CN212834070U - 一种栅栏型阳极板 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于湿法冶金电化学技术领域，涉及一种栅栏型阳极板，所述钛基体的顶部安装有导电棒，所述钛基体内设置有栅栏柱，所述栅栏柱沿钛基体的宽度和/或长度方向与钛基体焊接。通过在钛基体内引入栅栏柱作为强化筋条，增加了阳极极板结构的稳定性，从而提高了阳极的垂直度，同时也增强了阳极极板的强度，提高了阳极使用过程中抗弯曲变形能力，避免使用过程中阴阳极短路现象的发生，减少电耗，提高了工作效率，提高了阴极产品质量，同时降低了人工生产成本，提高了经济效益，可广泛应用于氯碱工业、湿法冶金、水处理、电镀等众多领域。
Description
技术领域
本实用新型属于湿法冶金电化学技术领域，涉及一种栅栏型阳极板。
背景技术
钛基氧化物阳极是20世纪60年代末发展起来的一种新型不溶性阳极材料。因其具有较好的电催化活性、耐腐蚀性、稳定性和使用寿命长等优点，广泛应用于氯碱工业、湿法冶金、电镀、污水处理等众多领域。然而，目前工业化生产的钛基阳极在实际使用中容易发生变形，极易造成阴阳极短路，严重可致阳极损坏，导致电耗增加，阴极产品质量下降。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种栅栏型阳极板，可有效解决钛基阳极板在实际使用中的变形问题。
为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：
这种栅栏型阳极板，包括钛基体，所述钛基体的顶部安装有导电棒，所述钛基体内设置有栅栏柱，所述栅栏柱沿钛基体的宽度和/或长度方向与钛基体焊接。
进一步，所述导电棒通过连接件安装于钛基体的顶部，所述连接件为连接板或由多个连接片形成的连接组件。
进一步，所述连接件与导电棒焊接；或者，所述连接件嵌入导电棒内，保证了阳极板使用过程中较高的导电性，增加了阳极使用过程中的电流效率。
进一步，所述钛基体包括支撑筋条和中心钛网，所述支撑筋条和中心钛网焊接形成钛基体骨架，所述栅栏柱与中心钛网平行或垂直。
进一步，所述钛基体包括支撑筋条和中心钛网，所述支撑筋条与栅栏柱焊接形成栅栏型钛基体骨架，所述中心钛网分块拼接在栅栏型钛基体骨架内。
进一步，所述支撑筋条采用一组或多组加强筋条轧制而成，所述支撑筋条的轧制截面呈扇形或多边形。
进一步，所述加强筋条采用宽度为10-200mm的钛板条或直径为10-100mm的钛棒。
进一步，所述支撑筋条的轧制截面的底边长度为5-100cm，且轧点到轧制截面的底边的距离为5-50cm。
进一步，所述中心钛网呈网格状钛网，所述网格状钛网呈平面结构或波纹板结构，所述波纹板结构包括沿钛基体的宽度或长度方向连续分布的波峰和波谷。
进一步，所述栅栏柱采用钛板条或钛棒，所述钛板条的宽度、钛棒的直径均为5-50mm，所述栅栏柱采用一组或连续多组宽度为5-50mm的钛板条或直径为5-50mm的钛棒，沿钛基体的宽度和/或长度方向与钛基体焊接。
进一步，所述导电棒采用钛铜复合材料加工制成，所述导电棒的两端露铜用于导电，所述连接板采用钛板或钛铜复合板；所述导电棒的尺寸、规格、形状可根据阳极板的尺寸及实际使用工况灵活设计。
进一步，所述钛铜复合导电棒通过以下步骤制成：①由紫铜包裹钛皮后热轧制成；②所述钛铜复合导电棒两端下部露铜用于导电，露铜端开口长度范围为70-150mm；③所述钛铜复合导电棒两露铜端底部切割成圆弧状；④所述钛铜复合导电棒的铜芯规格为T1、T2或T3紫铜，钛包铜导电棒的钛皮规格为TA1或TA2钛板，其厚度为0.5mm、1.0mm、1.5mm、2.0mm、2.5mm或3.0mm；⑤所述钛铜复合导电棒的截面为长方形、正方形、或椭圆形，截面尺寸不定，加工好的钛包铜导电棒为平直状或羊角状等多种形状结构。
与现有技术相比，本实用新型提供的技术方案包括以下有益效果：通过在钛基体内引入栅栏柱作为强化筋条，增加了阳极极板结构的稳定性，从而提高了阳极的垂直度，同时也增强了阳极极板的强度，提高了阳极使用过程中抗弯曲变形能力，避免使用过程中阴阳极短路现象的发生，减少电耗，提高了工作效率，同时也提高了阴极产品质量。
另一方面，支撑筋条采用钛板条沿宽度方向轧制成一组或连续多组具有特定角度或弧度的强化筋条，轧制截面可为三角形、扇形、多边形或其他不规则形状，利用弯折位置的截面呈不规则曲线的结构来增强阳极板的刚性。
又一方面，连接件通过满焊焊接或嵌入导电棒内，保证了阳极板使用过程中较高的导电性，提高了阳极使用过程中的电流效率。
最后，钛基体根据客户要求及使用工装设备由钛板筋条或钛棒作为支撑筋条，平行或垂直于中心钛网拼接而成，根据阳极尺寸、大小及规格，中心钛网可先整体与支撑筋条拼接，再由钛板筋条或钛棒双面焊接强化作为栅栏柱，也可拼接于支撑筋条与栅栏柱形成的钛基体骨架内达到加固强化的目的。
附图说明
图1为本实用新型提供的栅栏柱沿钛基体宽度方向与中心钛网平行焊接的结构示意图；
图2为本实用新型提供的栅栏柱沿钛基体宽度方向与中心钛网垂直焊接的结构示意图；
图3为图2的A-A方向的截面放大示意图；
图4为本实用新型提供的栅栏柱沿钛基体长度方向与中心钛网平行焊接的结构示意图；
图5为本实用新型提供的栅栏柱沿钛基体长度方向与中心钛网垂直焊接的结构示意图；
图6为本实用新型提供的栅栏柱沿钛基体长度和宽度方向与中心钛网焊接的结构示意图；
图7、图8、图9分别为本实用新型提供的支撑筋条的不同强化结构的截面图。
其中：1、导电棒；2、连接件；3、中心钛网；4、支撑筋条；5、栅栏柱。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步详细描述：
实施例1
参见图1所示，本实用新型提供了一种栅栏型阳极板，包括钛基体，钛基体的顶部安装有导电棒1，钛基体内设置有栅栏柱5，栅栏柱5沿钛基体的宽度和/或长度方向与钛基体焊接。
进一步，导电棒1通过连接件2安装于钛基体的顶部，连接件2为连接板或由多个连接片形成的连接组件。
进一步，连接件2与导电棒1焊接；或者，连接件2嵌入导电棒1内，保证了阳极板使用过程中较高的导电性，增加了阳极使用过程中的电流效率。
进一步，钛基体包括支撑筋条4和中心钛网3，支撑筋条4和中心钛网3焊接形成钛基体骨架，栅栏柱5与中心钛网3平行或垂直。
进一步，钛基体包括支撑筋条4和中心钛网3，支撑筋条4与栅栏柱5焊接形成栅栏型钛基体骨架，中心钛网3分块拼接在栅栏型钛基体骨架内。
进一步，参见图7-图9所示，支撑筋条4采用一组或多组加强筋条轧制而成，支撑筋条4的轧制截面呈扇形或多边形，弯折位置的截面为不规则曲线的结构同样可以增强极板的刚性。
进一步，加强筋条采用宽度为10-200mm的钛板条或直径为10-100mm的钛棒。
进一步，支撑筋条4的轧制截面的底边长度为5-100cm，且轧点到轧制截面的底边的距离为5-50cm。
进一步，中心钛网3呈网格状钛网，所述网格状钛网呈平面结构或波纹板结构，波纹板结构包括沿钛基体的宽度或长度方向连续分布的波峰和波谷，波峰和波谷之间的高度差为6-20mm，相邻波峰(波谷)之间的距离为25-100mm。
进一步，栅栏柱5采用钛板条或钛棒。
进一步，钛板条的宽度、钛棒的直径均为5-50mm，栅栏柱5采用一组或连续多组宽度为5-50mm的钛板条或钛棒，沿钛基体的宽度和/或长度方向与钛基体焊接。
进一步，导电棒1采用钛铜复合材料加工制成，导电棒1的两端露铜用于导电，连接件2采用钛板或钛铜复合板，导电棒1的尺寸、规格、形状可根据阳极板的尺寸及实际使用工况灵活设计。
进一步，钛铜复合导电棒通过以下步骤制成：①由紫铜包裹钛皮后热轧制成；②钛铜复合导电棒两端下部露铜用于导电，露铜端开口长度范围为70-150mm；③钛铜复合导电棒两露铜端底部切割成圆弧状；④钛铜复合导电棒的铜芯规格为T1、T2或T3紫铜，钛包铜导电棒的钛皮规格为TA1或TA2钛板，其厚度为0.5mm、1.0mm、1.5mm、2.0mm、2.5mm或3.0mm；⑤钛铜复合导电棒的截面为长方形、正方形、或椭圆形，截面尺寸不定，加工好的钛包铜导电棒为平直状或羊角状等多种形状结构。
上述栅栏型阳极板结构，极大地增强了钛板条或钛棒对中心钛网的支撑作用，从而提高了阳极板在使用过程中的结构稳定性。这种阳极板结构稳定，寿命长、电效高、抗形变能力强，在使用过程中可减少短路情况的发生，阴极产品质量高，同时降低人工生产成本，提高经济效益。这种阳极板结构可广泛应用于氯碱工业、湿法冶金、水处理、电镀等众多领域。
实施例2
在实施例1的基础上，本实用新型提供了一种栅栏型阳极板，包括钛基体，钛基体的顶部通过连接件2与导电棒1连接；钛基体包括支撑筋条4和中心钛网3，支撑筋条4和中心钛网3焊接形成钛基体骨架，栅栏柱5沿整个阳极板的宽度方向与支撑筋条4焊接，且与中心钛网3平行，参见图1。
具体地，本实施例提供的这种栅栏型阳极板，其制备过程如下：
S1、制备导电机构：导电机构由导电棒1与连接件2构成，导电棒1由钛铜复合棒加工制成，导电棒1的尺寸、规格、形状可根据阳极板的尺寸及实际使用工况灵活设计，连接件2可选用钛板，与导电棒1满焊焊接；
S2、制备钛基体：钛基体由中心钛网3及支撑筋条4组成，中心钛网3及支撑筋条4的尺寸根据实际工况而定，中心钛网3的顶部与导电机构拼接，中心钛网3的其他三周边与支撑筋条4平行或垂直焊接；
S3、引入栅栏柱：将一组或连续多组宽度为5mm的钛板条沿钛基体宽度方向与支撑筋条4焊接形成栅栏柱5，且栅栏柱5焊接于中心钛网3的正面和/或背面，并与中心钛网3平行，与阳极板的长度方向平行，参见图1；
S4、钛基体前处理：对钛基体进行喷砂、酸洗等一系列前处理；
S5、制备活性层：对步骤S4处理后的钛基体表面涂镀金属氧化物形成活性层，其中，金属氧化物为铱系贵金属氧化物；
S6、制备成品：将步骤S1制备好的导电机构与具有活性层的栅栏型钛基体焊接得到栅栏型抗形变阳极板。
利用本方法制备得到的阳极板，其结构稳定，寿命长、电效高、抗形变能力强，在使用过程中可减少短路情况的发生，阴极产品质量高，同时降低人工生产成本，提高经济效益。
实施例3
在实施例1的基础上，本实用新型提供了一种栅栏型阳极板，包括钛基体，钛基体的顶部通过连接件2与导电棒1连接；钛基体包括支撑筋条4和中心钛网3，支撑筋条4和中心钛网3焊接形成钛基体骨架，栅栏柱5沿整个阳极板的宽度方向与支撑筋条4焊接形成栅栏柱5，且栅栏柱5与中心钛网3垂直，参见图2-3。
具体地，本实施例提供的这种栅栏型阳极板，其制备过程如下：
S1、制备导电机构：导电机构由导电棒1与连接件2构成，导电棒1由钛铜复合棒加工制成，导电棒1的尺寸、规格、形状可根据阳极板的尺寸及实际使用工况灵活设计，连接件2可选用钛铜复合板，连接件2嵌入导电棒1内；
S2、制备栅栏型钛基体：钛基体由中心钛网3及支撑筋条4组成，中心钛网3及支撑筋条4的尺寸根据实际工况而定，中心钛网3的顶部与导电机构拼接，中心钛网3的其他三周边与支撑筋条4平行或垂直焊接；
S3、引入栅栏柱：将一组或连续多组直径为50mm的钛棒沿钛基体宽度方向与支撑筋条4焊接形成栅栏柱5，且栅栏柱5与中心钛网3垂直，参见图2-3；
S4、钛基体前处理：对钛基体进行喷砂、酸洗等一系列前处理；
S5、制备活性层：对步骤S4处理后的钛基体表面涂镀金属氧化物形成活性层，其中，金属氧化物为二氧化铅；
S6、制备成品：将步骤S1制备好的导电机构与具有活性层的栅栏型钛基体焊接得到栅栏型抗形变阳极板。
实施例4
在实施例1的基础上，本实用新型提供了一种栅栏型阳极板，包括钛基体，钛基体的顶部通过连接件2与导电棒1连接；钛基体包括支撑筋条4和中心钛网3，支撑筋条4和中心钛网3焊接形成钛基体骨架，栅栏柱5沿整个阳极板的长度方向与支撑筋条4焊接，且与中心钛网3平行，参见图4。
具体地，本实施例提供的这种栅栏型阳极板，其制备过程如下：
S1、制备导电机构：导电机构由导电棒1与连接件2构成，导电棒1由钛铜复合棒加工制成，导电棒1的尺寸、规格、形状可根据阳极板的尺寸及实际使用工况灵活设计，连接件2可选用钛板，连接件2与导电棒1满焊焊接；
S2、制备钛基体：钛基体由中心钛网3及支撑筋条4组成，中心钛网3及支撑筋条4的尺寸根据实际工况而定，中心钛网3的顶部与导电机构拼接，中心钛网3的其他三周边与支撑筋条4平行或垂直焊接；
S3、引入栅栏柱：将一组或连续多组宽度为20mm的钛板条沿钛基体长度方向与支撑筋条4焊接，且栅栏柱5焊接于中心钛网3的正面和/或背面，并与中心钛网3平行，与阳极板的长度方向平行，参见图4；
S4、钛基体前处理：对钛基体进行喷砂、酸洗等一系列前处理；
S5、制备活性层：对步骤S4处理后的钛基体表面涂镀金属氧化物形成活性层，其中，金属氧化物为铱系贵金属氧化物；
S6、制备成品：将步骤S1制备好的导电机构与具有活性层的栅栏型钛基体焊接得到栅栏型抗形变阳极板。
实施例5
在实施例1的基础上，本实用新型提供了一种栅栏型阳极板，包括钛基体，钛基体的顶部通过连接件2与导电棒1连接；钛基体包括支撑筋条4和中心钛网3，支撑筋条4和中心钛网3焊接形成钛基体骨架，栅栏柱5沿整个阳极板的长度方向与支撑筋条4焊接，且与中心钛网3垂直，参见图5。
具体地，本实施例提供的这种栅栏型阳极板，其制备过程如下：
S1、制备导电机构：导电机构由导电棒1与连接件2构成，导电棒1由钛铜复合棒加工制成，导电棒1的尺寸、规格、形状可根据阳极板的尺寸及实际使用工况灵活设计，连接件2可选用钛铜复合板，连接件2嵌入导电棒1内；
S2、制备钛基体：钛基体由中心钛网3及支撑筋条4组成，中心钛网3及支撑筋条4的尺寸根据实际工况而定，中心钛网3的顶部与导电机构拼接，中心钛网3的其他三周边与支撑筋条4平行或垂直焊接；
S3、引入栅栏柱：将一组或连续多组直径为30mm的钛棒沿钛基体长度方向与支撑筋条4焊接形成栅栏柱5，且栅栏柱5与中心钛网3垂直，参见图5；
S4、钛基体前处理：对钛基体进行喷砂、酸洗等一系列前处理；
S5、制备活性层：对步骤S4处理后的钛基体表面涂镀金属氧化物形成活性层，其中，金属氧化物为二氧化铅；
S6、制备成品：将步骤S1制备好的导电机构与具有活性层的栅栏型钛基体焊接得到栅栏型抗形变阳极板。
实施例6
在实施例1的基础上，本实用新型提供了一种栅栏型阳极板，包括钛基体，钛基体的顶部通过连接件2与导电棒1连接；钛基体包括支撑筋条4和中心钛网3，支撑筋条4和中心钛网3焊接形成钛基体骨架，栅栏柱5沿整个阳极板的长度和宽度方向与支撑筋条4焊接，参见图6，栅栏柱5呈“田”字型与中心钛网3焊接。
具体地，本实施例提供的这种栅栏型阳极板，其制备过程如下：
S1、制备导电机构：导电机构由导电棒1与连接件2构成，导电棒1由钛铜复合棒加工制成，导电棒1的尺寸、规格、形状可根据阳极板的尺寸及实际使用工况灵活设计，连接件2采用由多个钛板条或钛铜复合板条形成的连接组件，连接组件嵌入导电棒1内；
S2、制备钛基体：钛基体由中心钛网3及支撑筋条4组成，中心钛网3及支撑筋条4的尺寸根据实际工况而定，中心钛网3的顶部与导电机构拼接，中心钛网3的其他三周边与支撑筋条4平行或垂直焊接；
S3、引入栅栏柱：将一组或连续多组直径为40mm的钛棒或宽度为45mm的钛板条沿钛基体的长度和宽度方向与连接件2及支撑筋条4连接形成栅栏柱5，且栅栏柱5呈“田”字型与中心钛网3焊接，参见图6；
S4、钛基体前处理：对钛基体进行喷砂、酸洗等一系列前处理；
S5、制备活性层：对步骤S4处理后的钛基体表面涂镀金属氧化物形成活性层，其中，金属氧化物为铱系贵金属氧化物或二氧化铅；
S6、制备成品：将步骤S1制备好的导电机构与具有活性层的栅栏型钛基体焊接得到栅栏型抗形变阳极板。
实施例7
在实施例1的基础上，本实用新型提供了一种栅栏型阳极板，包括钛基体，钛基体的顶部通过连接件2与导电棒1连接；钛基体包括支撑筋条4和中心钛网3，支撑筋条4和栅栏柱5焊接形成栅栏型钛基体骨架，中心钛网3分块拼接在栅栏型钛基体骨架内。
具体地，本实施例提供的这种栅栏型阳极板，其制备过程如下：
S1、制备导电机构：导电机构由导电棒1与连接件2构成，导电棒1由钛铜复合加工，导电棒1的尺寸、规格、形状可根据阳极板尺寸及实际使用工况灵活设计，连接件2可用钛板或钛铜复合板，与导电棒1通过焊接拼接而成，也可以嵌入导电棒1；
S2、制备栅栏形钛基体：中心钛网3、支撑筋条4根据实际工况所需尺寸大小及栅栏柱5的数量适量裁剪成一定尺寸，支撑筋条4与栅栏柱5焊接制备栅栏形钛基体骨架，中心钛网3分块拼接在支撑筋条4与栅栏柱5所构成的框架内制备栅栏形钛基体；
S3、钛基体前处理：钛基体进行喷砂、酸洗等一系列前处理；
S4、制备活性层：基体表面的金属氧化物涂层为铱系贵金属氧化物或二氧化铅涂层；
S5、制备成品：将步骤S1制备好导电机构与具有活性层的栅栏形钛基体焊接制得栅栏形抗形变阳极板。
实施例8
在实施例1的基础上，本实用新型提供了一种栅栏型阳极板，包括钛基体，钛基体的顶部通过连接件2与导电棒1连接；钛基体包括支撑筋条4和中心钛网3，支撑筋条4和栅栏柱5焊接形成栅栏型钛基体骨架，中心钛网3分块拼接在栅栏型钛基体骨架内。
具体地，本实施例提供的这种栅栏型阳极板，其制备过程如下：
S1、制备导电机构：导电机构由导电棒1与连接件2构成，导电棒1由钛铜复合棒加工，导电棒1的尺寸、规格、形状可根据阳极板尺寸及实际使用工况灵活设计，连接件2可用钛板或钛铜复合板，与导电棒1通过焊接拼接而成，也可以嵌入导电棒1；
S2、制备强化支撑筋条：将宽度为10～200mm的钛板条沿宽度方向轧制成一组或连续多组具有特定角度或弧度的强化筋条，轧制截面可为三角形、扇形、多边形或不规则形状，参见图7-图9；
S3、制备栅栏形钛基体：中心钛网3，根据实际工况所需尺寸大小及栅栏柱5的数量适量裁剪成一定尺寸，支撑筋条4与栅栏柱5焊接制备栅栏形钛基体骨架，中心钛网3分块拼接在支撑筋条4与栅栏柱5所构成的框架内制备栅栏形钛基体；
S4、钛基体前处理：钛基体进行喷砂、酸洗等一系列前处理；
S5、制备活性层：基体表面的金属氧化物涂层为铱系贵金属氧化物或二氧化铅涂层；
S6、制备成品：将步骤S1制备好的导电机构与具有活性层的栅栏形钛基体焊接制得栅栏形抗形变阳极板。
综上，本实用新型提供的这种技术方案，通过在钛基体内引入栅栏柱5作为强化筋条，增加了阳极极板结构的稳定性，从而提高了阳极的垂直度，同时也增强了阳极极板的强度，提高了阳极使用过程中抗弯曲变形能力，避免使用过程中阴阳极短路现象的发生，减少电耗，提高了工作效率，同时也提高了阴极产品质量，降低了人工生产成本，提高了经济效益，可广泛应用于氯碱工业、湿法冶金、水处理、电镀等众多领域。
以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。
应当理解的是，本实用新型并不局限于上述已经描述的内容，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (8)
1.一种栅栏型阳极板，其特征在于，包括钛基体，所述钛基体的顶部安装有导电棒(1)，所述钛基体内设置有栅栏柱(5)，所述栅栏柱(5)沿钛基体的宽度和/或长度方向与钛基体焊接；
所述钛基体包括支撑筋条(4)和中心钛网(3)，所述支撑筋条(4)和中心钛网(3)焊接形成钛基体骨架，所述栅栏柱(5)与中心钛网(3)平行或垂直；或者，
所述钛基体包括支撑筋条(4)和中心钛网(3)，所述支撑筋条(4)与栅栏柱(5)焊接形成栅栏型钛基体骨架，所述中心钛网(3)分块拼接在栅栏型钛基体骨架内。
2.根据权利要求1所述的栅栏型阳极板，其特征在于，所述导电棒(1)通过连接件(2)安装于钛基体的顶部，所述连接件(2)为连接板或由多个连接片形成的连接组件。
3.根据权利要求2所述的栅栏型阳极板，其特征在于，所述连接件(2)与导电棒(1)焊接；或者，所述连接件(2)嵌入导电棒(1)内。
4.根据权利要求1所述的栅栏型阳极板，其特征在于，所述支撑筋条(4)采用一组或多组加强筋条轧制而成，所述支撑筋条(4)的轧制截面呈扇形或多边形。
5.根据权利要求4所述的栅栏型阳极板，其特征在于，所述支撑筋条(4)的轧制截面的底边长度为5-100mm，且轧点到轧制截面的底边的距离为5-50mm。
6.根据权利要求1所述的栅栏型阳极板，其特征在于，所述中心钛网(3)呈网格状钛网，所述网格状钛网呈平面结构或波纹板结构，所述波纹板结构包括沿钛基体的宽度或长度方向连续分布的波峰和波谷。
7.根据权利要求1所述的栅栏型阳极板，其特征在于，所述栅栏柱(5)采用钛板条或钛棒，所述钛板条的宽度、钛棒的直径均为5-50mm。
8.根据权利要求1所述的栅栏型阳极板，其特征在于，所述导电棒(1)采用钛铜复合材料加工制成，所述导电棒(1)的两端露铜用于导电。
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Family Applications (1)
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