JPH01259131A - 連続焼鈍炉における板温制御方法 - Google Patents
連続焼鈍炉における板温制御方法Info
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- JPH01259131A JPH01259131A JP8607288A JP8607288A JPH01259131A JP H01259131 A JPH01259131 A JP H01259131A JP 8607288 A JP8607288 A JP 8607288A JP 8607288 A JP8607288 A JP 8607288A JP H01259131 A JPH01259131 A JP H01259131A
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- 238000000137 annealing Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 17
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 22
- 238000009826 distribution Methods 0.000 abstract description 19
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000037303 wrinkles Effects 0.000 description 1
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- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、連続焼鈍炉内ス）ＩＪツブヒートパターンの
制御方法、特にその制御の目標値として用いられるべき
適切なヒートパターンの決定方法に関する。
制御方法、特にその制御の目標値として用いられるべき
適切なヒートパターンの決定方法に関する。
なお、本明細書中において、ストリップヒートパターン
又はヒートパターンとは、炉内ストリップにおける長さ
方向温度分布状況のことをいう。
又はヒートパターンとは、炉内ストリップにおける長さ
方向温度分布状況のことをいう。
連続焼鈍炉の炉温制御系の模式図を第３図に示す。同図
において、連続焼鈍炉は、−点鎖線で表される炉温制御
ゾーン境界によって、全体がＮゾーンに分割されている
ものとする。ストリップ１は、第１ゾーンから第Ｎゾー
ンへ走行する。
において、連続焼鈍炉は、−点鎖線で表される炉温制御
ゾーン境界によって、全体がＮゾーンに分割されている
ものとする。ストリップ１は、第１ゾーンから第Ｎゾー
ンへ走行する。
さて、一般に焼鈍工程においては、炉出口板温を要求さ
れる値の範囲内に収め、且つ炉内ストリップヒートパタ
ーンを良好な状態に制御することは、製品の品質を確保
し、安定な操業を実現する上で極めて重要である。しか
し、現実には炉内板温を直接計測・制御することは非常
に困難である。
れる値の範囲内に収め、且つ炉内ストリップヒートパタ
ーンを良好な状態に制御することは、製品の品質を確保
し、安定な操業を実現する上で極めて重要である。しか
し、現実には炉内板温を直接計測・制御することは非常
に困難である。
そこで、板温制御は、通鹿、適切なス） ＩＪツブヒー
トパターンを実現するだめの第１ゾーン炉温目標値Ｔｌ
１１１−１〜Ｎ）を何らかの方法によって各ゾーンごと
に設定し、炉温温度計２によって測定された各ゾーン炉
温度Ｔｚ（１＝１〜Ｎ）を、該炉温目標値に一致させる
べくコントローラ３によって制御することによって実現
されている。
トパターンを実現するだめの第１ゾーン炉温目標値Ｔｌ
１１１−１〜Ｎ）を何らかの方法によって各ゾーンごと
に設定し、炉温温度計２によって測定された各ゾーン炉
温度Ｔｚ（１＝１〜Ｎ）を、該炉温目標値に一致させる
べくコントローラ３によって制御することによって実現
されている。
ところで、この際の各ゾーンの炉温目標値設定は、特開
昭５４−４３８０９号公報や特開昭５６−７７３３５号
公報にみられるように、炉全体を平均温度Ｔ、と出口板
温Ｔ５゜との関係を表す単一のモデル式（１）で近似す
るという手法を用いている。
昭５４−４３８０９号公報や特開昭５６−７７３３５号
公報にみられるように、炉全体を平均温度Ｔ、と出口板
温Ｔ５゜との関係を表す単一のモデル式（１）で近似す
るという手法を用いている。
Ｔ５゜−ｆ （Ｔｒ 、 ｖ、 ｄ、 ｗ ・・
・） ＋ＴＳＱ−（１）但し、Ｔｓｅ：人口板温 Ｖ 板速 ｄ ・板厚 Ｗ 、板幅 そして、このモデル式（１）から得られた近似値により
、目標とする出口板温を達成させる平均炉温を決定し、
該平均炉温に経験的負荷配分を施すことにより、各ゾー
ンの炉温目標値を得る。そのフローチャートを第４図に
示す。
・） ＋ＴＳＱ−（１）但し、Ｔｓｅ：人口板温 Ｖ 板速 ｄ ・板厚 Ｗ 、板幅 そして、このモデル式（１）から得られた近似値により
、目標とする出口板温を達成させる平均炉温を決定し、
該平均炉温に経験的負荷配分を施すことにより、各ゾー
ンの炉温目標値を得る。そのフローチャートを第４図に
示す。
しかし、上述の方法は、経験的に、問題の少ないヒート
パターンか実現される、と考えられるような炉温パター
ンを炉温目標値として設定するに過ぎず、炉内のストリ
ップヒートパターンを直接制御するものではない。その
ため、炉内ストリップ上の急峻な温度勾配等、不適正な
ヒートパターンによるヒートバックル、すなわぢストリ
ップの通熱や急激な温度」二昇に起因して発生ずるス）
ＩＪノブ上のシワやストリップの炉内蛇行の発生を回
避することができなかった。加えて、燃料流量制限等各
種条件への考慮かなされずに目標炉温か設定されるた約
、現実には、目標出口板温達成不能、制御不能といった
手旗を免れなかった。
パターンか実現される、と考えられるような炉温パター
ンを炉温目標値として設定するに過ぎず、炉内のストリ
ップヒートパターンを直接制御するものではない。その
ため、炉内ストリップ上の急峻な温度勾配等、不適正な
ヒートパターンによるヒートバックル、すなわぢストリ
ップの通熱や急激な温度」二昇に起因して発生ずるス）
ＩＪノブ上のシワやストリップの炉内蛇行の発生を回
避することができなかった。加えて、燃料流量制限等各
種条件への考慮かなされずに目標炉温か設定されるた約
、現実には、目標出口板温達成不能、制御不能といった
手旗を免れなかった。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、ス
トリップヒートパターンの直接制御を実現することを１
」的とする。
トリップヒートパターンの直接制御を実現することを１
」的とする。
本発明の連続焼鈍炉にお（ｊる板温制御方法は、この目
的を達成するため、複数ゾーンからなる焼鈍炉において
、各ゾーンごとに炉温と炉内板温の関係を示すモデル及
び炉温と燃料流量の関係を示ずモデルを用意し、燃料流
量制限、炉温制限の範囲内で目標出口板温を確保し、且
つ、炉内でのストリップのヒートバックル及び蛇行の発
生を回避する炉内ストリップヒートパターンを得、該ス
トリップヒートパターンに基つき、前記炉温と炉内板温
の関係を示すモデルを用いて各ゾーンの炉温を計算し、
該炉温を炉温設定値として出側板温を制御することを特
徴とする。
的を達成するため、複数ゾーンからなる焼鈍炉において
、各ゾーンごとに炉温と炉内板温の関係を示すモデル及
び炉温と燃料流量の関係を示ずモデルを用意し、燃料流
量制限、炉温制限の範囲内で目標出口板温を確保し、且
つ、炉内でのストリップのヒートバックル及び蛇行の発
生を回避する炉内ストリップヒートパターンを得、該ス
トリップヒートパターンに基つき、前記炉温と炉内板温
の関係を示すモデルを用いて各ゾーンの炉温を計算し、
該炉温を炉温設定値として出側板温を制御することを特
徴とする。
なお、前記の炉内ストリップヒートパターンは、ストリ
ップの長さ方向の温度勾配分布に偏りがなく、且つ急激
な温度勾配が存在しないヒートパターンとする。
ップの長さ方向の温度勾配分布に偏りがなく、且つ急激
な温度勾配が存在しないヒートパターンとする。
以下に、本発明による目標ストリップヒートパターンの
決定方法の原理を、第１図に示すフローチャートに基づ
いて説明する。
決定方法の原理を、第１図に示すフローチャートに基づ
いて説明する。
人口板温Ｔ ｓ ａ及び目標出口板温Ｔ、、ｏが与えら
れたとき、ストリップ上の温度分布が均一であると仮定
して、該入口板温Ｔ Ｓ ｅ ＋ 出口板温Ｔ ｓ
ｏ間を内挿することにより、簡単に目標ストリップヒー
トパターンを決定できる。しかし、従来の方法では燃料
流量制限等を考慮していないため該目標ストリップ上−
Ｉ・パターンか実現不能または制御不能となる可能性が
存在する。
れたとき、ストリップ上の温度分布が均一であると仮定
して、該入口板温Ｔ Ｓ ｅ ＋ 出口板温Ｔ ｓ
ｏ間を内挿することにより、簡単に目標ストリップヒー
トパターンを決定できる。しかし、従来の方法では燃料
流量制限等を考慮していないため該目標ストリップ上−
Ｉ・パターンか実現不能または制御不能となる可能性が
存在する。
したがって本発明においては、以上の事情を考慮して、
第１ゾーン燃料流量Ｆ＋（ｉ＝１〜Ｎ）の関係を示すモ
デル式を導入する。該モデル式により、目標ストリップ
ヒートパターンを実現するに必要な燃料流量、炉温分布
が演算され、該燃料流量及び炉温分布を制限範囲内に収
めるように目標ストリップヒートパターンを修正する。
第１ゾーン燃料流量Ｆ＋（ｉ＝１〜Ｎ）の関係を示すモ
デル式を導入する。該モデル式により、目標ストリップ
ヒートパターンを実現するに必要な燃料流量、炉温分布
が演算され、該燃料流量及び炉温分布を制限範囲内に収
めるように目標ストリップヒートパターンを修正する。
これにより、実現可能かつ制御可能なる目標ス） ＩＪ
ツブヒートパターンが得られる。
ツブヒートパターンが得られる。
本発明における炉温目標値は、第１ソーン代表炉温Ｔｒ
＋と第１ソーン代表板温ＴＳ、の関係を示すモデル式を
各ゾーンごとにたて、炉内板温が予め定められた適切な
ス） ＩＪツブヒートパターンに従うように、各ゾーン
ごとに解くことによって得られる。従って、各ゾーンが
上記炉温目標値に一致するように、適当な炉温制御を行
うことにより、適正なヒートパターンが得られ、目標出
口板温が確実に達成される。
＋と第１ソーン代表板温ＴＳ、の関係を示すモデル式を
各ゾーンごとにたて、炉内板温が予め定められた適切な
ス） ＩＪツブヒートパターンに従うように、各ゾーン
ごとに解くことによって得られる。従って、各ゾーンが
上記炉温目標値に一致するように、適当な炉温制御を行
うことにより、適正なヒートパターンが得られ、目標出
口板温が確実に達成される。
以下、本発明を図面に示す実施例にバづいて具体的に説
明する。
明する。
第２図は、本発明の制御方法を実施するための板温制御
系のブロック図である。第３図と同様に１はス） ＩＪ
ツブ、−点鎖線はゾーン境界を示し、炉はＮゾーンに分
割されている。
系のブロック図である。第３図と同様に１はス） ＩＪ
ツブ、−点鎖線はゾーン境界を示し、炉はＮゾーンに分
割されている。
まず、計算機５に目標出口板温Ｔ ｓ ｏ及び入口板温
Ｔ ｓ ｅが与えられると、計算機５は、経験的に求め
られ予め与えられている理想的な板温分布係数α１責ｉ
＝ｌ〜Ｎ）に従って目標ストリップヒートパターンを決
定する。なお、ここで板温分布係数α＋（ｉ＝１〜Ｎ）
とは、第１ゾーン内ストリツプ昇温量の炉全体ストリッ
プ昇温量に占める割合をいう。この板温分布係数α、と
第１ゾーン板温ＴＳ、との間の関係は、例えば次の式の
ように定義される。
Ｔ ｓ ｅが与えられると、計算機５は、経験的に求め
られ予め与えられている理想的な板温分布係数α１責ｉ
＝ｌ〜Ｎ）に従って目標ストリップヒートパターンを決
定する。なお、ここで板温分布係数α＋（ｉ＝１〜Ｎ）
とは、第１ゾーン内ストリツプ昇温量の炉全体ストリッ
プ昇温量に占める割合をいう。この板温分布係数α、と
第１ゾーン板温ＴＳ、との間の関係は、例えば次の式の
ように定義される。
′ｒ５、−α、（ＴＳｏ−Ｔ、、、） ＋ＴＳ、 （
０＜α、＜１）次に、第１ゾーン代表炉温Ｔｆｌと第１
ゾーン代表板温Ｔ ｓ ＋並びに第１ゾーン燃料流量Ｆ
１ と第１ソーン代表炉温Ｔｆ１の関係を示す下記（
２１（３）式に基づいて、該目標ストリップヒートパタ
ーンを実現せしめる各ゾーン燃料流量Ｆ１ 及び炉温分
布を演算し、該各ゾーン燃料流量及び炉温分布が燃料流
量制限・炉温制限を満たしているかどうかを調べる。（
２）、（３）式は炉内の熱伝達形態をモデル化し伝熱理
論を適用することによって導かれるものであり、（３）
式においてＴｌｌ並びにＦユ は、それぞれ、炉に固有
な値として予め与えられる炉標準温度分布Ｔｌｌ。、及
び該Ｔ□。に対応する標準燃料分布Ｆｌ。からの偏差と
して表される。
０＜α、＜１）次に、第１ゾーン代表炉温Ｔｆｌと第１
ゾーン代表板温Ｔ ｓ ＋並びに第１ゾーン燃料流量Ｆ
１ と第１ソーン代表炉温Ｔｆ１の関係を示す下記（
２１（３）式に基づいて、該目標ストリップヒートパタ
ーンを実現せしめる各ゾーン燃料流量Ｆ１ 及び炉温分
布を演算し、該各ゾーン燃料流量及び炉温分布が燃料流
量制限・炉温制限を満たしているかどうかを調べる。（
２）、（３）式は炉内の熱伝達形態をモデル化し伝熱理
論を適用することによって導かれるものであり、（３）
式においてＴｌｌ並びにＦユ は、それぞれ、炉に固有
な値として予め与えられる炉標準温度分布Ｔｌｌ。、及
び該Ｔ□。に対応する標準燃料分布Ｆｌ。からの偏差と
して表される。
Ｔ ｓ ’ Ｔ ｓ ＋ −１
ρＣ，ｈＶ ｉ 。
一２ζΦｒ ［（Ｔｒｔ ＋２７３＞ ’ （Ｔ−１
＋２７３） ’ ］（１−１〜Ｎ）・・（２） 但し、 ρニストリップ密度 ■＝ニストリップ度 Φ、：放射熱伝導係数 り、ストリップ厚さ △ｘ１：第１：−ン内ス） ＩＪツブ長ζ：定数 Ｃ，ニストリップ熱容量 Ａｉ（Ｔｒｔ Ｔｒｔ。）−Ｂ＋（Ｆ＋ Ｆ＋。）
（１−１〜Ｎ）・・（３） 但し、Ａｉ、 Ｂｉ：定数（一般にＴ、１゜に依存する
）もし、（２）、 （３）式で表した諸条件が満たされ
ているならば、計算機５は該目標ストリップヒートパタ
ーンを最終的な目標ストリップヒートパターンとして出
力する。他方、満たされていないならば、前記板温分布
係数α、に適当な修正を加えて新しい板温分布係数α、
を作成し、前記諸条件が満たされるまで以上の手続きを
繰返す。該板温分布係数修正方法は、例えば下記（４）
式の手順て行うように、計算機５に設定する。
＋２７３） ’ ］（１−１〜Ｎ）・・（２） 但し、 ρニストリップ密度 ■＝ニストリップ度 Φ、：放射熱伝導係数 り、ストリップ厚さ △ｘ１：第１：−ン内ス） ＩＪツブ長ζ：定数 Ｃ，ニストリップ熱容量 Ａｉ（Ｔｒｔ Ｔｒｔ。）−Ｂ＋（Ｆ＋ Ｆ＋。）
（１−１〜Ｎ）・・（３） 但し、Ａｉ、 Ｂｉ：定数（一般にＴ、１゜に依存する
）もし、（２）、 （３）式で表した諸条件が満たされ
ているならば、計算機５は該目標ストリップヒートパタ
ーンを最終的な目標ストリップヒートパターンとして出
力する。他方、満たされていないならば、前記板温分布
係数α、に適当な修正を加えて新しい板温分布係数α、
を作成し、前記諸条件が満たされるまで以上の手続きを
繰返す。該板温分布係数修正方法は、例えば下記（４）
式の手順て行うように、計算機５に設定する。
ＩＰ（Ｆど≧Ｆ５５、□）
ＴＨＥＮ （α、−１−αｌ−１＋に、α１−α１−ｋ
）・・（４） 但し、Ｆ＋”：第１ゾーン燃料流量 ＦｉＬｉｍ：第１ゾーン燃料流量上限値ｋ・定数 次に、計算機６により、前記（２）式を用い、（４）式
の手順を実行することにより得られた目標ストリンプヒ
ートパタ′−ンに基づいて、炉温目標値Ｔ、１′（１−
１〜Ｎ）を演算する。ただし、ここで計算機６は一般に
計算機５内の一機能として実現される。
）・・（４） 但し、Ｆ＋”：第１ゾーン燃料流量 ＦｉＬｉｍ：第１ゾーン燃料流量上限値ｋ・定数 次に、計算機６により、前記（２）式を用い、（４）式
の手順を実行することにより得られた目標ストリンプヒ
ートパタ′−ンに基づいて、炉温目標値Ｔ、１′（１−
１〜Ｎ）を演算する。ただし、ここで計算機６は一般に
計算機５内の一機能として実現される。
一方、炉温は、各ゾーンに設けられた炉温温度計２、コ
ントローラ、３、燃料流量バルブ４からなる炉温フィー
ドバック制御回路によって、先に決定された炉温目標Ｔ
ｌｌ責１−１〜Ｎ）に一致させるように制御される。該
炉温目標値Ｔ ｆ ＋＊ は、前述のように実現かつ制
御可能であるように決定されたものであり、コントロー
ラ３のパラメータを適当に与えることによって、炉温は
、精度よく炉温目標値Ｔ ｆ Ｌ″ に一致するように
制御される。また、炉温目標値Ｔ ｆ ｉ″ は、目標
出口板温の達成並びに適正ヒートパターンの実現を制約
条件に求必られたものであるから、炉温目標値の実現に
より、上記制約条件も確保される。
ントローラ、３、燃料流量バルブ４からなる炉温フィー
ドバック制御回路によって、先に決定された炉温目標Ｔ
ｌｌ責１−１〜Ｎ）に一致させるように制御される。該
炉温目標値Ｔ ｆ ＋＊ は、前述のように実現かつ制
御可能であるように決定されたものであり、コントロー
ラ３のパラメータを適当に与えることによって、炉温は
、精度よく炉温目標値Ｔ ｆ Ｌ″ に一致するように
制御される。また、炉温目標値Ｔ ｆ ｉ″ は、目標
出口板温の達成並びに適正ヒートパターンの実現を制約
条件に求必られたものであるから、炉温目標値の実現に
より、上記制約条件も確保される。
以上に説明したように、本発明においては、各ゾーンご
とに用意したモデルに基づいて炉内ストリップヒートパ
ターンを作成し、このストリップヒートパターンに基づ
いて求められた目標板温によりス） ＩＪツブの出口板
温を制御するようにしている。これにより、燃料流量制
限・炉温制限の範囲内で目標出口板温を確保し、かつ不
適正な炉内板温分布を回避することが可能となる。した
がって、ヒートバックルやストリップの炉内蛇行の発生
が回避され、目標出口板温も確実に達成される。
とに用意したモデルに基づいて炉内ストリップヒートパ
ターンを作成し、このストリップヒートパターンに基づ
いて求められた目標板温によりス） ＩＪツブの出口板
温を制御するようにしている。これにより、燃料流量制
限・炉温制限の範囲内で目標出口板温を確保し、かつ不
適正な炉内板温分布を回避することが可能となる。した
がって、ヒートバックルやストリップの炉内蛇行の発生
が回避され、目標出口板温も確実に達成される。
このように、本発明によるとき、焼鈍工程における製品
品質の著しい向上・歩留向上を図ることができる。
品質の著しい向上・歩留向上を図ることができる。
第１図は本発明の手順を示すフローチャート、第２図は
本発明を適用した連続焼鈍炉の制御装置のブロック図、
第３図は従来の連続焼鈍炉の制御装置のブロック図、第
４図は従来の制御方法を示すフローチャートである。
本発明を適用した連続焼鈍炉の制御装置のブロック図、
第３図は従来の連続焼鈍炉の制御装置のブロック図、第
４図は従来の制御方法を示すフローチャートである。
Claims (1)
- １、複数ゾーンからなる焼鈍炉において、各ゾーンごと
に炉温と炉内板温の関係を示すモデル及び炉温と燃料流
量の関係を示すモデルを用意し、燃料流量制限、炉温制
限の範囲内で目標出口板温を確保し、且つ、炉内でのス
トリップのヒートバックル及び蛇行の発生を回避する炉
内ストリップヒートパターンを得、該ストリップヒート
パターンに基つき、前記炉温と炉内板温の関係を示すモ
デルを用いて各ゾーンの炉温を計算し、該炉温を炉温設
定値として出側板温を制御することを特徴とする連続焼
鈍炉における板温制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8607288A JPH01259131A (ja) | 1988-04-06 | 1988-04-06 | 連続焼鈍炉における板温制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8607288A JPH01259131A (ja) | 1988-04-06 | 1988-04-06 | 連続焼鈍炉における板温制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01259131A true JPH01259131A (ja) | 1989-10-16 |
Family
ID=13876501
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8607288A Pending JPH01259131A (ja) | 1988-04-06 | 1988-04-06 | 連続焼鈍炉における板温制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01259131A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013100578A (ja) * | 2011-11-08 | 2013-05-23 | Jfe Steel Corp | 連続焼鈍ラインの制御方法および制御装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55119135A (en) * | 1979-03-09 | 1980-09-12 | Nippon Steel Corp | Optimizing control method for heat pattern |
| JPS5952934A (ja) * | 1982-09-20 | 1984-03-27 | Toshiba Corp | 光バイパス中継ネツトワ−ク |
| JPS6056026A (ja) * | 1983-09-08 | 1985-04-01 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 連続焼鈍設備加熱炉の炉温設定方法 |
-
1988
- 1988-04-06 JP JP8607288A patent/JPH01259131A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55119135A (en) * | 1979-03-09 | 1980-09-12 | Nippon Steel Corp | Optimizing control method for heat pattern |
| JPS5952934A (ja) * | 1982-09-20 | 1984-03-27 | Toshiba Corp | 光バイパス中継ネツトワ−ク |
| JPS6056026A (ja) * | 1983-09-08 | 1985-04-01 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 連続焼鈍設備加熱炉の炉温設定方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013100578A (ja) * | 2011-11-08 | 2013-05-23 | Jfe Steel Corp | 連続焼鈍ラインの制御方法および制御装置 |
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