JPH08155527A - 熱間圧延金属帯の冷却装置 - Google Patents
熱間圧延金属帯の冷却装置Info
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- JPH08155527A JPH08155527A JP6306187A JP30618794A JPH08155527A JP H08155527 A JPH08155527 A JP H08155527A JP 6306187 A JP6306187 A JP 6306187A JP 30618794 A JP30618794 A JP 30618794A JP H08155527 A JPH08155527 A JP H08155527A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
- B21B45/02—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
- B21B45/0203—Cooling
- B21B45/0209—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants
- B21B45/0215—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes
- B21B45/0233—Spray nozzles, Nozzle headers; Spray systems
Abstract
(57)【要約】
【目的】 金属帯幅方向の冷却水の流量密度分布の均一
化を簡便に行え、しかも開閉弁のＯＮ／ＯＦＦ時におけ
る非定常時不均一冷却を極力少なくできるコンパクトな
パイプラミナー方式の熱間圧延金属帯の冷却装置を提供
する。 【構成】 熱間仕上げ圧延機出側のランナウトテーブル
上に設けられたパイプラミナー方式の冷却装置におい
て、ヘアピンノズル１に開閉弁３と開度調節弁４を設け
たことを特徴とする熱間圧延金属帯の冷却装置。
化を簡便に行え、しかも開閉弁のＯＮ／ＯＦＦ時におけ
る非定常時不均一冷却を極力少なくできるコンパクトな
パイプラミナー方式の熱間圧延金属帯の冷却装置を提供
する。 【構成】 熱間仕上げ圧延機出側のランナウトテーブル
上に設けられたパイプラミナー方式の冷却装置におい
て、ヘアピンノズル１に開閉弁３と開度調節弁４を設け
たことを特徴とする熱間圧延金属帯の冷却装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、熱間仕上げ圧延機出側
のランナウトテーブル上に設けられたパイプラミナー方
式の熱間圧延金属帯の冷却装置に関する。
のランナウトテーブル上に設けられたパイプラミナー方
式の熱間圧延金属帯の冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に熱間圧延鋼帯は、温度が１２５０
℃近傍のスラブを複数台の圧延機からなる粗圧延機と連
続仕上げ圧延機を用いて所定の板厚に圧延後、ランナウ
トテーブル上に設けられた冷却装置により冷却し、コイ
ラーでコイル状に巻き取って、製造されている。
℃近傍のスラブを複数台の圧延機からなる粗圧延機と連
続仕上げ圧延機を用いて所定の板厚に圧延後、ランナウ
トテーブル上に設けられた冷却装置により冷却し、コイ
ラーでコイル状に巻き取って、製造されている。
【０００３】鋼帯の品質特性は、熱間圧延後の冷却速度
に大きく左右されるが、通常は１０〜２５程度に制御範
囲が分割されている冷却装置により、鋼帯の速度、温
度、熱伝達率に応じてその制御範囲の選択や冷却水の流
量制御を行い、所定の巻取り温度に制御することにより
管理されている。しかし最近ではよりきめ細かく冷却方
法をコントロールして、品質特性を向上させたり、鋼帯
の幅方向や長手方向における品質特性の均一性を向上さ
せる検討が行われるようになってきた。このためには、
上記の巻取り温度だけで制御する従来方法では不十分な
ため、より一層制御性の優れた冷却装置が必要とされ、
たとえば図５〜７に示すような種々のパイプラミナー方
式の冷却装置が提案されている。図で、１はヘアピンノ
ズル、２はヘッダー管、７はオリフィスである。図５の
装置ではヘッダー管２を２重管構造にすることにより、
図６の装置ではヘッダー管２の中央から冷却水を供給す
ることにより、また図７の装置では幅方向の個々のヘア
ピンノズル１にオリフィス７を設け、その圧力を個々の
ヘアピンノズルごとに調整することにより、鋼帯幅方向
の冷却水流量の均一分布を図っている。
に大きく左右されるが、通常は１０〜２５程度に制御範
囲が分割されている冷却装置により、鋼帯の速度、温
度、熱伝達率に応じてその制御範囲の選択や冷却水の流
量制御を行い、所定の巻取り温度に制御することにより
管理されている。しかし最近ではよりきめ細かく冷却方
法をコントロールして、品質特性を向上させたり、鋼帯
の幅方向や長手方向における品質特性の均一性を向上さ
せる検討が行われるようになってきた。このためには、
上記の巻取り温度だけで制御する従来方法では不十分な
ため、より一層制御性の優れた冷却装置が必要とされ、
たとえば図５〜７に示すような種々のパイプラミナー方
式の冷却装置が提案されている。図で、１はヘアピンノ
ズル、２はヘッダー管、７はオリフィスである。図５の
装置ではヘッダー管２を２重管構造にすることにより、
図６の装置ではヘッダー管２の中央から冷却水を供給す
ることにより、また図７の装置では幅方向の個々のヘア
ピンノズル１にオリフィス７を設け、その圧力を個々の
ヘアピンノズルごとに調整することにより、鋼帯幅方向
の冷却水流量の均一分布を図っている。
【０００４】また従来の冷却装置では、過渡的な開閉弁
のＯＮ／ＯＦＦ時において、ウオーターハンマーによっ
て鋼帯幅方向の冷却水流量分布の均一性が劣化したり、
冷却水吐出時の応答性や水切り応答性が悪くなる。この
対策として、実公昭６３ー３７０２号公報にはフラッパ
ーを設けた冷却装置が提案されている。これはラミナー
流の下に邪魔板（フラッパー）を設け、非定常状態時の
水流の方向を変えて鋼帯上に冷却水がかからないように
したものである。なお上記した冷却水吐出時の応答性、
水切り応答性とは、開閉弁の開／閉信号発信から定常状
態になるまでの経過時間およびその間の圧力や流量の変
動量に対する指標で、経過時間が短く、変動量が少ない
とき応答性が良いという。
のＯＮ／ＯＦＦ時において、ウオーターハンマーによっ
て鋼帯幅方向の冷却水流量分布の均一性が劣化したり、
冷却水吐出時の応答性や水切り応答性が悪くなる。この
対策として、実公昭６３ー３７０２号公報にはフラッパ
ーを設けた冷却装置が提案されている。これはラミナー
流の下に邪魔板（フラッパー）を設け、非定常状態時の
水流の方向を変えて鋼帯上に冷却水がかからないように
したものである。なお上記した冷却水吐出時の応答性、
水切り応答性とは、開閉弁の開／閉信号発信から定常状
態になるまでの経過時間およびその間の圧力や流量の変
動量に対する指標で、経過時間が短く、変動量が少ない
とき応答性が良いという。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図５に
示すヘッダー管を２重管構造にする方法や図６に示すヘ
ッダー管の中央から冷却水を供給する方法では、定常時
においても幅方向の冷却水流量の均一分布を十分に達成
できない。図７に示す個々のヘアピンノズルにオリフィ
スを設け、その圧力を個々のヘアピンノズルごとに調整
する方法では、リング状のオリフィスを多種多量に用意
する必要があり、しかもそのセッティングに長時間を要
する。
示すヘッダー管を２重管構造にする方法や図６に示すヘ
ッダー管の中央から冷却水を供給する方法では、定常時
においても幅方向の冷却水流量の均一分布を十分に達成
できない。図７に示す個々のヘアピンノズルにオリフィ
スを設け、その圧力を個々のヘアピンノズルごとに調整
する方法では、リング状のオリフィスを多種多量に用意
する必要があり、しかもそのセッティングに長時間を要
する。
【０００６】実公昭６３ー３７０２号公報に記載された
フラッパーを設けた冷却装置では、無駄水が多量に発生
し、また装置が複雑で大型化する。またこの装置におい
ては、高さ方向にスペースを必要とするため金属帯とヘ
アピンノズルとの距離が長くなり冷却水のラミナー長が
切れて、冷却水は金属帯に到達する時点で乱流域とな
り、その冷却能が低下する。それを防ぐために、ノズル
径を大きくし流量を増して流速を遅くしたり、全体の流
量を抑えヘッダー管の本数を減らし１本当たりの流量を
増加したりして、ラミナー長を長くすることも考えられ
るが、いずれも幅方向の冷却むらを引き起こす恐れがあ
り有効な方法ではない。
フラッパーを設けた冷却装置では、無駄水が多量に発生
し、また装置が複雑で大型化する。またこの装置におい
ては、高さ方向にスペースを必要とするため金属帯とヘ
アピンノズルとの距離が長くなり冷却水のラミナー長が
切れて、冷却水は金属帯に到達する時点で乱流域とな
り、その冷却能が低下する。それを防ぐために、ノズル
径を大きくし流量を増して流速を遅くしたり、全体の流
量を抑えヘッダー管の本数を減らし１本当たりの流量を
増加したりして、ラミナー長を長くすることも考えられ
るが、いずれも幅方向の冷却むらを引き起こす恐れがあ
り有効な方法ではない。
【０００７】本発明はこのような問題を解決するために
なされたもので、金属帯幅方向の冷却水の流量密度分布
の均一化を簡便に行え、しかも開閉弁のＯＮ／ＯＦＦ時
における非定常時不均一冷却を極力少なくできるコンパ
クトなパイプラミナー方式の熱間圧延金属帯の冷却装置
を提供することを目的とする。
なされたもので、金属帯幅方向の冷却水の流量密度分布
の均一化を簡便に行え、しかも開閉弁のＯＮ／ＯＦＦ時
における非定常時不均一冷却を極力少なくできるコンパ
クトなパイプラミナー方式の熱間圧延金属帯の冷却装置
を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題は、熱間仕上げ
圧延機出側のランナウトテーブル上に設けられたパイプ
ラミナー方式の冷却装置において、ヘアピンノズルに開
閉弁と開度調節弁を設けたことを特徴とする熱間圧延金
属帯の冷却装置により解決される。
圧延機出側のランナウトテーブル上に設けられたパイプ
ラミナー方式の冷却装置において、ヘアピンノズルに開
閉弁と開度調節弁を設けたことを特徴とする熱間圧延金
属帯の冷却装置により解決される。
【０００９】
【作用】従来装置の開閉弁のＯＮ／ＯＦＦ時における非
定常時不均一冷却は、ヘッダー管がサイホン機構になっ
ており、また開閉弁が吐出口より離れた位置にあるため
と考えられる。そこでヘアピンノズルに開閉弁を設ける
ことにより、過渡的な開閉弁のＯＮ／ＯＦＦ時に起こる
ウオーターハンマーをヘッダー部で吸収させ、ほとんど
無視できる程度にできる。また開閉弁の位置が吐出口の
近くにくるので、冷却水吐出時の応答性や水切り時の応
答性も向上させることができる。
定常時不均一冷却は、ヘッダー管がサイホン機構になっ
ており、また開閉弁が吐出口より離れた位置にあるため
と考えられる。そこでヘアピンノズルに開閉弁を設ける
ことにより、過渡的な開閉弁のＯＮ／ＯＦＦ時に起こる
ウオーターハンマーをヘッダー部で吸収させ、ほとんど
無視できる程度にできる。また開閉弁の位置が吐出口の
近くにくるので、冷却水吐出時の応答性や水切り時の応
答性も向上させることができる。
【００１０】ヘアピンノズルに開度調節弁を設けること
により、金属帯幅方向の冷却水の流量密度分布を均一化
でき、しかも簡便にその設定を行うことができる。ヘア
ピンノズルに開閉弁と開度調節弁を取り付けるだけなの
で、特に大掛かりな装置を必要とせず、冷却装置全体を
コンパクトにできる。
により、金属帯幅方向の冷却水の流量密度分布を均一化
でき、しかも簡便にその設定を行うことができる。ヘア
ピンノズルに開閉弁と開度調節弁を取り付けるだけなの
で、特に大掛かりな装置を必要とせず、冷却装置全体を
コンパクトにできる。
【００１１】
【実施例】図１に本発明の一実施例である冷却装置の断
面図を、また図２に本発明の別の一実施例である冷却装
置の断面図を示す。図で、１はヘアピンノズル、２はヘ
ッダー管、３は開閉弁、４は開度調節弁、５は回転アー
ム、６は整流器である。いずれもブロック状の鋼材から
機械加工で製造されており、ヘアピンノズル１とヘッダ
ー管２が一体化されている。また図では、１つのブロッ
クは半割れの２つの部分からなり、これらがボルトで結
合された構造になっている。ヘッダー管２は角形の断面
を有しており、多数のヘアピンノズル１に冷却水を供給
する上で十分な大きさの断面積になっている。なお幅方
向に多数のヘアピンノズル１設けるには、ノズル１本に
ついて１つのブロックとしこれを横につないでも、また
１つのブロックに複数個のノズルを加工しても良い。
面図を、また図２に本発明の別の一実施例である冷却装
置の断面図を示す。図で、１はヘアピンノズル、２はヘ
ッダー管、３は開閉弁、４は開度調節弁、５は回転アー
ム、６は整流器である。いずれもブロック状の鋼材から
機械加工で製造されており、ヘアピンノズル１とヘッダ
ー管２が一体化されている。また図では、１つのブロッ
クは半割れの２つの部分からなり、これらがボルトで結
合された構造になっている。ヘッダー管２は角形の断面
を有しており、多数のヘアピンノズル１に冷却水を供給
する上で十分な大きさの断面積になっている。なお幅方
向に多数のヘアピンノズル１設けるには、ノズル１本に
ついて１つのブロックとしこれを横につないでも、また
１つのブロックに複数個のノズルを加工しても良い。
【００１２】ボルトネジの上下移動によって開度を変え
られる構造の開度調節弁４は各ヘアピンノズル１に取り
付けてあるため、金属帯の幅方向の冷却水の流量密度を
簡単に調整でき、流量密度分布を均一化できるようにな
った。なお開度調節弁４は上記のようなネジ機構である
必要はなく、ヘアピンノズル１の管断面積を絞れるもの
であればどんなものでもよい。
られる構造の開度調節弁４は各ヘアピンノズル１に取り
付けてあるため、金属帯の幅方向の冷却水の流量密度を
簡単に調整でき、流量密度分布を均一化できるようにな
った。なお開度調節弁４は上記のようなネジ機構である
必要はなく、ヘアピンノズル１の管断面積を絞れるもの
であればどんなものでもよい。
【００１３】開閉弁３がヘアピンノズル１に設けてある
ため従来装置に比べ、過渡的な開閉弁のＯＮ／ＯＦＦ時
に起こるウオーターハンマーの発生をほとんど無視でき
る程度まで減少でき、また従来装置に比べ、開閉弁３が
吐出口のより近くにあるので冷却水吐出時の応答性や水
切り時の応答性を向上させることができた。
ため従来装置に比べ、過渡的な開閉弁のＯＮ／ＯＦＦ時
に起こるウオーターハンマーの発生をほとんど無視でき
る程度まで減少でき、また従来装置に比べ、開閉弁３が
吐出口のより近くにあるので冷却水吐出時の応答性や水
切り時の応答性を向上させることができた。
【００１４】図１と図２の違いはこの開閉弁３の動作方
向であり、図１では垂直方向に回転して、また図２では
回転アーム５を用い水平方向に回転して弁の開閉が行え
る。なお多数のヘアピンノズル１の開閉は同時に行える
機構になっている。図ではいずれも開の状態を示してい
るが、開閉弁３を９０度回転すると閉の状態になり、冷
却水の供給を止めることができる。
向であり、図１では垂直方向に回転して、また図２では
回転アーム５を用い水平方向に回転して弁の開閉が行え
る。なお多数のヘアピンノズル１の開閉は同時に行える
機構になっている。図ではいずれも開の状態を示してい
るが、開閉弁３を９０度回転すると閉の状態になり、冷
却水の供給を止めることができる。
【００１５】また図２では開閉弁３の開閉を行う回転ア
ーム５を装置の外面に設けているので、図１の場合に比
べ機械加工が容易になり、装置コストの低廉化が可能と
なる。
ーム５を装置の外面に設けているので、図１の場合に比
べ機械加工が容易になり、装置コストの低廉化が可能と
なる。
【００１６】図３に本発明のさらに別の一実施例である
冷却装置の断面図を示す。これは装置コスト低減のた
め、ヘアピンノズル１とヘッダー管２を一体化せず、ヘ
ッダー管２にパイプを用い、それにヘアピンノズル１を
取り付けたものである。開閉弁３の動作は、図２の場合
と同様、回転アーム５を水平方向に回転して行う。構造
上は上記のごとく図１や図２の場合と異なるが、その機
能は図１や図２の場合と全く同じである。図３には開閉
弁３の開の状態を示してあるが、閉の状態は図４に示す
ようになる。
冷却装置の断面図を示す。これは装置コスト低減のた
め、ヘアピンノズル１とヘッダー管２を一体化せず、ヘ
ッダー管２にパイプを用い、それにヘアピンノズル１を
取り付けたものである。開閉弁３の動作は、図２の場合
と同様、回転アーム５を水平方向に回転して行う。構造
上は上記のごとく図１や図２の場合と異なるが、その機
能は図１や図２の場合と全く同じである。図３には開閉
弁３の開の状態を示してあるが、閉の状態は図４に示す
ようになる。
【００１７】なお図１、図２、図３のヘアピンノズル１
の先端には整流器６が設けられているが、これによりよ
り均一な冷却を行うことが可能になる。
の先端には整流器６が設けられているが、これによりよ
り均一な冷却を行うことが可能になる。
【００１８】本発明の装置は以上のごとく非常にコンパ
クトなため、金属帯とヘアピンノズルとの距離をラミナ
ー長の関係で決定できるので、冷却能を高めしかも冷却
水量を最小量に抑えることが可能となる。またヘアピン
ノズルの部分は鋼材にドリルで穴を開けて製造できるの
で、今まで以上にノズルピッチを小さくでき、ノズル間
の冷却能の差を小さくできる。さらに各ヘアピンノズル
ごとに設けた開閉弁や開度調節弁を個々に、あるいはグ
ループ単位でオンラインで操作できる制御系を設けるこ
とにより、金属帯に要求される品質特性に応じて冷却能
をきめ細かく変えることができ、また金属帯の幅が異な
ったり、蛇行などの現象が生じた場合でも容易に対応が
可能となる。
クトなため、金属帯とヘアピンノズルとの距離をラミナ
ー長の関係で決定できるので、冷却能を高めしかも冷却
水量を最小量に抑えることが可能となる。またヘアピン
ノズルの部分は鋼材にドリルで穴を開けて製造できるの
で、今まで以上にノズルピッチを小さくでき、ノズル間
の冷却能の差を小さくできる。さらに各ヘアピンノズル
ごとに設けた開閉弁や開度調節弁を個々に、あるいはグ
ループ単位でオンラインで操作できる制御系を設けるこ
とにより、金属帯に要求される品質特性に応じて冷却能
をきめ細かく変えることができ、また金属帯の幅が異な
ったり、蛇行などの現象が生じた場合でも容易に対応が
可能となる。
【００１９】
【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、 金属帯幅方向の冷却水の流量密度分布の均
一化を簡便に行え、しかも開閉弁のＯＮ／ＯＦＦ時の非
定常時不均一冷却を極力少なくできるコンパクトなパイ
プラミナー方式の熱間圧延金属帯の冷却装置を提供でき
る。
いるので、 金属帯幅方向の冷却水の流量密度分布の均
一化を簡便に行え、しかも開閉弁のＯＮ／ＯＦＦ時の非
定常時不均一冷却を極力少なくできるコンパクトなパイ
プラミナー方式の熱間圧延金属帯の冷却装置を提供でき
る。
【図１】本発明の一実施例であるパイプラミナー方式の
冷却装置の断面図である。
冷却装置の断面図である。
【図２】本発明の別の一実施例であるパイプラミナー方
式の冷却装置の断面図である。
式の冷却装置の断面図である。
【図３】本発明のさらに別の一実施例であるパイプラミ
ナー方式の冷却装置の断面図である。
ナー方式の冷却装置の断面図である。
【図４】図３の冷却装置において、開閉弁を閉にしたと
きの図である。
きの図である。
【図５】ヘッダー管を２重管としたパイプラミナー方式
の冷却装置の従来例を示す図である。
の冷却装置の従来例を示す図である。
【図６】ヘッダー管の中央から冷却水を供給するパイプ
ラミナー方式の冷却装置の従来例を示す図である。
ラミナー方式の冷却装置の従来例を示す図である。
【図７】個々のヘアピンノズルにオリフィスを設けたパ
イプラミナー方式の冷却装置の従来例を示す図である。
イプラミナー方式の冷却装置の従来例を示す図である。
１ ヘアピンノズル ３ 開閉弁 ４ 開度調節弁
Claims (1)
- 【請求項１】 熱間仕上げ圧延機出側のランナウトテー
ブル上に設けられたパイプラミナー方式の冷却装置にお
いて、ヘアピンノズルに開閉弁と開度調節弁を設けたこ
とを特徴とする熱間圧延金属帯の冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6306187A JPH08155527A (ja) | 1994-12-09 | 1994-12-09 | 熱間圧延金属帯の冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6306187A JPH08155527A (ja) | 1994-12-09 | 1994-12-09 | 熱間圧延金属帯の冷却装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08155527A true JPH08155527A (ja) | 1996-06-18 |
Family
ID=17954072
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6306187A Withdrawn JPH08155527A (ja) | 1994-12-09 | 1994-12-09 | 熱間圧延金属帯の冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08155527A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0924003A2 (de) * | 1997-12-18 | 1999-06-23 | VOEST-ALPINE Industrieanlagenbau GmbH | Kühlvorrichtung zum Kühlen eines heissen bewegten Metallbandes |
| JP2013013937A (ja) * | 2012-08-06 | 2013-01-24 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | 冷却装置 |
| DE102017206540A1 (de) * | 2017-04-18 | 2018-10-18 | Sms Group Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zum Kühlen von Metallbändern oder -blechen |
-
1994
- 1994-12-09 JP JP6306187A patent/JPH08155527A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0924003A2 (de) * | 1997-12-18 | 1999-06-23 | VOEST-ALPINE Industrieanlagenbau GmbH | Kühlvorrichtung zum Kühlen eines heissen bewegten Metallbandes |
| EP0924003A3 (de) * | 1997-12-18 | 2000-08-16 | VOEST-ALPINE Industrieanlagenbau GmbH | Kühlvorrichtung zum Kühlen eines heissen bewegten Metallbandes |
| US6178768B1 (en) | 1997-12-18 | 2001-01-30 | Voest-Alpine Indstrienlagenbau Gmbh | Cooling device for cooling a hot, moving metal strip |
| JP2013013937A (ja) * | 2012-08-06 | 2013-01-24 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | 冷却装置 |
| DE102017206540A1 (de) * | 2017-04-18 | 2018-10-18 | Sms Group Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zum Kühlen von Metallbändern oder -blechen |
| US11534809B2 (en) | 2017-04-18 | 2022-12-27 | Sms Group Gmbh | Device for cooling metal strips or sheets |
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