EP1847343A2 - Biegetreiber und Verfahren zum Abbiegen eines Stranges - Google Patents

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EP1847343A2
EP1847343A2 EP07006378A EP07006378A EP1847343A2 EP 1847343 A2 EP1847343 A2 EP 1847343A2 EP 07006378 A EP07006378 A EP 07006378A EP 07006378 A EP07006378 A EP 07006378A EP 1847343 A2 EP1847343 A2 EP 1847343A2
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EP
European Patent Office
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strand
roller
bending
turning
counter
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EP07006378A
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French (fr)
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EP1847343A3 (de
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Hans Streubel
Jürgen Müller
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SMS Siemag AG
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SMS Demag AG
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/12Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
    • B22D11/128Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for removing
    • B22D11/1282Vertical casting and curving the cast stock to the horizontal
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/14Plants for continuous casting
    • B22D11/141Plants for continuous casting for vertical casting

Definitions

  • the invention relates to a bending driver and a method for bending a solidified strand, in particular steel strand, below a strand guide of a vertical casting, comprising a first driven pair of rollers for conveying the strand out of the strand guide, a bending device with a turning roller for bending the aus specialistten from the first pair of rollers strand , so that sets at the height of the first pair of rollers for the strand a turn point / tangent point.
  • a driving and bending device of a continuous casting is in DE 1 289 955 described.
  • the device has at least one pair of drive rollers, a downstream bending roller and acting as Gegenhalterolle role, the bearings of at least one pair of drive rollers during the casting operation transverse to the strand and roller axis are movable together.
  • At least two driven pairs of rollers are arranged because of the required extraction / conveying and bending forces.
  • a support of a strand with liquid sump is not possible in the bending driver because of the large parting of, for example, 700 mm to 1000 mm.
  • the invention has for its object to provide an improved bending driver and an improved method for bending a solidified strand in which the vertical machine height can be shortened at the same metallurgical support length or for an increase in production capacity (casting speed, casting thickness) at the same vertical machine height metallurgical Support length can be increased by at least the roll pitch of the bending driver. It must be both the retraction of the rigid cold strand, the separation of the cold strand from the hot strand, the bending over of the strand at the first turn, the continuous bending of the strand and the feeding out of the hot strand are possible.
  • the turning device is designed as a second pair of rollers, which in addition to the turning roller additionally has a counter-roller, and that the turning roller and / or the counter-roller is driven and both rollers respectively frictionally engaged with opposite surfaces the strand are arranged to carry out the strand in addition to the first pair of rollers.
  • the pair of rollers provided in the prior art above the turn-off point (tangent point) is replaced by a pair of rollers below the turn-off point in the casting arc. This reduces the height of the bending driver by the height of the roller pair above the turn point / tangent point.
  • two drive planes are necessary in the form of a first pair of rollers at the tangent point and a second, arranged below the first pair of rollers, roller pair consisting of a turning roller and a counter-roller, of which at least one is driven.
  • the second pair of rollers according to the invention has a double function: on the one hand it serves for turning and on the other hand - in addition to the first pair of rollers - also for conveying out the strand from the strand guide.
  • the respective driven turning roller and / or counter-roller effectively transfers the Austheseskraft on the strand, the turning roller and the counter-roller with respect to the strand must be made so that they exert a normal force for transmitting the drive torque to the strand, so that a frictional engagement between the turning roller and the strand and between the strand and the counter-roller.
  • the frictional engagement advantageously enables secure transmission of the delivery force applied by the respectively driven turning roller and / or counter-roller to the strand.
  • the cylinder / bearing centers are arranged outside the two base frames for the roller adjustment on the fixed and the loose sides.
  • the turning roller moves to Passline. The retraction and discharging takes place with the cold runner driver and the bending roller pair at the turn-off point.
  • the separation of the cold strand from the hot strand, the over bending of the strand and the continuous turning is done as before with the turning roller.
  • the counter-roller moves against the strand to ensure the conveyance of the strand.
  • the counter-roll is already employed when separating the cold strand from the hot strand against the strand.
  • a pair of rollers consisting of a bending roller and a counter-roller, against the strand is employed below the bending point / tangent point.
  • FIG. 1 shows a bending driver 1 for bending a strand 2.
  • the bending driver 1 according to the prior art consists of two pairs of rollers 4, 5 and a strand guide arranged above 6.
  • the solidified strand 2 is bent at the tangent point 7 by a turning device 3, a non-driven turning roller 8, in the casting radius 9.
  • the pair of rollers 4 is arranged above the tangent point 7.
  • Below the turning roller 8, a driven roller pair 10 is provided for raising or lowering a cold strand.
  • On each roller plane 11, 12, 13, 14, a roller on cylinder 15 against the strand 2 can be adjusted.
  • FIG. 2 shows a bending driver 1 and a strand guide 6 arranged above it according to the invention.
  • the solidified strand 2 is bent at the tangent point 7 by a turning roller 16 in the casting radius 9.
  • the bending driver 1 consists of a driven pair of rollers 17 at the tangent point 7 and a pair of rollers 18, which is arranged below the tangent point 7.
  • the arrangement corresponds approximately to the position of the turning roller 8 according to the prior art in Figure 1.
  • the roller pair 18 consists of the turning roller 16 and a counter-roller 19th
  • the axis of rotation 20 of the turning roller 16 is spaced by the height difference 22 from the rotation axis 21 of the counter-roller 19, wherein the rotation axis 21 is arranged above the rotation axis 20.
  • the pair of rollers 18, consisting of turning roller 16 and counter-roller 19 at least one roller is driven.
  • Both the turning roller 16 and the counter-roller 19 are made by means of cylinders 23, 24 separately to the fixed side 25 and Losseite 26 of the strand 2.
  • All rollers or pairs of rollers 10, 16, 17, 18, 19 are held in bearings 27 and guided in guideways 28, 29, 30.
  • the arrangement of these device parts takes place in a base frame 31.

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  • Metal Rolling (AREA)

Abstract

Bei einem Biegetreiber (1) zum Abbiegen eines durcherstarrten Stranges (2), insbesondere Stahlstranges, unterhalb einer Strangführung (6) einer Senkrechtgießanlage, umfassend ein erstes Rollenpaar (17) zum Ausfördern des Stranges (2) aus der Strangführung (6), eine Abbiegeeinrichtung (3) zum Abbiegen des von dem ersten Rollenpaar (17) ausgeförderten Stranges, so dass sich auf Höhe des ersten Rollenpaares (17) für den Strang (2) ein Abbiegepunkt / Tangentpunkt (7) einstellt, ist die Abbiegeeinrichtung (3) als ein zweites Rollenpaar (18), mit einer Abbiegerolle (16) und einer Gegenrolle (19), ausgebildet, von denen mindestens eine Rolle angetrieben ist. Die beiden Rollen (16, 19) sind jeweils reibschlüssig an gegenüberliegende Oberflächen des Strangs angestellt und dienen nicht nur zum Abbiegen, sondern auch zum zusätzlichen Ausfördern des Strangs.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Biegetreiber und ein Verfahren zum Abbiegen eines durcherstarrten Stranges, insbesondere Stahlstranges, unterhalb einer Strangführung einer Senkrechtgießanlage, umfassend ein erstes angetriebenes Rollenpaar zum Ausfördern des Stranges aus der Strangführung, eine Abbiegevorrichtung mit einer Abbiegerolle zum Abbiegen des von dem ersten Rollenpaar ausgeförderten Stranges, so dass sich auf Höhe des ersten Rollenpaares für den Strang ein Abbiegepunkt / Tangentpunkt einstellt.
  • Bei den bekannten Senkrechtanlagen, insbesondere CSP - Anlagen, wird der durcherstarrte Strang unterhalb der Strangführung im Biegetreiber abgebogen und im Richttreiber gerichtet. Derartige Anlagen sind beispielsweise aus der Firmenschrift Technical Report Continuous Casting and Rolling; First CSP plant for stainless steel at SAT, Italy, Autoren: G. Brascugli, A. Mascanzoni, F. Quix und K. Schwellenbach von acciai speciali temi und SMS Demag bekannt.
  • Aus DE 196 37 545 A1 ist bekannt, bei einer Vorrichtung zur Umleitung eines in einer Stranggießkokille gegossenen Dünnbrammenstranges aus der vertikalen Gießrichtung in eine horizontale Ausförderrichtung wird der Dünnbrammenstrang durch Rollen gefördert und abgebogen und anschließend durch Richtrollen begradigt. Zur Erzielung einer einfacheren, kostengünstigeren Bauweise einer Stranggießanlage mit geringerer Bauhöhe sind im Anschluss an Treibrollenpaare mehrere Biegerollen aufeinander folgend angeordnet, deren Position einer mehrstufigen Verkleinerung des Biegeradius des Dünnbrammenstranges entspricht.
  • Eine Treib- und Biegevorrichtung einer Stranggießanlage wird in DE 1 289 955 beschrieben. Die Vorrichtung weist mindestens ein Treibrollenpaar, eine nachgeschaltete Biegerolle sowie eine als Gegenhalterolle wirkende Rolle auf, wobei die Lagerungen mindestens eines Treibrollenpaares während des Gießbetriebs quer zur Strang- und Rollenachse miteinander beweglich sind.
  • Im Biegetreiber sind wegen der die erforderlichen Auszugs-/Förder- und Abbiegekräfte mindestens zwei angetriebene Rollenpaare angeordnet. Eine Stützung eines Stranges mit flüssigem Sumpf ist im Biegetreiber wegen der zu großen Rollenteilung von beispielsweise 700 mm bis 1000 mm nicht möglich.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Biegetreiber und ein verbessertes Verfahren zum Abbiegen eines durcherstarrten Stranges anzugeben, bei dem die vertikale Maschinenhöhe bei gleicher metallurgischer Stützlänge verkürzt werden kann oder für eine Erhöhung der Produktionsleistung (Gießgeschwindigkeit, Gießdicke) bei gleicher vertikaler Maschinenhöhe die metallurgische Stützlänge um mindestens die Rollenteilung des Biegetreibers vergrößert werden kann. Es muss sowohl das Einfahren des starren Kaltstranges, das Trennen des Kaltstrangs vom Warmstrang, das Überbiegen des Stranges beim ersten Abbiegen, das kontinuierliche Abbiegen des Stranges und das Ausfördern des Warmstranges möglich sein.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass bei einem Biegetreiber gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 die Abbiegeeinrichtung als ein zweites Rollenpaar ausgebildet ist, welches neben der Abbiegerolle zusätzlich eine Gegenrolle aufweist, und dass die Abbiegerolle und/oder die Gegenrolle angetrieben ist und beide Rollen jeweils reibschlüssig in Bezug auf gegenüberliegende Oberflächen des Strangs angeordnet sind, um den Strang zusätzlich zu dem ersten Rollenpaar auszufördern.
  • Von den beiden Rollenpaaren im Biegetreiber wird das im Stand der Technik vorgesehene Rollenpaar oberhalb des Abbiegepunktes (Tangentpunkt) durch ein Rollenpaar unterhalb des Abbiegepunktes im Gießbogen ersetzt. Hierdurch wird die Höhe des Biegetreibers um die Höhe des Rollenpaares oberhalb des Abbiegepunktes / Tangentpunktes reduziert.
  • Um die zum Ausfördern des Stranges erforderliche Leistung aufzubringen, sind zwei Antriebsebenen notwendig in Form eines ersten Rollenpaares am Tangentpunkt und eines zweiten, unterhalb des ersten Rollenpaares angeordneten, Rollenpaares, das aus einer Abbiegerolle und einer Gegenrolle besteht, von denen mindestens eine angetrieben ist. Das erfindungsgemäße zweite Rollenpaar hat eine Doppelfunktion: zum einen dient es zum Abbiegen und zum anderen - neben dem ersten Rollenpaar - ebenfalls zum Ausfördern des Strangs aus der Strangführung.
  • Damit die jeweils angetriebene Abbiegerolle und / oder Gegenrolle die Ausförderungskraft wirksam auf den Strang überträgt, müssen die Abbiegerolle und die Gegenrolle in Bezug auf den Strang so angestellt sein, dass sie eine Normalkraft zur Übertragung des Antriebsmomentes auf den Strang ausüben, so dass ein Reibschluss zwischen der Abbiegerolle und dem Strang sowie zwischen dem Strang und der Gegenrolle besteht. Der Reibschluss ermöglicht vorteilhafterweise eine sichere Übertragung der von der jeweils angetriebenen Abbiegerolle und /oder Gegenrolle aufgebrachten Ausförderkraft auf den Strang.
  • Für die Rollenanstellung auf der Fest- und der Losseite werden aus Festigkeitsgründen die Zylinder- / Lagermitten außerhalb der beiden Grundrahmen angeordnet. Zum Einfahren des Kaltstranges fährt die Abbiegerolle auf Passline. Das Einfahren und Ausfördern erfolgt mit dem Kaltstrangtreiber und dem Biegerollenpaar am Abbiegepunkt.
  • Das Trennen des Kaltstranges vom Warmstrang, das Überbiegen des Stranges und das kontinuierliche Abbiegen erfolgt wie bisher mit der Abbiegerolle. Die Gegenrolle fährt spätestens in der kontinuierlichen Abbiegeposition gegen den Strang, um die Ausförderung des Stranges sicher zu stellen. Bei großen erforderlichen Auszugskräften ist die Gegenrolle bereits beim Trennen des Kaltstranges vom Warmstrang gegen den Strang angestellt.
  • Weitere Ausgestaltungen der Vorrichtung ergeben sich aus den diesbezüglichen Unteransprüchen.
  • Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Abbiegen eines durcherstarrten Stranges unterhalb der Strangführung einer Senkrechtgießanlage in einem Biegetreiber, wird unterhalb des Abbiegepunktes / Tangentpunktes ein Rollenpaar, bestehend aus einer Abbiegerolle und einer Gegenrolle, gegen den Strang angestellt.
  • Weitere Ausgestaltungen des Verfahrens ergeben sich aus den diesbezüglichen Unteransprüchen.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand von zwei sehr schematischen Zeichnungen näher beschrieben.
  • Fig. 1
    in Seitenansicht eine Biegevorrichtung gemäß dem Stand der Technik, und
    Fig. 2
    in Seitenansicht eine Biegevorrichtung gemäß der Erfindung.
  • In Figur 1 ist ein Biegetreiber 1 zum Abbiegen eines Stranges 2 dargestellt. Der Biegetreiber 1 nach dem Stand der Technik besteht aus zwei Rollenpaaren 4, 5 und einer darüber angeordneten Strangführung 6. Der durcherstarrte Strang 2 wird am Tangentpunkt 7 von einer Abbiegeeinrichtung 3, einer nichtangetriebenen Abbiegerolle 8, in den Gießradius 9 gebogen. Das Rollenpaar 4 ist oberhalb des Tangentpunktes 7 angeordnet. Unterhalb der Abbiegerolle 8 ist ein angetriebenes Rollenpaar 10 zum Hoch- bzw. Einfahren eines Kaltstranges vorgesehen. Auf jeder Rollenebene 11, 12, 13, 14 ist eine Rolle über Zylinder 15 gegen den Strang 2 anstellbar.
  • Die Figur 2 zeigt einen Biegetreiber 1 und einer darüber angeordneten Strangführung 6 gemäß der Erfindung. Der durcherstarrte Strang 2 wird am Tangentpunkt 7 von einer Abbiegerolle 16 in den Gießradius 9 gebogen. Der Biegetreiber 1 besteht aus einem angetriebenen Rollenpaar 17 am Tangentpunkt 7 und einem Rollenpaar 18, dass unterhalb des Tangentpunktes 7 angeordnet ist. Die Anordnung entspricht etwa der Lage der Abbiegerolle 8 nach dem Stand der Technik in Figur 1. Das Rollenpaar 18 besteht aus der Abbiegerolle 16 und einer Gegenrolle 19.
  • Dabei ist die Drehachse 20 der Abbiegerolle 16 um die Höhendifferenz 22 von der Drehachse 21 der Gegenrolle 19 beabstandet, wobei die Drehachse 21 oberhalb der Drehachse 20 angeordnet ist.
    Von dem Rollenpaar 18, bestehend aus Abbiegerolle 16 und Gegenrolle 19, ist mindestens eine Rolle angetrieben.
  • Sowohl die Abbiegerolle 16 als auch die Gegenrolle 19 werden mittels Zylinder 23, 24 separat an die Festseite 25 bzw. Losseite 26 des Stranges 2 angestellt.
  • Sämtliche Rollen bzw. Rollenpaare 10, 16, 17, 18, 19 werden in Lager 27 gehalten und in Führungsbahnen 28, 29, 30 geführt. Die Anordnung dieser Vorrichtungsteile erfolgt in einem Grundrahmen 31.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Biegetreiber
    2
    Strang
    3
    Abbiegeeinrichtung
    4
    Rollenpaar
    5
    Rollenpaar
    6
    Strangführung
    7
    Rollenpaar
    8
    Festseite
    9
    Gießradius
    10
    Abbiegerolle
    11
    Rollenebene
    12
    Rollenebene
    13
    Rollenebene
    14
    Rollenebene
    15
    Zylinder
    16
    Abbiegerolle
    17
    Rollenpaar
    18
    Rollenpaar
    19
    Gegenrolle
    20
    Drehachse Abbiegerolle
    21
    Drehachse Gegenrolle
    22
    Höhendifferenz
    23
    Zylinder
    24
    Zylinder
    25
    Festseite
    26
    Losseite
    27
    Lager
    28
    Führungsbahn
    29
    Führungsbahn
    30
    Führungsbahn
    31
    Grundrahmen
    32
    Zylinder
    33
    Zylinder

Claims (11)

  1. Biegetreiber (1) zum Abbiegen eines durcherstarrten Stranges (2), insbesondere Stahlstranges, unterhalb einer Strangführung (6) einer Senkrechtgießanlage, umfassend:
    ein erstes angetriebenes Rollenpaar (17) zum Ausfördern des Stranges (2) aus der Strangführung (6),
    eine Abbiegeeinrichtung (3) mit einer Abbiegerolle (16) zum Abbiegen des von dem ersten Rollenpaar (17) ausgeförderten Stranges, so dass sich auf Höhe des ersten Rollenpaares (17) für den Strang (2) ein Abbiegepunkt / Tangentpunkt (7) einstellt,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Abbiegeeinrichtung (3) als ein zweites Rollenpaar (18) ausgebildet ist, welches neben der Abbiegerolle (16) zusätzlich eine Gegenrolle (19) aufweist, und
    dass die Abbiegerolle und/oder die Gegenrolle angetrieben ist und beide Rollen jeweils reibschlüssig in Bezug auf die gegenüberliegenden Oberflächen des Strangs angeordnet sind, um den Strang zusätzlich zu dem ersten Rollenpaar zu auszufördern.
  2. Biegetreiber nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Drehachse (21) der Gegenrolle (19) höher liegt als die Drehachse (20) der Abbiegerolle (16)
  3. Biegetreiber nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Höhendifferenz (22) der Drehachsen (20, 21) größer 30 mm und kleiner 120 mm ist.
  4. Biegetreiber nach Anspruch 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Höhendifferenz (22) der Drehachsen (20, 21) für die kontinuierliche Abbiegeposition vorzugsweise nach der Formel ΔH = H - R - Dm - Dr / 2 × H / R + Dr / 2
    Figure imgb0001

    berechnet wird, wobei
    ΔH: Abstand der Drehachsen in mm
    H: Abstand vom Abbiegepunkt / Tangentpunkt bis zur Drehachse der Abbiegerolle in mm
    R: Gießradius in mm
    Dm: Mittlere Strangdicke in mm
    Dr: Rollendurchmesser in mm
  5. Biegetreiber nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Führungsbahn (29) der Lager (27) der Abbiegerolle (16) und der Gegenrolle (19) außerhalb der Führungsbahn (28) der Lager (27) des Rollenpaares (17) am Abbiegepunkt / Tangentpunkt (7) liegt.
  6. Biegetreiber nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Zylinder (32, 33) außerhalb des Grundrahmens (31) in der Mitte der Führungsbahnen (28, 30) angeordnet sind.
  7. Biegetreiber nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Anstellkraft der Abbiegerolle (16) für eine Biegefestigkeit des Stranges (2) von max. 350 N/mm2 ausgelegt ist plus der Anstellkraft der Gegenrolle (19).
  8. Verfahren zum Abbiegen eines durcherstarrten Stranges (2) unterhalb einer Strangführung (6) einer Senkrechtgießanlage in einem Biegetreiber (1),
    dadurch gekennzeichnet,
    dass unterhalb des Abbiegepunktes / Tangentpunktes (7) ein Rollenpaar (18) bestehend aus einer Abbiegerolle (16) und einer Gegenrolle (19), gegen den Strang (2) angestellt wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Anstellkraft der Gegenrolle (19) in Abhängigkeit von der erforderlichen Antriebsleistung ausgelegt wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass beim Trennen des Kaltstranges vom Warmstrang, dem unmittelbar anschließenden Abbiegen mit kurzzeitigem Überbiegen des Warmstranges und dem Zurückfahren auf die kontinuierliche Abbiegeposition die Drehzahl der Abbiegerolle (16) und der Gegenrolle (19), bei Anstellung der Rollen an den Strang (2), in Abhängigkeit der Gießgeschwindigkeit, Abstand zum Abbiegepunkt / Tangentpunkt und der horizontalen Rollenposition (Strangposition) geregelt wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 8, 9 oder 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass in der kontinuierlichen Abbiegeposition die Drehzahl der Gegenrolle (19) im Verhältnis der Radiendifferenz geringer als die Drehzahl der Abbiegerolle (16) ist.
EP07006378A 2006-04-22 2007-03-28 Biegetreiber und Verfahren zum Abbiegen eines Stranges Withdrawn EP1847343A3 (de)

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