DE2739540A1 - Tilting metallurgical vessel such as steel-making converter - where barrel is suspended via levers located in spherical pivot bearings - Google Patents

Tilting metallurgical vessel such as steel-making converter - where barrel is suspended via levers located in spherical pivot bearings

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DE2739540A1 DE19772739540 DE2739540A DE2739540A1 DE 2739540 A1 DE2739540 A1 DE 2739540A1 DE 19772739540 DE19772739540 DE 19772739540 DE 2739540 A DE2739540 A DE 2739540A DE 2739540 A1 DE2739540 A1 DE 2739540A1
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Abstract

Two tilting trunnions are fixed to a carrier ring(a), which surrounds the vessel or converter barrel(b) to leave an annular gap(c); and the barrel(b) is suspended in ring(a) by levers(d) mounted between pivot bearings(e). One bearing(e) for each lever(d) is mounted on the ring(a), the other on the barrel(b). Each of one pair of levers(d1) is pref. located on a bearing(e1) on the top of ring(a) on each side of the barrel(b) and near a trunnion, the other end of the two levers(d1) each being located on a bearing(e) on the barrel. A lower pair(d2) of levers has three-point mountings; the resulting suspension unit absorbs tensile, compression, and bending loads. Stable suspension of the barrel (b) is achieved while permitting deformation of the latter during operation, i.e. due to temp. or wt. changes.

Description

MetalurRisches GefäßMetalurRic vessel

Die Erfindung bezieht sich auf ein metallurgisches Gefäß zur Behandlung von Metallen, wie Konverter zur Herstellung von Stahl, welches um eine Querachse kippbar gelagert ist, wobei zwischen den Drehzapfen der Querachse und dem Gefäß außenmantel ein diesen umgebender Tragring vorgesehen ist.The invention relates to a metallurgical vessel for treatment of metals, such as converters for the production of steel, which around a transverse axis is tiltably mounted, between the pivot pin of the transverse axis and the vessel outer jacket a surrounding support ring is provided.

Bei einer großen Zahl heute bekannter Verfahren zur Herstellung von Stahl, zum Beispiel bei LD-, LDAC-, OBM-, AOD- und anderen Verfahrensowie zur Behandlung anderer Metalle werden Gefäße benutzt, die vornehmlich aus einem aus Blechen genieteten oder auch geschweißten Stahlmantel bestehen, der mit einem feuerfesten Futter bzw. einer Auskleidung ausgemauert und in einem kräftigen Tragring aus Stahl befestigt ist. Der Tragring besitzt zwei in einer Achse, nämlich einer Querachse, liegende Drehzapfen, die in seitlich des Gefäßes befindlichen Lagern eines d,as Gefäß tragenden Ständers ruhen. Dabei ist meist der eine Drehzapfen mit einem Zahnrad fiir eine bekannte Kippvorrichtung versehen, die dazu dient, das Gefäß zum Füllen und Entleeren um die Querachse zu kippen.In a large number of methods known today for the production of Steel, for example in LD, LDAC, OBM, AOD and other processes as well as for treatment Other metals, vessels are used, which are mainly riveted from sheet metal or welded steel jacket, which is covered with a refractory lining or lined with a lining and fastened in a strong support ring made of steel is. The support ring has two in one axis, namely a transverse axis Trunnions, which are located in the side of the vessel in bearings of a d, as vessel load-bearing Stand at rest. Usually one of the trunnions is a pin with a gear for one known tilting device provided, which is used to fill and empty the vessel to tilt the transverse axis.

Diese Gefäß sind im Betrieb ho@en Temperaturbeanspruchungen ausgesetzt, die zu erheblichen Deformationen dieser Cef.ine führen. Hinzu kommen auch mechanische Beanspruchungen, wenn man bedenkt, daß die Gefäße unter Umständen bis zu 50 Tonigen und mehr Gewicht beinhalten.These vessels are exposed to high temperature loads during operation, which lead to considerable deformation of this Cef.ine. There are also mechanical ones Stresses, if you consider that the vessels can be up to 50 clay pods and contain more weight.

Die früher ijblichen Konstruktionen, bei denen der Tragring unmittelbar mit dem Gefäß verbunden ist, den Gefäßaußenmantel also unmittelbar umgibt oder bei denen das Gefäß mittels eIner Vielzahl von Pratzen auf dem Tragring abgestiitzt ist, haben sich nicht bewährt. Als Folge der kon.struktionsbedingten Zwängungen und Behinderungen der durch die hohen Betriebstemperaturen verursachten Verformungen der Gefäße treten immer wieder Schäden auf, die nicht nur langwierige und kostspielige Reparaturen mit Betriebsunterbrechungen notwendig machen, sondern auch ein hohes Betriebssic}lerheitsrisiko darstellen.The earlier ijblichen constructions in which the support ring directly is connected to the vessel, that is to say directly surrounds or at the outer wall of the vessel which the vessel is supported by means of a large number of claws on the support ring is, have not proven themselves. As a result of the construction-related constraints and hindrances to the deformations caused by the high operating temperatures Damage to the vessels occurs again and again, which is not only lengthy and costly Make repairs with business interruptions necessary, but also a great deal Represent operational safety risk.

Man hat nun zwar schon verschiedene konstruktive Lösungen vorgeschlagen und zum Teil auch in der Praxis ausgeführt, um diesem Problem Herr zu werden.Various constructive solutions have already been proposed and partly also carried out in practice in order to master this problem.

Bei einer Lösung ist von der Überlegung ausgegangen worden, daß das Gefäß sich im Idealfall bei einer Temperaturerhöhung nach allen Seiten gleichmäßig ausdehnt. Es wurde deshalb vorgeschlagen, Fratzen mit einer geneigten Gleitfläche vorzuschen, wobei der Neigungswinkel von der erwarteten Ausdehnung abhängig ist.One solution has been based on the consideration that the Ideally, the vessel will move evenly on all sides when the temperature rises expands. It has therefore been proposed to use grimaces with an inclined sliding surface The angle of inclination depends on the expected expansion.

Andere Lösungsvorschläge sehen die Verwendung biegeweicher Eltmeiite zur Aufhängung des Gefäßes im Tragring vor, so zum Beispiel sogenannte Tragstreifen aus Federstahl (Bornscheuer "Der Stehlbau" 9/1971, Seiten 263 bis 272) oder Tragbolzen oder Spannglieder, zum Teil mit zwischengeschalteten Pendelrollen.Other proposed solutions see the use of flexible Eltmeiite for suspending the vessel in the support ring, for example so-called support strips made of spring steel (Bornscheuer "Der Stehlbau" 9/1971, pages 263 to 272) or support bolts or tendons, some with intermediate spherical rollers.

Bei den zuletzt genannten Lösungen wurden außerdem für die Übertragung von Längs- un<l Querkräften gesonderte Tragelemente vorgesehen.The latter solutions were also used for the transmission Separate support elements are provided for longitudinal and transverse forces.

Alle die genaniiten Vorschläge und Lösungen gehen entweder von idealen Voraussetzungen aus, die im praktischen Betrieb niemals gegeben sind oder sie stellen Kompromißlösungen dar, die das beabsichtigte Ziel einer zwängungsfreien Aufhängung nur unvollkommen erreichen.All of the suggestions and solutions given are based on either ideal Prerequisites that are never given or are never met in practical operation Compromise solutions that achieve the intended goal of a constraint-free suspension reach only imperfectly.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein metallurgisches Gefäß mit einer Tragvorrichtung zu schaffen, wobei eine sichere und stabile Aufhängung in allen Kippstellungen ermöglicht und zugleich eine ungehindertc Verformung des Gefäßes bei allen in der Praxis vorkommenden Betriebsbedingungen gewährleistet ist.The invention is based on the object of a metallurgical vessel to create with a carrying device, with a safe and stable Suspension in all tilted positions enables and at the same time unhindered deformation of the vessel is guaranteed under all operating conditions occurring in practice is.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst1 daß der Tragring den Gefiißaußenmantel lose umgibt und daß das Gefäß mittels gelenkiger Tragelemente in dem Tragring aufgehängt ist.The object set is achieved according to the invention in that the The support ring loosely surrounds the outer wall of the vessel and that the vessel is articulated Support elements is suspended in the support ring.

Vorteilhafte Ausgestelungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous embodiments of the invention emerge from the subclaims.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Schema dargestellt, und zwar zeigen: Fig. l eine Ansicht auf die Vorderseite des Gefäßes, Fig. 2 eine Seitenansicht auf das Gefäß in Richtung des Pfeiles II in Fig. l und Fig. 3 eine Draufsicht zu Fig. 1.In the drawing, an embodiment of the invention is in the scheme shown, namely: Fig. 1 is a view of the front of the vessel, Fig. 2 is a side view of the vessel in the direction of arrow II in Fig. 1 and FIG. 3 is a plan view of FIG. 1.

Bei dem in der Zeichnung dargeste-llten Ausführungsbeispiel besteht das metallurgische Gefäß 1 in an sich bekannter Weise aus einem oberen konischen Gefäßteil la mit Einfüll- und Ausfüllöffnung 1d, einem mittleren im wesentlichen zylindrischen Teil 1c und einem unteren wiederum konischen Teil ib. Der Einfachheit halber sind nur die äußeren Konturen des Gefäßaußenmantels in vereinfachter Form dargestellt, nicht dagegen die Innenverkleidung oder die sonstigen Ausriistungen, die je nach Größe und Anwendungsgebiet in an sich bekannter Weise unterschiedlicll sein können.In the embodiment shown in the drawing, there is the metallurgical vessel 1 in a manner known per se from an upper conical Vessel part la with filling and filling opening 1d, a central one essentially cylindrical part 1c and a lower again conical part ib. The simplicity only the outer contours of the vessel outer jacket are for the sake of clarity in simplified The shape shown, but not the interior cladding or other equipment, which differ in a manner known per se, depending on the size and area of application could be.

Der CefaBaußenmantel, und zwar im vorliegenden Falle der mittlere Gefäßteil 1c ist von einem Tragring 2 umgeben, und zwar was besonders wichtig ist, der Tragring umgibt den Gefaßaußenmantel lose, also unter Freilassung eines ringförmigen Spaltes 10.The Cefa outer jacket, in the present case the middle one Vessel part 1c is surrounded by a support ring 2, which is particularly important the support ring loosely surrounds the outer casing of the vessel, thus leaving an annular one free Gap 10.

Wie insbesondere Fig. 1 veranschaulicht, besitzt der Tragring zwei nach außen ragende Drehzapfen 6, 7, die in vereinfacht dargestellten Lagern 8, 9 eines nicht dargestellten Ständers gehalten sind, und zwar so, daß mithilfe einer nicht gezeichneten Kippvorrichtung eine Schwenkbewegung zum Beispiel in Richtung des Pfeiles 19 (Fig. 2) um die horizontale Querachse 18 erfolgen kann.As illustrated in particular in FIG. 1, the support ring has two outwardly protruding pivot pins 6, 7, which in bearings 8, 9, shown in simplified form a stand, not shown, are held in such a way that using a not shown tilting device a pivoting movement, for example in the direction of the arrow 19 (FIG. 2) about the horizontal transverse axis 18 can take place.

Das Gefäß ist nun mittels gelenkiger Tragelemente in dem Tragring aufgehängt, und zwar so, daß mithilfe der gelenkig angeordneten Tragelemente eine sichere und stabXile Aufhängung des metallurgischen Gefäßes in dem losen Tragring ermöglicht und zugleich eine ungehinderte Verformung des Gefäßes gewährleistet ist.The vessel is now in the support ring by means of articulated support elements suspended, in such a way that using the articulated support elements a safe and stable suspension of the metallurgical vessel in the loose support ring allows and at the same time an unhindered deformation of the vessel is guaranteed.

Nach dem zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Tragelemente 3, 4 und 5 als Lenker ausgebildet, die an den Enden Gelenklager 3n, 3b, 3c bzw. Ila, 4b hzw.According to the embodiment shown in the drawing, the support elements 3, 4 and 5 designed as links, the ends of pivot bearings 3n, 3b, 3c and Ila, 4b hzw.

5a, 5b aufwciseii. Dnbei ist jeweils ein Gelenklager 3a, 4b, 5b an dem Gefäßaußenmantel 1c und jeweils ein Gelenklager 3b, 3c, a, 5a an dem rragring 2 vorgesehen.5a, 5b. A joint bearing 3a, 4b, 5b is attached in each case the vessel outer jacket 1c and a joint bearing 3b, 3c, a, 5a on the rragring 2 provided.

Im Bereich der Drehzapfen 6, 7 ist zu beiden Seiten des Gefäßes 1 oberhalb des Tragringes 2 je ein quer zur Drehachse 18 verlaufender Lenker i vorgesehen, dessen eines Gelenklager 4a an dem Tragring 2 und dessen anderes Gelenklager 4b an dem Gefäßaußenmantel 1c angebracht sind. Im Bereich der Drehzapfen 6, 7 ist ferner zu beiden Seiten des Gefäßes 1 unterhalb des Tragringes 2 je ein auf die Spitze gestellter Dreieckslenker 3 vorgeschen, dessen beiden oberen Gelenklager 3b, 3c an dem Tragring 2 und desseii unteres Gelenklager 3a an dem Gefäßaußenmantel ic angebracht sind. An mindestens der in Kipprichtung (Pfeil 19) liegenden Seite des Gefäßes 1 ist mindestens ein weiterer, im we#sentlichen achsparallel verlaufender Lenker 5 zwischen Gefäßaußenmantel ic und Tragring 2 vorgeshen. Bei dem vorliegenden Ausfiihrungs beispiel ist ein parallel zueinander verlaufendes Lenkerpaar 5, wie insbesondere aus Fig. 1 ersichtlich ist, ober- und unterhalb des Tragringes vorgesehen.In the area of the pivot 6, 7 is on both sides of the vessel 1 above the support ring 2 a link i extending transversely to the axis of rotation 18 is provided, one of its pivot bearings 4a on the support ring 2 and the other pivot bearing 4b are attached to the vessel outer jacket 1c. In the area of the pivot 6, 7 is also on both sides of the vessel 1 below the support ring 2 each one on the tip provided wishbone 3 before, the two upper pivot bearings 3b, 3c on the support ring 2 and its lower pivot bearing 3a on the vessel outer jacket ic are appropriate. On at least the side of the Vessel 1 is at least one further, essentially axially parallel Link 5 between the vessel outer jacket ic and support ring 2 is provided. With this one The exemplary embodiment is a pair of links 5, such as can be seen in particular from Fig. 1, provided above and below the support ring.

Die beschriebenen Gelenklager 3a, 3b, 3c bzw. 4a, 4b bzw. 5a, 5b sind vorteilhafterweise sphärisch ausgebildet, so daß sie eine beliebige riiumliche Einstellung ermög1ichen.The joint bearings 3a, 3b, 3c or 4a, 4b or 5a, 5b described are advantageously spherical, so that they can be adjusted in any spatial manner enable.

Zur konstriktivcn Verbesserung sind die sphärischen Gelenklager in konsolartigen Spitze 11 @ 17 sowohl am Tragring 2 als auch am Gefäßaußenmantel 1 gehalten.To improve the design, the spherical pivot bearings are in console-like tip 11 @ 17 both on the support ring 2 and on the outer wall of the vessel 1 held.

Die als Dreieckslenker 3 ausgebildeten Tragelemente sind konstruktiv so ausgebildet, daß sie sowohl Kräftc in Richtung der Gefäßachse als auch quer zur Gefäß- und Kippachse übertragen können, ohne dabei die Wärmeausdehnung des Gefäßes zu behindern. Die Tragelemente dienen in der vertikalen Gefäßstellung -ur Stabilisierung des Gefäßes quer zur Kippachse, erlauben jedoch eine ungehinderte Wärmeausdehnung des Gefäßes sowohl radial als auch axial. Wird das Gefäß gekippt, übernehmen die Tragelemente 4 mit zunehmender Neigung einen Teil des Gefäßgewichtes quer zur Kippachse.The support elements designed as wishbones 3 are constructive designed so that they both forces in the direction of the vessel axis and transverse to Can transfer the vessel and tilt axis without reducing the thermal expansion of the vessel to hinder. The support elements serve for stabilization in the vertical vessel position of the vessel transversely to the tilting axis, but allow unhindered thermal expansion of the vessel both radially and axially. If the vessel is tilted, they take over Support elements 4 with increasing inclination a part of the vessel weight transversely to the tilting axis.

Die Tragelemente 5 dienen lediglich der Stablisierung des Gefäßes in Richtung der Kippachse und haben nur eine geringe oder meist keinerlei Tragfunktion. Alle Tragelemente sind konstruktiv so ausgeführt, daß sie sowohl Zug- als auch Druckkräfte übertragen können. Die Tragelemente 3 übertragen wie gesagt dariiber hinaus auch Biegekräfte in der Ebene ihrer Befestigungspunkte. Die Befestigungspunkte sind nicht etwa als punktförmige Anschlüsse an den Gefäßaußenmantel zu betrachten, vielmehr kan die Befestigung der konsolenartigen Stützen zum Beispiel unter Zwischenschaltung von Verstärkungsplatten oder dergleichen vorgenommen werden. Wesentlich ist dem gegeniiber, daß die sphärischen Gelenklager nahezu als Konstruktionspunkte angesehen werden können.The support elements 5 only serve to stabilize the vessel in the direction of the tilt axis and have only a small or mostly no support function. All supporting elements are designed in such a way that they can handle both tensile and compressive forces can transfer. As mentioned, the support elements 3 also transmit Bending forces in the plane of their attachment points. The attachment points are not to be regarded as point-like connections to the outer wall of the vessel, rather The bracket-like supports can be attached, for example, with the interposition of reinforcement plates or the like. Essential on the other hand, the spherical spherical plain bearings almost act as construction points can be viewed.

Die Erfindung beschrankt sich nicht auf das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel, sondern ist auf alle Gefäße dieser Gattung, die um eine Achse schwenkbar sein sollen, sinngemäß anwendbar.The invention is not limited to that shown in the drawing Embodiment, but is on all vessels of this genus that are about an axis should be pivotable, applicable accordingly.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims (10)

Patentansprüche 1. Metallurgisches Gefäß zur Behandlung von Metallen, wie Konverter zur Herstellung von Stahl, welches um eine Querachse kippbar gelagert ist, wobei zwischen den Drehzapfen der Querachse und dem Gefäßaußenmantel ein diesen umgebender Tragring vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragring (2) den Gefäßaußenmantel (lc) lose umgibt und daß das Gefäß mittels gelenkiger Tragelemente (3, 4, 5) in dem Trag ring (2) aufgehängt ist.Claims 1. Metallurgical vessel for treating metals, like converter for the production of steel, which is mounted tiltable about a transverse axis is, with a these between the pivot pin of the transverse axis and the vessel outer jacket surrounding support ring is provided, characterized in that the support ring (2) the vessel outer jacket (lc) loosely surrounds and that the vessel by means of articulated support elements (3, 4, 5) is suspended in the support ring (2). 2. Metallurgisches Gefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragelemente (3, 4, 5) als Lenker mit an den Enden vorgesehenen Gelenklagern (3a, 3b, 3ç; 4a, 4b; 5a, 5b) ausgebildet sind, und daß mindestens jeweils ein Gelenklager (3a;, 4b; 5b) an dem Gefäßaußeniantel (ic) und mindestens jeweils ein Gelenklager (3b, 3c; 4a; 5o) an dem Tragring (2) vorgesehen sind.2. Metallurgical vessel according to claim 1, characterized in that that the support elements (3, 4, 5) as links with pivot bearings provided at the ends (3a, 3b, 3ç; 4a, 4b; 5a, 5b) are formed, and that at least one joint bearing (3a;, 4b; 5b) on the outer vessel (ic) and at least one joint bearing in each case (3b, 3c; 4a; 5o) are provided on the support ring (2). 3. Metallurgisches Gefäß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Drehzapfen (6, 7) zu beiden Seiten des Gefäßes (1) oberhalb des Tragringes (2) je ein quer zur Drehachse (18) verlaufender Lenker (4) vorgesehen ist, dessen eines Gelenklagrn (4a) an dem Tragring (2) und dessen anderes Gelenklager (4b) an dem Gefäßaußenmantel (lc) angebracht sind.3. Metallurgical vessel according to claim 1 or 2, characterized in that that in the area of the pivot pin (6, 7) on both sides of the vessel (1) above the Support ring (2) is provided with a link (4) extending transversely to the axis of rotation (18) one of which is a joint bearing (4a) on the support ring (2) and the other joint bearing (4b) are attached to the vessel outer jacket (lc). 4. Metallurgisches Gefäß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Drehzapfen (6, 7) zu beiden Seiten des Gefäßes (1) unterhalb des Tragringes (2) je ein auf die Spitze gestellter Dreieckslenker (3) vorgesehen ist, dessen beiden oberen Gelenklager (3b, 3c) an dem Tragring (2) und dessen unteres Gelenklager (3a) an dem Gefäßaußenmantel (1) angebracht sind.4. Metallurgical vessel according to one of the preceding claims, characterized in that in the area of the pivot pin (6, 7) on both sides of the Vessel (1) below the support ring (2) each a triangular link placed on the tip (3) is provided, the two upper pivot bearings (3b, 3c) on the support ring (2) and whose lower pivot bearings (3a) are attached to the vessel outer jacket (1). 5. Metallurgisches Gefäß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an mindestens der in Kipprichtung (19) liegenden Seite des Gefäßes (1) mindestens ein weiterer im wesentlichen achsparallel verlaufender Lenker (5) zwischen Gefäßaußenmantel (lc) und Tragring (2) vorgesehen ist.5. Metallurgical vessel according to one of the preceding claims, characterized in that on at least the side lying in the tilting direction (19) of the vessel (1) at least one further essentially axially parallel Link (5) is provided between the vessel outer jacket (lc) and support ring (2). 6. Metallurgisches Gefäß nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein parallel zueinander verlaufendes Lenkerpaar (5) ober- und unterhalb des Tragringes (2) vorgesehen ist.6. Metallurgical vessel according to claim 5, characterized in that that a pair of parallel links (5) above and below the Support ring (2) is provided. 7. Metallurgisches Gefäß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragelemente (3, 4, 5) derart konstruktiv ausgebildet sind, daß sie sowohl Zug- als auch Druckkräfte übertragen.7. Metallurgical vessel according to one of the preceding claims, characterized in that the support elements (3, 4, 5) so constructive are designed that they transmit both tensile and compressive forces. 8. Metallurgisches Gefäß nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dreieckslenker (3) derart konstruktiv ausgebildet sind, daß sie zusätzlich Biegekräfte übertragen.8. Metallurgical vessel according to claim 7, characterized in that that the wishbones (3) are constructed in such a way that they additionally Transferring bending forces. 9. Metallurgisches Gefäß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenklager (3a, 3b, 3c; 4a, 4b; Sa, Sb) zur beliebigen räumlichen Einstellung sphärisch ausgebildet sind.9. Metallurgical vessel according to one of the preceding claims, characterized in that the pivot bearings (3a, 3b, 3c; 4a, 4b; Sa, Sb) to any spatial setting are spherical. 10. Metallurgisches Gefäß nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die sphärischen Gelenklager (3a, 3b, 3c; 4a, 4b; 5a, Sb) in konsolenartigen Stützen (11 bis 17) sowohl am Tragring (2) als auch am Gefäßaußenmantel (lc) vorgesehen sind.10. Metallurgical vessel according to claim 9, characterized in that that the spherical joint bearings (3a, 3b, 3c; 4a, 4b; 5a, Sb) in console-like Supports (11 to 17) are provided both on the support ring (2) and on the outer wall of the vessel (lc) are.
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