JP5442640B2 - コークス炉の炉室に石炭を満たす装置 - Google Patents

Description

この発明は、石炭装入車の下面に配置された水平コンベアスクリューと、水平コンベアスクリューの出口の下部に配置されていて、入口漏斗並びにコークス炉の炉の天井部の装入開口に垂直に下降可能なテレスコープ下部材を有する装入テレスコープと、テレスコープ下部材を垂直調整する昇降装置とを備えて、装入テレスコープが二つの互いに直交する軸線を含みつつ挿入開口に対して平行な平面内で石炭装入車に対して装入開口のそれぞれの位置に適合するように調整できて、コークス炉の炉室に石炭を装入する装置に関する。

記載された特徴事項を備える装置は、欧州特許第１２９３５５２号明細書（特許文献１）から知られている。公知の装置の水平コンベアスクリューと装入テレスコープは、二つの軸線に調整できて石炭装入車の下面に配置されている稼働ユニットに統一されている。公知の措置の範囲では、水平コンベアスクリューが石炭装入車の下面における走行軌道上に案内されている調整車に吊り下げられる。水平コンベアスクリューが調整車の形状においてこの軌道方向を横切って移動自在に移行できる。稼働ユニットの二軸線調整によって装入テレスコープはコークス炉の炉の天井部の石炭装入開口のそれぞれの位置に適合され得るので、水平コンベアスクリューの出口に開発された装入テレスコープがいつも垂直に装入開口の装入孔フレームに密封的に下降できる。無論、石炭装入車の石炭出口と水平コンベアスクリューの入口漏斗の間の移行が問題点である。放出を回避するために、この移行領域が密封されていなければならない。公知の装置では、稼働ユニットの横調整運動を二つの軸線に補償しなければならない補整器が使用される。装入車の石炭出口は大きな漏れ横断面を有するので、大きな寸法を有する補整器が使用されなければならない。稼働ユニットの横運動の際に補整器が強力な応力を受けられる。公知の装置のさらに重大な欠点は、公知の配列が石炭装入車の下面における石炭出口とコークス炉の炉の天井部の間の大きな床間隔を必要とすることである。これはもはや利用しない。水平コンベアスクリューの二軸線に移動可能な懸架は、さらに構造的に費用がかかる。現コークス炉装備を増備するために、公知の装置は適していないか、或いは制限によってのみに適している。

欧州特許第１２９３５５２号明細書

この発明の課題は、僅かな場所の必要性で済み、装入開口の大きな位置偏向を補償でき、現コークス炉装備を増備するのに適しているコークス炉の炉室に石炭を放出なしに装入する装置を提供することである。

前記特徴事項を備える装置から出発して、この課題は、この発明によると、装入テレスコープの入口漏斗並びに装入テレスコープ下部材が第一軸線に沿って直線に調整できて走行フレームの内部に配置されている支持フレームに固定されていて、走行フレームが石炭装入車の下面に固定されているレール上に第二軸線に沿って水平に移動可能に配置されていて、支持フレームの上面には装入テレスコープの入口漏斗を包囲するパッキングが配置されていて、水平コンベアスクリューの出口の周辺では水平フランジ面と協働し、水平コンベアスクリューの出口に対する入口漏斗の水平調整運動を可能とすることによって解決される。

理想の場合には、コークス炉の炉の天井部の装入穿孔器が等間隔に並びに石炭装入車の走行方向に一直線に並んで配置されている。この理想の場合とはコークス炉における理想の関係が規則的に異なっている。特に古いコークス炉では、両軸線（Ｘ，Ｙ）における装入穿孔器の位置偏向がしばしば５０ｍｍ以上である。この発明による装置は、熟慮を基礎としてＸ方向とＹ方向における装入孔軸線の偏向を装入テレスコープの水平調整運動によって補償する。この目的のために、装入テレスコープはこの発明によると垂直昇降装置を含めて水平コンベアスクリューの出口から切り離れて、走行フレームと走行フレームの内部に直線に調整可能な支持フレームとから構成されて二つの軸線に水平補償運動を可能とする走行機構に配置されている。支持フレーム並びに走行フレームは互いに無関係に互いに垂直な軸線に移行できる。装入孔フレームの位置偏向が走行フレームと支持フレームの段階的且つ相互継続的方法によって或いはこれら成分の同時調整によって補償され得る。走行フレームと支持フレームから成る走行機構の構成高さが僅かであるので、古いコークス炉もこの発明による装置により増備され得る。さらに、装入テレスコープの調整の際に僅かな質量を移動すべきであり、それがこの発明による概念の技術転換を簡略化する。

装入テレスコープは走行フレームと支持フレームの調整によって正確に装入開口の上部に位置決めされた後に、装入テレスコープが昇降装置によって純粋な垂直運動を装入孔フレームの方向に外へ出て、各傾斜状態なしに装入孔フレームに当接して到達する。結局、装入孔フレームにおける良好な密封が生じるので、装入過程では放出が外方へ周囲に到達できない。

特にレールが石炭装入車の運動方向（Ｙ方向）に走行フレームを案内するように延びているのに対して、支持フレームがそれを横切って炉室軸線（Ｘ方向）の方向に移行可能に走行フレームに案内されている。

走行フレームと支持フレームは特に平面に配置されている。そのような配列は走行フレームと支持フレームから成る走行機構の非常に僅かな構成高さを導く。走行フレームと支持フレームは目的に適ってＵ字形状から構成されて、支持フレームには、走行フレームのＵ字形状に延びているロールが支承されている。走行フレームは同様にロールを装備していて、走行軌道に走行し、走行軌道が石炭装入車の水平コンベアスクリューの下部に固定されている。特に走行フレーム用レールが、支持体により石炭装入車に下降して横開放するＵ字形状から成る。走行フレームに支承されたロールが一側面に開放するＵ字形状に係合して、このレールを走行する。

支持フレームは装入テレスコープに付属された垂直昇降装置を含めた完全装入テレスコープを支持する。装入テレスコープ用の昇降装置は垂直支持体に案内された昇降フレームを有し、この昇降フレームが油圧調整装置によって垂直支持体に沿って移行でき、振り子要素によってテレスコープ下部材と結合されている。昇降装置の垂直支持体が水平コンベアスクリューに対して側方にずらすことにより支持フレームに固定されている。

コークス炉のコークス炉室の装入の際に放出を回避するために、支持フレームの上面にはパッキングが設けられていて、このパッキングが装入テレスコープの入口漏斗を包囲して、石炭装入中に水平コンベアスクリューの出口の周囲における水平フランジ面に当接する。特にパッキングは、稼働により、パッキングが装入テレスコープの水平調整中に隣接したフランジ面と接触せずに、石炭装入中にフランジ面に密封して当接するように、調整できる。支持フレームの上面に配置されたパッキングは、特に膜として蛇腹状或いはホース状パッキングとして形成されていて、このパッキングが環状室に配置されていて、圧縮空気或いは他の圧縮媒体により拡大できる。装入テレスコープの入口漏斗は目的に適って円筒状部分を有し、この部分がテレスコープ下部材の円筒状部分により包囲されている。入口漏斗の円筒状部分とテレスコープ下部材の円筒状部分の間の周囲には、同様に周辺パッキングが配置されていて、特に稼働により変更でき、テレスコープ下部材の実質的に接触する調整運動を可能とする。周辺パッキングは支持フレームの上面におけるパッキングと同様にホース、蛇腹或いは膜として形成されていて、圧力源に接続されている。水平或いは垂直方向における装入テレスコープの作業運動の場合には、パッキングが圧力を緩和されているので、密封すべき部分が互いに自由に移動できる。装入テレスコープが装入過程用の端位置に到達したならば、パッキングが圧縮空気或いは他の圧縮媒体を作用される。圧力作用によってパッキングが外方へ彎曲し、密封すべき部分の付属された面に対する押圧される。この形式では、最適密封性が装入過程中に確保される。

支持フレームと走行フレームの水平調整運動のために、特に油圧調整装置が使用される。この発明の好ましい実施態様によると、支持フレームと走行フレームには油圧調整装置が接続されていて、行程測定装置を装備している。

油圧調整装置は石炭装入車の機械制御部に接続でき、該機械制御部内には、装入開口の位置のための位置データがメモリされている。理想位置からＸ方向とＹ方向における装入穿孔フレームの偏向が各装入穿孔フレームにおいて測定技術に把握されて、石炭装入車の機械制御部の下に位置している。各装入孔フレームと各炉室に対するこの偏向の付属によって、装入テレスコープがこの発明による装置により既に石炭装入車の走行中に選択的に石炭装入車の位置決め後に装入すべき炉室に個々に調整されて、装入テレスコープが装入孔フレームに対して中心に整合されていて、純粋な垂直運動によって装入孔フレームに下降され得る。純粋な垂直運動によって装入テレスコープのテレスコープ構成部材の横運動と傾斜状態が省略される。それにより装入テレスコープのすべての構成要素が最適に機能し、装入過程中に外部周囲に放出が全く到達しないことが確保されている。

この発明による装置の更なる構成は、油圧調整装置が光学測定装置と協働作用し、その測定装置が石炭装入車に配置されて、装入開口の実際の位置を把握することを企図する。測定データが直接に油圧シリンダの制御部に更に引き渡され、この制御部が装入テレスコープを水平に装入孔フレームの位置に付属された位置に移動される。

コークス炉の炉室を装入する装置は、種々に追加的に装入孔を閉鎖する蓋を操縦する蓋取外し装置並びに装入孔フレームを清掃する装置を有する。蓋取外し装置と装入孔フレーム清掃装置はこの発明による装置に一体化され得る。別の構成では、この発明は、支持フレームの内部に少なくとも一つの走行車が配置されていて、この走行車が支持フレームの形状に沿って移行でき、蓋取外し装置或いは装入孔フレーム清掃装置用の支持体として利用されることを教示する。走行車に配置された装置は、垂直に調整できる支持アームを有し、この支持アームが走行車の調整運動によって装入テレスコープの上昇したテレスコープ下部材と装入孔フレームの間の自由空間に移動でき、装入孔を閉鎖する蓋を保持する或いは装入孔フレームを清掃する装置を装備している。走行車の調整運動のために、目的に適って同様に走行車に作用する油圧調整装置が使用される。

次に、この発明は、単に一実施例に図示された図面に基づいて説明される。
コークス炉の炉室を装入する装置を示す。 図１に図示された装置の他の機能状態を示す。 図１に図示された装置の側面図を示す。 一体化された蓋取外し装置を備えるコークス炉の炉室を装入する装置を示す。

図１乃至３に図示された装置の基本的構成には、図示されていない石炭装入車の下面に配置された水平コンベアスクリュー１、水平コンベアスクリューの出口３の下部に配置されていて入口漏斗４並びにコークス炉の炉の天井部の装入開口５に垂直に下降できるテレスコープ下部材６を有する装入テレスコープ２、並びにテレスコープ下部材６を垂直調整する昇降装置７が付属されている。装入テレスコープ２は石炭装入車に対して装入開口５のそれぞれの位置に適合するように二つの互いに直交する軸線Ｘ、Ｙ含みつつ挿入開口に対して平行な平面内で調整できる。

装入テレスコープ２の入口漏斗４並びにテレスコープ下部材６と結合された昇降装置７は、支持フレーム８に固定されていて、この支持フレームが第一軸線Ｘに沿って直線に調整自在に走行フレーム９の内部に配置されている。走行フレーム９は、石炭装入車の下面に固定されているレール１０上に第二軸線Ｙに沿って直線に移行可能に配置されている。支持フレーム８の上面には、さらに、パッキング１１が配置されていて、装入テレスコープの入口漏斗４を包囲し、水平コンベアスクリュー１の出口３の周辺における水平フランジ面１２と協働作用し、二つの軸線Ｘ、Ｙにおいて水平コンベアスクリュー１の出口３に対する入口漏斗４の水平調整運動を可能とする。図１乃至３に図示された実施例では、レール１０は石炭装入車の運動方向Ｙに走行フレーム９を案内するように延びている。支持フレーム８はそれを横切って炉室軸線の方向Ｘに移行可能に走行フレーム９に案内されている。

図１乃至図３における表示から、走行フレーム９と支持フレーム８が平面に配置されていることが明らかである。両フレームはＵ字形状１３、１４から構成されている。支持フレーム８にはロール１５が支承されていて、走行フレーム９のＵ字レール１４を走行する。走行フレーム９用のレール１０は、同様にＵ字形状から成り、Ｕ字形状が支持体１６により図示されていない石炭装入車に吊り下げられて横開放している。走行フレーム９には、ロール１７が支承されていて、横開放するレール１０に走行する。走行フレーム９と走行フレームの内部に配置された支持フレーム８は、Ｘ、Ｙ方向において装入テレスコープの水平調整運動を可能とする走行機構を形成する。

装入テレスコープ２用の昇降装置７は、垂直支持体１８に案内された昇降フレーム１９を有する。この昇降フレーム１９は油圧調整装置２０によって垂直支持体１８に沿って移行でき、振り子要素２１によってテレスコープ下部材６と連結されている。垂直調整運動は図２に概略的に図示されている。さらに、図２では、支持フレーム８は調整路Ｘ_Ｏだけ中心位置に対してＸ方向に移動された。両軸線方向における調整路Ｘ_Ｏ、Ｙ_Ｏは例えば±１００乃至±１５０ｍｍとなる。昇降装置７の支持フレーム８は水平コンベアスクリュー１に対して側方にずらすことにより支持フレーム８に固定されている。

支持フレーム８の上面に配置されたパッキング１１が膜、蛇腹状或いはホース状パッキングとして形成されている。パッキングは環状空間２２に配置されていて、圧縮空気により拡大できる。パッキング１１はそれにより稼働的に調整できるので、パッキングが装入テレスコープ２の水平調整中に水平コンベアスクリューの出口を包囲するフランジ面１２と接触しなかった、石炭装入中にフランジ面１２に密封して当接し、支持フレーム８のフランジと上面の間の隙間を密封する。

装入テレスコープ２の入口漏斗４は円筒状部分を有し、この円筒状部分がテレスコープ下部材のシリンダ部分により包囲されている。入口漏斗４の円筒状部分とテレスコープ下部材６の円筒状部分との間の周辺には、周辺パッキング２３が配置されていて、同様に稼働的に変更でき、テレスコープ下部材６の実質的に接触しない調整運動を可能とする。

支持フレーム８と走行フレーム９には油圧調整装置２４が接続されていて、行程測定装置を装備している。油圧調整装置２４は石炭装入車の機械制御部に接続でき、該機械制御部内には、装入開口５の位置のための位置データがメモリされている。選択的に油圧調整装置２４が光学測定装置と協働作用し、この光学測定装置が石炭装入車に配置されていて、装入開口５の位置を把握する。

前記装置はコークス炉の炉の天井部の装入開口５において装入テレスコープ２の非常に精密な整合を可能とし、その位置ではＸ、Ｙ方向において所定基礎位置の装入開口の稼働条件付き位置偏向を補償すべきである。古いコークス鉄では、位置偏向はしばしば両軸線Ｘ、Ｙにおいて±１００ｍｍから±１５０ｍｍまでの程度になる。装入孔フレーム２５の水平位置偏向Ｘ、Ｙは縦と横方向に測定され、各装入孔フレームのために、石炭装入車上の機械制御部に記憶され、必要に応じて実現される。石炭装入車はコークス炉の炉の天井部上に移行され、装入開口に付属されている所定箇所で炉室を装入する装入開口５の位置偏向を考慮なしに位置決めされる。位置決めは例えば自動位置決めシステムによってより高い位置決め精度により行われ得る。引き続いて装入孔フレーム２５の実際位置に装入テレスコープ２の適合が行われる。そのために、走行フレーム９と支持フレーム８とは装入孔フレーム２５の位置偏向用の記憶されたＸ／Ｙ値に従って装入孔フレームの実際位置に付属された位置にもたらされる。その後に装入テレスコープ２のテレスコープ下部材６は垂直に装入孔フレーム２５に下降される。テレスコープ下部材６の下降後に、パッキング１１、２３は支持フレームの上面に並びにテレスコープ下部材６と装入テレスコープ２の入口漏斗４の間の周辺側で圧縮空気の作用によって作用される。圧力作用によってパッキング１１、２３が拡大するか、或いは彎曲し、それぞれの接触面に押圧する。装入後には、パッキング１１、２３はテレスコープ下部材６の昇降前に再び作用され、テレスコープ下部材６が引き続いて高く移行される。その後に、走行フレーム９と支持フレーム８とは例えば石炭塔に対して石炭装入車の戻り中に再び出口位置に戻され得る。

図４に図示された実施例では、前記装置には追加的に蓋取外し装置２６が一体化される。蓋取外し装置２６は走行車２７に固定されていて、この走行車が支持フレーム８の内部に配置されていて、支持フレーム８の形状１３に沿って移行できる。蓋取外し装置２６は垂直調整可能な支持アーム２８を有し、この支持アームが走行車２７の調整運動によって装入テレスコープ２の上昇したテレスコープ下部材６と装入孔フレーム２５の間の自由空間に移動でき、装入孔を閉鎖する蓋を保持する装置２９を装備している。走行車２７を調整するために、油圧調整装置３０が配置されていて、支持フレーム８に支持されていて、走行車２７上に作用する。

この発明の範囲には、同様に支持フレーム８の内部に配置されていて、支持フレーム８の形状に沿って移行できる走行車２７或いは他の走行車には、装入孔フレームを清掃する装置が固定されている。

装入テレスコープ２が走行フレーム９と支持フレーム８の走行運動によって装入孔フレーム２５の位置に適合された後に、テレスコープ下部材６の下降前に先ず第一に蓋取外し装置２６が走行車２７の調整運動によって適切な位置にもたらされる。走行車２７は所定一定調整路を外へ移動し、装入孔を閉鎖する蓋を保持する装置が中心に蓋の上に植付けられる。蓋は装入孔から外へ回転される。支持アーム２８の垂直調整運動によって蓋が上昇され、走行車２７の戻しによって装入テレスコープ２の領域から取り除かれる。引き続いて、テレスコープ下部材６が装入孔フレーム２５に下降され、コークス炉を満たす。装入過程の終了後且つ装入孔フレーム２５からのテレスコープ下部材６の上昇後に、蓋は蓋取外し装置２６によって再び装入孔フレーム２５に挿入される。

１．．．．．水平コンベアスクリュー
２．．．．．装入テレスコープ
３．．．．．出口
４．．．．．入口漏斗
５．．．．．装入開口
６．．．．．装入テレスコープ下部材
７．．．．．昇降装置
８．．．．．支持フレーム
９．．．．．走行フレーム
１０．．．．レール
１１．．．．パッキング
１２．．．．水平フランジ面
１３．．．．Ｕ字形状
１４．．．．Ｕ字形状
１５．．．．ロール
１６．．．．支持体
１７．．．．ロール
１８．．．．垂直支持体
１９．．．．昇降フレーム
２０．．．．油圧調整装置
２１．．．．振り子要素
２３．．．．周辺パッキング
２４．．．．油圧調整装置
２５．．．．装入孔フレーム
２６．．．．蓋取外し装置
２７．．．．走行車
２８．．．．支持アーム
２９．．．．蓋保持装置
３０．．．．油圧調整装置

Claims (16)

1. 石炭装入車の下面に配置された水平コンベアスクリュー（１）と、水平コンベアスクリュー（１）の出口（３）の下部に配置されていて、入口漏斗（４）並びにコークス炉の炉の天井部の装入開口に垂直に下降可能なテレスコープ下部材（６）を有する装入テレスコープ（２）と、テレスコープ下部材（６）を垂直調整する昇降装置（７）とを備えて、装入テレスコープ（２）が二つの互いに直交する軸線（Ｘ，Ｙ）を含みつつ挿入開口に対して平行な平面内で石炭装入車に対して装入開口のそれぞれの位置に適合するように調整できて、コークス炉の炉室に石炭を装入する装置において、
   装入テレスコープ（２）の入口漏斗並びにテレスコープ下部材（６）と連結された昇降装置（７）が支持フレーム（８）に固定されており、この支持フレームが第一軸線（Ｘ）に沿って直線に調整可能に走行フレーム（９）に配置されていて、石炭装入車の下面に固定されているレール（１０）上に走行フレーム（９）が第二軸線（Ｙ）に沿って水平に移行可能に配置されており、支持フレーム（８）の上面には、パッキング（１１）が配置されていて、このパッキングが装入テレスコープ（２）の入口漏斗（４）を包囲し、水平コンベアスクリュー（１）の出口（３）における水平フランジ面（１２）と協働作用し、水平コンベアスクリュー（１）の出口（３）に対する入口漏斗（４）の水平調整運動を可能とすることを特徴とする装置。
2. 走行フレーム（９）を案内するレール（１０）が石炭装入車の運動方向（Ｙ）に延びていて、支持フレーム（８）がそれを横切って炉室軸線（Ｘ）の方向に移行可能に走行フレーム（９）に案内されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 走行フレーム（９）と支持フレーム（８）が一平面に配置されていることを特徴とする請求項１或いは２に記載の装置。
4. 走行フレーム（９）と支持フレーム（８）はＵ字形状から構成されて、支持フレーム（８）にはロール（１５）が支承されていて、走行フレーム（９）のＵ字形状（１４）で走行することを特徴とする請求項３に記載の装置。
5. 走行フレーム（９）用のレール（１０）がＵ字形状から成り、このＵ字形状が支持体（１６）により石炭装入車に吊り下げられ、横開放していて、走行フレーム（９）にはロール（１７）が支承されていて、片面に開放するレールを走行することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の装置。
6. 装入テレスコープ（２）用の昇降装置（７）は垂直支持体（１８）に案内された昇降フレーム（１９）を有し、昇降フレーム（１９）は油圧調整装置（２０）によって垂直支持体（１８）に沿って移行でき、振り子要素（２１）によってテレスコープ下部材（６）と連結されており、昇降装置（７）の垂直支持体（１８）が水平コンベアスクリュー（１）に対して側方にずらして支持フレーム（８）に固定されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の装置。
7. パッキング（１１）が稼働により調整でき、パッキング（１１）が装入テレスコープ（２）の水平調整中に水平コンベアスクリューの出口（３）を包囲するフランジ面（１２）と接触せずに、石炭装入中にフランジ面（１２）に密封して当接することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の装置。
8. 支持フレーム（８）の上面に配置されたパッキング（１１）が膜、蛇腹状或いはホース状パッキングとして形成されていて、このパッキングが環状空間（２２）に配置されて圧縮空気により拡大できることを特徴とする請求項７に記載の装置。
9. 入口漏斗（４）が円筒状部分を有し、この円筒状部分がテレスコープ下部材（６）のシリンダ部分により包囲されていて、入口漏斗（４）の円筒状部分とテレスコープ下部材（６）のシリンダ部分の間の周辺には周辺パッキング（２３）が配置されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の装置。
10. 周辺パッキング（２３）が稼働により調整でき、テレスコープ下部材（６）の実質的に接触しない調整運動を可能とすることを特徴とする請求項９に記載の装置。
11. 支持フレーム（８）と走行フレーム（９）には、油圧調整装置（２４）が接続されていて、その油圧調整装置が行程測定装置を装備していることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の装置。
12. 油圧調整装置（２４）は石炭装入車の機械制御部に接続されていて、該機械制御部内には、装入開口（５）の位置のための位置データがメモリされていることを特徴とする請求項１１に記載の装置。
13. 油圧調整装置（２４）は光学測定装置と協働作用し、この光学測定装置が石炭装入車に配置されて、装入開口（５）の位置を把握することを特徴とする請求項１１に記載の装置。
14. 支持フレーム（８）の内部には、少なくとも一つの走行車（２７）が配置されていて、この走行車が支持フレーム（８）の形状に沿って移行でき、そして走行車（２７）には蓋取外し装置（２６）或いは装入孔フレームを清掃する装置が固定されていることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の装置。
15. 走行車（２７）に配置された装置（２６）は垂直に調整可能な支持アーム（２８）を有し、この支持アームが走行車（２７）の調整運動によって装入テレスコープ（２）の上昇したテレスコープ下部材（６）と装入孔フレーム（２５）の間の自由空間に移動でき、装入開口を閉鎖する蓋を保持する或いは装入孔フレームを清掃する装置（２９）を装備していることを特徴とする請求項１４に記載の装置。
16. 支持フレーム（８）には、少なくとも一つの油圧調整装置（３０）が配置されていて、この油圧調整装置が走行車（２７）上に作用することを特徴とする請求項１４或いは１５に記載の装置。

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