DE4103837A1 - Einblasvorrichtung fuer ein metallurgisches gefaess - Google Patents
Einblasvorrichtung fuer ein metallurgisches gefaessInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D1/00—Treatment of fused masses in the ladle or the supply runners before casting
- B22D1/002—Treatment with gases
- B22D1/005—Injection assemblies therefor
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einblasvorrichtung für ein
metallurgisches Gefäß mit einem Gasspülstein aus
feuerfestem Material der Gasdurchlässe und eine mit einer
Gaszuführung verbundene Kammer zum Verteilen des Gases auf
die Gasdurchlässe aufweist und mit einem diesen umgebenden
feuerfesten Lochstein.
Beim Einsatz solcher Einblasvorrichtungen zeigt es sich,
daß die Gasspülsteine im Bereich des Gasaustritts in das
metallurgische Gefäß hinein aufgrund der hohen thermischen
Belastung und der Verwirbelung der Metallschmelze einen
starken Erosionsverschleiß aufweisen. Durch diesen
Verschleiß bildet sich an der Oberseite des Gasspülsteins
ein Krater, in dem nach dem Entleeren des
metallurgischen Gefässes ein Restsumpf von geschmolzenem
Metall verbleibt.
Dieses geschmolzene Metall dringt in die Durchlässe des
Gasspülsteins ein und erstarrt dort, wenn der Gasstrom
zu dem Gasspülstein unterbrochen ist. Die dadurch
verursachten Verstopfer müssen bei einer Wiederverwendung
des Gasspülsteins mit einer Sauerstofflanze ausgebrannt
werden, wobei es aufgrund der thermischen Belastung
zu einem zusätzlichen Verschleiß des Gasspülers kommt.
Beide Verschleißquellen vermindern die Lebensdauer der
Einblasvorrichtung erheblich.
Es sind Vorrichtungen bekannt, DE-PS 37 16 388, bei denen die
Lebensdauer eines Gasspülsteins mit Hilfe von getrennt
voneinander mit Gas beaufschlagbaren Durchlässen erhöht
wird. Dazu wird jeweils nur ein Teil der Durchlässe
solange mit Gas beaufschlagt, bis dieser verstopft oder
verschlissen ist. Anschließend werden nacheinander die
weiteren Durchlässe mit Gas beaufschlagt, bis auch sie
verschlissen sind. Eine solche Vorrichtung verlängert die
Lebensdauer eines Gasspülsteins, hat jedoch den Nachteil,
daß sie nur einen begrenzten Gasvolumenstrom zuläßt. Darüber
hinaus ist durch eine solche Vorrichtung das Problem des
Verschleisses aufgrund der Sumpfbildung und des Eindringens
der metallischen Schmelze in die Gasdurchlässe nicht
beseitigt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, eine einfache
Einblasvorrichtung von langer Lebensdauer zu entwerfen, die
einen sicheren, verstopfungsfreien Betrieb ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der
Lochstein mit Gas beaufschlagbare Gasdurchlässe aufweist.
Dadurch, daß zusätzlich zu dem durch die Gasdurchlässe des
Gasspülsteins strömenden Gas weiteres Gas aus der
Lochsteinoberfläche austritt, entsteht ein gleichmäßiger
Verschleiß auf der gesamten oberen Fläche der
Einblasvorrichtung. Somit entstehen keine Krater oder
Senken, in denen sich metallische Schmelze absetzen und
erstarren kann.
Die Belastung der Oberfläche durch die Temperatur läßt sich
in Abhängigkeit von der Größe des Gasvolumenstroms durch die
Durchlässe in dem Gasspülstein oder Lochstein unabängig
voneinander regeln, wenn die Gasdurchlässe des Lochsteins
und die des Gasspülsteins getrennt voneinander mit Gas
beaufschlagbar sind. Gleichzeitig wird die Bildung von
Verstopfern durch die gleichmäßige Aufheizung der
Einblasvorrichtung vermieden, da das gegebenenfalls in die
Druchlässe von Loch- oder Gasspülstein eindringende Metall
in kurzer Zeit aufgeschmolzen wird.
Eine besonders einfache Möglichkeit das durch eine
Gaszuführung in die Gasdurchlässe des Lochsteins strömende
Gas gleichmäßig auf die Gasdurchlässe des Lochsteins zu
verteilen, ist eine zweite Kammer, an die die Gaszuführung
angeschlossen ist und von der gleichzeitig alle Gasdurch
lässe des Lochsteins ausgehen. Dabei ist es günstig, wenn
die Gasdurchlässe des Lochsteins als Kanäle ausgebildet
sind, die kreisförmig, koaxial um den Gasspülstein
angeordnet sind.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung läßt
sich der Gasvolumenstrom durch die Gaszuführungen zu den
Kammern des Lochsteins und des Gasspülsteins in Abhängigkeit
von der Stellung eines Dreiwegeventiles regeln, das über
eine gemeinsame Gasleitung mit Gas beaufschlagbar ist.
Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn der Lochstein einen
topfförmigen, seine Unterseite umfassenden äußeren Rahmen
aufweist und an seiner Unterseite mit einer Bodenplatte
unter Bildung einer zweiten Kammer bedeckt ist, die mit den
Gasdurchlässen des Lochsteins in Verbindung stehen. Dieser
Blechrahmen kann zusätzlich als Außenformhilfe beim Gießen
des Lochsteins benutzt werden. Gleichzeitig schließt er die
Kammer zur Aufteilung des Gases auf die Durchlässe des
Lochsteins gasdicht gegenüber der Umgebung ab.
Ein innerer Rahmen, der als formschlüssige Aufnahme für den
Gasspülstein in den Lochstein eingegossen ist, kann
ebenfalls zur Abdichtung dieser Kammer genutzt werden.
Wenn ein solcher innerer Rahmen vorhanden ist, ist es sehr
einfach möglich, einen verschlissenen Gasspülstein
auszuwechseln, ohne daß die gesamte Einblasvorrichtung aus
dem metallurgischen Gefäß ausgebaut werden muß.
Die Verschleißsicherheit der Einblasvorrichtung kann
dadurch noch zusätzlich gesteigert werden, daß der Gas
spülstein von eine mit Gasdurchlässen versehenen
Verschleißhülse umgeben ist, die an ihrer Außenseite von
einem Blechmantel abgedeckt und an ihrer Unterseite unter
Bildung einer mit den Gasdurchlässen der Verschleißhülse in
Verbindung stehenden, ringförmigen Kammer von einer
Bodenplatte bedeckt ist, wobei die ringförmige Kammer über
eine Gaszuführung mit Gas beaufschlagbar ist.
Durch eine solche Anordnung kann die Verschleißhülse als
zusätzliche Spülhülse genutzt werden, so daß sich die auf
den verschiedenen Abschnitten der Oberfläche des Gasspül
steins austretende Gasmenge besonders genau abstufen läßt.
Auf diese Weise wird ein sehr geringer Abtrag der
Oberfläche der Einblasvorrichtung erzielt, der zudem
gleichmäßig über die Oberfläche verteilt ist.
Eine besonders einfache und robuste Einblasvorrichtung kann
dadurch hergestellt werden, daß Gasspülstein und Lochstein
monolitisch sind.
Im folgenden soll die Erfindung anhand eines Ausführungs
beispieles näher erläutert werden.
Es zeigt
Fig. 1 einen Schnitt durch eine Einblasvorrichtung nach
Anspruch 1 bis 7;
Fig. 2 eine Einblasvorrichtung nach Anspruch 9;
Fig. 3 eine Einblasvorrichtung nach Anspruch 8 in einer
schematischen Explosionszeichnung.
Eine Einblasvorrichtung nach Fig. 1 weist einen kegelförmigen
Gasspülstein auf, der von ringförmig angeordneten als Kanäle
ausgebildeten Gasdurchlässen 7 durchdrungen ist.
Eine Kammer 3 ist zwischen der Unterseite 1a des
Gasspülsteins 1 und der unteren Fläche 4a eines
Metallmantels gebildet, der den Gasspülstein 1 seitlich und
an dessen Unterseite umschließt. Dabei weist die untere
Fläche 4a des Metallmantels 4 eine mittige Öffnung 4b auf,
an die eine erste Gaszuführung 5 angeschlossen ist. Der
Gasspülstein 1 ist von einem Lochstein 6 umgeben, der von
koaxial zur Längsachse 1b des Gasspülsteins 1 ringförmig
angeordneten, vertikalen Kanäle ausgebildeten Gasdurchlässen
7 durchdrungen ist.
In den Lochstein 6 ist ein äußerer, rechtwinkliger
Doppelrahmen 8 an der Lochsteinunterseite 6a in den
Lochstein eingegossen und begrenzt die seitlichen
Abmessungen des Lochsteins 1. Der Gasspülstein 1 sitzt
formschlüssig in einem inneren, kreisförmigen Doppelrahmen 9
ein. Dabei sind die Doppelrahmen 8, 9 durch aufeinander
liegende U-Profile gebildet, deren Schenkel 8a, 9a horizontal
in den Lochstein 1 hineinragen.
Mit den unteren dieser Schenkel 8b, 9b ist eine Platte 10
gasdicht verbunden, die eine zweite Kammer 11 zwischen sich
und der Lochsteinunterseite 6a einschließt. Die Platte 10
weist eine Öffnung 10a auf, an die eine zweite Gaszuführung
12 angeschlossen ist. Die erste Gaszuführung 5 und die
zweite Gaszuführung 12 sind über ein Dreiwegeventil 13
voneinander getrennt an eine zentrale Gasleitung 14
angeschlossen.
Nach Fig. 2 sind bei einer weiteren Ausführung der
Einblasvorrichtung der Gasspülstein und der Lochstein
monolitisch, einstückig in einem Guß aus feuerfestem
Material als Block 15 hergestellt. Dabei weist die
Einblasvorrichtung ringförmig um die Längsachse 15a des
Blocks 15 angeordnete, innere Kanäle 16 auf, die von einem
inneren Doppelrahmen 17 im unteren Abschnitt des Blocks 15
umfaßt sind.
Äußere Kanäle 18 sind ebenfalls ringförmig mit Abstand zu
den inneren Kanälen 16 um die mittlere Längsachse 15a des
Blocks 15 angeordnet.
Die äußere Begrenzung des Blocks 15 bildet ein äußerer
Doppelrahmen 19, der die äußeren Kanäle 18 umfaßt. Die
beiden Doppelrahmen 17, 19 sind in gleicher Weise wie die
Doppelrahmen 8, 9 nach Fig. 1 aus aufeinanderliegenden
U-Profilen gebildet und in dem Block 15 eingegossen.
Eine mit einer mittigen Öffnung 20a versehene Platte 20 ist
gasdicht mit den unteren Schenkeln 17a des inneren
Doppelrahmens 17 verbunden und schließt zwischen sich und
der Blockunterseite 15a eine Kammer 21 ein. An die
Öffnung 20a ist eine erste Gaszuführung 22 angeschlossen.
Genauso schließt eine zweite Platte 23, die die
Blockunterseite 15a und die erste Platte 21 bedeckt und mit
den unteren Schenkeln 19a des äußeren Rahmens 19 gasdicht
verbunden ist eine zweite Kammer 24 ein. Gleichzeitig weist
die zweite Platte 23 jeweils eine Öffnung 23a, 23b zum
Durchführen der ersten Gaszuführung 22 an die erste Kammer
21 und zum Anschließen einer zweiten Gasführung 25 an die
zweite Kammer 24 auf.
Beide Gaszuführungen sind durch ein Dreiwegeventil 26
voneinander getrennt an eine zentrale Gasleitung 27
angeschlossen.
Beim Einsatz der Einblasvorrichtung nach Fig. 1 oder Fig. 2
strömt das Gas über die zentrale Gasleitung 14, 27 und die
erste Gaszuführung 5, 22 der Einblasvorrichtung in die erste
Kammer 3, 21. Dort verteilt es sich auf die inneren
Gaskanäle 2, 16 und gelangt in das Innere des metallurgischen
Gefäßes.
In Abhängigkeit von dem fortschreitenden Verschleiß, d. h.,
der Bildung einer Mulde im oberen Bereich des
Gasspülsteins 1 bzw. des Austritts 28 der inneren Kanäle,
wird das Dreiwegeventil 13, 26 geöffnet. Daraufhin strömt
Gas über die zweite Gaszuführung 12, 25 in die zweite
Kammer 10, 24 und verteilt sich auf die Gasdurchlässe 7 des
Lochsteins 6 bzw. die äußeren Kanäle 19 des Blocks 15. Die
daraus folgende thermische Belastung der Oberfläche des
Lochsteins führt zum Einebnen des oberen Niveaus der
Einblasvorrichtung und zum Ausbrennen von Metall, das in die
Gasdurchlässe 2 des Gasspülsteins 1 oder die inneren
Gasdurchlässe 16 des Blocks 15 eingedrungen und erstarrt
ist.
Fig. 3 zeigt schematisch den Aufbau einer Einblasvor
richtung, bei der in einem Lochstein 6 eine von als
Gasdurchlässe ausgebildeten Kanälen 27 durchzogene
Verschleißhülse 27 aus feuerfester Keramik eingesetzt ist.
In diese ist wiederum ein von einem Metallmantel umgebener
Gasspülstein 1 eingelassen.
Die Verschleißhülse 27 ist von einem Metallmantel 28 auf
ihren Seitenflächen eingehüllt. An ihrer Unterseite 27 ist
eine ringförmige Kammer 29 durch eine Bodenplatte 30
abgedeckt, die gasdicht mit dem Metallmantel 28 der
Verschleißhülse 27 und dem Metallmantel des Gasspülsteins 1
verbunden ist.
Über eine Gaszuführung 31 ist diese ringförmige Kammer 29
mit Gas beaufschlagbar. Die Gaszuführung 31 ist über ein
Regelventil 32 an eine zentrale Gasleitung 33 angeschlossen.
Beim Einsatz einer solchen Einblasvorrichtung strömt Gas
in die Kammern 11, 3 des Lochsteins 6 und des Gasspülsteins
1 und dringt durch deren Gasdurchlässe 7, 2 in das
Innere des metallurgischen Gefäßes. Gleichzeitig strömt Gas
durch das geöffnete Regelventil 32 in die ringförmige Kammer
29 und verteilt sich auf die Unterseite 27b der Verschleiß
hülse 27. Von dort aus dringt es über die Kanäle 27 in das
metallurgische Gefäß. Dabei ist das Verhältnis der
Gasvolumenströme, die durch die Gasdurchlässe des
Gasspülsteins 1, der Verschleißhülse 27 und des Lochsteins 6
strömt, so abgestuft, daß sich ein nahezu ebener Verschleiß
auf der Oberfläche 6b der Einblasvorrichtung einstellt.
Claims (9)
1. Einblasvorrichtung für ein metallurgisches Gefäß,
mit einem Gasspülstein (1) aus feuerfestem Material, der
Gasdurchlässe (2) und eine mit einer Gaszuführung (5)
verbundene Kammer (3) zum Verteilen des Gases auf die
Gasdurchlässe (2) aufweist, und mit einem diesen umgebenden
feuerfesten Lochstein (6),
dadurch gekennzeichnet, daß der
Lochstein (6) mit Gas beaufschlagbare Gasdurchlässe (7)
aufweist.
2. Einblasvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Gasdurchlässe (7) des Lochsteins (6) und die (2) des
Gasspülsteins (1) getrennt voneinander mit Gas
beaufschlagbar sind.
3. Einblasvorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Gasdurchlässe (7) im Lochstein (6) über eine mit einer
zweiten Gaszuführung (12) verbundene zweite Kammer (11) mit
Gas beaufschlagbar sind.
4. Einblasvorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Gasdurchlässe über ein Dreiwegeventil (13) mit einer
zentralen Gasleitung (14) verbunden sind.
5. Einblasvorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Lochstein (6) als Kanäle ausgebildete Gasdurchlässe (7)
aufweist, die koaxial um den Gasspülstein (1) angeordnet
sind.
6. Einblasvorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Lochstein (6) einen topfförmigen, seine Unterseite (6a)
umfassenden äußeren Rahmen (8) aufweist und an seiner
Unterseite mit einer Bodenplatte (10) unter Bildung einer
zweiten Kammer (11) bedeckt ist, die mit den Gasdurchlässen
(7) des Lochsteins (6) in Verbindung stehen.
7. Einblasvorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Lochstein (6) einen inneren Rahmen (9) als Aufnahme für den
Gasspülstein (1) aufweist.
8. Einblasvorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Gasspülstein (1) von einer mit Gasdurchlässen versehenen
Verschleißhülse (27) umgeben ist, die an ihrer Außenseite
von einem Blechmantel (28) abgedeckt und an ihrer
Unterseite (27b) unter Bildung einer mit den Gasdurchlässen
der Verschleißhülse (27) in Verbindung stehenden, ring
förmigen Kammer (29) von einer Bodenplatte (30) bedeckt ist,
wobei die ringförmige Kammer (29) über eine Gaszuführung
(31) mit Gas beaufschlagbar ist.
9. Einblasvorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß Gasspül
stein und Lochstein monolithisch sind.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914103837 DE4103837A1 (de) | 1991-02-08 | 1991-02-08 | Einblasvorrichtung fuer ein metallurgisches gefaess |
DE19914130095 DE4130095C2 (de) | 1991-02-08 | 1991-09-11 | Einblasvorrichtung für ein metallurgisches Gefäß |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914103837 DE4103837A1 (de) | 1991-02-08 | 1991-02-08 | Einblasvorrichtung fuer ein metallurgisches gefaess |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4103837A1 true DE4103837A1 (de) | 1992-08-13 |
Family
ID=6424649
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19914103837 Ceased DE4103837A1 (de) | 1991-02-08 | 1991-02-08 | Einblasvorrichtung fuer ein metallurgisches gefaess |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4103837A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009156011A1 (de) * | 2008-06-26 | 2009-12-30 | Refractory Intellectual Property Gmbh & Co. Kg | Feuerfester keramischer gasspülstein |
DE102010007126B3 (de) * | 2010-02-05 | 2011-07-07 | Refractory Intellectual Property Gmbh & Co. Kg | Gasspüleinrichtung |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3716388C1 (de) * | 1987-05-15 | 1988-10-27 | Radex Deutschland Ag | Gasspuelstein |
-
1991
- 1991-02-08 DE DE19914103837 patent/DE4103837A1/de not_active Ceased
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE3716388C1 (de) * | 1987-05-15 | 1988-10-27 | Radex Deutschland Ag | Gasspuelstein |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
JP 1-116022 A, In: Patents Abstracts of Japan, Sect. C, Vol. 13, 1989, Nr. 339 (C-624) * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Legal Events
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