DE2529372A1 - Regenerative furnace grate assembled from hollow blocks - permitting easy assembly and safe access and handling - Google Patents
Regenerative furnace grate assembled from hollow blocks - permitting easy assembly and safe access and handlingInfo
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Abstract
Description
KLÖCKNER-WERKE, AKTIENGESELLSCHAFT, 41 Duisburg, Mülheimer Straße 50KLÖCKNER-WERKE, AKTIENGESELLSCHAFT, 41 Duisburg, Mülheimer Strasse 50
Formstein für die Gitterung; von regenerativ beheizten Öfen Shaped stone for the lattice; of regeneratively heated ovens
Die Erfindung betrifft einen Formstein für die Gitterung von regenerativ beheizten öfen mit viereckiger Grundfläche. The invention relates to a shaped stone for the lattice of regeneratively heated ovens with a square base.
Es ist bekannt, die Gitterung von regenerativ beheizten öfen aus sogenannten NormaIsteinen aufzubauen, die die Gestalt von Rechtecksteinen haben. Diese Nörmalsteine werden hochkant in zueinander in vorgegebenen Abstand verlaufenden Reihen angeordnet, die in den aufeinanderfolgenden Ebenen sich rechtwinklig kreuzen. Durch diese Anordnung der Normalsteine werden die lotrechtverlaufenden durchgehenden Kanäle für die Längs strömung und die horizontal verlaufenden Kanäle für die Diagonalströmung gebildet.It is known to build the grid of regeneratively heated ovens from so-called standard stones, which the Have the shape of rectangular stones. These Nörmalsteine are upright at a given distance from one another arranged running rows that cross at right angles in the successive planes. Through this The normal stones are arranged vertically continuous channels for the longitudinal flow and the horizontal channels for the diagonal flow educated.
Da diese Normalsteine ohne Verbindungsmittel übereinander geschlichtet sind, werden durch die in der Praxis stets auftretenden unterschiedlichen Wärmedehnungen in den einzelnen Bereichen der Gitterung an den Normalsteinen Kräfte erzeugt, so daß die Gitterung stellenweise einstürzen kann. Dies ereignet sich insbesondere dann, wenn das Wartungspersonal zur Durchführung von Reparaturarbeiten die Gitterung begehen muß. Da hierbei das Bedienungspersonal über die hochkant stehenden Steine balancieren muß, ist nicht auszuschließen, daß infolge des lockeren Verbundes der Normalsteine diese kippen und zu Verletzungen des Bedienungspersonals führen. Insbesondere tritt dies häufig dann auf, falls es nachBecause these normal stones are stacked on top of each other without any lanyards are coated, due to the different thermal expansions that always occur in practice the individual areas of the lattice on the normal stones generated forces, so that the lattice in places can collapse. This happens in particular when the maintenance personnel is carrying out repair work must commit the grating. Since the operating staff over the edgewise stones must balance, it cannot be ruled out that the normal stones may tilt as a result of the loose bond and lead to injuries to the operating personnel. In particular, this often occurs if it is after
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einer längeren Betriebsdauer des Wärmeofens zu Versetzungen innerhalb der Gitterung gekommen ist. Ein weiterer Nachteil liegt darin, daß sich auf den freien Stirnkanten dieser Normalsteine die Flugasche der durch die Gitterung geleiteten heißen Abgase sehr leicht absetzen kann, und zwar insbesondere an strömungstechnisch ungünstigen Stellen, die bereits beim Aufb-au der Gitterung entstehen, zumal die genaue Einhaltung der gegenseitigen Abstände der Normalsteine sowie die genaue parallele Ausrichtung der Reihen aus verständlichen Gründen schwierig ist. Aus diesem Grunde kommt es oft vor, daß schon nach kurzer Betriebszeit Teile des Gitterwerks einstürzen, das restliche Gitterwerk somit über Gebühr belastet und in der Regel somit zur vollkommenen Funktionsunfähigkeit des Gitterwerks führt.longer operating times of the heating furnace lead to dislocations has come within the grid. Another disadvantage is that it affects the free The front edges of these normal bricks very easily deposit the fly ash of the hot exhaust gases passed through the grating can, in particular at aerodynamically unfavorable points, which are already during the construction of the grating arise, especially since the exact observance of the mutual distances of the normal stones as well as the exact parallel alignment of the rows is difficult for understandable reasons. This is why it often happens before that parts of the latticework collapse after a short period of operation, the rest of the latticework excessively loaded and thus usually leads to the complete inoperability of the latticework.
Weiterhin soll bei einer Gitterung die Wärmekapazität der Gitterung groß.sein, was im einfachsten Fall bei vorgegebenem Material für die Normalsteine durch einen kleinen Abstand der Reihen, erreicht wird, wobei jedoch der Strömungswiderstand für die längs- und Diagonalströmung nicht zu hoch werden darf. Aus diesen Gründen hat man bisher mit Normalsteinen die Gitterungen hergestellt, wobei, auf die Erfahrung gestützt, die Abstände zwischen den einzelnen Reihen derart gewählt wurden, daß zwischen den beiden Forderungen einer möglichst großen Wärmekapazität und eines möglichst geringen StrömungswiderStandes ein Kompromiß getroffen wurde.Furthermore, the heat capacity of the lattice Grating large, what in the simplest case with a given Material for the normal stones is achieved by a small distance between the rows, but the The flow resistance for the longitudinal and diagonal flow must not be too high. For these reasons one has up to now the grids were made with normal stones, whereby, based on experience, the distances between the individual rows were chosen so that between the two requirements as large a heat capacity as possible and the lowest possible flow resistance a compromise was made.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Formstein für die Gitterung von regenerativ beheizten öfen zu schaffen, der die Kanäle für die Längs- und Diagonalströmung vorgibt und den Aufbau einer form- und/oder kraftschlüssigen Gitterung erlaubt, so daß die für das Bedienungspersonal bisher aufgetretenen sicherheits-The invention is based on the object of a molded block for the grating of regeneratively heated ovens to create, which specifies the channels for the longitudinal and diagonal flow and the structure of a form and / or non-positive grating allowed, so that the safety
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·ΐ· 252S.372· Ϊ́ · 252S.372
technischen Nachteile vermieden werden. Darüber hinaus sollen "die Wärmekapazität und die Strömungs Verhältnisse verbessert werden.technical disadvantages are avoided. Furthermore should "the heat capacity and the flow conditions be improved.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Formstein aus mindestens zwei eine Einheit bildenden würfeiförmigen Elementen besteht, jedes würfelför-According to the invention, this object is achieved in that the shaped block is made up of at least two forming a unit cube-shaped elements, each cube-shaped
m/
mige Element symetrisch zu seiner Querschnittsfläche einen durchgehenden Kanal für die Längsströmung hat und
daß die zu dem Kanal senkrechten Kanten der ihn begrenzenden Seitenflächen symmetrisch angeordnete Ausnehmungen
aufweisen, die mit den Ausnehmungen der angrenzenden Formsteine miteinander fluchtende Begrenzungen
für die Diagonalströmung bilden. Durch diese Maßnahmen ist ein Formstein geschaffen, der aus mindestens zwei
identischen würfelförmigen Elementen, die eine Einheit
bilden, besteht, wobei jedes würfelförmige Element gewissermaßen eine Elementar ze He der Gitterung bildet,
die sich nach jeder Raumrichtung der Gitterung wiederholt, die Kanäle für die Längsströmung von den Seitenwänden
dieser Elemente begrenzt werden, während die Kanäle für die Diagonalströmung von als Blenden wirkenden
miteinander fluchtenden Ausnehmungen erzeugt werden. Dadurch, daß jeder Formstein aus mindestens zwei
derartigen, eine Einheit bildenden würfelförmigen Elementen besteht, wird durch das bündige Aneinander- und
Obereinanderanordnen dieser Formsteine ein kraftschlüssiger
und formschlüssiger Verbund dann geschaffen, wenn
diese Formsteine abwechselnd in Längsrichtung und in
Querrichtung hintereinander angeordnet werden. Hierdurch wird beim Aufbau der Gitterung in den einzelnen Lagen
bzw. Ebenen ein form- und kraftschlüssiger Verbund erzielt. Die Formsteine können auch aus lediglich einem
würfelförmigen Element bestehen. Dies hat jedoch den
Nachteil, daß während des Aufbaues der Gitterung diem /
Mige element symmetrically to its cross-sectional area has a continuous channel for the longitudinal flow and that the edges of the side surfaces bounding it perpendicular to the channel have symmetrically arranged recesses which form aligned boundaries for the diagonal flow with the recesses of the adjacent shaped stones. Through these measures, a shaped stone is created, which consists of at least two identical cube-shaped elements that form a unit, each cube-shaped element to a certain extent forms an elementary ze He of the lattice, which is repeated in every spatial direction of the lattice, the channels for the longitudinal flow are delimited by the side walls of these elements, while the channels for the diagonal flow are created by mutually aligned recesses acting as diaphragms. Because each shaped block consists of at least two such cube-shaped elements forming a unit, the flush arrangement of these shaped blocks creates a positive and positive bond when these shaped blocks are arranged alternately in the longitudinal direction and in the transverse direction one behind the other. As a result, a form-fitting and force-fitting connection is achieved in the construction of the grating in the individual layers or levels. The shaped stones can also consist of just one cube-shaped element. However, this has the disadvantage that during the construction of the grating
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Steine lediglich einen lockeren Verbund "bilden, der auch im längeren Betrieb nicht in allen Bereichen der Gitterung in einen form- und/oder kraftschlüssigen Verbund übergeht, so daß "bei Reparaturarbeiten in der Gitterung durch herabfallende EOrmsteine das Wartungspersonal-verletzt werden kann. Eine besonders gute Handhabung der erfindungsgenäßen SOrmsteine ergibt sich dadurch, daß sie lediglich aus zwei würfelförmigen Elementen bestehen. Durch die erfindungsgemäße symmetrische Ausbildung der würfelförmigen Elemente wird zwangsläufig die fluchtende Anordnung für die Kanäle für die Längs- und Diagonalströmung geschaffen, und zwar ebenfalls unabhängig von der Ausrichtung der formsteine in der Gitterung.Stones only form a loose composite "that not even in longer operation in all areas of the grating into a form-fitting and / or force-fitting Composite passes over, so that "during repair work in the grating, the maintenance personnel is injured by falling EOrmsteine can be. A particularly good handling of the stones according to the invention results in that they only consist of two cube-shaped elements exist. The inventive symmetrical design of the cube-shaped elements inevitably the aligned arrangement for the channels for the Longitudinal and diagonal flow created, regardless of the orientation of the shaped blocks in the lattice.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung haben die Ausnehmungen einen rechteckförmigen Querschnitt, wobei ihre horizontal verlaufenden Kanten abgeschrägt sind. Durch diese Abschrägung wird erreicht, daß sich möglichst wenig Flugasche absetzen kann, wobei zur Ausbildung der Symmetrie der würfelförmigen Elemente der rechteckförmige Querschnitt der Ausnehmung so gewählt wird, daß jeweils zwei zusammen gehörende Ausnehmungen eine öffnung von quadratischem Querschnitt begrenzen.In an advantageous embodiment of the invention, the recesses have a rectangular cross-section, with their horizontally extending edges beveled are. This bevel ensures that as little fly ash as possible can settle, with the training the symmetry of the cube-shaped elements of the rectangular cross-section of the recess is chosen is that in each case two associated recesses delimit an opening of square cross-section.
Es zeigte sich überraschenderweise, daß dann ein optimales Ergebnis für die Wärmekapazität und die Strömungswiderstände erzielt wird, wenn sich die Abmessungen der Formsteine verhalten wie:It was found, surprisingly, that an optimal result for the heat capacity and the flow resistances is achieved when the dimensions of the Shape bricks behave like:
Länge : Breite : Höhe wie 2:1:1;Length: width: height like 2: 1: 1;
die Querschnittsfläche des würfelförmigen Elementes zur Querschnittsfläche des Kanals wie 25 : 16;the cross-sectional area of the cube-shaped element to the cross-sectional area of the channel such as 25:16;
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und die Querschnittsfläche der Ausnehmung zur Querschnittsflache des würfelförmigen Elementes wie 1 : 12,5.and the cross-sectional area of the recess to the cross-sectional area of the cube-shaped element like 1: 12.5.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:Further advantages and features of the invention are based on an exemplary embodiment explained in more detail. Show it:
Pig. 1 eine Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel; Pig. 1 is a plan view of the embodiment;
Fig. 2 eine Ansicht der Längsseite des Aufführungsbeispiels nach Pig. 1, wobei der Formstein in der Gitterung, die ausschnittsweise dargestellt ist, angeordnet ist:Fig. 2 is a view of the longitudinal side of the performance example according to Pig. 1, where the shaped stone in the grid, which is shown in detail, arranged is:
Pig. 3 eine perspektivische Ansicht des Ausführungsbeispiels .undPig. 3 is a perspective view of the exemplary embodiment. And
Fig. 4- einen Ausschnitt aus einer Gitterung mit den Formsteinen nach Pig. 2 in perspektivischer Darstellung.Fig. 4- a section from a grating with the shaped stones according to Pig. 2 in perspective.
Wie aus Pig. 1 ersichtlich, besteht der Formstein 1 aus zwei identischen würfelförmigen Elementen 2 und 3» die längs der gestrichelten Linie I-I zusammengesetzt sind, d.h. diese beiden würfelförmigen Elemente werden zur Herstellung des Pormsteins in einer Form gemeinsam gepreßt bzw. gegossen und jedes Element hat einen durchgehenden Kanal 10 von quadratischem Querschnitt. Die den beiden Elementen gemeinsame Seitenfläche" 4· hat die doppelte Wanddicke wie die übrigen Wandflächen des Formsteines, die mit 5 bzw- 6 bezeichnet sind. Die.Wandflächen 5 haben hierbei den doppelten Flächeninhalt wieLike from Pig. 1, the shaped block 1 consists of two identical cube-shaped elements 2 and 3 »die are composed along the dashed line I-I, i.e. these two cube-shaped elements are pressed together in a mold to produce the Pormstein or cast and each element has a continuous channel 10 of square cross-section. The den both elements common side surface "4 · has twice the wall thickness as the other wall surfaces of the shaped stone, which are designated with 5 and 6 respectively. The wall surfaces 5 have twice the area as
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die Wandf lachen 6, wie sich unmitterbar aus der Fig. 1 anhand der linie I-I ergibt. Jede Seitenfläche eines ■würfelförmigen Elementes weist an den unteren und oberen zu dem Kanal 10 senkrechten Kanten jeweils eine Ausnehmung 7 auf, wobei die Ausnehmungen an der Linie I-I der "beiden Elemente ineinander übergehen. Hierbei ist die Breite dieser Ausnehmungen und ihre Anordnung so getroffen, daß sich die Verlängerungen ihrer Kanten 9 auf den Diagonalen der Querschnittsflächen der Elemente schneiden. Gerade durch diese Ausbildung bzw. Bemessung und Anordnung dieser Ausnehmungen wird erreicht, daß unabhängig davon, ob die angrenzenden Formsteine, die in Fig. 1 nicht dargestellt sind,mit einer Seite 5 bzw. 6 an dem Formstein 1 anstehen, die Ausnehmungen stets fluchtend zueinander ausgerichtet sind. Gleiches gilt auch für die quadratischen Querschnittsflächen 10 der Kanäle. Die Gitterung ist demnach erfindungsgemäß aus würfelförmigen Elementen aufgebaut, wobei je nach Art des Aneinander- und Aufeinanderfügens der Formsteine jeweils zwei würfelförmige Elemente längs der in Fig. 1 mit I-I bezeichneten oder einer dazu in der Zeichnungsebene verlaufenden senkrechten linie zu einem Formstein verbunden sind.the wall surfaces 6, as can be seen directly from FIG. 1 based on the line I-I results. Each side face one ■ cube-shaped element has on the lower and upper to the channel 10 perpendicular edges each one Recess 7, the recesses merging into one another on the line I-I of the "two elements the width of these recesses and their arrangement is made so that the extensions of their edges 9 cut on the diagonals of the cross-sectional areas of the elements. Precisely because of this training or dimensioning and arrangement of these recesses is achieved that regardless of whether the adjacent shaped bricks, which are not shown in Fig. 1, stand with one side 5 or 6 on the molded block 1, the recesses are always aligned with one another. The same also applies to the square cross-sectional areas 10 of the channels. According to the invention, the grid is constructed from cube-shaped elements, depending on Type of juxtaposition and stacking of the shaped bricks, two cube-shaped elements each along the in Fig. 1 labeled I-I or a line extending perpendicular thereto in the plane of the drawing to a shaped block are connected.
In Fig. 2 ist eine Seitenansicht auf die eine Fläche 5 des Formsteins 1 dargestellt, der mit weiteren Formsteinen die Gitterung bildet, wobei die angrenzenden Formsteine im Ausschnitt dargestellt sind. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß die Tiefe der Ausnehmungen 7 so getroffen ist, daß sie jeweils mit den zugehörigen Ausnehmungen der angrenzenden Formsteine eine quadratische Querschnittsfläche 8 bilden, die die fluchtenden Begrenzungen für die Diagonalströmung bilden. Durch die in Fig. 2 strichpunktiert dargestellte Linie H-II ist dieFIG. 2 shows a side view of one surface 5 of the shaped stone 1 is shown, which forms the lattice with other shaped stones, the adjacent Shaped stones are shown in the cutout. From Fig. 2 it can be seen that the depth of the recesses 7 hit is that they each have a square with the associated recesses of the adjacent shaped bricks Form cross-sectional area 8, which form the aligned boundaries for the diagonal flow. The in Fig. 2 line H-II shown in phantom is the
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Zusammensetzung des formst eins aus den beiden würfelförmigen Elementen angezeigt, wobei jeweils eine Hälfte dieser Seitenfläche 5 mit einer Ansicht der Seitenfläche 6 (Fig. 1) identisch ist.Composition of the formst one from the two cube-shaped Elements displayed, each half of this side face 5 with a view of the side face 6 (Fig. 1) is identical.
Fig. 3 zeigt diesen Formstein in perspektivischer Ansicht, wobei zusätzlich die untere Kante 14 der Ausnehmung mit der aufgehenden Kante 15 einen spitzen Winkel einschließt. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß sich möglichst wenig Flugasche auf diesen Abschnitten festsetzen kann. Da in der Gitterung jeweils zwei derartige Ausnehmungen aneinandergrenzen, wird durch diese "beiden abgeschrägten Kanten eine satteldachähnliche Fläche erzeugt.Fig. 3 shows this shaped block in a perspective view, in addition, the lower edge 14 of the recess with the rising edge 15 an acute angle includes. This measure ensures that there is as little fly ash as possible on these sections can fix. Since two such recesses adjoin each other in the grating, this "creates a gable roof-like surface on both beveled edges.
In Fig. 4 ist ein Ausschnitt aus der Gitterung in perspektivischer Ansicht dargestellt, wobei die Steine in · den verschiedenen Lagen abwechselnd mit ihren Flächen 5 bzw. 6 aneinandergrenzen.In FIG. 4 a Cutout is hn itt shown from the checker work in a perspective view, whereby the stones in · the various layers adjacent to each other alternately with their surfaces 5 and 6 respectively.
Eine Optimierung hinsichtlich der Wärmekapazität und den Strömungswiderständen ergaben sich bei folgenden Abmessungen der Gitterbausteine gemäß Fig. 3:An optimization with regard to the heat capacity and the flow resistances resulted in the following dimensions of the lattice blocks according to Fig. 3:
Länge : Breite : Höhe =1:1:2; Querschnittsfläche des Kanals = 25 : 16;Length: width: height = 1: 1: 2; Cross-sectional area of the channel = 25:16;
Querschnittsfläche der Ausnehmung zur Querschnitt sflache des würfelförmigen Elementes wie 1 : 12,5.Cross-sectional area of the recess to the cross-sectional area of the cube-shaped element like 1: 12.5.
Eine mit derartigen Formsteinen, wobei die Kantenlänge des würfelförmigen Elements 250 mm beträgt, aufgebaute Gitterung ergab gegenüber einer mit quaderförmigen HOrmalsteinen vom Format 300 mm χ 150 mm χ 65 mm aufgebau-One with such shaped blocks, the edge length of the cube-shaped element being 250 mm, built up Lattice showed compared to one with rectangular stones of the format 300 mm χ 150 mm χ 65 mm constructed
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ten Gitterung "bezogen auf eine Gitterkammer eines 250 t Siemens-Martin-Ofens "bei dem gleichen Gitterkammervo-th lattice "based on a lattice chamber of a 250 t Siemens-Martin oven "with the same lattice chamber
■x
lumen von 275?7 m folgende Werte: ■ x
lumen of 275 - 7 m the following values:
Bekannte Gitterung ErfindungsgemäßeKnown grating according to the invention
■, -z Gitterung Steinvolumen 0,259 ώΡ/έΡ 0,296 mVm^ freier Strömungsquerschnitt: 57,39 % 64 % ■, -z grating stone volume 0.259 ώΡ / έΡ 0.296 mVm ^ free flow cross section: 57.39% 64 %
Vertikalheizflä- ο * -in on. τη2/_3 ehe: 9,01 m2/m3 10,24 m /mVertical heating surface ο * -in on. τ η 2 / _3 marriage: 9.01 m 2 / m 3 10.24 m / m
Diagonaldurchströmung: 45 mm - 70 mm Diagonal flow: 45 mm - 70 mm
waagerechtehorizontal
Schmutzaufla- P P Dirt pad PP
geflachen: 296,01 m <0,0 .. mflat: 296.01 m <0.0 .. m
(theoretisch)(theoretically)
Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ist eine Gitterung geschaffen, die einen kraftSchlussigen und teils formschlüssigen Verbund aus Formsteinen aufweist, wobei zusätzlich erhebliche größere Wärmekapazitäten und geringere Strömungswiderstände als bei der an sich bekannten Gitterung erzielt werden und darüberhinaus ein sicheres Arbeiten des Bedienungspersonals gewährleistet ist.By means of the measures according to the invention, a grating is created that has a force-locking and partly form-locking Has composite of shaped stones, in addition, significantly larger and lower heat capacities Flow resistances can be achieved as with the grating known per se and, moreover, a safe one Work of the operating personnel is guaranteed.
AnsprücheExpectations
609883/0549609883/0549
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19752529372 DE2529372A1 (en) | 1975-07-02 | 1975-07-02 | Regenerative furnace grate assembled from hollow blocks - permitting easy assembly and safe access and handling |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19752529372 DE2529372A1 (en) | 1975-07-02 | 1975-07-02 | Regenerative furnace grate assembled from hollow blocks - permitting easy assembly and safe access and handling |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2529372A1 true DE2529372A1 (en) | 1977-01-20 |
Family
ID=5950406
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19752529372 Pending DE2529372A1 (en) | 1975-07-02 | 1975-07-02 | Regenerative furnace grate assembled from hollow blocks - permitting easy assembly and safe access and handling |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2529372A1 (en) |
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-
1975
- 1975-07-02 DE DE19752529372 patent/DE2529372A1/en active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OHJ | Non-payment of the annual fee |