EP1275450A2 - Device for continuously casting metal melts, especially steel melts - Google Patents
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- B22D11/0651—Casting wheels
Definitions
- the invention relates to a device for continuous casting of molten metal, especially steel melts, to cast tape with two counter-rotating, axially parallel Casting rolls, one formed between them Limit pouring gap, and with plate-shaped Side seals covering the casting gap and the one above it standing melt sump on their from the casting rolls seal the free ends.
- the object of the invention was based on the above-described prior art Availability of a device for potting Metal melt to improve a cast tape.
- side seals therefore consist of hard, highly wear-resistant refractory material.
- a Casting device designed according to the invention can be so the rubbing of the moving Side sealing reduced to a minimum.
- a zirconium oxide ZrO 2 , zirconium diborite ZrB 2 , aluminum oxide, silicon carbide or mixtures of these refractory materials are suitable as materials for the side seals.
- such a refractory material can contain additional carrier materials, such as graphite or the like, which are required for embedding the hard material parts in a suitable matrix.
- elements required for stabilizing the respective component such as calcium oxide CaO, can be present in the material. It is essential that the material used in each case has a sufficiently high hardness and, as a result, good wear resistance in order to reduce the abrasion caused in the area of the contact surfaces to a minimum and at the same time to enable the highest possible contact pressure.
- This material can be one highly wear-resistant steel, for example belongs to the group of stellites or manganese steels.
- the hard layer can be made highly wear-resistant ceramic material, the for example chromium carbide and / or tungsten carbide exhibit. It is also conceivable that others are sufficient hard metals such as titanium or their Alloy as a material for the hard layer too use.
- Layers can be in the form of disks or rings on the relevant end face with the help of suitable Fasteners, such as screws, rivets or bolts, be mechanically attached.
- suitable Fasteners such as screws, rivets or bolts.
- the layer can also pass through Cladding or similar Coating processes are applied.
- the device 1 for casting a steel strip B has two axially parallel to each other and in opposite directions casting rollers 2, 3 rotating relative to one another, which the Long sides of one trained between them Pouring gap 4 and the arranged above Limit melt pool 5.
- the two side, from the casting rolls 2.3 free transverse sides of the casting gap 4 and of the melt pool 5 are by one Side seal 6.7 sealed.
- the side seals 6,7 are special hard, wear-resistant ceramic refractory material manufactured. They have the shape of a circular disk and are around an axis parallel to the axes of rotation 8.9 Casting rollers 2,3 aligned axis of rotation 10 movable stored. Their diameter D is such that they have the Pouring gap 4, the melt sump 5 and each of them assigned end faces 11, 12 and 13, 14 of the casting rolls 2.3 over one for proper sealing cover sufficient area.
- Drive devices can the side seals 6.7 be set in motion so that they are relative to the end faces 11, 12 and 13, 14 respectively assigned to them of the casting rollers 2,3 rotate.
- the casting rolls rotate 2, 3 in the opposite direction so that those forming on them Shells made of solidified steel together with flowable melt in a downward direction Movement in the casting gap 4 are promoted.
- the 10th rotating side seals 6.7 each with a high Compressive force P against the end faces assigned to them 11.12 and 13.14 of the casting rolls pressed. In this way are also not limited by the casting rolls 2, 3 lateral ends of the casting gap 4 securely sealed.
- the cast strip B formed in the casting gap 4 is over a not shown conveyor of the other Processing fed.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Vergießen von Metallschmelzen, insbesondere Stahlschmelzen, zu gegossenem Band mit zwei gegenläufig rotierenden, achsparallel angeordneten Gießwalzen, die einen zwischen ihnen ausgebildeten Gießspalt begrenzen, und mit plattenförmigen Seitenabdichtungen, die den Gießspalt und den darüber stehenden Schmelzensumpf an ihren von den Gießwalzen freien Endseiten abdichten.The invention relates to a device for continuous casting of molten metal, especially steel melts, to cast tape with two counter-rotating, axially parallel Casting rolls, one formed between them Limit pouring gap, and with plate-shaped Side seals covering the casting gap and the one above it standing melt sump on their from the casting rolls seal the free ends.
Beim Bandgießen von Stahl in derartigen auch als "Double Roller-" oder "Zwei-Rollen-Gießmaschine" bezeichneten Bandgießmaschinen dienen zur seitlichen Abdichtung des Gießspaltes und des Schmelzensumpfes in der Regel keramische Platten, die gegen die im Gießbetrieb gegenläufig rotierenden Gießwalzen gepreßt werden. Diese Seitenabdichtungsplatten bestehen dabei aus einem relativ weichen Material, so daß sie in den Bereichen, in denen es zu einer Relativbewegung zwischen den Seitenabdichtungen und den rotierenden Gießwalzen kommt, einem starken örtlichen Verschleiß unterliegen. Gleichzeitig sind auch die Stirnseiten aus einem an sich weichen Material, wie Graphit oder Kupfer, gebildet, dessen Härte jedoch größer ist als die Härte der Seitenabdichtung. When strip casting steel in such a way also as "Double Roller "or" two-roll casting machine "designated Belt casting machines are used for the lateral sealing of the Pouring gap and the melt sump as a rule ceramic plates that oppose those in the foundry counter-rotating casting rolls are pressed. This Side sealing plates consist of a relative soft material so that it can be used in the areas where it to a relative movement between the Side seals and the rotating casting rolls comes subject to severe local wear. At the same time, the end faces are in one soft material, such as graphite or copper, whose hardness is greater than the hardness of the Side seal.
Der Vorteil einer solchen Paarung relativ weicher Materialien besteht darin, daß es aufgrund des im Bereich der Kontraktflächen eintretenden Verschleißes selbsttätig zu einer Anpassung der Kontur des nicht im direkten Kontakt zu den Gießwalzen stehenden Abschnitts der Seitenabdichtungen an den zwischen den Gießwalzen vorhandenen Raum kommt. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß die Seitenabdichtung stets paßgenau in der seitlichen Öffnung des Gießspaltes sitzt und diesen so sicher abdichtet.The advantage of such a pairing is relatively softer Materials is that it is due to the range of the contract surfaces occurring wear automatically to adjust the contour of the not directly Contact to the casting roll standing section of the Side seals on the between the casting rolls existing space comes. That way ensures that the side seal always fits snugly sits in the side opening of the casting gap and seals it so securely.
In der Praxis stellt sich jedoch heraus, daß für diesen Vorteil eine erheblich eingeschränkte Lebensdauer der Seitenabdichtungen in Kauf genommen werden muß. So kann es beispielsweise dazu kommen, daß der Gießbetrieb aufgrund eines vorzeitigen Verschleißes der Seitenabdichtungen unterbrochen werden muß. Diese Probleme schränken die Einsatzdauer und Betriebssicherheit bekannter Gießvorrichtungen erheblich ein.In practice, however, it turns out that for this Advantage of a considerably limited lifespan of the Side seals must be accepted. So can it can happen, for example, that the foundry due to premature wear of the Side seals must be interrupted. This Problems limit the duration of use and Operational safety of known casting devices significantly on.
Die Aufgabe der Erfindung bestand darin, ausgehend von dem voranstehend erläuterten Stand der Technik die Verfügbarkeit einer Vorrichtung zum Vergießen von Metallschmelze zu einem gegossenen Band zu verbessern.The object of the invention was based on the above-described prior art Availability of a device for potting Metal melt to improve a cast tape.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Vorrichtung der eingangs angegebenen Art dadurch gelöst, daß die Seitenabdichtungen beweglich angetrieben sind, wobei sie vorzugsweise um eine achsparallel zur Drehachse der Gießwalzen angeordnete Drehachse rotieren. Indem die Seitenabdichtung eine eigene Relativbewegung gegenüber den ihnen jeweils zugeordneten Stirnseiten der Gießwalzen durchführen, wird wirkungsvoll verhindert, daß sich erstarrendes Metall an der Seitenabdichtung zu größeren Ansammlungen anlagert. Beim Stand der Technik beschleunigt derart an der Seitenabdichtung "anfrierendes" Material den Verschleiß der Seitenabdichtung. Zudem kann es infolge der mit dem Fortschritt des Gießprozesses zunehmenden Größe der Anfrierungen zu einer erheblichen Störung des Gießvorgangs kommen. Auch ist bei während des Gießvorgangs bewegten Seitenabdichtungen die Dauer, über die jeder ihrer jeweils im seitlich offenen Bereich des Gießspalts und des Schmelzensumpfes befindliche Abschnitt mit der Metallschmelze in Berührung kommt, verkürzt. Dies führt ebenfalls zu einer deutlichen Verminderung des Verschleißes bewegter Seitenabdichtungen.This object is achieved in a device of the type specified in that the Side seals are movably driven, being preferably about an axis parallel to the axis of rotation of the Rotate the rotating axis of the casting rollers. By the Side seal with its own relative movement the respective end faces of the casting rolls perform, is effectively prevented solidifying metal on the side seal to larger Accumulates. In the state of the art accelerates in this way on the side seal "freezing" material the wear of the Side seal. In addition, as a result of the Progress of the casting process increasing the size of the Freezing to a considerable disturbance of the Pouring process come. Also during the Pouring side seals moved the duration over each of them in the laterally open area of the Casting gap and the melt sump section comes into contact with the molten metal, shortened. This also leads to a significant reduction in the Wear of moving side seals.
Die Vorteile von während des Gießens relativ zu den Stirnseiten der Gießwalze bewegten Seitenabdichtungen macht sich schon bei Seitenabdichtungen positiv bemerkbar, die aus herkömmlich für ihre Herstellung verwendetem, weichen Material bestehen. Besonders vorteilhaft wirkt sich diese Beweglichkeit jedoch bei aus einem harten Werkstoff bestehenden Seitenabdichtungen aus, die auch bei relativ zueinander bewegten Stirnseiten und Seitenabdichtungen nur einen minimalen Reibverschleiß zeigen.The benefits of relative to the during casting End seals of the casting roller moving side seals makes itself positive with side seals noticeable that from conventional for their manufacture used, soft material exist. Especially However, this mobility has an advantageous effect a hard material existing side seals from, even with the end faces moved relative to each other and side seals only minimal frictional wear demonstrate.
Gemäß einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung bestehen Seitenabdichtungen daher aus hartem, hoch-verschleißfestem Feuerfest-Werkstoff. Bei einer erfindungsgemäß ausgebildeten Gießvorrichtung läßt sich so der Reibverschleiß der sich bewegenden Seitenabdichtung auf ein Minimum reduziert. Indem ein äußerst verschleißfester feuerfester Werkstoff für die Herstellung der Seitenabdichtungen verwendet wird, ist deren Verschleiß auch dann bei direktem Kontakt mit den Stirnseiten der Gießwalzen minimiert, wenn die Abdichtungen im Gießbetrieb unter hohem Druck gegen die ihnen zugeordneten Stirnseiten gepreßt werden. Überraschend hat sich herausgestellt, daß die auf diese Weise erzeugte seitliche Abdichtung des Gießspaltes wirkungsvoller ist als die bei herkömmlichen, aus weichem Material bestehenden Seitenabdichtungen.According to a first advantageous embodiment of the Invention side seals therefore consist of hard, highly wear-resistant refractory material. At a Casting device designed according to the invention can be so the rubbing of the moving Side sealing reduced to a minimum. By one extremely wear-resistant refractory material for the Manufacture of the side seals is used their wear even when in direct contact with the End faces of the casting rolls are minimized when the Seals in the casting shop under high pressure against the end faces assigned to them are pressed. Surprisingly, it turned out that this Way generated lateral sealing of the casting gap is more effective than that of conventional, made of soft Material existing side seals.
Als Werkstoff für die Seitenabdichtungen kommt ein Zirkonoxid ZrO2, Zirkondiborit ZrB2, Aluminiumoxid, Siliziumcarbid oder Mischungen dieser Komponenten aufweisender Feuerfest-Werkstoff in Frage. Ein solcher Feuerfest-Werkstoff kann erforderlichenfalls zusätzliche Trägermaterialien, wie Graphit o.ä., enthalten, welche zum Einbetten der Hartstoffteile in eine geeignete Matrix benötigt werden. Ebenso können zur Stabilisierung der jeweiligen Komponente benötigte Elemente, wie Calciumoxid CaO, in dem Werkstoff vorhanden sein. Wesentlich ist dabei, daß der jeweils verwendete Werkstoff eine ausreichend hohe Härte und damit einhergehend eine gute Verschleißfestigkeit besitzt, um den im Bereich der Kontaktflächen verursachten Abrieb auf ein Minimum zu reduzieren und gleichzeitig möglichst hohe Anpresskräfte zu ermöglichen.A zirconium oxide ZrO 2 , zirconium diborite ZrB 2 , aluminum oxide, silicon carbide or mixtures of these refractory materials are suitable as materials for the side seals. If necessary, such a refractory material can contain additional carrier materials, such as graphite or the like, which are required for embedding the hard material parts in a suitable matrix. Likewise, elements required for stabilizing the respective component, such as calcium oxide CaO, can be present in the material. It is essential that the material used in each case has a sufficiently high hardness and, as a result, good wear resistance in order to reduce the abrasion caused in the area of the contact surfaces to a minimum and at the same time to enable the highest possible contact pressure.
Gemäß einer weiteren Variante der Erfindung sind die Stirnseiten der Gießwalzen mindestens in ihrem mit der jeweiligen Seitenabdichtung in Kontakt kommenden Abschnitten aus einem harten, verschleißfesten Werkstoff gebildet. Bei diesem Werkstoff kann es sich um einen hochverschleißfesten Stahl handeln, der beispielsweise der Gruppe der Stellite oder Manganstähle angehört. Alternativ kann die harte Schicht aus hochverschleißfestem Keramikwerkstoff bestehen, der beispielsweise Chromcarbid und / oder Wolframcarbid aufweisen. Ebenso ist es denkbar, andere ausreichend harte Metalle, wie beispielsweise Titan, oder deren Legierung als Werkstoff für die harte Schicht zu verwenden.According to a further variant of the invention, the End faces of the casting rolls at least in their with the respective side seal coming into contact Sections made of a hard, wear-resistant material educated. This material can be one highly wear-resistant steel, for example belongs to the group of stellites or manganese steels. Alternatively, the hard layer can be made highly wear-resistant ceramic material, the for example chromium carbide and / or tungsten carbide exhibit. It is also conceivable that others are sufficient hard metals such as titanium or their Alloy as a material for the hard layer too use.
Werden die Stirnseiten der Gießwalzen mit einer harten Oberflächenschicht ausgestattet, so besteht zwischen ihnen und der jeweils an ihnen anliegenden Seitenabdichtung eine Materialpaarung, bei der ein hartes Material einem ebenfalls harten Material gegenübersteht. Diese Materialpaarung ermöglicht es, bei geringer Verschleißgefahr besonders hohe Anpresskräfte aufzubringen, so daß eine besonders hohe Dichtheit gewährleistet ist. Zudem zeigt sich, daß der Reibverschleiß bei Wahl der Materialpaarung "hart/hart" im Bereich des Kontakts zwischen den Seitenabdichtungen und den beiden ihnen jeweils zugeordneten Stirnseiten der Gießwalzen so gering ist, daß die Seitenabdichtungen über einen langen Zeitraum eingesetzt werden können. So ist es in vielen Fällen möglich, eine erfindungsgemäß beschaffene Seitenabdichtung nach dem Vergießen einer ersten Schmelzencharge für mindestens einen weiteren Abguß einzusetzen.Are the end faces of the casting rolls with a hard Surface layer, there is between them and the one attached to them Side seal is a material combination where a hard Material also faces a hard material. This material pairing makes it possible to use less Particularly high contact pressure risk to apply, so that a particularly high tightness is guaranteed. It also shows that the Frictional wear when choosing the material combination "hard / hard" in the area of contact between the side seals and the two end faces assigned to them Casting rolls is so low that the side seals over can be used for a long period of time. That's the way it is possible in many cases, one according to the invention procured side seal after casting a first melt batch for at least one further Insert casting.
In Abhängigkeit von den jeweiligen Gegebenheiten kann es jedoch auch günstig sein, wenn die Stirnseiten der Gießwalzen mindestens in ihren mit den Seitenabdichtungen in Kontakt kommenden Abschnitten aus einem weichen Werkstoff gebildet sind. Grundsätzlich kommen zu diesem Zweck weiche Stähle, Graphit oder weiche feuerfeste Materialien in Frage. Auch können ausreichend weiche Beschichtungen aus anderen Metallen, wie Nickel, eingesetzt werden.Depending on the circumstances, it can however, also be favorable if the end faces of the Casting rolls at least in their side seals sections coming into contact from a soft Material are formed. Basically come to this Purpose soft steels, graphite or soft refractory Materials in question. Also can be soft enough Coatings from other metals, such as nickel, be used.
Bei Verwendung von Gießwalzen, deren Stirnseite aus einem weichen Werkstoff gebildet ist, arbeitet sich die Seitenplatte langsam in die jeweilige Stirnseite ein. Durch den auf diese Weise erzeugten paßgenauen Sitz der harten Seitenabdichtung in den mit ihnen in Kontakt kommenden Abschnitten der Gießwalzen ist eine gute Abdichtung auch dann gewährleistet, wenn beispielsweise infolge von anlagen- oder prozeßbedingten Beschränkungen die auf die Seitenabdichtung ausgeübten Druckkräfte ein bestimmtes Maximum nicht überschreiten dürfen. Erforderlichenfalls können zugegebene Schmierstoffe oder selbstschmierende Werkstoffe zur Ausbildung der mit den Seitenabdichtungen in Kontakt kommenden Abschnitte der Gießwalzen verwendet werden, um ein frühzeitiges Ende der Lebensdauer der Walzen infolge von Reibverschleiß zu verhindern.When using casting rolls, the end face of one soft material is formed, the works Slowly insert the side plate into the respective face. Due to the precise fit produced in this way hard side seal in contact with them upcoming sections of the casting rolls is a good one Sealing guaranteed even if, for example due to plant or process restrictions the pressure forces exerted on the side seal must not exceed a certain maximum. If necessary, added lubricants or self-lubricating materials for training with the Sections coming into contact with the side seals Casting rolls are used to end the early Lifetime of the rollers due to friction wear prevent.
Die auf den Stirnseiten der Gießwalzen aufgebrachten Schichten können in Form von Scheiben oder Ringen auf die betreffende Stirnseite mit Hilfe von geeigneten Befestigungsmitteln, wie Schrauben, Nieten oder Bolzen, mechanisch befestigt sein. Ebenso kann die Schicht durch Auftragsschweißen oder vergleichbare Beschichtungsverfahren aufgebracht werden. The applied on the end faces of the casting rolls Layers can be in the form of disks or rings on the relevant end face with the help of suitable Fasteners, such as screws, rivets or bolts, be mechanically attached. The layer can also pass through Cladding or similar Coating processes are applied.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen schematisch:
- Fig. 1
- eine Zwei-Rollen-Gießvorrichtung in einer Ansicht von oben;
- Fig. 2
- die Zwei-Rollen-Gießvorrichtung in einem Schnitt entlang der in Fig. 1 eingezeichneten Linie X-X.
- Fig. 1
- a two-roll casting device in a view from above;
- Fig. 2
- the two-roller casting device in a section along the line XX drawn in Fig. 1.
Die Vorrichtung 1 zum Gießen eines Stahlbands B weist
zwei achsparallel zueinander angeordnete und gegenläufig
zueinander rotierende Gießwalzen 2,3 auf, welche die
Längsseiten eines zwischen ihnen ausgebildeten
Gießspaltes 4 und des darüber angeordneten
Schmelzensumpfs 5 begrenzen. Die beiden seitlichen, von
den Gießwalzen 2,3 freien Querseiten des Gießspalts 4 und
des Schmelzensumpfs 5 sind durch jeweils eine
Seitenabdichtung 6,7 abgedichtet.The
Die Seitenabdichtungen 6,7 sind aus einem besonders
harten, verschleißfesten keramischen Feuerfest-Werkstoff
hergestellt. Sie weisen die Form einer Kreisscheibe auf
und sind um eine achsparallel zu den Drehachsen 8,9 der
Gießwalzen 2,3 ausgerichteten Drehachse 10 beweglich
gelagert. Ihr Durchmesser D ist so bemessen, daß sie den
Gießspalt 4, den Schmelzensumpf 5 und die ihnen jeweils
zugeordneten Stirnseiten 11,12 bzw. 13,14 der Gießwalzen
2,3 über eine für eine ordungsgemäße Abdichtung
ausreichenden Bereich überdecken. Über nicht dargestellte
Antriebseinrichtungen können die Seitenabdichtungen 6,7
in Bewegung versetzt werden, so daß sie relativ zu den
ihnen jeweils zugeordneten Stirnseiten 11,12 bzw. 13,14
der Gießwalzen 2,3 rotieren.The
An ihren den Seitenabdichtungen 6,7 zugeordneten
Stirnseiten 11,12 bzw. 13,14 sind die Gießwalzen 2,3
jeweils mit einer Schleißscheibe 15,16 bzw. 17,18
versehen. Die Schleißscheiben 15 bis 18 sind lösbar
mittels nicht dargestellter Schrauben an der jeweiligen
Gießwalze 2,3 befestigt. Diese Schleißscheiben 15 bis 18
bilden eine Schicht, mit der die jeweilige
Seitenabdichtung 6,7 in direkten Kontakt kommt. Sie sind
aus einem harten Werkstoff, wie einem Mangan-Stahl oder
einem keramischen Material, hergestellt.On their assigned to the side seals 6.7
End faces 11, 12 and 13, 14 are the
Beim Vergießen der Stahlschmelze, aus welcher das
Stahlband B erzeugt werden soll, rotieren die Gießwalzen
2,3 derart gegenläufig, daß die sich auf ihnen bildenden
Schalen aus erstarrtem Stahl gemeinsam mit noch
fließfähiger Schmelze in einer nach unten gerichteten
Bewegung in den Gießspalt 4 gefördert werden.
Gleichzeitig werden die sich um ihre Drehachse 10
drehenden Seitenabdichtungen 6,7 jeweils mit einer hohen
Druckkraft P gegen die ihnen zugeordneten Stirnseiten
11,12 bzw. 13,14 der Gießwalzen gepreßt. Auf diese Weise
sind auch die von den Gießwalzen 2,3 nicht begrenzten
seitlichen Enden des Gießspalts 4 sicher abgedichtet. Das
im Gießspalt 4 gebildete gegossene Band B wird über eine
nicht dargestellte Fördereinrichtung der weiteren
Verarbeitung zugeführt. When casting the molten steel from which the
Steel strip B is to be produced, the casting rolls rotate
2, 3 in the opposite direction so that those forming on them
Shells made of solidified steel together with
flowable melt in a downward direction
Movement in the
- 11
- Vorrichtung zum Gießen eines Stahlbands BDevice for casting a steel strip B
- 2,32.3
- Gießwalzencasting rolls
- 44
- Gießspaltcasting gap
- 55
- Schmelzensumpfmelting swamp
- 6,76.7
- SeitenabdichtungSkirting
- 8,98.9
- Drehachsen der Gießwalzen 2,3Axes of rotation of the casting rolls 2.3
- 1010
- Drehachse der Seitenabdichtungen 6,7Axis of rotation of the side seals 6.7
- 11-1411-14
- Stirnseiten der Gießwalzen 2,3End faces of the casting rolls 2,3
- 15-1815-18
- SchleißscheibenWear discs
- BB
- gegossenes Stahlbandcast steel band
- DD
- Durchmesser der SeitenabdichtungenDiameter of the side seals
- PP
- Druckkraftthrust
Claims (12)
Applications Claiming Priority (2)
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| DE10134076 | 2001-07-13 | ||
| DE2001134076 DE10134076C2 (en) | 2001-07-13 | 2001-07-13 | Device for the continuous casting of metal melts, in particular steel melts |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EP1275450A2 true EP1275450A2 (en) | 2003-01-15 |
| EP1275450A3 EP1275450A3 (en) | 2003-02-05 |
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ID=7691662
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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