JPH10183224A - 溶融炉から取鍋への液状鋼鉄の湯出しを改善する方法および装置 - Google Patents
溶融炉から取鍋への液状鋼鉄の湯出しを改善する方法および装置Info
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- JPH10183224A JPH10183224A JP31085797A JP31085797A JPH10183224A JP H10183224 A JPH10183224 A JP H10183224A JP 31085797 A JP31085797 A JP 31085797A JP 31085797 A JP31085797 A JP 31085797A JP H10183224 A JPH10183224 A JP H10183224A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- B22D37/00—Controlling or regulating the pouring of molten metal from a casting melt-holding vessel
- B22D37/005—Shielding the molten metal stream
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
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- C21C7/0037—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00 by injecting powdered material
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 多大なプロセス費用および冶金費用、例えば
脱酸素のためのアルミニウムの使用または二次冶金領域
での脱気段階の使用を少なくするのみかまたはそれを完
全に避けることさえ可能とする、溶融炉から取鍋への液
状鋼鉄の湯出しを改善する方法および装置の提供 【解決手段】 溶融炉から取鍋への液状鋼鉄の湯出しを
全湯出し時間にわたって改善する方法において、炉の湯
口と取鍋の底部あるいは取鍋中の鋼鉄との間に>1ba
rの圧力の酸素不含雰囲気を生じさせる。
脱酸素のためのアルミニウムの使用または二次冶金領域
での脱気段階の使用を少なくするのみかまたはそれを完
全に避けることさえ可能とする、溶融炉から取鍋への液
状鋼鉄の湯出しを改善する方法および装置の提供 【解決手段】 溶融炉から取鍋への液状鋼鉄の湯出しを
全湯出し時間にわたって改善する方法において、炉の湯
口と取鍋の底部あるいは取鍋中の鋼鉄との間に>1ba
rの圧力の酸素不含雰囲気を生じさせる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、溶融炉から取鍋への液
状鋼鉄の湯出しを全湯出し時間にわたって改善する方法
および装置に関する。
状鋼鉄の湯出しを全湯出し時間にわたって改善する方法
および装置に関する。
【0002】
【従来の技術】粗鋼鉄を例えば吹き込み転炉または電気
炉から湯出しする際に、液状鋼鉄は約3〜6mにわたっ
て空気を通って取鍋中に自由落下する。この自由落下の
間に液状鋼鉄流は、1barの大気圧に比べて低下する
静圧Pstによって、取鍋中に生ずる液状鋼鉄柱中に空気
を随伴する取鍋の鋳造用鋼鉄の──Pst(<1 ba
r)とPdyn.に分かれる──圧力挙動は次の式(1)で
書き表すことができる: Pges (全圧)= Pst(静圧) + Pdyn.(動圧)= 1 bar (1) 表面および大きい落差を持ち外見的に溶鉄噴射ポンプと
見える液状鋼鉄柱は、取鍋の鋼鉄溶融物中に空気を吸引
して、不可避的に酸素および窒素を帯同し、そこにおい
てN2 およびO2 元素は物理的におよび化学的に溶解さ
れる。溶解した元素の形および窒化物および酸化物の形
での窒素および酸素の鋼鉄溶融物への吸収は材料の性質
および鋼鉄製品の品質を低下させる同時に合金要素およ
び処理時間、特に二次冶金の分野においてのそれらに多
大な費用を必要とさせる。
炉から湯出しする際に、液状鋼鉄は約3〜6mにわたっ
て空気を通って取鍋中に自由落下する。この自由落下の
間に液状鋼鉄流は、1barの大気圧に比べて低下する
静圧Pstによって、取鍋中に生ずる液状鋼鉄柱中に空気
を随伴する取鍋の鋳造用鋼鉄の──Pst(<1 ba
r)とPdyn.に分かれる──圧力挙動は次の式(1)で
書き表すことができる: Pges (全圧)= Pst(静圧) + Pdyn.(動圧)= 1 bar (1) 表面および大きい落差を持ち外見的に溶鉄噴射ポンプと
見える液状鋼鉄柱は、取鍋の鋼鉄溶融物中に空気を吸引
して、不可避的に酸素および窒素を帯同し、そこにおい
てN2 およびO2 元素は物理的におよび化学的に溶解さ
れる。溶解した元素の形および窒化物および酸化物の形
での窒素および酸素の鋼鉄溶融物への吸収は材料の性質
および鋼鉄製品の品質を低下させる同時に合金要素およ
び処理時間、特に二次冶金の分野においてのそれらに多
大な費用を必要とさせる。
【0003】製鋼所での経験によって、鋳鉄の場合に炉
と取鍋底部との間の落差が約180mmの場合に1トン
の鋼鉄当たり約1m3 の空気が吸い込まれる。このこと
は210NL/トン(鋼鉄)または約300g (酸素)
の酸素吸収量あるいは脱酸素のための約340g のアル
ミニウム消費量あるいは約637g のアルミナ脱酸素生
成物をもたらし、アルミナ脱酸素生成物の一部は取鍋ス
ラッジ中に析出し(精製)あるいは酸化物の純度の低下
の原因になる。同時に鋼鉄中に970L(窒素)/トン
(鋼鉄)または987.5g (窒素)/トン(鋼鉄)の
窒素が入り込み、その一部は鋼鉄中に溶解しそして鋼鉄
を窒化し、この窒化が鋼鉄製品の品質に欠陥をもたら
す。
と取鍋底部との間の落差が約180mmの場合に1トン
の鋼鉄当たり約1m3 の空気が吸い込まれる。このこと
は210NL/トン(鋼鉄)または約300g (酸素)
の酸素吸収量あるいは脱酸素のための約340g のアル
ミニウム消費量あるいは約637g のアルミナ脱酸素生
成物をもたらし、アルミナ脱酸素生成物の一部は取鍋ス
ラッジ中に析出し(精製)あるいは酸化物の純度の低下
の原因になる。同時に鋼鉄中に970L(窒素)/トン
(鋼鉄)または987.5g (窒素)/トン(鋼鉄)の
窒素が入り込み、その一部は鋼鉄中に溶解しそして鋼鉄
を窒化し、この窒化が鋼鉄製品の品質に欠陥をもたら
す。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】それ故に本発明の課題
は、上記の欠点を避けること、特に多大なプロセス費用
および冶金費用、例えば脱酸素のためのアルミニウムの
使用または二次冶金領域での脱気段階の使用を少なくす
るのみかまたはそれを完全に避けることさえ可能とす
る。
は、上記の欠点を避けること、特に多大なプロセス費用
および冶金費用、例えば脱酸素のためのアルミニウムの
使用または二次冶金領域での脱気段階の使用を少なくす
るのみかまたはそれを完全に避けることさえ可能とす
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】この課題は驚くべきこと
に本発明に従って炉の湯口と取鍋の底部あるいは取鍋中
の鋼鉄との間に>1barの圧力の酸素不含雰囲気を生
じさせることによって簡単に解決される。本発明の方法
の別の実施形態は請求項2〜6から明らかである。従っ
て液状鋼鉄の落差にわたり、周囲に対して十分に包被さ
れた酸素不含雰囲気を──殊にアルゴンの導入によって
──過圧状態で生じさせることにより、問題の空気の帯
同およびそれ故に多量の酸素の帯同を回避することがで
きる。本発明で達成できる多数の利益は以下の通りであ
る: − 通例のAlで脱酸素化する鋼鉄の場合に約1kg
(Al)/トン(鋼鉄)のAl消費量においては、約3
40g (Al)/トン(鋼鉄)の脱酸素剤が節約され
る。 − 鋼鉄中に残留する酸化アルミニウムの様な酸化物の
含有量が少ないことによって酸化物純度が改善される。 − 鋼鉄の窒化を減らすことは電気製鋼にとって特に重
要である。何故ならば、電気製鋼では電極の領域に比較
的に多量の含有量で窒素が溶融物中に入り込むからであ
る。
に本発明に従って炉の湯口と取鍋の底部あるいは取鍋中
の鋼鉄との間に>1barの圧力の酸素不含雰囲気を生
じさせることによって簡単に解決される。本発明の方法
の別の実施形態は請求項2〜6から明らかである。従っ
て液状鋼鉄の落差にわたり、周囲に対して十分に包被さ
れた酸素不含雰囲気を──殊にアルゴンの導入によって
──過圧状態で生じさせることにより、問題の空気の帯
同およびそれ故に多量の酸素の帯同を回避することがで
きる。本発明で達成できる多数の利益は以下の通りであ
る: − 通例のAlで脱酸素化する鋼鉄の場合に約1kg
(Al)/トン(鋼鉄)のAl消費量においては、約3
40g (Al)/トン(鋼鉄)の脱酸素剤が節約され
る。 − 鋼鉄中に残留する酸化アルミニウムの様な酸化物の
含有量が少ないことによって酸化物純度が改善される。 − 鋼鉄の窒化を減らすことは電気製鋼にとって特に重
要である。何故ならば、電気製鋼では電極の領域に比較
的に多量の含有量で窒素が溶融物中に入り込むからであ
る。
【0006】本発明の方法を実施するための装置は、炉
湯口と取鍋との間に取鍋ドームが配置されておりそして
取鍋に少なくとも1つのガス供給手段が連結されている
構成を有している。酸化および窒化を減少させるための
並びに液状鋼鉄を精錬するための装置上の別の有利な構
成要件は請求項7〜18から明らかである。この場合、
取鍋ドームは取鍋中に生じさせた酸素不含雰囲気を溶融
炉の下方、即ち溶融容器の炉湯口から取鍋縁部までの雰
囲気に対して包被するのに役立つ。即ち、この目的のた
めには再酸化保護に役立ち、炉湯口から取鍋ドームに突
出する管──好ましくは耐熱性材料で造られたもの──
も有利に寄与し、この管は液状鋼鉄を取鍋ドームあるい
は取鍋中にまとめて案内する。ガスの供給、例えば──
場合によっては管状に構成された──掃気ユニット(S
puelsteinen)および/または掃気管による
ガス供給は酸素不含雰囲気を保証し、その際に取鍋には
有利には液状鋼鉄で満たす前に既にアルゴンまたは他の
相違するガスが吹き込まれそして過剰圧の酸素不含雰囲
気を生じさせてあるべきである。この場合、流入するガ
ス量の圧力を全湯出し時間にわたり調整するかまたは制
御しそして一定に維持し、場合によってはガス量を圧力
制御手段によって調整しそして一定に維持するのが有利
である。
湯口と取鍋との間に取鍋ドームが配置されておりそして
取鍋に少なくとも1つのガス供給手段が連結されている
構成を有している。酸化および窒化を減少させるための
並びに液状鋼鉄を精錬するための装置上の別の有利な構
成要件は請求項7〜18から明らかである。この場合、
取鍋ドームは取鍋中に生じさせた酸素不含雰囲気を溶融
炉の下方、即ち溶融容器の炉湯口から取鍋縁部までの雰
囲気に対して包被するのに役立つ。即ち、この目的のた
めには再酸化保護に役立ち、炉湯口から取鍋ドームに突
出する管──好ましくは耐熱性材料で造られたもの──
も有利に寄与し、この管は液状鋼鉄を取鍋ドームあるい
は取鍋中にまとめて案内する。ガスの供給、例えば──
場合によっては管状に構成された──掃気ユニット(S
puelsteinen)および/または掃気管による
ガス供給は酸素不含雰囲気を保証し、その際に取鍋には
有利には液状鋼鉄で満たす前に既にアルゴンまたは他の
相違するガスが吹き込まれそして過剰圧の酸素不含雰囲
気を生じさせてあるべきである。この場合、流入するガ
ス量の圧力を全湯出し時間にわたり調整するかまたは制
御しそして一定に維持し、場合によってはガス量を圧力
制御手段によって調整しそして一定に維持するのが有利
である。
【0007】
【実施例】本発明の別の実施態様および長所は特許請求
の範囲および図面に概略的に示した本発明の実施例によ
る以下の説明から明らかである。ただし図面は炉湯口と
取鍋との間に本発明に従う再酸化保護手段を備えた直流
電気炉を例示しており、即ち本発明は直流炉または向流
炉として形成されていてもよい電気炉に適しているだけ
でなく、吹き込み転炉(Blasstahlkonve
rter)または誘導電気炉にも適している。
の範囲および図面に概略的に示した本発明の実施例によ
る以下の説明から明らかである。ただし図面は炉湯口と
取鍋との間に本発明に従う再酸化保護手段を備えた直流
電気炉を例示しており、即ち本発明は直流炉または向流
炉として形成されていてもよい電気炉に適しているだけ
でなく、吹き込み転炉(Blasstahlkonve
rter)または誘導電気炉にも適している。
【0008】炉(1)中で電極(2)によって粗鋼を溶
融し、スラッジ層(4)で被われた粗鋼溶融物(3)は
凹室(5)が湯口側に形成された溶融容器中に存在して
いる。この溶融容器は凹室(5)の領域の底部に炉湯口
(6)を有しており、湯口は底部閉鎖手段(7)(フラ
ップまたはすべり弁)で閉鎖することができる。電気炉
(1)の溶融容器はスラッジなしに湯出しするために回
転装置(9)を配備しており、この回転装置は回転シリ
ンダー(9.1)によって動かすことができる。
融し、スラッジ層(4)で被われた粗鋼溶融物(3)は
凹室(5)が湯口側に形成された溶融容器中に存在して
いる。この溶融容器は凹室(5)の領域の底部に炉湯口
(6)を有しており、湯口は底部閉鎖手段(7)(フラ
ップまたはすべり弁)で閉鎖することができる。電気炉
(1)の溶融容器はスラッジなしに湯出しするために回
転装置(9)を配備しており、この回転装置は回転シリ
ンダー(9.1)によって動かすことができる。
【0009】炉湯口(6)の下方に取鍋(11)が配置
されており、この取鍋では取鍋用閉鎖手段(12)およ
び──実施例では──掃気ユニット(13)あるいは
(13.1)がアルゴンまたは他のガスを導入するため
に取鍋底部並びに取鍋壁部に設けられており、更に取鍋
縁部から取鍋内部空間(11.1)中に案内された掃気
管(13.2)が示されている。取鍋(11)は、取鍋
(11)の持ち上げ−および引き下げ装置(23)を備
えた取鍋用車両(22)の上に配置されており、それに
伴って炉湯口(6)あるいは底部閉鎖手段(7)、と取
鍋(11)を取鍋縁部から上方に包み込む取鍋ドーム
(10)の開口(10.2)との間に僅かな隙間が設け
られている。
されており、この取鍋では取鍋用閉鎖手段(12)およ
び──実施例では──掃気ユニット(13)あるいは
(13.1)がアルゴンまたは他のガスを導入するため
に取鍋底部並びに取鍋壁部に設けられており、更に取鍋
縁部から取鍋内部空間(11.1)中に案内された掃気
管(13.2)が示されている。取鍋(11)は、取鍋
(11)の持ち上げ−および引き下げ装置(23)を備
えた取鍋用車両(22)の上に配置されており、それに
伴って炉湯口(6)あるいは底部閉鎖手段(7)、と取
鍋(11)を取鍋縁部から上方に包み込む取鍋ドーム
(10)の開口(10.2)との間に僅かな隙間が設け
られている。
【0010】取鍋縁部に連結され、炉湯口(6)までの
距離を橋架けする取鍋ドーム(10)は水平におよび/
または垂直に回転することができる。即ち、取鍋ドーム
は湯出しの間および後に合金化剤および脱酸素剤(1
7)を添加するための開口(18)を有している。取鍋
(11)の内部空間(11.1)は炉湯口(6)の開放
の前に、従って炉(1)を空にする前に好ましくはアル
ゴンまたは他のガスを底部の掃気ユニット(13)、あ
るいは取鍋底部の近くの取鍋壁に配置された掃気ユニッ
ト(13.1)および/または掃気管(13.2)を通
して吹き込み、過剰圧状態の酸素不含雰囲気を生じさ
せ、この雰囲気をドーム空間(10.1)にまで生じさ
せる。それ故に炉湯口(6)の開放後に取鍋(11)中
に流入する液状鋼鉄は酸素を引き込まない。電気炉
(1)から取鍋(11)中に鋼鉄を流して空にする際に
注ぎ込む鋼鉄(14)の再酸化保護の手助けは、取鍋ド
ーム(10)あるいは取鍋(11)中に鋼鉄をまとめて
導入するための耐熱性材料より成る短い管(8)によっ
て達成される。酸素不含の過圧雰囲気は取鍋底部の上、
あるいは取鍋(11)中に生じる液状鋼鉄(16)の液
状噴入浴のスラッジ(15)の上で保持される。従って
全湯出し時間の間に、液状鋼鉄が空気不含気相を通って
取鍋中に落下する。
距離を橋架けする取鍋ドーム(10)は水平におよび/
または垂直に回転することができる。即ち、取鍋ドーム
は湯出しの間および後に合金化剤および脱酸素剤(1
7)を添加するための開口(18)を有している。取鍋
(11)の内部空間(11.1)は炉湯口(6)の開放
の前に、従って炉(1)を空にする前に好ましくはアル
ゴンまたは他のガスを底部の掃気ユニット(13)、あ
るいは取鍋底部の近くの取鍋壁に配置された掃気ユニッ
ト(13.1)および/または掃気管(13.2)を通
して吹き込み、過剰圧状態の酸素不含雰囲気を生じさ
せ、この雰囲気をドーム空間(10.1)にまで生じさ
せる。それ故に炉湯口(6)の開放後に取鍋(11)中
に流入する液状鋼鉄は酸素を引き込まない。電気炉
(1)から取鍋(11)中に鋼鉄を流して空にする際に
注ぎ込む鋼鉄(14)の再酸化保護の手助けは、取鍋ド
ーム(10)あるいは取鍋(11)中に鋼鉄をまとめて
導入するための耐熱性材料より成る短い管(8)によっ
て達成される。酸素不含の過圧雰囲気は取鍋底部の上、
あるいは取鍋(11)中に生じる液状鋼鉄(16)の液
状噴入浴のスラッジ(15)の上で保持される。従って
全湯出し時間の間に、液状鋼鉄が空気不含気相を通って
取鍋中に落下する。
【0011】ドームおよび取鍋空間(10.1、11.
1)の過剰圧は圧力測定装置で測定し、そしてアルゴン
のガス流(NL/分)およびガスは、取鍋ドーム(1
0)の上部開口(10.2)までの全取鍋領域で>1b
arの所望の過剰圧で支配される様に制御または調整す
る。過剰圧は圧力制御手段(21)によっても調整する
ことができ、一定に維持できる。この圧力調整装置はガ
ス量(20)を炉(1)から取鍋(11)中への全湯出
し時間の間、調整する。
1)の過剰圧は圧力測定装置で測定し、そしてアルゴン
のガス流(NL/分)およびガスは、取鍋ドーム(1
0)の上部開口(10.2)までの全取鍋領域で>1b
arの所望の過剰圧で支配される様に制御または調整す
る。過剰圧は圧力制御手段(21)によっても調整する
ことができ、一定に維持できる。この圧力調整装置はガ
ス量(20)を炉(1)から取鍋(11)中への全湯出
し時間の間、調整する。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の方法を実施するための1実施態
様を図示したものである。
様を図示したものである。
1・・・炉 2・・・電極 3・・・粗鋼溶融物 4・・・スラッジ層 5・・・凹室 6・・・湯口 7・・・底部閉鎖手段 8・・・管 9・・・回転装置 10・・・ドーム 10.1・・・ドーム空間 11・・・取鍋 11.1・・・取鍋内部空間 12・・・取鍋閉鎖手段 13、13.1・・・掃気ユニット 13.2・・・掃気管 14・・・注ぎ込む鋼鉄 15・・・スラッジ 16・・・液状鋼鉄 17・・・脱酸素剤 18・・・開口 19・・・圧力測定装置 20・・・ガス 21・・・圧力制御手段 22・・・取鍋用車両 23・・・持ち上げ−および引き下げ装置
Claims (15)
- 【請求項1】 溶融炉から取鍋への液状鋼鉄の湯出しを
全湯出し時間にわたって改善する方法において、炉の湯
口と取鍋の底部あるいは取鍋中の鋼鉄との間に>1ba
rの圧力の酸素不含雰囲気を生じさせることを特徴とす
る、上記方法。 - 【請求項2】 圧力を全湯出し時間にわたって流入ガス
量により調整または制御しそして一定に維持する請求項
1に記載の方法。 - 【請求項3】 ガス量を圧力制御によって調整しそして
一定に維持する請求項1に記載の方法。 - 【請求項4】 アルゴン雰囲気を生じさせる請求項1〜
3のいずれか一つに記載の方法。 - 【請求項5】 一部がCO/CO2 および/またはN2
より成る雰囲気を生じさせる請求項1〜4のいずれか一
つに記載の方法。 - 【請求項6】 請求項1に記載の方法を実施する装置に
おいて、炉湯口(6)と取鍋(11)との間に取鍋ドー
ム(10)が配置されておりそして取鍋に少なくとも1
つのガス供給手段(13;13.1;13.2)が連結
されていることを特徴とする、上記装置。 - 【請求項7】 取鍋ドーム(10)が水平に回転可能で
ある請求項6に記載の装置。 - 【請求項8】 取鍋ドーム(10)が垂直に回転可能で
ある請求項6に記載の装置。 - 【請求項9】 取鍋ドーム(10)中に突出した管
(8)が炉湯口(6)に接して配置されている請求項6
〜8のいずれか一つに記載の装置。 - 【請求項10】 取鍋底部および/または取鍋壁に掃気
ユニット(13;13.1)が設置されている請求項6
〜9のいずれか一つに記載の装置。 - 【請求項11】 掃気ユニットが管で形成されている請
求項6〜9のいずれか一つに記載の装置。 - 【請求項12】 ガスの供給が掃気管(13.2)を通
して行われる請求項6〜9のいずれか一つに記載の装
置。 - 【請求項13】 取鍋(11)が持ち上げ−および引き
下げ装置(23)を備えた取鍋用車両(22)の中に配
置されている請求項6〜12のいずれか一つに記載の装
置。 - 【請求項14】 ドーム空間(10.1)が圧力測定装
置(19)を配備している請求項6〜13のいずれか一
つに記載の装置。 - 【請求項15】 圧力測定装置(19)が圧力制御手段
(21)に連結されている請求項14に記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1996146738 DE19646738C2 (de) | 1996-11-13 | 1996-11-13 | Verfahren und Vorrichtung zum metallurgisch verbesserten Abstich von flüssigem Stahl aus einem Schmelzofen in eine Pfanne |
DE19646738:1 | 1996-11-13 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10183224A true JPH10183224A (ja) | 1998-07-14 |
Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31085797A Withdrawn JPH10183224A (ja) | 1996-11-13 | 1997-11-12 | 溶融炉から取鍋への液状鋼鉄の湯出しを改善する方法および装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
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EP (1) | EP0853130A1 (ja) |
JP (1) | JPH10183224A (ja) |
BR (1) | BR9705471A (ja) |
CA (1) | CA2220468A1 (ja) |
DE (1) | DE19646738C2 (ja) |
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- 1997-11-10 CA CA 2220468 patent/CA2220468A1/en not_active Abandoned
- 1997-11-12 BR BR9705471A patent/BR9705471A/pt not_active Application Discontinuation
- 1997-11-12 JP JP31085797A patent/JPH10183224A/ja not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE19646738A1 (de) | 1998-05-14 |
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