CN201900240U - 连铸机结晶器自动加保护渣装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种连铸机结晶器自动加保护渣装置，其包括：渣斗；输料调节管路，其输入端与渣斗相连；加渣嘴，与输料调节管路的输出端相连；直线驱动单元，加渣嘴设置在该直线驱动单元上，并在该直线驱动单元上往复运动；控制器，与输料调节管路和直线驱动单元连接。自动加保护渣装置可以安装在连铸机结晶器的盖板上。本实用新型提供的自动加保护渣装置在加渣过程中，直接将保护渣从渣斗通过输料软管输送到加渣嘴，最后铺撒到钢水表面，颗粒状的保护渣在输送过程中不会被搅碎，保持了原有颗粒形状不变，保证了颗粒状保护渣的游动性，使得保护渣在钢水表面均匀分布，同时达到了少粉尘、少污染等效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种加渣装置，特别地涉及一种连铸机结晶器自动加保护渣装置。
背景技术
连铸机结晶器钢水上的保护渣能够吸收钢水中的夹杂物、防止钢水与空气接触氧化并起润滑作用，对提高钢坯质量有十分重要的意义。往结晶器里加入保护渣的传统方法是人工手动加入法，结晶器自动加保护渣相比传统人工手动加入法具有加渣均匀，节约保护渣，减轻工人劳动强度的优势。
现有的结晶器自动加保护渣装置有加渣管摆动式的，其缺点是体积大，加渣管太长，工作时加渣管在结晶器浇钢平台上来回摆动，占据很大空间，有碍操作人员的操作；还有把保护渣通过螺旋输送装置送到结晶器钢水表面上的自动加保护渣装置，其缺点是螺旋输送装置里的送渣螺杆容易把颗粒状的保护渣搅碎，破坏了颗粒状保护渣的原有性能，损坏了颗粒状保护渣的游动性，增加了粉尘。
因此，有必要提供一种体积小，便于操作人员操作，并且不会对保护渣造成破坏的自动加保护渣装置。
实用新型内容
本实用新型旨在提供一种连铸机结晶器自动加保护渣装置，能够解决现有加保护渣装置体积大、操作不方便，以及会对保护渣造成破坏的技术问题。
为此，根据本实用新型的一个方面，提供了一种连铸机结晶器自动加保护渣装置，其包括：渣斗；输料调节管路，其输入端与渣斗相连；加渣嘴，与输料调节管路的输出端相连；直线驱动单元，加渣嘴设置在该直线驱动单元上，并在该直线驱动单元上往复运动；控制器，与输料调节管路和直线驱动单元连接，用于控制所述输料调节管路的通断和直线驱动单元。
进一步地，直线驱动单元可以包括：驱动电机；丝杠，与驱动电机相连；螺母，设置于丝杠上并沿丝杠往复运动，加渣嘴连接到该螺母上；丝杠安装架，丝杠安装于该丝杠安装架上。
进一步地，丝杠安装架的端部可以设置有滚轮。
进一步地，丝杠安装架上还设可以置有固定脚，滚轮的底面高于固定脚的底面。
进一步地，加渣嘴可以通过可旋转支架连接到螺母上。
进一步地，可旋转支架可以包括：固定部件，设置于螺母上；可旋转支撑部件，其下端可旋转地铰接于固定部件，其上端与加渣嘴相连。
进一步地，输料调节管路可以包括：输料软管，其输入端通过调节阀组与渣斗相连，其输出端与加渣嘴相连；吹渣气控装置，通过调节阀组与输料软管相连。
进一步地，调节阀组可以包括：手控球阀，其上端与渣斗的输出端相连；气动夹紧阀，其上端与手控球阀的下端相连，其下端与输料软管的输入端相连，控制器通过吹渣气控装置根据加渣嘴所在部位对应的钢水表面保护渣的消耗速度调节启动夹紧阀的开启频率。
进一步地，吹渣气控装置可以包括：供气源；第一气路，其输入端与供气源相连，其输出端与气动夹紧阀相连；第二气路，其输入端与供气源相连，其输出端与输料软管的输入端相连；其中，第一气路中具有第三电磁阀，气动夹紧阀随第三电磁阀的开启和关闭而关闭和开启；第二气路包括并联的高压气路和低压气路，高压气路和低压气路分别具有第一电磁阀和第二电磁阀，第一电磁阀和第二电磁阀在所述控制器的控制下通断互锁。
进一步地，所述供气源内的气体可以为压缩空气、压缩氮气或压缩氩气之一。
进一步地，第一气路中还可以设置有第三减压阀，连接于第一气路的输入端与第一电磁阀之间；高压气路和低压气路上还分别设置有第二减压阀和第三减压阀。
进一步地，第一气路的输入端与第二气路的输入端可以通过第一节点与供气源相连，第一节点与供气源之间可以设置有过滤减压阀。
进一步地，高压气路输入端与低压气路的输入端可以连接于第二节点，该第二节点与第一节点之间可以设置有手控球阀。
进一步地，直线驱动单元可以包括相互对称的第一部分和第二部分，加渣嘴包括分别设置在第一部分和第二部分上的第一加渣嘴和第二加渣嘴，渣斗的数量为一个，输入软管具有一个输入端和两个输出端，输入软管的输入端与渣斗相连，输入软管的两个输出端分别与第一加渣嘴和所述第二加渣嘴相连。
进一步地，直线驱动单元可以包括相互对称的第一部分和第二部分，加渣嘴包括分别设置在第一部分和第二部分上的第一加渣嘴和第二加渣嘴，渣斗的数量为两个，两个渣斗分别通过第一阀组和第二阀组与单输入单输出的第一输入软管的输入端和单输入单输出的第二输入软管的输入端相连，第一输入软管的输出端和第二输入软管的输出端分别与第一加渣嘴和第二加渣嘴相连，第一阀组和第二阀组均与吹渣气控装置的输出端相连。
进一步地，直线驱动单元的相互对称的第一部分和第二部分分别具有第一丝杠和第二丝杠，第一丝杠与第二丝杠通过连轴器相连并反向同步旋转。
进一步地，直线驱动单元可以设置在连铸机结晶器的盖板上，直线驱动单元的轴向长度可以与连铸机结晶器的断面的宽面尺寸相适应。
本实用新型具有以下技术效果：
1.本实用新型所提供的连铸机结晶器自动加保护渣装置在加渣过程中，直接将保护渣从渣斗通过输料软管输送到加渣嘴，最后铺撒到钢水表面上，颗粒状的保护渣在输送过程中不会被搅碎，保持了原有颗粒形状不变，保证了颗粒状保护渣的游动性，使得保护渣在钢水表面均匀分布，同时达到了少粉尘、少污染等效果。
2.自动保护渣装置中的直线驱动单元可以安装在结晶器盖板上，而且加渣嘴在丝杠安装架上往返运动，结构紧凑，减少占用空间，不影响操作人员的操作，适应范围广。
3.丝杠安装架的端部设有滚轮，在加渣结束之后可以由一个操作人员快速地将直线驱动单元从结晶器盖板上撤离，减少占用空间，拆装便捷，提高工作效率。
4.加渣嘴与输料软管之间、输料软管与渣斗之间均通过快换接头连接，可以快速(约30秒)地实现输料软管与加渣嘴、渣斗之间的拆装。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本实用新型作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分，附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1是适用于板坯连铸机结晶器的自动加保护渣装置的优选实施例的安装结构示意图；
图2是图1中A-A剖面结构示意图；
图3是图1的俯视结构示意图；
图4是适用于板坯连铸机结晶器的自动加保护渣装置的优选实施例的安装结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
本实用新型的第一个实施例如图1、图2所、图3所示，自动加保护渣装置可以适用于板坯连铸机结晶器109，用于盛放保护渣的渣斗101处于中包操作平台上，该渣斗101设有双层圆桶结构的加热装置101a，用于对保护渣除湿。
为了实现加渣嘴在结晶器口上自动均匀地铺撒保护渣，本实用新型所提供的自动加保护渣装置可以包括一套直线驱动单元，该直线驱动单元可以包括驱动电机103a、左丝杠安装架103d1、右丝杠安装架103d2、左丝杠103f1、右丝杠103f2、左螺母103e1、右螺母103e2、左加渣嘴106a、右加渣嘴106b，其中，驱动电机103a安装在驱动电机安装架103b上，并通过第一连轴器103c1驱动左丝杠103f1带动左螺母103e1旋转，每个加渣嘴可以连接到相对应的螺母上，并随着螺母在相应的丝杠上的往复运动，带动相应的加渣嘴在丝杠的轴向方向上往复运动，进而达到加渣嘴106a沿结晶器断面的宽面往返运动的效果。每个丝杠安装架可以采用与丝杠相配套的滚珠丝杠副安装架。此外，为了更加灵活地调整加渣嘴相对于结晶器铜管口108的位置，加渣嘴可以通过可旋转支架设置在螺母上，请参见图2，该可旋转支架可以包括与螺母相连的固定部103s和与该固定部103s铰接的可旋转支撑部103q，该可旋转支撑部103q的下端与固定部103s铰接并且角度可调，，该可旋转支撑部103q的上端可以固定在加渣嘴的上，通过可旋转支撑部103q在固定部103s上的旋转，来调整加渣嘴相对结晶器的铜管口108的位置。
优选地，驱动电机103a可以是伺服电机、步进电机或液压马达等能驱动加渣嘴往返且速度可调的驱动电机。左丝杠103f1和右丝杠103f2可以通过第二连轴器103c2连接，当直线驱动单元的驱动电机103a驱动左丝杠103f1旋转时，可以在第二连轴器103c2的作用下，使右丝杠103f2反方向旋转，进而带动设置在右丝杠103f2上的右螺母103e2沿与左螺母103e1相向或相反的方向运动，以使设置在右螺母103e2上的右加渣嘴106b沿结晶器断面的宽面往返运动，右加渣嘴106b和右螺母103e2同样可以通过可旋转支架连接右加渣嘴106b和右螺母103e2，同样可以调整右加渣嘴106b相对结晶器的铜管口108的位置。
第二连轴器103c2上还可以覆盖有连轴器壳体103g，该壳体可以用于防尘。
本实施例中的连铸机结晶器相对中包流向结晶器水口113是左右对称的，分布在结晶器水口113左、右两侧的左加渣嘴106a和右加渣嘴106b同步远离或靠近该水口，保证按需供渣。
为了便于直线驱动单元的安装和拆卸，在两个丝杠安装架的下面设置有起支撑作用的固定脚103j，并在右丝杠安装架103d2的外端安装有滚轮103h，该滚轮的底部比固定脚的底部高。本实用新型所提供的自动加保护渣装置的直线驱动单元重量轻(约20kg)，一个操作人员便能把该直线驱动单元撤离结晶器盖板。自动加保护渣装置工作时，滚轮103h与结晶器上的盖板不接触；自动加保护渣装置工作完需撤离时，通过分别与左加渣嘴106a和右加渣嘴106b连接的左快换接头102i1和右快速接头102i2把输料管与加渣嘴分离，并将驱动电机所连接的线路断开，抬起带加渣嘴的直线驱动单元靠近驱动电机的一端，滚轮即与盖板接触，一个操作人员可快速(约30秒)地使直线驱动单元撤离结晶器盖板。
本实用新型所述的直线驱动单元体积小、重量轻(约20Kg)、结构紧凑，不影响操作人员的操作，可以沿结晶器的宽面安装在结晶器盖板上，可以广泛应用于中包底与结晶器盖板空间狭小的连铸机上，适用范围广。
渣斗101依次通过手控球阀102a、气动夹紧阀102c、吹渣管102d、第三快换接头102f、输料软管102g与左加渣嘴106a和右加渣嘴106b相连，其中，输料软管102g具有一个输入端和两个输出端，输料软管102g的输入端与第三快换接头102f相连，输料软管102g的两个输出端分别与左加渣嘴106a和右加渣嘴106b相连，并且输料软管的两个输出端与两个加渣嘴之间分别设置有左手控球阀102h1、左快换接头102i1和右手控球阀102h2、右快换接头102i2(这些部件依次相连可以统称为输料管管路)，保护渣就可以通过该输料管管路到达位于结晶器盖板上的直线驱动单元上的加渣嘴中。
为了实现自动控制加保护渣的量，使保护渣可以均匀分布在钢水表面上，本实用新型所述自动加保护渣装置还包括了控制器110和吹渣气控装置。
控制器110可以安放在中包车轨道立柱上，控制器110通过吹渣气控装置控制气动夹紧阀的开启频率，实现开启频率根据加渣嘴所在部位对应的结晶器钢水表面保护渣的消耗速度调节，达到按需供渣。控制器110也可以选择不同压力的吹送保护渣的气压管路，实现不同压力对应地把保护渣吹送到结晶器钢水表面内外弧方向的不同距离，如可以选择高压气体管路将加渣嘴中的保护渣吹送到结晶器接近外弧的钢水表面上，也可以选择低压气体管路将加渣嘴中的保护渣吹送到结晶器接近内弧的钢水表面上，从而在钢水表面上形成均匀的保护渣覆盖层。此外，控制器110还可以控制驱动电机103a的速度，实现加渣嘴的停留位置和时间可以根据其所在位置对应的结晶器钢水表面保护渣的消耗速度调节，达到按需供渣。例如，在水口113周围和结晶窄面的两端，保护渣的消耗量大，加渣嘴在水口周围和结晶窄面的两端时，停留的时间可以稍长一些。
吹渣气控装置用于向所述输料管管路提供吹送保护渣的压缩气体，其可以包括压缩气体气源111、气控柜、吹渣气管102d。其中气控柜可以包括过滤减压阀104d、手控球阀104a、第一减压阀104b1、第二减压阀104b2、第三减压阀104b3、第一电磁阀104c1、第二电磁阀104c2、第三电磁阀104c3、第四电磁阀104c4。
该压缩气体不仅限于压缩空气，还可以是其他的压缩气体，如压缩氮气或压缩氩气之一。
压缩气体通过压缩气体供气管进入气控柜中的过滤减压阀104d，然后分成两路，一路经气控柜中的第三电磁阀104c3后通过第一气管102b进入气动夹紧阀102c。该气动夹紧阀102c可以用于控制输料管102g的通断，当气控柜中的第三电磁阀104c3关闭时气动夹紧阀102c打开，保护渣输料软管102g输送保护渣；当气控柜中的第三电磁阀104c3打开时气动夹紧阀102c关闭，保护渣输料软管102g停止输送保护渣。气动夹紧阀102c的开启频率可以根据其所在部位对应的结晶器钢水107表面保护渣的消耗速度由控制器110进行调节，达到按需供渣。另一路压缩气体经气控柜中的第二手控球阀104a后再分成两路，一路经第一减压阀104b1和第一电磁阀104c1形成高压气体管路，用于提供高压气体，该高压气体的压力可以由操作人员通过第一减压阀104b1设定，一路经第二减压阀104b2和第二电磁阀104c2形成第一气体管路，用于提供低压气体，该低压气体与上述高压气体相对应，该低压值可以通过第二减压阀104b2进行设定，第一电磁阀104c1和第二电磁阀104c2通断互锁，即一个开另一个关闭，高压或低压气体通过第二气管102d输送到输料软管102g中，用于调节保护渣被吹出的距离。当高压气体经过输料软管102g时，高压气体将各个加渣嘴中的保护渣吹送到结晶器接近外弧的钢水表面上；当低压气体经过输料软管102g时，低压气体将各个加渣嘴中的保护渣吹送到结晶器接近内弧的钢水表面上，从而在钢水表面上形成均匀的保护渣覆盖层。控制所有上述元器件的电信号均可以由控制器110提供。
本实用新型的上述实施例还可以采用2个设有加热装置的渣斗，输料软管可以是两根独立的管而不是上述一进两出的软管。两根独立的输料软管的输入端均可以与上述结构相同的连接管路分别与吹渣气控装置相连，由吹渣气控装置同时控制两根输料软管中输送的保护渣的速度和量，实现自动、均匀加保护渣的目的。
由于板坯连铸机结晶器的断面较大，如1500cm*200cm、1800cm*225cm，加渣嘴在直线运动单元上运动的路径较远，加渣速度慢，需要将直线运动单元分解成两部分才能使加渣嘴在结晶器钢水表面上更加均匀铺撒保护渣，本实施例所述的自动加保护渣装置适用于板坯连铸机结晶器。
实际上，对于矩形坯连铸机结晶器，由于其断面的面积较小，如150cm*180cm、160cm*200cm，可以将本实施例中的直线驱动单元的左、右两部分合为一体，即采用一个丝杠安装架、一根丝杠、一个螺母，以及一个在直线驱动单元上往复运动的加渣嘴。另外，只采用一个渣斗、一根单输入单输出的输料软管、一个加渣嘴，在输料软管102g的一个输出端与加渣嘴106a之间同样可以通过左手动球阀102h1和左快换接头102i1相连，如图4所示，可以只采用左加渣嘴106a，左螺母103e1、左丝杠103f1、左丝杠安装架103d1，滚轮103h安装在左丝杠安装架103d1的右端，驱动电机103a仅驱动一个根丝杠旋转即可，其余部分无需改动，加渣嘴的运动过程和加渣控制过程保持不变。
本实用新型的直线驱动单元还可以是包括链传动的使加渣嘴沿结晶器宽面运动的装置。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (17)
1.一种连铸机结晶器自动加保护渣装置，其特征在于，包括：
渣斗(101)；
输料调节管路，其输入端与所述渣斗(101)相连；
加渣嘴(106a、106b)，与所述输料调节管路(102)的输出端相连；
直线驱动单元，所述加渣嘴(106a、106b)设置在所述直线驱动单元上，并在所述直线驱动单元上往复运动；
控制器(110)，与所述输料调节管路和所述直线驱动单元连接，用于控制所述输料调节管路的通断和所述直线驱动单元。
2.根据权利要求1所述的连铸机结晶器自动加保护渣装置，其特征在于，所述直线驱动单元包括：
驱动电机(103a)；
丝杠(103f1、103f2)，与所述驱动电机(103a)相连；
螺母(103e 1、103e2)，设置于所述丝杠(103f1、103f2)上并沿所述丝杠(103f1、103f2)往复运动，所述加渣嘴(106a、106b)与所述螺母(103e 1、103e2)相连；
丝杠安装架(103d1、103d2)，所述丝杠(103f1、103f2)安装于所述丝杠安装架(103d1、103d2)上。
3.根据权利要求2所述的连铸机结晶器自动加保护渣装置，其特征在于，所述丝杠安装架(103d1、103d2)的端部设置有滚轮(103h)。
4.根据权利要求3所述的连铸机结晶器自动加保护渣装置，其特征在于，所述丝杠安装架(103d1、103d2)上还设置有固定脚(103j)，所述滚轮的底面高于所述固定脚(103j)的底面。
5.根据权利要求4所述的连铸机结晶器自动加保护渣装置，其特征在于，所述加渣嘴(106a、106b)通过可旋转支架连接到所述螺母(103e 1、103e2)上。
6.根据权利要求5所述的连铸机结晶器自动加保护渣装置，其特征在于，所述可旋转支架包括：
固定部件(103s)，设置于所述螺母(103e 1、103e2)上；
可旋转支撑部件(103q)，其下端可旋转地铰接于所述固定部件(103s)，其上端与所述加渣嘴(106a、106b)相连。
7.根据权利要求1所述的连铸机结晶器自动加保护渣装置，其特征在于，所述输料调节管路包括：
输料软管(102g)，其输入端通过调节阀组(102a、102c)与所述渣斗(101)相连，其输出端与所述加渣嘴(106a、106b)相连；
吹渣气控装置，通过所述调节阀组(102a、102c)与所述输料软管(102g)相连。
8.根据权利要求7所述的连铸机结晶器自动加保护渣装置，其特征在于，所述调节阀组(102a、102c)包括：
手控球阀(102a)，其第一端与所述渣斗(101)的输出端相连；
气动夹紧阀(102c)，其上端与所述手控球阀(102a)的下端相连，其下端与所述输料软管(102g)的输入端相连，所 述控制器(110)通过所述吹渣气控装置根据所述加渣嘴(106a、106b)所在部位对应的钢水表面保护渣的消耗速度调节所述气动夹紧阀(102c)的开启频率。
9.根据权利要求8所述的连铸机结晶器自动加保护渣装置，其特征在于，所述吹渣气控装置包括：
供气源(111)；
第一气路，其输入端与所述供气源(111)相连，其输出端与所述气动夹紧阀(102c)相连；
第二气路，其输入端与所述供气源(111)相连，其输出端与所述输料软管(102g)的输入端相连；
其中，
所述第一气路中具有第三电磁阀(104c 3)，所述气动夹紧阀(102c)随所述第三电磁阀(104c3)的开启和关闭而关闭和开启；
所述第二气路包括并联的高压气路和低压气路，所述高压气路和所述低压气路分别具有第一电磁阀(104c 1)和第二电磁阀(104c2)，所述第一电磁阀(104c 1)和所述第二电磁阀(104c2)在所述控制器(110)的控制下通断互锁。
10.根据权利要求9所述的连铸机结晶器自动加保护渣装置，其特征在于，所述供气源(111)内的气体为压缩空气、压缩氮气或压缩氩气之一。
11.根据权利要求9所述的连铸机结晶器自动加保护渣装置，其特征在于，
所述第一气路中还设置有第三减压阀(104b3)，连接于所述第一气路的输入端与所述第三电磁阀(104c3)之间；
所述高压气路和所述低压气路上还分别设置有第一减压阀(104b1)和第二减压阀(104b2)。
12.根据权利要求11所述的连铸机结晶器自动加保护渣装置，其特征在于，所述第一气路的输入端与所述第二气路的输入端通过第一节点与所述供气源(111)相连，所述第一节点与所述供气源(111)之间设置有过滤减压阀(104d)。
13.根据权利要求12所述的连铸机结晶器自动加保护渣装置，其特征在于，所述高压气路输入端与所述低压气路的输入端连接于第二节点，所述第二节点与所述第一节点之间设置有手控球阀(104a)。
14.根据权利要求7所述的连铸机结晶器自动加保护渣装置，其特征在于，所述直线驱动单元包括相互对称的第一部分和第二部分，所述加渣嘴(106a、106b)包括分别设置在所述第一部分和第二部分上的第一加渣嘴(106a)和第二加渣嘴(106b)，所述渣斗(101)的数量为一个，所述输入软管(102g)具有一个输入端和两个输出端，所述输入软管(102g)的输入端与所述渣斗(101)相连，所述输入软管(102g)的两个输出端分别与所述第一加渣嘴(106a)和所述第二加渣嘴(106b)相连。
15.根据权利要求1所述的连铸机结晶器自动加保护渣装置，其特征在于，所述直线驱动单元包括相互对称的第一部分和第二部分，所述加渣嘴(106a、106b)包括分别设置在所述第一部分和所述第二部分上的第一加渣嘴(106a)和第二加渣嘴(106b)，所述渣斗(101)的数量为两个，两个所述渣斗(101)分别通过第一阀组和第二阀组与单输入单输出的第一输入软管的输入端和单输入单输出的第二输入软管的输入端相连，所述第一 输入软管的输出端和所述第二输入软管的输出端分别与所述第一加渣嘴(106a)和第二加渣嘴(106b)相连，所述第一阀组和所述第二阀组均与所述吹渣气控装置的输出端相连。
16.根据权利要求14或15所述的连铸机结晶器自动加保护渣装置，其特征在于，所述直线驱动单元的相互对称的第一部分和第二部分分别具有第一丝杠(103f1)和第二丝杠(103f2)，所述第一丝杠(103f1)与所述第二丝杠(103f2)通过连轴器(103c2)相连并反向同步旋转。
17.根据权利要求1所述的连铸机结晶器自动加保护渣装置，其特征在于，所述直线驱动单元设置在所述连铸机结晶器的盖板上，所述直线驱动单元的轴向长度与所述连铸机结晶器的盖板的断面的宽面尺寸相适应。
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