JP3015809B2 - 転炉炉圧制御系の外乱補正方法 - Google Patents
転炉炉圧制御系の外乱補正方法Info
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- furnace
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、密閉型または非密閉型
炉内に間欠的あるいは連続的に投入される副原料によっ
て変動する炉圧を補正する方法に関する。
炉内に間欠的あるいは連続的に投入される副原料によっ
て変動する炉圧を補正する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、転炉の炉圧を制御する炉圧制御系
は、発生ガスの予測及び無駄時間補償等の制御演算、制
御系ゲイン、積分操作、ダンパー特性、プロセス特性、
制御ゲインの適正化のためのハンチング判定、外乱周波
数パターンの判定、副原料投入補正（副原料の投入量及
び成分による可変補正は行わない）及び酸素吹き込み量
補正等のソフト構成となっている。
は、発生ガスの予測及び無駄時間補償等の制御演算、制
御系ゲイン、積分操作、ダンパー特性、プロセス特性、
制御ゲインの適正化のためのハンチング判定、外乱周波
数パターンの判定、副原料投入補正（副原料の投入量及
び成分による可変補正は行わない）及び酸素吹き込み量
補正等のソフト構成となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】転炉の炉圧は、投入す
る副原料によって影響されるが、炉圧への影響は銘柄別
の成分構成によって異なる。すなわち、投入する副原料
の成分構成によって、投入後スラグとなる銘柄と、炉内
反応によりスラグとガスとを発生する銘柄とがあり、そ
れぞれの銘柄により炉圧への影響が異なる。しかし、上
記した従来の炉圧制御系では、投入する副原料の投入量
及び成分構成に基づく補正を行っていないため、適正な
炉圧制御を行うことができなかった。本発明は、上記し
た問題点に鑑み提案され、その目的とするところは、炉
圧制御系において、投入する副原料の投入量及び成分構
成に基づく補正を行い、適正な炉圧制御を行うことにあ
る。
る副原料によって影響されるが、炉圧への影響は銘柄別
の成分構成によって異なる。すなわち、投入する副原料
の成分構成によって、投入後スラグとなる銘柄と、炉内
反応によりスラグとガスとを発生する銘柄とがあり、そ
れぞれの銘柄により炉圧への影響が異なる。しかし、上
記した従来の炉圧制御系では、投入する副原料の投入量
及び成分構成に基づく補正を行っていないため、適正な
炉圧制御を行うことができなかった。本発明は、上記し
た問題点に鑑み提案され、その目的とするところは、炉
圧制御系において、投入する副原料の投入量及び成分構
成に基づく補正を行い、適正な炉圧制御を行うことにあ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記した目的
を達成するため、転炉のＯＧ装置の炉圧制御系におい
て、吹錬中に投入する副原料の投入量及び成分に応じて
求めた補正値及び補正タイミングに基づき、炉圧制御系
における炉圧設定値を補正して炉圧変動を制御すること
を特徴とする。
を達成するため、転炉のＯＧ装置の炉圧制御系におい
て、吹錬中に投入する副原料の投入量及び成分に応じて
求めた補正値及び補正タイミングに基づき、炉圧制御系
における炉圧設定値を補正して炉圧変動を制御すること
を特徴とする。
【０００５】
【作用】本発明は、上記した構成からなり、吹錬中に投
入する副原料の炉内投入後の反応に応じて炉圧効果定数
を設定し、吹錬中における副原料投入銘柄と投入量を検
知し、投入銘柄別の投入量と容積膨張分の質量換算係数
とから副原料同時投入の換算質量を算出し、算出した換
算質量に炉圧効果定数を乗算することで、炉圧制御系の
炉圧設定値の補正値を演算し、投入タイミングにしたが
って炉圧設定値を可変する。
入する副原料の炉内投入後の反応に応じて炉圧効果定数
を設定し、吹錬中における副原料投入銘柄と投入量を検
知し、投入銘柄別の投入量と容積膨張分の質量換算係数
とから副原料同時投入の換算質量を算出し、算出した換
算質量に炉圧効果定数を乗算することで、炉圧制御系の
炉圧設定値の補正値を演算し、投入タイミングにしたが
って炉圧設定値を可変する。
【０００６】
【実施例】以下、図面に基づき本発明の一実施例を説明
する。図１は本発明の概略構成図、図２は本発明の制御
ブロック図、図３は副原料の銘柄別の補正方法を示すグ
ラフである。図中、１は炉体であり、この炉体１に鉄屑
・溶銑・副原料を投入し、炉体１上部に設けたランス２
により炉体１内に酸素を吹き付けて精錬を行う。また、
炉体１上部に設けたＯＧフード３は、炉体１で発生した
高温の排ガスを取り込むとともに、この高温の排ガスか
ら熱を回収する管である。
する。図１は本発明の概略構成図、図２は本発明の制御
ブロック図、図３は副原料の銘柄別の補正方法を示すグ
ラフである。図中、１は炉体であり、この炉体１に鉄屑
・溶銑・副原料を投入し、炉体１上部に設けたランス２
により炉体１内に酸素を吹き付けて精錬を行う。また、
炉体１上部に設けたＯＧフード３は、炉体１で発生した
高温の排ガスを取り込むとともに、この高温の排ガスか
ら熱を回収する管である。
【０００７】ＯＧフード３の下流側には湿式１次集塵装
置４が設けてあり、炉体１で発生した排ガスの集塵及び
冷却を行う。さらに、湿式１次集塵装置４の下流側には
湿式２次集塵装置５が設けてあり、湿式１次集塵装置４
で集塵した排ガスの２次集塵を行う。湿式２次集塵装置
５の下流側には排ガス誘引機６が設けられており、この
排ガス誘引機６により排ガスを炉口から吸引する。排ガ
ス流路の終端側には煙突７が設けてあり、この煙突７に
より低濃度のＣＯガスを燃焼させて大気中に放散する。
置４が設けてあり、炉体１で発生した排ガスの集塵及び
冷却を行う。さらに、湿式１次集塵装置４の下流側には
湿式２次集塵装置５が設けてあり、湿式１次集塵装置４
で集塵した排ガスの２次集塵を行う。湿式２次集塵装置
５の下流側には排ガス誘引機６が設けられており、この
排ガス誘引機６により排ガスを炉口から吸引する。排ガ
ス流路の終端側には煙突７が設けてあり、この煙突７に
より低濃度のＣＯガスを燃焼させて大気中に放散する。
【０００８】また、排ガス流路の他の終端側にはガスホ
ルダー８が設けられており、このガスホルダー８に高濃
度の排ガスを貯蔵する。炉内圧力の制御を図２に示すブ
ロック図に基づき説明する。基準となる炉圧設定値ｒ
を、補正値演算ブロックにより、副原料投入量Ｆw 及び
副原料銘柄Ｆn と炉圧効果定数αを用いて副原料投入に
よる炉圧補正値ΔＰ1を求めて補正する。
ルダー８が設けられており、このガスホルダー８に高濃
度の排ガスを貯蔵する。炉内圧力の制御を図２に示すブ
ロック図に基づき説明する。基準となる炉圧設定値ｒ
を、補正値演算ブロックにより、副原料投入量Ｆw 及び
副原料銘柄Ｆn と炉圧効果定数αを用いて副原料投入に
よる炉圧補正値ΔＰ1を求めて補正する。
【０００９】前記炉内圧力の制御系は、図２に示すよう
に、主に、補正演算ブロック２０、炉内発生ガス推定ブ
ロック２１、最適制御演算ブロック２２、ハンチング判
定ブロック２３、ダンパー特性ブロック２４、プロセス
特性ブロック２５、外乱パターンの判定ブロック２６、
積分ブロック２７、各ゲインＫ1 、Ｋ0 、ＫG のブロッ
ク２８〜３０、および、第１〜第６の加算点３１ａ〜３
１ｆからなり、図１の転炉の炉内圧力を炉内圧力設定値
ｒに応じて制御するものである。また、図２中の各記号
は次の表１の意義を有している
に、主に、補正演算ブロック２０、炉内発生ガス推定ブ
ロック２１、最適制御演算ブロック２２、ハンチング判
定ブロック２３、ダンパー特性ブロック２４、プロセス
特性ブロック２５、外乱パターンの判定ブロック２６、
積分ブロック２７、各ゲインＫ1 、Ｋ0 、ＫG のブロッ
ク２８〜３０、および、第１〜第６の加算点３１ａ〜３
１ｆからなり、図１の転炉の炉内圧力を炉内圧力設定値
ｒに応じて制御するものである。また、図２中の各記号
は次の表１の意義を有している
【００１０】
【表１】
【００１１】前記制御系の制御作用を説明する。前記制
御系に、基準となる炉内圧力設定値（炉圧設定値）ｒを
入力する。また、補正演算ブロック２０は、副原料投入
量Ｆw 及び副原料銘柄Ｆn と炉圧効果定数αを用いて、
副原料投入による炉圧補正値ΔＰ１を求める。なお、こ
の炉圧補正値ΔＰ1 の算出の詳細は後述する。
御系に、基準となる炉内圧力設定値（炉圧設定値）ｒを
入力する。また、補正演算ブロック２０は、副原料投入
量Ｆw 及び副原料銘柄Ｆn と炉圧効果定数αを用いて、
副原料投入による炉圧補正値ΔＰ１を求める。なお、こ
の炉圧補正値ΔＰ1 の算出の詳細は後述する。
【００１２】第１の加算点３１ａは、前記炉圧設定値ｒ
から前記炉圧補正値ΔＰ1 を減じて、その演算結果（ｒ
−ΔＰ1 ）を第２の加算点３１ｂに出力する。
から前記炉圧補正値ΔＰ1 を減じて、その演算結果（ｒ
−ΔＰ1 ）を第２の加算点３１ｂに出力する。
【００１３】第２の加算点３１ｂには、また、炉口圧Ｐ
0 からパッフィグノイズＰP を和した値がフィードバッ
クされ、前記演算結果（ｒ−ΔＰ1 ）から減じられる。
この第２の加算点３１ｂの演算結果には、可変ゲインＫ
1 が乗じられて第３の加算点３１ｃに出力される。この
場合の可変ゲインＫ1 は炉内圧力と大気圧力の差圧
0 からパッフィグノイズＰP を和した値がフィードバッ
クされ、前記演算結果（ｒ−ΔＰ1 ）から減じられる。
この第２の加算点３１ｂの演算結果には、可変ゲインＫ
1 が乗じられて第３の加算点３１ｃに出力される。この
場合の可変ゲインＫ1 は炉内圧力と大気圧力の差圧
【数１】
【数２】 に適応して変化する。
【００１４】第３の加算点３１ｃは、また、炉内発生ガ
ス推定ブロック２１で推定された炉内発生ガス量
ス推定ブロック２１で推定された炉内発生ガス量
【数３】 が入力され、それらの和が取られて第４の加算点３１ｄ
に出力される。この場合、前記推定ブロック２１は、Ｘ
CO（：排ガス中のＣＯの％）、ＸCO2 （：排ガス中のＣ
Ｏ2 の％）、及び、排ガス流量ｆg から炉内発生ガス量
に出力される。この場合、前記推定ブロック２１は、Ｘ
CO（：排ガス中のＣＯの％）、ＸCO2 （：排ガス中のＣ
Ｏ2 の％）、及び、排ガス流量ｆg から炉内発生ガス量
【数３】を推定する。
【００１５】第４の加算点３１ｄは、最適制御演算ブロ
ック２２の演算結果をゲインＫ1 に反映させてその値と
前記第３の加算点３１ｃ出力との和が取られ、その演算
結果は、該最適制御演算部ロック２２に入力される。最
適制御演算ブロック２２は、前記入力に基づき、外乱パ
ターン判定ブロック２６から出力された外乱パターンに
したがって最適演算を行い、単位時間当たりの２ＤＣダ
ンパ出力変化分ΔＵを出力する。なお、前記判定ブロッ
ク２６は前記炉口圧Ｐ0 とパッフィングノイズＰP との
和に基づき外乱を判定する。
ック２２の演算結果をゲインＫ1 に反映させてその値と
前記第３の加算点３１ｃ出力との和が取られ、その演算
結果は、該最適制御演算部ロック２２に入力される。最
適制御演算ブロック２２は、前記入力に基づき、外乱パ
ターン判定ブロック２６から出力された外乱パターンに
したがって最適演算を行い、単位時間当たりの２ＤＣダ
ンパ出力変化分ΔＵを出力する。なお、前記判定ブロッ
ク２６は前記炉口圧Ｐ0 とパッフィングノイズＰP との
和に基づき外乱を判定する。
【００１６】出力された２ＤＣダンパ出力変化分ΔＵ
は、ゲインブロック２９でハンチング可変ゲインＫ0 が
乗じられて積分ブロック２７に出力され、この積分ブロ
ック２７で積分されて２ＤＣダンパ出力Ｕが算出され
る。この場合、可変ゲインＫ0 はハンチング判定ブロッ
ク２３の出力結果に応じて可変する。また、前記ハンチ
ング判定ブロック２３は前記算出された２ＤＣダンパ出
力Ｕと、前記炉口圧Ｐ0 とパッフィングノイズＰP との
和に基づきハンチングを判定する。算出された２ＤＣダ
ンパ出力Ｕは、ダンパー特性ブロック２４で次式（１）
のダンパー特性が乗じられ、第５の加算点３１ｅに出力
される。
は、ゲインブロック２９でハンチング可変ゲインＫ0 が
乗じられて積分ブロック２７に出力され、この積分ブロ
ック２７で積分されて２ＤＣダンパ出力Ｕが算出され
る。この場合、可変ゲインＫ0 はハンチング判定ブロッ
ク２３の出力結果に応じて可変する。また、前記ハンチ
ング判定ブロック２３は前記算出された２ＤＣダンパ出
力Ｕと、前記炉口圧Ｐ0 とパッフィングノイズＰP との
和に基づきハンチングを判定する。算出された２ＤＣダ
ンパ出力Ｕは、ダンパー特性ブロック２４で次式（１）
のダンパー特性が乗じられ、第５の加算点３１ｅに出力
される。
【００１７】
【数４】 第５の加算点３１ｅは、炉内発生ガス量ｆ0 に可変ゲイ
ンＫG （ゲインブロック３０が乗じられる）を乗じた値
が、前記ダンパー特性ブロック２４の出力に和されて、
プロセス特性ブロック２５に入力される。プロセス特性
ブロック２５では、前記入力に対して次式（２）のプロ
セス特性を乗じて、炉口圧Ｐ0 を出力する。
ンＫG （ゲインブロック３０が乗じられる）を乗じた値
が、前記ダンパー特性ブロック２４の出力に和されて、
プロセス特性ブロック２５に入力される。プロセス特性
ブロック２５では、前記入力に対して次式（２）のプロ
セス特性を乗じて、炉口圧Ｐ0 を出力する。
【００１８】
【数５】 上記した各ブロック等の機能を更に詳しく説明する。図
３に副原料の銘柄別の補正方法のグラフを示す。このグ
ラフは、縦軸を炉圧、横軸を時間としてあり、炉圧設定
値ｒが副原料量の投入量及び投入銘柄に基づく補正量Δ
Ｐ1 により補正される。この補正は時間Ｔ１の間、継続
される。補正継続時間Ｔ１は、図３に１例を示す。
３に副原料の銘柄別の補正方法のグラフを示す。このグ
ラフは、縦軸を炉圧、横軸を時間としてあり、炉圧設定
値ｒが副原料量の投入量及び投入銘柄に基づく補正量Δ
Ｐ1 により補正される。この補正は時間Ｔ１の間、継続
される。補正継続時間Ｔ１は、図３に１例を示す。
【００１９】つぎに、銘柄による補正量ΔＰ１の決定方
法を説明する。副原料には、炉内に投入するとスラグと
なる成分を含む銘柄と、炉内に投入すると炉内反応でス
ラグとガスとを発生する成分を含む銘柄とがある。そし
て、スラグとなる成分を含む銘柄では、炉圧に影響を与
えるのは副原料の投入量容積である。
法を説明する。副原料には、炉内に投入するとスラグと
なる成分を含む銘柄と、炉内に投入すると炉内反応でス
ラグとガスとを発生する成分を含む銘柄とがある。そし
て、スラグとなる成分を含む銘柄では、炉圧に影響を与
えるのは副原料の投入量容積である。
【００２０】一方、スラグとガスとを発生する成分を含
む銘柄では、炉圧に影響を与えるのはガス化による容積
膨張である。そこで、ガス化により膨張する容積を、ガ
ス化しない銘柄に換算する係数を設け、全投入質量を求
めて炉圧への効果に換算し（表２中のΔＰ1 ）、炉圧設
定値を負の方向に補正する。上記した副原料同時投入質
量を炉圧設定値の補正値に換算する表を以下に示す。
む銘柄では、炉圧に影響を与えるのはガス化による容積
膨張である。そこで、ガス化により膨張する容積を、ガ
ス化しない銘柄に換算する係数を設け、全投入質量を求
めて炉圧への効果に換算し（表２中のΔＰ1 ）、炉圧設
定値を負の方向に補正する。上記した副原料同時投入質
量を炉圧設定値の補正値に換算する表を以下に示す。
【００２１】
【表２】
【００２２】補正投入量ＷG は、以下の式により求め
る。 ＷG ＝（Ｃa Ｏ投入量＋Ｍg Ｏ投入量）＋（生ドロマイ
ト投入量×Ｃ） Ｃ：ガス化による容積膨張分を質量に換算する係数 以上説明したように、本発明では吹錬中に投入する副原
料の炉内投入後の反応に応じて炉圧効果定数を設定し、
吹錬中における副原料投入銘柄と投入量を検知し、投入
銘柄別の投入量と容積膨張分の質量換算係数とから副原
料同時投入の換算質量を算出し、算出した換算質量に炉
圧効果定数を乗算することで、炉圧制御系の炉圧設定値
の補正値を演算し、投入タイミングにしたがって炉圧設
定値を可変している。したがって、転炉吹錬中に副材料
投入による転炉炉圧制御系への外乱による転炉炉圧変動
への追従の適正化を図ることで、転炉排ガスの噴出減少
及び噴出によるガス回収量のロスと大気吸い込みによる
回収ガスのカロリー低下を未然に防止できるとともに、
操業の安定化とガス回収量の増量を図ることができる。
る。 ＷG ＝（Ｃa Ｏ投入量＋Ｍg Ｏ投入量）＋（生ドロマイ
ト投入量×Ｃ） Ｃ：ガス化による容積膨張分を質量に換算する係数 以上説明したように、本発明では吹錬中に投入する副原
料の炉内投入後の反応に応じて炉圧効果定数を設定し、
吹錬中における副原料投入銘柄と投入量を検知し、投入
銘柄別の投入量と容積膨張分の質量換算係数とから副原
料同時投入の換算質量を算出し、算出した換算質量に炉
圧効果定数を乗算することで、炉圧制御系の炉圧設定値
の補正値を演算し、投入タイミングにしたがって炉圧設
定値を可変している。したがって、転炉吹錬中に副材料
投入による転炉炉圧制御系への外乱による転炉炉圧変動
への追従の適正化を図ることで、転炉排ガスの噴出減少
及び噴出によるガス回収量のロスと大気吸い込みによる
回収ガスのカロリー低下を未然に防止できるとともに、
操業の安定化とガス回収量の増量を図ることができる。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば、従来の炉圧制御系で
は、成分構成に基づく補正を行っていないため、適正な
炉圧制御を行うことができなかったが、投入する副原料
の投入量及び成分構成に基づいて炉圧制御の補正を行
い、適正な炉圧制御を行うことができ、転炉排ガスの噴
出減少及び噴出によるガス回収量のロスと大気吸い込み
による回収ガスのカロリー低下を未然に防止できるとと
もに、操業の安定化とガス回収量の増量を図ることがで
きる等優れた降下を有する。
は、成分構成に基づく補正を行っていないため、適正な
炉圧制御を行うことができなかったが、投入する副原料
の投入量及び成分構成に基づいて炉圧制御の補正を行
い、適正な炉圧制御を行うことができ、転炉排ガスの噴
出減少及び噴出によるガス回収量のロスと大気吸い込み
による回収ガスのカロリー低下を未然に防止できるとと
もに、操業の安定化とガス回収量の増量を図ることがで
きる等優れた降下を有する。
【図１】本発明の概略構成図である。
【図２】本発明の制御ブロック図である。
【図３】副原料の銘柄別の補正方法を示すグラフであ
る。
る。
１ 炉体 ２ ランス ３ ＯＧフード ４ 湿式１次集塵装置 ５ 湿式２次集塵装置 ６ 排ガス誘引機 ７ 煙突 ８ ガスホルダー ２０ 補正演算ブロック ２１ 炉内発生ガス推定ブロック ２２ 最適制御演算ブロック ２３ ハンチング判定ブロック ２４ ダンパー特性ブロック ２５ プロセス特性ブロック ２６ 外乱パターンの判定ブロック ２７ 積分ブロック ２８ Ｋ1 ゲインのブロック ２９ Ｋ0 ゲインのブロック ３０ ＫG ゲインのブロック ３１ａ〜３１ｆ 第１〜第６の加算点
フロントページの続き (72)発明者 村田 洋一 千葉県君津市人見1462−２ 日鐵エレッ クス株式会社 君津支店内 (56)参考文献 特開 昭61−157609（ＪＰ，Ａ) 特公 昭56−22926（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭54−22168（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C21C 5/38 C21C 5/46 F27D 17/00
Claims (1)
- 【請求項１】 吹錬中に投入する副原料の炉内投入後の
反応に応じて炉圧効果定数を設定し、 吹錬中における前記副原料の成分構成と投入量を検知
し、 成分構成別の前記副原料の投入量と容積膨張分の質量換
算係数とから前記副原料同時投入の換算質量を算出し、 算出した換算質量に炉圧効果定数を乗算することで、炉
圧制御系の炉圧設定値の補正値を演算し、 前記副原料の投入タイミングにしたがって炉圧設定値を
補正し、 補正した炉圧設定値に基づいて、炉圧変動を制御するこ
とを特徴とする転炉炉圧制御系の外乱補正方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5355356A JP3015809B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 転炉炉圧制御系の外乱補正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5355356A JP3015809B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 転炉炉圧制御系の外乱補正方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07188725A JPH07188725A (ja) | 1995-07-25 |
| JP3015809B2 true JP3015809B2 (ja) | 2000-03-06 |
Family
ID=18443462
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5355356A Expired - Fee Related JP3015809B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 転炉炉圧制御系の外乱補正方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3015809B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014024673A (ja) * | 2012-07-30 | 2014-02-06 | Kito Corp | チェーンブロック |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102538497B (zh) * | 2012-03-01 | 2013-10-02 | 九源天能（北京）科技有限公司昆明分公司 | 一种炼钢转炉烟气热能回收及全效利用方法及其装置 |
| CN115125355A (zh) * | 2022-07-15 | 2022-09-30 | 武汉钢铁有限公司 | 转炉炉门除尘烟气识别系统 |
-
1993
- 1993-12-27 JP JP5355356A patent/JP3015809B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014024673A (ja) * | 2012-07-30 | 2014-02-06 | Kito Corp | チェーンブロック |
| KR101848341B1 (ko) * | 2012-07-30 | 2018-05-28 | 가부시키가이샤 키토 | 체인 블록 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07188725A (ja) | 1995-07-25 |
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