明利用不同种类原料的复合作用，以及不同原料间的颗粒粒度差异，制得的预制的颗粒料A、预制的颗粒料B和镁砂颗粒之间形成了不同尺度的通孔结构，在确保不同温度条件下机械强度较高的同时，赋予了中间包用镁质透气材料稳定的透气性。
(4)本发明根据中间包用镁质透气材料的结构与性能特点，将制备过程分步控制，既调节了晶粒的生长与赋存状态，又控制了孔隙的形成与连通状态，实现了对材料结构和性能的巧妙控制。此外，本发明所采用的原料来源广泛，而且生产工艺简单、生产成本低。
本发明制备的中间包用镁质透气材料的性能经检测：体积密度为2.5～2.9g/cm3，显气孔率为21～31％，常温抗折强度大于7MPa，高温(1400℃)抗折强度大于5MPa。
本发明生产成本低，所制备的中间包用镁质透气材料具有高温抗折强度大、透气性稳定、抗冲刷性能优异和使用寿命长的特点。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的描述，并非对其保护范围的限制。
为避免重复，先将本具体实施方式所涉及的原料粒径统一描述如下，实施例中不再赘述：
所述镁砂细粉的MgO含量大于97wt％；所述镁砂细粉的粒度小于0.088mm。
所述镁砂颗粒的MgO含量大于97wt％；所述镁砂颗粒的粒度为1～3mm。
所述镁铝尖晶石：Al2O3含量为60～80wt％；SiO2含量小于0.4wt％；镁铝尖晶石细粉的粒度小于0.088mm。
所述α-Al2O3微粉的Al2O3含量大于99wt％，所述α-Al2O3微粉的粒度小于0.01mm。
所述氢氧化铝的Al(OH)3含量大于99wt％，所述氢氧化铝的粒度小于0.045mm。
所述氟化铝的AlF3含量大于99wt％。
所述无水硫酸镁的纯度大于99wt％。
所述添加剂为氧化锌或为二氧化钛，所述氧化锌和二氧化钛的纯度大于99wt％，所述添加剂的粒度小于0.088mm。
所述发泡剂为十二烷基苯磺酸钠或为十二烷基硫酸钠，所述发泡剂的纯度大于98wt％。
所述稳泡剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠或为羧甲基纤维素钠。
所述减水剂为六偏磷酸钠或为三聚磷酸钠，所述减水剂的纯度大于98wt％。
所述铝酸钙水泥：Al2O3的含量大于65wt％，SiO2的含量小于0.5wt％，Fe2O3的含量小于0.3wt％。
实施例1
一种中间包用镁质透气材料及其制备方法。本实施例所述制备方法的步骤是：
第一步、将45～55wt％的镁砂细粉、5～10wt％的镁铝尖晶石细粉、1～5wt％的α～Al2O3微粉、5～10wt％的氢氧化铝、1～5wt％的氟化铝、1～10wt％的无水硫酸镁、1～5wt％的氧化锌、1～5wt％的十二烷基苯磺酸钠、1～5wt％的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、0.1～1wt％的六偏磷酸钠和1～5wt％的铝酸钙水泥混合，得到混合料；再外加所述混合料15～20wt％的水，搅拌均匀，浇注成型，固化10～15小时，得到固化后的坯体。
第二步、将所述固化后的坯体于90～120℃条件下干燥18～24小时，再于1450～1550℃条件下热处理5～7小时，得到预烧料；然后将所述预烧料破碎，筛分，得到粒度小于0.25mm的颗粒料A和粒度为0.25～1mm的颗粒料B。
第三步、将30～40wt％的所述镁砂细粉、5～10wt％的所述α-Al2O3微粉、1～5wt％的所述氟化铝、5～10wt％的所述无水硫酸镁、5～10wt％的海藻酸钠、0.5～1wt％的三聚磷酸钠和40～50wt％的水混合，搅拌均匀，得到料浆。
第四步、将50～60wt％的镁砂颗粒、5～10wt％的所述颗粒料A、20～30wt％的所述颗粒料B和5～10wt％的所述料浆混合，搅拌均匀，在80～100MPa条件下压制成型，再于90～120℃条件下干燥19～24小时，然后于1550～1650℃条件下热处理5～7小时，得到中间包用镁质透气材料。
本实施例制备的中间包用镁质透气材料的性能经检测：体积密度为2.5～2.9g/cm3；显气孔率为23～31％；常温抗折强度大于8MPa；高温(1400℃)抗折强度大于7MPa。
实施例2
一种中间包用镁质透气材料及其制备方法。本实施例所述制备方法的步骤是：
第一步、将50～60wt％的镁砂细粉、1～5wt％的镁铝尖晶石细粉、5～10wt％的α-Al2O3微粉、1～5wt％的氢氧化铝、5～10wt％的氟化铝、1～10wt％的无水硫酸镁、1～5wt％的氧化锌、1～5wt％的十二烷基苯磺酸钠、1～5wt％的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、0.1～1wt％的六偏磷酸钠和1～5wt％的铝酸钙水泥混合，得到混合料；再外加所述混合料10～15wt％的水，搅拌均匀，浇注成型，固化15～20小时，得到固化后的坯体。
第二步、将所述固化后的坯体经90～120℃条件下干燥12～16小时，再于1400～1500℃条件下热处理5～7小时，得到预烧料；然后将所述预烧料破碎，筛分，得到粒度小于0.25mm的颗粒料A和粒度为0.25～1mm的颗粒料B。
第三步、将40～50wt％的所述镁砂细粉、1～5wt％的所述α-Al2O3微粉、5～10wt％的所述氟化铝、1～5wt％的所述无水硫酸镁、1～5wt％的聚乙烯吡咯烷酮、1～2wt％的六偏磷酸钠和30～40wt％的水混合，搅拌均匀，得到料浆。
第四步、将60～70wt％的镁砂颗粒、1～5wt％的所述颗粒料A、15～25wt％的所述颗粒料B和5～10wt％的所述料浆混合，搅拌均匀，在90～110MPa条件下压制成型，再于90～120℃条件下干燥12～16小时，然后于1500～1600℃条件下热处理5～7小时，得到中间包用镁质透气材料。
本实施例制备的中间包用镁质透气材料的性能经检测：体积密度为2.5～2.9g/cm3；显气孔率为21～27％；常温抗折强度大于7MPa；高温(1400℃)抗折强度大于8MPa。
实施例3
一种中间包用镁质透气材料及其制备方法。本实施例所述制备方法的步骤是：
第一步、将40～50wt％的镁砂细粉、1～5wt％的镁铝尖晶石细粉、1～5wt％的α-Al2O3微粉、5～10wt％的氢氧化铝、5～10wt％的氟化铝、1～10wt％的无水硫酸镁、1～5wt％的二氧化钛、1～5wt％的十二烷基硫酸钠、1～5wt％的羧甲基纤维素钠、0.1～1wt％的三聚磷酸钠和1～5wt％的铝酸钙水泥混合，得到混合料；再外加所述混合料10～15wt％的水，搅拌均匀，浇注成型，固化15～20小时，得到固化后的坯体。
第二步、将所述固化后的坯体于90～120℃条件下干燥15～20小时，再于1500～1600℃条件下热处理5～7小时，得到预烧料；然后将所述预烧料破碎，筛分，得到粒度小于0.25mm的颗粒料A和粒度为0.25～1mm的颗粒料B。
第三步、将40～50wt％的所述镁砂细粉、1～5wt％的所述α～Al2O3微粉、1～5wt％的所述氟化铝、5～10wt％的所述无水硫酸镁、5～10wt％的海藻酸钠、0.5～1wt％的三聚磷酸钠和30～40wt％的水混合，搅拌均匀，得到料浆。
第四步、将50～60wt％的镁砂颗粒、5～10wt％的所述颗粒料A、25～30wt％的所述颗粒料B和5～10wt％的所述料浆混合，搅拌均匀，在90～110MPa条件下压制成型，再于90～120℃条件下干燥15～19小时，然后于1600～1700℃条件下热处理5～7小时，得到中间包用镁质透气材料。
本实施例制备的中间包用镁质透气材料的性能经检测：体积密度为2.6～2.9g/cm3；显气孔率为25～31％；常温抗折强度大于8MPa；高温(1400℃)抗折强度大于9MPa。
实施例4
一种中间包用镁质透气材料及其制备方法。本实施例所述制备方法的步骤是：
第一步、将50～60wt％的镁砂细粉、5～10wt％的镁铝尖晶石细粉、5～10wt％的α-Al2O3微粉、1～5wt％的氢氧化铝、1～5wt％的氟化铝、1～10wt％的无水硫酸镁、1～5wt％的二氧化钛、1～5wt％的十二烷基硫酸钠、1～5wt％的羧甲基纤维素钠、0.1～1wt％的三聚磷酸钠和1～5wt％的铝酸钙水泥混合，得到混合料；再外加所述混合料15～20wt％的水，搅拌均匀，浇注成型，固化10～15小时，得到固化后的坯体。
第二步、将所述固化后的坯体于90～120℃条件下干燥15～20小时，再于1500～1600℃条件下热处理5～7小时，得到预烧料；然后将所述预烧料破碎，筛分，得到粒度小于0.25mm的颗粒料A和粒度为0.25～1mm的颗粒料B。
第三步、将30～40wt％的所述镁砂细粉、5～10wt％的所述α-Al2O3微粉、5～10wt％的所述氟化铝、1～5wt％的所述无水硫酸镁、1～5wt％的聚乙烯吡咯烷酮、1～2wt％的六偏磷酸钠和40～50wt％的水混合，搅拌均匀，得到料浆。
第四步、将55～65wt％的镁砂颗粒、5～10wt％的所述颗粒料A、20～30wt％的所述颗粒料B和1～5wt％的所述料浆混合，搅拌均匀，在100～120MPa条件下压制成型，再于90～120℃条件下干燥16～20小时，然后于1600～1700℃条件下热处理5～7小时，得到中间包用镁质透气材料。
本实施例制备的中间包用镁质透气材料的性能经检测：体积密度为2.5～2.7g/cm3；显气孔率为24～31％；常温抗折强度大于9MPa；高温(1400℃)抗折强度大于8MPa。
本具体实施方式与现有技术相比具有如下积极效果：
(1)本具体实施方式利用添加剂、镁铝尖晶石细粉、镁砂、氢氧化铝、α-Al2O3微粉和发泡剂等不同原料在不同温度条件下的反应性，预制的以方镁石和镁铝尖晶石为主的细晶结构颗粒料，具有多级通孔结构和高强度的特点。本具体实施方式混以预制的料浆，能确保镁砂细粉、α-Al2O3微粉、氟化铝、无水硫酸镁等均匀地分布于镁砂颗粒、预制的颗粒料A和预制的颗粒料B之间，结合热处理，既形成了细晶结合，也调节了组织结构。因此，制得的中间包用镁质透气材料具有较高的常温抗折强度。
(2)本具体实施方式由于控制了不同特性原料间的高温反应过程，避免了杂质相的引入，且在预制的颗粒料A、预制的颗粒料B和镁砂颗粒之间形成了稳定的细晶粒镶嵌结构，因此，制得的中间包用镁质透气材料具有较高的高温抗折强度。
(3)本具体实施方式利用不同种类原料的复合作用，以及不同原料间的颗粒粒度差异，制得的预制的颗粒料A、预制的颗粒料B和镁砂颗粒之间形成了不同尺度的通孔结构，在确保不同温度条件下机械强度较高的同时，赋予了中间包用镁质透气材料稳定的透气性。
(4)本具体实施方式根据中间包用镁质透气材料的结构与性能特点，将制备过程分步控制，既调节了晶粒的生长与赋存状态，又控制了孔隙的形成与连通状态，实现了对材料结构和性能的巧妙控制。此外，本具体实施方式所采用的原料来源广泛，而且生产工艺简单、生产成本低。
本具体实施方式制备的中间包用镁质透气材料的性能经检测：体积密度为2.5～2.9g/cm3，显气孔率为21～31％，常温抗折强度大于7MPa，高温(1400℃)抗折强度大于5MPa。
本具体实施方式生产成本低，所制备的中间包用镁质透气材料具有高温抗折强度大、透气性稳定、抗冲刷性能优异和使用寿命长的特点。

Claims (10)

1.一种中间包用镁质透气材料的制备方法，其特征在于所述制备方法是：
第一步、将40～60wt％的镁砂细粉、1～10wt％的镁铝尖晶石细粉、1～10wt％的α-Al2O3微粉、1～10wt％的氢氧化铝、1～10wt％的氟化铝、1～10wt％的无水硫酸镁、1～5wt％的添加剂、1～5wt％的发泡剂、1～5wt％的稳泡剂、0.1～1wt％的减水剂和1～5wt％的铝酸钙水泥混合，得到混合料；再外加所述混合料10～20wt％的水，搅拌均匀，浇注成型，固化10～20小时，得到固化后的坯体；
第二步、将所述固化后的坯体于90～120℃条件下干燥12～24小时，再于1400～1600℃条件下热处理5～7小时，得到预烧料；然后将所述预烧料破碎，筛分，得到粒度小于0.25mm的颗粒料A和粒度为0.25～1mm的颗粒料B；
第三步、将30～50wt％的所述镁砂细粉、1～10wt％的所述α-Al2O3微粉、1～10wt％的所述氟化铝、1～10wt％的所述无水硫酸镁、1～10wt％的增稠剂、0.5～2wt％的减水剂和30～50wt％的水混合，搅拌均匀，得到料浆；
第四步、将50～70wt％的镁砂颗粒、1～10wt％的所述颗粒料A、10～30wt％的所述颗粒料B和1～10wt％的所述料浆混合，搅拌均匀，在80～120MPa条件下压制成型，再于90～120℃条件下干燥12～24小时，然后于1500～1700℃条件下热处理5～7小时，得到中间包用镁质透气材料；
所述镁砂细粉的MgO含量大于97wt％，镁砂细粉的粒度小于0.088mm；
所述镁砂颗粒的MgO含量大于97wt％，镁砂颗粒的粒度为1～3mm；
所述镁铝尖晶石：Al2O3含量为60～80wt％，SiO2含量小于0.4wt％，镁铝尖晶石细粉的粒度小于0.088mm；
所述α-Al2O3微粉的Al2O3含量大于99wt％，α-Al2O3微粉的粒度小于0.01mm；
所述氢氧化铝的Al(OH)3含量大于99wt％，氢氧化铝的粒度小于0.045mm。
2.根据权利要求1所述中间包用镁质透气材料的制备方法，其特征在于所述氟化铝的AlF3含量大于99wt％。
3.根据权利要求1所述中间包用镁质透气材料的制备方法，其特征在于所述无水硫酸镁的纯度大于99wt％。
4.根据权利要求1所述中间包用镁质透气材料的制备方法，其特征在于所述添加剂为氧化锌或为二氧化钛，所述添加剂的纯度大于99wt％；所述添加剂的粒度小于0.088mm。
5.根据权利要求1所述中间包用镁质透气材料的制备方法，其特征在于所述发泡剂为十二烷基苯磺酸钠或为十二烷基硫酸钠；所述发泡剂的纯度大于98wt％。
6.根据权利要求1所述中间包用镁质透气材料的制备方法，其特征在于所述稳泡剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠或为羧甲基纤维素钠。
7.根据权利要求1所述中间包用镁质透气材料的制备方法，其特征在于所述减水剂为六偏磷酸钠或为三聚磷酸钠；所述减水剂的纯度大于98wt％。
8.根据权利要求1所述中间包用镁质透气材料的制备方法，其特征在于所述铝酸钙水泥：Al2O3的含量大于65wt％；SiO2的含量小于0.5wt％；Fe2O3的含量小于0.3wt％。
9.根据权利要求1所述中间包用镁质透气材料的制备方法，其特征在于所述增稠剂为聚乙烯吡咯烷酮或为海藻酸钠。
10.一种中间包用镁质透气材料，其特征在于所述中间包用镁质透气材料是根据权利要求1～9项中任一项所述中间包用镁质透气材料的制备方法所制备的中间包用镁质透气材料。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110342946A (zh) * 2019-07-18 2019-10-18 武汉科技大学 一种炼钢转炉用镁碳砖及其制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4400474A (en) * 1982-04-26 1983-08-23 Uss Engineers & Consultants, Inc. Basic refractory cementitious material and components thereof
CN101121602A (zh) * 2007-07-25 2008-02-13 濮阳濮耐高温材料（集团）股份有限公司 中间包用弥散式镁质透气砖
CN102260094A (zh) * 2011-07-19 2011-11-30 武汉科技大学 一种弥散式透气材料的制备方法
CN106045546A (zh) * 2016-08-22 2016-10-26 武汉科技大学 一种镁质浇注料及其制备方法
CN106187242A (zh) * 2016-07-22 2016-12-07 武汉科技大学 一种高强度轻质镁橄榄石质耐火材料及其制备方法
CN107337470A (zh) * 2017-07-12 2017-11-10 合肥梵腾环保科技有限公司 一种复合型节能保温砖的制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4400474A (en) * 1982-04-26 1983-08-23 Uss Engineers & Consultants, Inc. Basic refractory cementitious material and components thereof
CN101121602A (zh) * 2007-07-25 2008-02-13 濮阳濮耐高温材料（集团）股份有限公司 中间包用弥散式镁质透气砖
CN102260094A (zh) * 2011-07-19 2011-11-30 武汉科技大学 一种弥散式透气材料的制备方法
CN106187242A (zh) * 2016-07-22 2016-12-07 武汉科技大学 一种高强度轻质镁橄榄石质耐火材料及其制备方法
CN106045546A (zh) * 2016-08-22 2016-10-26 武汉科技大学 一种镁质浇注料及其制备方法
CN107337470A (zh) * 2017-07-12 2017-11-10 合肥梵腾环保科技有限公司 一种复合型节能保温砖的制备方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110342946A (zh) * 2019-07-18 2019-10-18 武汉科技大学 一种炼钢转炉用镁碳砖及其制备方法

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