JP2680985B2 - 脱ガス設備用浸漬管 - Google Patents
脱ガス設備用浸漬管Info
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- JP2680985B2 JP2680985B2 JP6001589A JP158994A JP2680985B2 JP 2680985 B2 JP2680985 B2 JP 2680985B2 JP 6001589 A JP6001589 A JP 6001589A JP 158994 A JP158994 A JP 158994A JP 2680985 B2 JP2680985 B2 JP 2680985B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、真空脱ガス処理用浸漬
管の構造に係り、特に浸漬管の溶鋼面と接する領域を含
む位置に配設したポーラス耐火物から不活性ガスを吐出
することによって吸窒防止が図れる構造に関する。
管の構造に係り、特に浸漬管の溶鋼面と接する領域を含
む位置に配設したポーラス耐火物から不活性ガスを吐出
することによって吸窒防止が図れる構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、鋼材に対する品質の要求は益々高
品質指向となり、［Ｐ］［Ｓ］の低減化だけでなく、超
音波探傷欠陥の低減、高［Ｎ］含有量に基づく鋼の表面
疵、所謂地疵及び清浄度の改善による造管性、即ち鋼板
の曲げ加工性と溶接性の向上等を目的として［Ｏ］
［Ｈ］［Ｎ］等の低減化をも含めたより高純度の鋼材が
要求されている。そして、この要求に呼応するための二
次精錬法の開発と進歩によって製鋼プロセス全体の生産
性改善と、製品品質の安定と向上がもたらされ、鋼材に
要求される諸特性、品質レベルは略満足されるようにな
って来ている。
品質指向となり、［Ｐ］［Ｓ］の低減化だけでなく、超
音波探傷欠陥の低減、高［Ｎ］含有量に基づく鋼の表面
疵、所謂地疵及び清浄度の改善による造管性、即ち鋼板
の曲げ加工性と溶接性の向上等を目的として［Ｏ］
［Ｈ］［Ｎ］等の低減化をも含めたより高純度の鋼材が
要求されている。そして、この要求に呼応するための二
次精錬法の開発と進歩によって製鋼プロセス全体の生産
性改善と、製品品質の安定と向上がもたらされ、鋼材に
要求される諸特性、品質レベルは略満足されるようにな
って来ている。
【０００３】一方、低［Ｎ化］において真空脱ガス処理
前の溶鋼中の［Ｎ］が３０ＰＰＭ以下、特に２５ＰＰＭ
以下においては、脱［Ｎ］反応速度の律速要因である諸
元素、即ち［Ｏ］、［Ｓ］等の界面活性元素の影響によ
って前記反応速度が極端に低下するだけでなく、真空脱
ガス処理中に浸漬管を構成する不定形耐火物とシール金
物との間に隙間が生じたり、あるいは耐火物に目地切
れ、亀裂等が発生して連通し、内外気圧差により外気が
脱ガス設備内に侵入することによって溶鋼中に吸窒さ
れ、より低［Ｎ］の鋼材を得ることが困難であった。
前の溶鋼中の［Ｎ］が３０ＰＰＭ以下、特に２５ＰＰＭ
以下においては、脱［Ｎ］反応速度の律速要因である諸
元素、即ち［Ｏ］、［Ｓ］等の界面活性元素の影響によ
って前記反応速度が極端に低下するだけでなく、真空脱
ガス処理中に浸漬管を構成する不定形耐火物とシール金
物との間に隙間が生じたり、あるいは耐火物に目地切
れ、亀裂等が発生して連通し、内外気圧差により外気が
脱ガス設備内に侵入することによって溶鋼中に吸窒さ
れ、より低［Ｎ］の鋼材を得ることが困難であった。
【０００４】そのため、該外気の侵入を抑止して溶鋼中
の［Ｎ］低減を図るため、例えば特公平２−１９１６９
号公報記載の方法のように、シール金物である鉄芯をガ
ス吹込管に連通した二重壁として構成し、該二重管の下
端部に吐出孔を穿設して先端耐火物内にＡｒガス等の不
活性ガスを吐出させ、鉄芯と不活性ガスによって外気の
侵入を遮断する方法が提案されている。
の［Ｎ］低減を図るため、例えば特公平２−１９１６９
号公報記載の方法のように、シール金物である鉄芯をガ
ス吹込管に連通した二重壁として構成し、該二重管の下
端部に吐出孔を穿設して先端耐火物内にＡｒガス等の不
活性ガスを吐出させ、鉄芯と不活性ガスによって外気の
侵入を遮断する方法が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】併しながら、ＲＨ式真
空脱ガス設備における浸漬管の構造は、例えばスタッド
等を多数植設した円筒状のシール金物の内周に円周方向
を複数個に分割した横迫り煉瓦（以下、内巻煉瓦と云
う）を内張りして内筒とし、該内巻煉瓦とシール金物の
間および外周にはキャスタブル耐火物等の不定形耐火物
を施工して外筒とし、更に上昇管側に用いる浸漬管は真
空室に溶鋼を導入するためにＡｒガスを吹き込む環流用
不活性ガス吹込管が通常１段、または上・下段に内・外
筒を貫通させて４〜２０本程度配設し一体化して構成さ
れている。そして、該環流用不活性ガス吹込管を貫通さ
せるためにはシール金物である鉄芯にも貫通孔を設け、
該貫通孔に不活性ガス吹込管を貫通させた後は溶接等の
手段によって予め固着させてある。そのため、シール金
物である鉄芯を内管と外管から成る二重壁とした場合
は、外気が貫通孔内を通って内筒側に侵入しないように
するために溶接等の手段によって固着する作業が、貫通
孔と環流用不活性ガス吹込管との間に隙間が生じないよ
うに密着させる必要があるところからより作業が繁雑に
なるだけでなく、シール用としてＡｒガス等を二重壁内
に吹き込むシール用ガス吹込管も２〜４本程度必要とな
り、倍以上の作業時間と手間を要する等、製造上に問題
がある。また、二重壁内にＡｒガスを吹き込んだ場合
は、鉄芯全体が冷却されることによって耐火物との膨脹
差を吸収することができなくなり、繰り返し使用中にお
ける鉄芯と耐火物との剥離現象、目地切れおよび亀裂等
の発生を更に助長し、溶鋼の浸透によっていわゆる地金
差しがおき内巻煉瓦が脱落する等の現象を招くこととな
る。
空脱ガス設備における浸漬管の構造は、例えばスタッド
等を多数植設した円筒状のシール金物の内周に円周方向
を複数個に分割した横迫り煉瓦（以下、内巻煉瓦と云
う）を内張りして内筒とし、該内巻煉瓦とシール金物の
間および外周にはキャスタブル耐火物等の不定形耐火物
を施工して外筒とし、更に上昇管側に用いる浸漬管は真
空室に溶鋼を導入するためにＡｒガスを吹き込む環流用
不活性ガス吹込管が通常１段、または上・下段に内・外
筒を貫通させて４〜２０本程度配設し一体化して構成さ
れている。そして、該環流用不活性ガス吹込管を貫通さ
せるためにはシール金物である鉄芯にも貫通孔を設け、
該貫通孔に不活性ガス吹込管を貫通させた後は溶接等の
手段によって予め固着させてある。そのため、シール金
物である鉄芯を内管と外管から成る二重壁とした場合
は、外気が貫通孔内を通って内筒側に侵入しないように
するために溶接等の手段によって固着する作業が、貫通
孔と環流用不活性ガス吹込管との間に隙間が生じないよ
うに密着させる必要があるところからより作業が繁雑に
なるだけでなく、シール用としてＡｒガス等を二重壁内
に吹き込むシール用ガス吹込管も２〜４本程度必要とな
り、倍以上の作業時間と手間を要する等、製造上に問題
がある。また、二重壁内にＡｒガスを吹き込んだ場合
は、鉄芯全体が冷却されることによって耐火物との膨脹
差を吸収することができなくなり、繰り返し使用中にお
ける鉄芯と耐火物との剥離現象、目地切れおよび亀裂等
の発生を更に助長し、溶鋼の浸透によっていわゆる地金
差しがおき内巻煉瓦が脱落する等の現象を招くこととな
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本考案者等は、このよう
な諸問題を解決するため種々検討、実験を行なった結
果、本発明の脱ガス用浸漬管を開発したものであり、本
発明の技術的構成は、真空脱ガス処理設備の浸漬管にお
いて、該浸漬管のシール金物の外側に接しかつ溶鋼浴面
を含む領域にポーラス耐火物を周設、配置し、不活性ガ
スを供給するガス供給源に連通するガスプールを該ポー
ラス耐火物の上部でかつ浸漬管頂部のフランジに接して
設けたことを特徴とする、脱ガス設備用浸漬管の構造に
あり、また、前記ポーラス耐火物の底部と下端外周に普
通鋼又はステンレス鋼の金属製外壁を設けることもあ
り、このような技術的構成とすることにより溶鋼中への
吸窒を完全に防止することができかつ浸漬管の内・外筒
を形成する耐火物の剥離現象、亀裂、目地切れ等の発生
を抑制することができ、浸漬管の寿命を延命させること
ができる。更にポーラス耐火物内に吹き込んだ不活性ガ
スが隙間を介して内周面側へ流失するのを防止すること
ができる。
な諸問題を解決するため種々検討、実験を行なった結
果、本発明の脱ガス用浸漬管を開発したものであり、本
発明の技術的構成は、真空脱ガス処理設備の浸漬管にお
いて、該浸漬管のシール金物の外側に接しかつ溶鋼浴面
を含む領域にポーラス耐火物を周設、配置し、不活性ガ
スを供給するガス供給源に連通するガスプールを該ポー
ラス耐火物の上部でかつ浸漬管頂部のフランジに接して
設けたことを特徴とする、脱ガス設備用浸漬管の構造に
あり、また、前記ポーラス耐火物の底部と下端外周に普
通鋼又はステンレス鋼の金属製外壁を設けることもあ
り、このような技術的構成とすることにより溶鋼中への
吸窒を完全に防止することができかつ浸漬管の内・外筒
を形成する耐火物の剥離現象、亀裂、目地切れ等の発生
を抑制することができ、浸漬管の寿命を延命させること
ができる。更にポーラス耐火物内に吹き込んだ不活性ガ
スが隙間を介して内周面側へ流失するのを防止すること
ができる。
【０００７】以下、本発明を図１および図２に示す一実
施例を参照しながら更に説明する。本発明に係る例えば
ＲＨ設備用浸漬管の構造は、図１に縦断面図、図２に図
１の矢視Ａ〜Ａ断面図を示すように、内方に円周方向を
複数個に分割した内巻煉瓦３を配設し、該内巻煉瓦３の
外周面と平行に設け上端部をフランジ６に固着させた円
筒状のシール金物２の外方にはキャスタブル耐火物等の
不定形耐火物４を配設して２層構成からなる一体化構造
としたＲＨ設備用浸漬管に、前記シール金物の外側にポ
ーラス耐火物７を周設、配置し、該ポーラス耐火物７の
上部でフランジの直下に不活性ガスプール９を設け、該
プール９は不活性ガス供給管８を介して不活性ガス供給
源（図示せず）に連通してある。
施例を参照しながら更に説明する。本発明に係る例えば
ＲＨ設備用浸漬管の構造は、図１に縦断面図、図２に図
１の矢視Ａ〜Ａ断面図を示すように、内方に円周方向を
複数個に分割した内巻煉瓦３を配設し、該内巻煉瓦３の
外周面と平行に設け上端部をフランジ６に固着させた円
筒状のシール金物２の外方にはキャスタブル耐火物等の
不定形耐火物４を配設して２層構成からなる一体化構造
としたＲＨ設備用浸漬管に、前記シール金物の外側にポ
ーラス耐火物７を周設、配置し、該ポーラス耐火物７の
上部でフランジの直下に不活性ガスプール９を設け、該
プール９は不活性ガス供給管８を介して不活性ガス供給
源（図示せず）に連通してある。
【０００８】図３には、前記ポーラス耐火物の底部と下
端外周に金属製外壁１０を配設した具体例を示す縦断面
図を示し、図４は図３の要部縦断面図、図５はポーラス
耐火物を外周に露出させて配設した他の例の縦断面図で
ある。
端外周に金属製外壁１０を配設した具体例を示す縦断面
図を示し、図４は図３の要部縦断面図、図５はポーラス
耐火物を外周に露出させて配設した他の例の縦断面図で
ある。
【０００９】本発明の浸漬管においては、上記のように
形成したＲＨ設備用浸漬管に、更に該浸漬管の処理中に
おける溶鋼面近傍から上方位置、好ましくは下端が一部
溶鋼に浸漬する部位より上方に位置したシール金物２の
外側にポーラス耐火物７を配設してシール用のガス吹込
管８を導入し、ガスプール９を介して該ポーラス煉瓦７
内に不活性ガスを吹込みながら脱ガス処理が行なえるよ
う構成してあり、ポーラス耐火物７としては例えば通気
率２０×１０-2〜６０×１０-2ｃｍ3 ・ｃｍ／ｃｍ2 ・
ｃｍＨ2 Ｏ・ｓｅｃ程度のマグネシア、コランダム、コ
ランダム・ムライト、ムライト・コランダム質等から成
り、所定の内径と肉厚寸法を有した横迫り形状または縦
迫り形状とし、ＲＨ設備用浸漬管の大きさに合わせて円
周方向を複数個に分割した所定形状の煉瓦で形成されて
いる。
形成したＲＨ設備用浸漬管に、更に該浸漬管の処理中に
おける溶鋼面近傍から上方位置、好ましくは下端が一部
溶鋼に浸漬する部位より上方に位置したシール金物２の
外側にポーラス耐火物７を配設してシール用のガス吹込
管８を導入し、ガスプール９を介して該ポーラス煉瓦７
内に不活性ガスを吹込みながら脱ガス処理が行なえるよ
う構成してあり、ポーラス耐火物７としては例えば通気
率２０×１０-2〜６０×１０-2ｃｍ3 ・ｃｍ／ｃｍ2 ・
ｃｍＨ2 Ｏ・ｓｅｃ程度のマグネシア、コランダム、コ
ランダム・ムライト、ムライト・コランダム質等から成
り、所定の内径と肉厚寸法を有した横迫り形状または縦
迫り形状とし、ＲＨ設備用浸漬管の大きさに合わせて円
周方向を複数個に分割した所定形状の煉瓦で形成されて
いる。
【００１０】そして、本発明では、上述したように浸漬
管を形成する不定形耐火物４および内巻煉瓦３に亀裂、
目地切れ等が発生したり、あるいはシール金物２と不定
形耐火物４とが剥離して隙間が生じ外周面と内周面とが
連通した状態になった際、外気の侵入を遮断する機構で
あり、この実施例では、浸漬管の処理中における溶鋼面
に下端部を一部浸漬した上方位置でシール金物２の外側
に周設したポーラス煉瓦７内からＡｒ、ＣＯ、ＣＯ2 ガ
ス等溶鋼中に残留しても有害とならない不活性ガスを大
気圧以上の圧力で吐出することによって、溶鋼に浸漬さ
れていない浸漬管上方外周部で外気の侵入を遮断するも
のであり、更にはポーラス煉瓦７の底部と下端外周に鋼
鉄製の外壁１０を設けることによって、ポーラス煉瓦７
内に吹き込んだ不活性ガスが下方のシール金物２と不定
形耐火物４とが剥離して隙間が生じた際に該隙間を介し
て内周面側へ流失するのを遮断するものである。
管を形成する不定形耐火物４および内巻煉瓦３に亀裂、
目地切れ等が発生したり、あるいはシール金物２と不定
形耐火物４とが剥離して隙間が生じ外周面と内周面とが
連通した状態になった際、外気の侵入を遮断する機構で
あり、この実施例では、浸漬管の処理中における溶鋼面
に下端部を一部浸漬した上方位置でシール金物２の外側
に周設したポーラス煉瓦７内からＡｒ、ＣＯ、ＣＯ2 ガ
ス等溶鋼中に残留しても有害とならない不活性ガスを大
気圧以上の圧力で吐出することによって、溶鋼に浸漬さ
れていない浸漬管上方外周部で外気の侵入を遮断するも
のであり、更にはポーラス煉瓦７の底部と下端外周に鋼
鉄製の外壁１０を設けることによって、ポーラス煉瓦７
内に吹き込んだ不活性ガスが下方のシール金物２と不定
形耐火物４とが剥離して隙間が生じた際に該隙間を介し
て内周面側へ流失するのを遮断するものである。
【００１１】上記外壁１０は、例えば一般構造用圧延鋼
材等の普通鋼、あるいはステンレス鋼等から成り、所定
の内径と肉厚寸法を有し、ポーラス煉瓦７の下端部形状
に合わせて底部と下端外周に周設し、シール金物２に溶
接等の手段によって固着されている。
材等の普通鋼、あるいはステンレス鋼等から成り、所定
の内径と肉厚寸法を有し、ポーラス煉瓦７の下端部形状
に合わせて底部と下端外周に周設し、シール金物２に溶
接等の手段によって固着されている。
【００１２】なお、ガスプールは図示の形状に限らず、
その断面が半円状、Ｌ字状又は逆Ｌ字状等で不活性ガス
を外周に均等に分配、吐出する形状及び大きさとしても
よい。
その断面が半円状、Ｌ字状又は逆Ｌ字状等で不活性ガス
を外周に均等に分配、吐出する形状及び大きさとしても
よい。
【００１３】次に、本発明による真空脱ガス処理例を図
１〜図５に示す浸漬管と従来型ＲＨ設備用浸漬管とを用
い、２５０Ｔ／ｃｈＲＨ式真空脱ガス設備において真空
脱ガス処理した結果を図６に示すように、本発明の装置
によれば全く吸窒がなく、むしろ若干ではあるが溶鋼中
の［Ｎ］を低減することができた。また、浸漬管の処理
中における溶鋼面より上方に位置してシール金物の外側
に配設したポーラス耐火物内から不活性ガスを吐出する
ようにしたことによってシール金物全体が冷却されるこ
とがなく、内・外筒を形成する耐火物との剥離現象、あ
るいは亀裂、目地切れ等の発生も軽微であった。更に、
ポーラス煉瓦の底部と下端外周には鋼鉄製の外壁を設け
たことによってポーラス煉瓦内に吹き込んだ不活性ガス
がシール金物と不定形耐火物とが剥離して生じた隙間を
介して内周面側へ流失することもなかった。
１〜図５に示す浸漬管と従来型ＲＨ設備用浸漬管とを用
い、２５０Ｔ／ｃｈＲＨ式真空脱ガス設備において真空
脱ガス処理した結果を図６に示すように、本発明の装置
によれば全く吸窒がなく、むしろ若干ではあるが溶鋼中
の［Ｎ］を低減することができた。また、浸漬管の処理
中における溶鋼面より上方に位置してシール金物の外側
に配設したポーラス耐火物内から不活性ガスを吐出する
ようにしたことによってシール金物全体が冷却されるこ
とがなく、内・外筒を形成する耐火物との剥離現象、あ
るいは亀裂、目地切れ等の発生も軽微であった。更に、
ポーラス煉瓦の底部と下端外周には鋼鉄製の外壁を設け
たことによってポーラス煉瓦内に吹き込んだ不活性ガス
がシール金物と不定形耐火物とが剥離して生じた隙間を
介して内周面側へ流失することもなかった。
【００１４】
【発明の効果】本発明機構によれば、稼働中に外筒を形
成する不定形耐火物および内筒を形成する内巻煉瓦に亀
裂、目地切れ等が発生したり、あるいはシール金物との
間に隙間が生じて連通した状態になったとしても、外気
の侵入口である溶鋼に浸漬されていない浸漬管上方外周
部で外気の侵入を遮断することができ、その結果として
溶鋼中への吸窒を完全に防止することができる。また、
特公平２−１９１６９号公報記載の方法のようにシール
用として吹込む不活性ガスによってシール金物全体が冷
却されることがなく、内・外筒を形成する耐火物との剥
離現象、あるいは亀裂、目地切れ等の発生を抑制するこ
とができ、浸漬管の寿命を延命させることができる。更
に、ポーラス煉瓦内に吹き込んだ不活性ガスが隙間を介
して内周面側へ流失するのを防止することができる。
成する不定形耐火物および内筒を形成する内巻煉瓦に亀
裂、目地切れ等が発生したり、あるいはシール金物との
間に隙間が生じて連通した状態になったとしても、外気
の侵入口である溶鋼に浸漬されていない浸漬管上方外周
部で外気の侵入を遮断することができ、その結果として
溶鋼中への吸窒を完全に防止することができる。また、
特公平２−１９１６９号公報記載の方法のようにシール
用として吹込む不活性ガスによってシール金物全体が冷
却されることがなく、内・外筒を形成する耐火物との剥
離現象、あるいは亀裂、目地切れ等の発生を抑制するこ
とができ、浸漬管の寿命を延命させることができる。更
に、ポーラス煉瓦内に吹き込んだ不活性ガスが隙間を介
して内周面側へ流失するのを防止することができる。
【図１】本発明機構の浸漬管の例を示す縦断面図
【図２】図１のＡ−Ａ線矢視横断面図
【図３】ポーラス耐火物の底部と下端外周に金属製外壁
を配設した例の縦断面図
を配設した例の縦断面図
【図４】図３の要部縦断面図
【図５】図４と同様であるが、他の例を示す縦断面図
【図６】本発明機構と従来方式の［Ｎ］量の推移の対比
図
図
１ 不定形耐火物係止金物 ２ シール金物 ３ 内巻煉瓦 ４ 不定形耐火物 ５ 不活性ガス吹込管 ６ フランジ ７ ポーラス耐火物 ８ 不活性ガス吹込管 ９ ガスプール １０ 金属製外壁
Claims (3)
- 【請求項１】 真空脱ガス処理設備の浸漬管において、
該浸漬管のシール金物の外側に接しかつ溶鋼浴面を含む
領域にポーラス耐火物を周設、配置し、不活性ガスを供
給するガス供給源に連通するガスプールを該ポーラス耐
火物の上部でかつ浸漬管頂部のフランジに接して設けた
ことを特徴とする、脱ガス設備用浸漬管。 - 【請求項２】 真空脱ガス処理設備の浸漬管において、
該浸漬管のシール金物の外側に接しかつ溶鋼浴面を含む
領域にポーラス耐火物を周設、配置し、不活性ガスを供
給するガス供給源に連通するガスプールを該ポーラス耐
火物の上部でかつ浸漬管頂部のフランジに接して設け、
かつ該ポーラス耐火物の底部と下端外周に金属製の外壁
を設けたことを特徴とする、脱ガス設備用浸漬管。 - 【請求項３】 前記外壁の材質が、一般構造用圧延鋼材
等の普通鋼あるいはステンレス鋼である、請求項２記載
の脱ガス設備用浸漬管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6001589A JP2680985B2 (ja) | 1993-01-13 | 1994-01-12 | 脱ガス設備用浸漬管 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5-4029 | 1993-01-13 | ||
| JP402993 | 1993-01-13 | ||
| JP6001589A JP2680985B2 (ja) | 1993-01-13 | 1994-01-12 | 脱ガス設備用浸漬管 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06264131A JPH06264131A (ja) | 1994-09-20 |
| JP2680985B2 true JP2680985B2 (ja) | 1997-11-19 |
Family
ID=26334837
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6001589A Expired - Fee Related JP2680985B2 (ja) | 1993-01-13 | 1994-01-12 | 脱ガス設備用浸漬管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2680985B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105605224A (zh) * | 2016-03-15 | 2016-05-25 | 山东钢铁股份有限公司 | 低能耗氮气密封装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6124088A (ja) * | 1984-07-13 | 1986-02-01 | Hitachi Ltd | 磁気バブルメモリ試験機 |
-
1994
- 1994-01-12 JP JP6001589A patent/JP2680985B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06264131A (ja) | 1994-09-20 |
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