JP2002012478A - 高炉樋等の溶銑樋の流し込み材 - Google Patents
高炉樋等の溶銑樋の流し込み材Info
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- JP2002012478A JP2002012478A JP2000190644A JP2000190644A JP2002012478A JP 2002012478 A JP2002012478 A JP 2002012478A JP 2000190644 A JP2000190644 A JP 2000190644A JP 2000190644 A JP2000190644 A JP 2000190644A JP 2002012478 A JP2002012478 A JP 2002012478A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 溶銑、溶滓による高炉の主樋等の、特に主樋
のメタルライン部の損耗を有効に防止し、樋寿命を延長
することにある。 【解決手段】 アルミナ─ＳｉＣ─Ｃ系やアルミナ─ス
ピネル─ＳｉＣ─Ｃ系等の高炉等の溶銑樋の流し込み材
にカーボン粒を５〜３０重量％含有することによって、
溶損指数を低下でき、弾性率を低下できて、亀裂の発生
を防止することができる。
のメタルライン部の損耗を有効に防止し、樋寿命を延長
することにある。 【解決手段】 アルミナ─ＳｉＣ─Ｃ系やアルミナ─ス
ピネル─ＳｉＣ─Ｃ系等の高炉等の溶銑樋の流し込み材
にカーボン粒を５〜３０重量％含有することによって、
溶損指数を低下でき、弾性率を低下できて、亀裂の発生
を防止することができる。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、冶金分野における
高炉樋の内張りに使用される高炉樋等の溶銑樋の流し込
み材に関するものである。
高炉樋の内張りに使用される高炉樋等の溶銑樋の流し込
み材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】高炉の主樋の損耗は、図１のように壁部
の空気と高炉スラグとの接触面（スラグライン）及び高
炉スラグと銑鉄との接触面（メタルライン）が最も大き
い。スラグラインにおける損耗は、樋の外から観察でき
るため残厚の推定ができるが、貯銑式の樋の場合はメタ
ルラインの損耗は樋の外から観察できない。
の空気と高炉スラグとの接触面（スラグライン）及び高
炉スラグと銑鉄との接触面（メタルライン）が最も大き
い。スラグラインにおける損耗は、樋の外から観察でき
るため残厚の推定ができるが、貯銑式の樋の場合はメタ
ルラインの損耗は樋の外から観察できない。
【０００３】そのため、一旦樋内の溶銑滓を数時間かけ
て排出して、観察しなければならなく、これは大きな作
業負荷であった。また、一般的にメタルラインの損耗は
スラグラインの損耗より大きく、樋寿命を延長するため
の課題になっている。
て排出して、観察しなければならなく、これは大きな作
業負荷であった。また、一般的にメタルラインの損耗は
スラグラインの損耗より大きく、樋寿命を延長するため
の課題になっている。
【０００４】メタルラインの損耗の要因として考えられ
るのは、高炉スラグとの反応による低融点物質の生成、
溶銑への溶解、高炉スラグと溶銑との境界に発生するＦ
ｅＯとの反応による低融点物質の生成、溶銑滓流による
機械的摩耗、長期使用による亀裂の発生と拡大及び剥離
がある。
るのは、高炉スラグとの反応による低融点物質の生成、
溶銑への溶解、高炉スラグと溶銑との境界に発生するＦ
ｅＯとの反応による低融点物質の生成、溶銑滓流による
機械的摩耗、長期使用による亀裂の発生と拡大及び剥離
がある。
【０００５】従来、主樋のメタルラインの材質は、骨材
に緻密質アルミナ、緻密質スピネル、炭化珪素を使用
し、耐火材微粉として易焼結性仮焼アルミナ、炭化珪
素、カーボンが使用されているのが一般的である。
に緻密質アルミナ、緻密質スピネル、炭化珪素を使用
し、耐火材微粉として易焼結性仮焼アルミナ、炭化珪
素、カーボンが使用されているのが一般的である。
【０００６】しかし、これらの材質には一長一短があ
る。すなわち、アルミナは溶銑への溶解はないが、高炉
スラグ、ＦｅＯに侵食されやすい。その対策として、緻
密化と高焼結化を図っているが、性能には限界がある。
る。すなわち、アルミナは溶銑への溶解はないが、高炉
スラグ、ＦｅＯに侵食されやすい。その対策として、緻
密化と高焼結化を図っているが、性能には限界がある。
【０００７】炭化珪素は、高炉スラグに侵食されにくい
が、ＦｅＯに侵食されやすく、溶銑に溶けやすい。スピ
ネルは溶銑への溶解はなく、ＦｅＯに侵食されにくい
が、高炉スラグには強くない等の問題を抱えている。こ
れらの理由から、溶銑・溶滓に侵食されにくい主樋のメ
タルライン材は、開発されていないといっても過言では
ない。
が、ＦｅＯに侵食されやすく、溶銑に溶けやすい。スピ
ネルは溶銑への溶解はなく、ＦｅＯに侵食されにくい
が、高炉スラグには強くない等の問題を抱えている。こ
れらの理由から、溶銑・溶滓に侵食されにくい主樋のメ
タルライン材は、開発されていないといっても過言では
ない。
【０００８】一方最近、乾式吹付け補修及び湿式吹付け
補修等の樋補修技術が向上し、樋の使用期間が１．５〜
２倍に延びてきている。そのため、流し込み樋材の焼結
が進み、使用による加熱〜冷却のサイクルも増してきて
いる。
補修等の樋補修技術が向上し、樋の使用期間が１．５〜
２倍に延びてきている。そのため、流し込み樋材の焼結
が進み、使用による加熱〜冷却のサイクルも増してきて
いる。
【０００９】そのため、樋施工体の稼働面に垂直な亀裂
が入り、そこから溶銑・溶滓が樋外に漏れるトラブルが
問題になってきた。しかし、従来のカーボンが少ない
（５％以下）流し込み材では、焼結の進行を大幅に抑制
することは困難である。
が入り、そこから溶銑・溶滓が樋外に漏れるトラブルが
問題になってきた。しかし、従来のカーボンが少ない
（５％以下）流し込み材では、焼結の進行を大幅に抑制
することは困難である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明が
解決しようとする課題は、主樋のメタルライン用の流し
込み材の溶銑・溶滓による侵食の大幅な低減、樋の長期
使用による亀裂の大幅な低減を同時に満足させる材料の
開発である。
解決しようとする課題は、主樋のメタルライン用の流し
込み材の溶銑・溶滓による侵食の大幅な低減、樋の長期
使用による亀裂の大幅な低減を同時に満足させる材料の
開発である。
【００１１】上記の特性を満足させるには、カーボンの
多量使用が不可欠である。カーボンは溶銑には溶解せ
ず、溶滓と反応しない。また、カーボンは熱膨張率が低
く、焼結抑制効果があり、長期使用後の亀裂発生防止に
極めて有効である。
多量使用が不可欠である。カーボンは溶銑には溶解せ
ず、溶滓と反応しない。また、カーボンは熱膨張率が低
く、焼結抑制効果があり、長期使用後の亀裂発生防止に
極めて有効である。
【００１２】このような考えから、カーボン原料を微粉
で使用した黒鉛含有の主樋メタルライン材（特開平８−
１８３６６７号公報）が提出されている。この材料は、
機械的摩耗を受けにくい樋の下流側では良好な成績が得
られ、損耗速度も１０〜２０％減少し、亀裂発生も半減
した。
で使用した黒鉛含有の主樋メタルライン材（特開平８−
１８３６６７号公報）が提出されている。この材料は、
機械的摩耗を受けにくい樋の下流側では良好な成績が得
られ、損耗速度も１０〜２０％減少し、亀裂発生も半減
した。
【００１３】しかし、溶銑・溶滓が直接落下する樋の上
流孔前側では、損耗速度が１０〜２０％増加した。高炉
出銑孔からの溶銑・溶滓が落下する主樋孔前部のメタル
ラインでは、耐摩耗性が不足している。このように、上
記の主樋メタルライン材の損耗形態のすべてを満足する
材質は開発されていないのが現状である。
流孔前側では、損耗速度が１０〜２０％増加した。高炉
出銑孔からの溶銑・溶滓が落下する主樋孔前部のメタル
ラインでは、耐摩耗性が不足している。このように、上
記の主樋メタルライン材の損耗形態のすべてを満足する
材質は開発されていないのが現状である。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記のような
点に鑑みたもので、上記の課題を解決するために、アル
ミナ−ＳｉＣ−Ｃ系やアルミナ−スピネル−ＳｉＣ−Ｃ
系等の高炉樋等の溶銑樋の流し込み材であって、この流
し込み材にカーボン粒を５〜３０重量％含有したことを
特徴とする高炉樋等の溶銑樋用の流し込み材を提供する
にある。
点に鑑みたもので、上記の課題を解決するために、アル
ミナ−ＳｉＣ−Ｃ系やアルミナ−スピネル−ＳｉＣ−Ｃ
系等の高炉樋等の溶銑樋の流し込み材であって、この流
し込み材にカーボン粒を５〜３０重量％含有したことを
特徴とする高炉樋等の溶銑樋用の流し込み材を提供する
にある。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明の高炉樋等の溶銑樋用の流
し込み材は、アルミナ−ＳｉＣ−Ｃ系やアルミナ−スピ
ネル−ＳｉＣ−Ｃ系等の高炉等の溶銑樋用の流し込み材
であって、この流し込み材にカーボン粒を５〜３０重量
％含有したことを特徴としている。
し込み材は、アルミナ−ＳｉＣ−Ｃ系やアルミナ−スピ
ネル−ＳｉＣ−Ｃ系等の高炉等の溶銑樋用の流し込み材
であって、この流し込み材にカーボン粒を５〜３０重量
％含有したことを特徴としている。
【００１６】本発明のカーボン粒含有の高炉樋等の溶銑
樋の流し込み材は、緻密なカーボン粒を多量に使用する
ことにより耐溶銑・溶滓性を大幅に向上させ、微粉部は
従来の材質を使用して耐摩耗性を維持することを見出し
た。また、カーボン粒の使用により熱膨張率や弾性率が
下がり、亀裂発生の低減に効果があることが確認でき
た。ベースとなる流し込み材には制限はなく、すべての
高炉主樋メタルライン用のアルミナ−ＳｉＣ−Ｃ系やア
ルミナ−スピネル−ＳｉＣ−Ｃ系の流し込み材およびこ
れに相当する流し込み材に利用できる。
樋の流し込み材は、緻密なカーボン粒を多量に使用する
ことにより耐溶銑・溶滓性を大幅に向上させ、微粉部は
従来の材質を使用して耐摩耗性を維持することを見出し
た。また、カーボン粒の使用により熱膨張率や弾性率が
下がり、亀裂発生の低減に効果があることが確認でき
た。ベースとなる流し込み材には制限はなく、すべての
高炉主樋メタルライン用のアルミナ−ＳｉＣ−Ｃ系やア
ルミナ−スピネル−ＳｉＣ−Ｃ系の流し込み材およびこ
れに相当する流し込み材に利用できる。
【００１７】カーボン粒としては、５〜２０重量％ない
し５〜３０重量％を含有することができ、カーボン含有
量が９０重量％以上であればどのようなカーボン粒でも
使用可能であるが、焙焼無煙炭、人造黒鉛、チップ黒鉛
が最も適している。吸水率が１０％以下が好ましく、カ
ーボン粒の吸水率１０％以上では、混練時の添加水量が
増え、施工体の気孔率が上がり、耐食性が低下して好ま
しくない。
し５〜３０重量％を含有することができ、カーボン含有
量が９０重量％以上であればどのようなカーボン粒でも
使用可能であるが、焙焼無煙炭、人造黒鉛、チップ黒鉛
が最も適している。吸水率が１０％以下が好ましく、カ
ーボン粒の吸水率１０％以上では、混練時の添加水量が
増え、施工体の気孔率が上がり、耐食性が低下して好ま
しくない。
【００１８】また、カーボン粒の粒度は、１０ｍｍ以下
の粒として使用することが好ましい。たとえば、８〜５
ｍｍ、５〜３ｍｍ、３〜１ｍｍ、１ｍｍ〜の粒度で使用
する。１ｍｍ〜の細粒においては０．１ｍｍ以下の微粒
径のものが１０％以下であることが必要で、この微粉の
多いものでは、従来のカーボンとの差がでなくなる。
の粒として使用することが好ましい。たとえば、８〜５
ｍｍ、５〜３ｍｍ、３〜１ｍｍ、１ｍｍ〜の粒度で使用
する。１ｍｍ〜の細粒においては０．１ｍｍ以下の微粒
径のものが１０％以下であることが必要で、この微粉の
多いものでは、従来のカーボンとの差がでなくなる。
【００１９】従来のカーボン系の原料としては、ピッ
チ、メソフェースカーボン、カーボンブラック、土状黒
鉛等のすべての微粒・微粉の領域で使用されている。こ
れらのカーボン系原料は撥水性を有するため、多量使用
すると流動性が低下したり、混練水量が大幅に増えて耐
食性の低下をもたらして好ましくない。
チ、メソフェースカーボン、カーボンブラック、土状黒
鉛等のすべての微粒・微粉の領域で使用されている。こ
れらのカーボン系原料は撥水性を有するため、多量使用
すると流動性が低下したり、混練水量が大幅に増えて耐
食性の低下をもたらして好ましくない。
【００２０】表１ カーボン粒の品質
【表１】
【００２１】表２ 実施例と比較例の比較表
【表２】
【００２２】
【実施例】次に、高炉溶銑傾注樋での実施例を示し、そ
の特徴とするころをさらに詳しく説明する。表１に本発
明の実施例のカーボン粒の品質を示。また、表２に本発
明の実施例と比較例の配合表と物性値等を示し、図２、
図、図４に実施例の特性について図化した。
の特徴とするころをさらに詳しく説明する。表１に本発
明の実施例のカーボン粒の品質を示。また、表２に本発
明の実施例と比較例の配合表と物性値等を示し、図２、
図、図４に実施例の特性について図化した。
【００２３】実施例では、一般的な主樋メタルライン材
を標準材料のアミナ─ＳｉＣ─Ｃ系材料として、そのア
ルミナ粒の粗粒・中間粒をカーボン粒置換して品質を調
査した。
を標準材料のアミナ─ＳｉＣ─Ｃ系材料として、そのア
ルミナ粒の粗粒・中間粒をカーボン粒置換して品質を調
査した。
【００２４】人造黒鉛粒を使用した実施例ＮＯ．１〜Ｎ
Ｏ．５では溶損数が低下し、人造黒鉛３０％まで使用し
た実施例ＮＯ．３は比較例の標準配合ＮＯ．８に比べて
溶損が６％低減した。また、焙焼無煙炭粒を使用した実
施例ＮＯ．６、ＮＯ．７も同様で溶損指数が低下した。
Ｏ．５では溶損数が低下し、人造黒鉛３０％まで使用し
た実施例ＮＯ．３は比較例の標準配合ＮＯ．８に比べて
溶損が６％低減した。また、焙焼無煙炭粒を使用した実
施例ＮＯ．６、ＮＯ．７も同様で溶損指数が低下した。
【００２５】また、亀裂発生程度の指針となる弾性率
は、人造黒鉛粒及び焙焼無煙炭粒の使用量が増すにした
がって低下した。ただし、カーボン粒が増すにしたがっ
てフロー値は少しずつ低下する。
は、人造黒鉛粒及び焙焼無煙炭粒の使用量が増すにした
がって低下した。ただし、カーボン粒が増すにしたがっ
てフロー値は少しずつ低下する。
【００２６】カーボン粒が５％以下では溶損指数の低下
が少なく、弾性率が低くなく、カーボン粒使用の効果が
小さい。カーボン粒３０％以上では混練水量が増して、
気孔率が増大し、強度も低下するため実炉における耐摩
耗性が低下する。
が少なく、弾性率が低くなく、カーボン粒使用の効果が
小さい。カーボン粒３０％以上では混練水量が増して、
気孔率が増大し、強度も低下するため実炉における耐摩
耗性が低下する。
【００２７】比較例は現状の主樋メタルライン材で、比
較例ＮＯ．８は高強度・高弾性率が特徴で、実炉では亀
裂大の課題を持っている。ＮＯ．９は高耐蝕性が特徴で
あるが、高弾性率の領域にあるが、亀裂低減効果が僅か
である。
較例ＮＯ．８は高強度・高弾性率が特徴で、実炉では亀
裂大の課題を持っている。ＮＯ．９は高耐蝕性が特徴で
あるが、高弾性率の領域にあるが、亀裂低減効果が僅か
である。
【００２８】最初はカーボン粒が５〜２０重量％の範囲
と考えていたが、上記ＮＯ．５のようにカーボン粒を３
０重量％含有しても表２のように所要の効果が奏し、５
〜３０重量％の範囲にわたって効果が広がった。
と考えていたが、上記ＮＯ．５のようにカーボン粒を３
０重量％含有しても表２のように所要の効果が奏し、５
〜３０重量％の範囲にわたって効果が広がった。
【００２９】このように本発明品は、カーボンの粗粒を
使うという従来にない発想から生まれたもので、熱間曲
げ強さの低下を最小に押さえ、かつ高耐食性・低弾性率
という特徴を備えた画期的な材料といえる。
使うという従来にない発想から生まれたもので、熱間曲
げ強さの低下を最小に押さえ、かつ高耐食性・低弾性率
という特徴を備えた画期的な材料といえる。
【００３０】上記では、高炉等の溶銑傾注樋について説
明したが、高耐食性を必要とする転炉、トーピードカー
等の溶銑容器についても適用可能である。
明したが、高耐食性を必要とする転炉、トーピードカー
等の溶銑容器についても適用可能である。
【００３１】
【発明の効果】以上のように本発明にあっては、カーボ
ン粒を多量に使用することにより熱間曲げ強さの低下を
押さえ、かつ高耐食性・低弾性率のものが得られて、耐
溶銑・溶滓性を大幅に向上させ、高炉樋等の溶銑樋の亀
裂発生を低減できて、耐久性を高めることができる。
ン粒を多量に使用することにより熱間曲げ強さの低下を
押さえ、かつ高耐食性・低弾性率のものが得られて、耐
溶銑・溶滓性を大幅に向上させ、高炉樋等の溶銑樋の亀
裂発生を低減できて、耐久性を高めることができる。
【００３２】また、カーボン粒の粒度が１０ｍｍ以下で
あり、粒径０．１ｍｍ以下の微粉が１０％以下の配合の
ものとすることによって、熱間曲げ強さの低下を最小に
押さえ、かつ高耐食性・低弾性率のものが得られるとい
う特徴を備えた流し込み材を得られる。
あり、粒径０．１ｍｍ以下の微粉が１０％以下の配合の
ものとすることによって、熱間曲げ強さの低下を最小に
押さえ、かつ高耐食性・低弾性率のものが得られるとい
う特徴を備えた流し込み材を得られる。
【００３３】さらに、カーボン粒の吸水率が１０％以下
のものとすることによって、施工体の気孔率が下がり、
耐食性が低下せずに耐久性をはかれる。
のものとすることによって、施工体の気孔率が下がり、
耐食性が低下せずに耐久性をはかれる。
【００３４】さらに、カーボン粒を焙焼無煙炭や人造黒
鉛、チップ黒鉛とすることによって、溶損指数を低下で
き、弾性率を低下できて亀裂の発生を防止するようにで
きる。
鉛、チップ黒鉛とすることによって、溶損指数を低下で
き、弾性率を低下できて亀裂の発生を防止するようにで
きる。
【図１】高炉主樋におけるスラグライン及びメタルライ
ンの損耗プロフィール説明用断面図、
ンの損耗プロフィール説明用断面図、
【図２】本発明の一実施例のカーボン含有量と弾性率と
の関係図、
の関係図、
【図３】同上の一実施例のカーボン含有量と溶損指数と
の関係図、
の関係図、
【図４】同上の一実施例のカーボン含有量と嵩密度、見
掛気孔率との関係図。
掛気孔率との関係図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ２７Ｄ 3/14 Ｆ２７Ｄ 3/14 Ａ (72)発明者 小坂 信三 兵庫県赤穂市中広字東沖1576番地の２ 川 崎炉材株式会社内 (72)発明者 牛 軍 兵庫県赤穂市中広字東沖1576番地の２ 川 崎炉材株式会社内 (72)発明者 田中 征二郎 兵庫県赤穂市中広字東沖1576番地の２ 川 崎炉材株式会社内 Ｆターム(参考） 4G033 AA02 AA09 AA14 AA15 AA17 AB01 4K015 EC01 EC08 4K045 AA02 BA02 GA13 GD04 4K051 AA01 LC01 4K055 AA01 AA10 JA01
Claims (4)
- 【請求項１】 アルミナ−ＳｉＣ−Ｃ系やアルミナ−ス
ピネル−ＳｉＣ−Ｃ系等の高炉樋等の溶銑樋の流し込み
材であって、 この流し込み材にカーボン粒を５〜３０重量％含有した
ことを特徴とする高炉樋等の溶銑樋用の流し込み材。 - 【請求項２】 カーボン粒の粒度が１０ｍｍ以下であ
り、粒径０．１ｍｍ以下の微粉が１０％以下の配合のも
のである請求項１に記載の高炉樋等の溶銑樋の流し込み
材。 - 【請求項３】 カーボン粒の吸水率が１０％以下のもの
である請求項１または２に記載の高炉樋等の溶銑樋用の
流し込み材。 - 【請求項４】 カーボン粒が焙焼無煙炭や人造黒鉛、チ
ップ黒鉛である請求項１に記載の高炉樋等の溶銑樋の流
し込み材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000190644A JP2002012478A (ja) | 2000-06-26 | 2000-06-26 | 高炉樋等の溶銑樋の流し込み材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000190644A JP2002012478A (ja) | 2000-06-26 | 2000-06-26 | 高炉樋等の溶銑樋の流し込み材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002012478A true JP2002012478A (ja) | 2002-01-15 |
Family
ID=18690078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000190644A Pending JP2002012478A (ja) | 2000-06-26 | 2000-06-26 | 高炉樋等の溶銑樋の流し込み材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002012478A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103387402A (zh) * | 2013-08-09 | 2013-11-13 | 武汉威林科技股份有限公司 | 冶炼钒钛矿的高炉用出铁沟浇注料及其制备方法 |
| WO2018070014A1 (ja) * | 2016-10-13 | 2018-04-19 | 日本電極株式会社 | 水系のカーボン質充填材 |
| CN110272291A (zh) * | 2019-07-19 | 2019-09-24 | 上海宝明耐火材料有限公司 | 高炉炉前通铁沟主沟浇注料 |
| CN110342949A (zh) * | 2019-08-12 | 2019-10-18 | 武汉市科达耐火有限责任公司 | 摆动溜嘴用防裂纹浇注料及浇注工艺 |
-
2000
- 2000-06-26 JP JP2000190644A patent/JP2002012478A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103387402A (zh) * | 2013-08-09 | 2013-11-13 | 武汉威林科技股份有限公司 | 冶炼钒钛矿的高炉用出铁沟浇注料及其制备方法 |
| WO2018070014A1 (ja) * | 2016-10-13 | 2018-04-19 | 日本電極株式会社 | 水系のカーボン質充填材 |
| CN110272291A (zh) * | 2019-07-19 | 2019-09-24 | 上海宝明耐火材料有限公司 | 高炉炉前通铁沟主沟浇注料 |
| CN110342949A (zh) * | 2019-08-12 | 2019-10-18 | 武汉市科达耐火有限责任公司 | 摆动溜嘴用防裂纹浇注料及浇注工艺 |
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