JPH10287879A - Retardation of carbon attachment to brick in oven top space of coke oven, and device therefor - Google Patents
Retardation of carbon attachment to brick in oven top space of coke oven, and device thereforInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、コークス炉におい
て石炭乾留時に生成するカーボンの炉内煉瓦への付着を
抑制する方法及び装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for suppressing the adhesion of carbon generated during the carbonization of coal in a coke oven to bricks in the furnace.
【０００２】[0002]
【従来の技術】コークス炉内煉瓦表面へのカーボン付着
を抑制する方法として従来から多くの方法が提案されて
いる。例えば、特開平２−１６０８９６号公報、特公昭
６２−１９４７７号公報および特公昭６３−１３４７０
号公報などにあるように、煉瓦面に皮膜を形成してカー
ボン付着を抑制する方法がある。また、特開平６−２７
１８６４号公報にあるように、煉瓦内部より炉内に向っ
て煉瓦の気孔を通してガスを吹込むことによって煉瓦気
孔へのカーボン侵入あるいは煉瓦表面へのカーボン付着
を抑制する方法もある。あるいは、特開昭６１−１８８
４８６号公報、特開平３−２１０３８９号公報、特開平
３−２１２４８６号公報および特願平７−２６２７１１
号などにあるように、コークス炉発生ガスや圧縮空気、
あるいは水を炉頂空間に吹込んで雰囲気温度を７００〜
８００℃に低下させることによりカーボン生成反応の進
行を抑制する方法などがある。2. Description of the Related Art Many methods have been proposed for suppressing the adhesion of carbon to the brick surface in a coke oven. For example, JP-A-2-160896, JP-B-62-19777 and JP-B-63-13470.
As disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. HEI 9 (1999), there is a method of forming a film on a brick surface to suppress carbon adhesion. Also, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-27
As disclosed in Japanese Patent No. 1864, there is also a method in which gas is blown from the inside of the brick toward the furnace through the pores of the brick to suppress carbon intrusion into the pores of the brick or adhesion of carbon to the brick surface. Alternatively, JP-A-61-188
486, JP-A-3-210389, JP-A-3-212486 and Japanese Patent Application No. 7-262711.
No., etc., coke oven generated gas, compressed air,
Alternatively, water is blown into the furnace top space so that the ambient temperature is 700-
There is a method of suppressing the progress of the carbon generation reaction by lowering the temperature to 800 ° C.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記特開平２
−１６０８９６号公報、特公昭６２−１９４７７号公報
および特公昭６３−１３４７０号公報のような煉瓦面に
皮膜を形成してカーボン付着を抑制する方法において
は、既設炉へ適用する場合には、皮膜を形成しようとす
る箇所に既に付着しているカーボンを完全に除去し、素
地を十分に平滑にしてから施工しなければならないが、
稼働炉で行うのは困難である。However, Japanese Patent Application Laid-Open No.
In a method of forming a film on a brick surface to suppress carbon adhesion as disclosed in JP-B-160896, JP-B-62-19277 and JP-B-63-13470, when applied to an existing furnace, the coating is It is necessary to completely remove the carbon that has already adhered to the place where it is to be formed, and make the base sufficiently smooth before constructing.
It is difficult to do in a working furnace.
【０００４】また、特開平６−２７１８６４号公報の煉
瓦の気孔を通してガスを吹込む方法においては、付着抑
制用ガスの燃焼室へのリークが懸念されるため、加熱壁
煉瓦への適用が困難である。Further, in the method of blowing gas through the pores of a brick disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-271864, there is a concern that a gas for preventing adhesion may leak into a combustion chamber, so that application to a heated wall brick is difficult. is there.
【０００５】さらに、特開昭６１−１８８４８６号公
報、特開平３−２１０３８９号公報、特開平３−２１２
４８６号公報および特願平７−２６２７１１号の炉頂空
間に冷却媒体を吹込む方法においては、冷却媒体として
は、回収するコークス炉ガス組成への影響が小さく、ま
たカーボンと反応しこれをガス化する性質を合せ持つも
のとしてＨ2 Ｏが最適とされている。Further, JP-A-61-188486, JP-A-3-210389, and JP-A-3-212.
No. 486 and Japanese Patent Application No. 7-262711, in which the cooling medium is blown into the furnace top space, the cooling medium has a small effect on the composition of the coke oven gas to be recovered, and reacts with carbon to convert this gas into gas. H 2 O is considered to be optimal as having the property of becoming oxidized.
【０００６】使用するＨ2 Ｏの形態としては水蒸気と水
があるが、コストの面からは水蒸気よりも水の方が安価
で有利である。水を吹込む場合、煉瓦に直接水滴が接触
すると急激な温度変化による収縮により煉瓦の破壊が懸
念されるため、水を微粒化するためのノズルの使用が必
要となる。しかし、使用雰囲気はタールを含むコークス
炉ガスであり、９００℃程度の高温であるため、ノズル
の目詰りが問題となる。As a form of H 2 O to be used, there are steam and water, but from the viewpoint of cost, water is cheaper and more advantageous than steam. When water is blown, if the water droplets come into direct contact with the brick, there is a concern that the brick may be broken due to a rapid shrinkage due to a temperature change, and therefore, it is necessary to use a nozzle for atomizing water. However, the use atmosphere is a coke oven gas containing tar and a high temperature of about 900 ° C., which causes a problem of nozzle clogging.
【０００７】以上のことから、炉頂空間に水を吹込むこ
とにより炉壁へのカーボンの付着を抑制する方法におい
て、炉壁煉瓦へ直接散水することなく、安定して水を吹
込む方法を開発することが課題である。[0007] From the above, in the method of suppressing the adhesion of carbon to the furnace wall by blowing water into the furnace top space, a method for stably blowing water without directly spraying water on the furnace wall bricks has been proposed. Development is an issue.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決するために検討を重ねた結果、コークス炉の炉
頂空間部の天井煉瓦直下に端部を開口したパイプを設置
し、これに冷却水を流通し、コークス炉ガスと熱交換さ
せることによりパイプ内で蒸気化させ、パイプ開口部よ
り水蒸気として炉頂空間に吹込めば、炉壁煉瓦への直接
散水を防止しつつ、ノズルを使用せずに安定して水を吹
込むことが可能であり、炉壁へのカーボン付着を抑制し
得ることを見出した。Means for Solving the Problems As a result of repeated studies to solve the above problems, the present inventors have installed a pipe having an open end just below the ceiling brick in the top space of the coke oven. By circulating cooling water through this and exchanging heat with the coke oven gas to vaporize inside the pipe and blow it into the furnace top space as steam from the pipe opening, it is possible to prevent direct water spray to the furnace wall bricks It has been found that water can be stably blown in without using a nozzle, and carbon deposition on the furnace wall can be suppressed.
【０００９】本発明は、コークス炉炭化室の炉頂空間部
に設置した冷却器から冷却水を供給し、熱交換して炉頂
空間部を冷却するとともに、冷却水を水蒸気として炉頂
空間部に吹込むことを特徴とするコークス炉の炉頂空間
煉瓦へのカーボン付着抑制方法である。According to the present invention, cooling water is supplied from a cooler provided in a furnace top space of a coke oven carbonization chamber, heat is exchanged to cool the furnace top space, and the cooling water is converted into steam to form a furnace space. This is a method of suppressing carbon adhesion to bricks in the top space of a coke oven characterized by blowing into a coke oven.
【００１０】また、コークス炉炭化室の炉頂空間に設置
した冷却器で炉頂空間部の乾留ガス雰囲気を冷却する。[0010] Further, a cooler installed in the furnace top space of the coke oven carbonization chamber cools the dry distillation gas atmosphere in the furnace top space.
【００１１】さらに、コークス炉炭化室の炉頂空間の装
入口鉢脇煉瓦に沿って冷却配管を有する冷却器を脱着可
能に設けたカーボン付着抑制装置である。[0011] Further, there is provided a carbon adhesion suppressing device in which a cooler having a cooling pipe is detachably provided along a brick at a side of a charging port in a furnace top space of a coke oven carbonization chamber.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳しく説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail.
【００１３】図１は、本発明の一実施形態を示す概略図
である。供給水５は炉外上部に設置した配水パイプ３を
経由して炉頂空間２の天井煉瓦直下に設置した冷却器４
に供給される。さらに、供給水５は冷却器４を通過する
間にコークス炉ガスとの熱交換により炉頂空間部を冷却
するとともに、冷却水は加熱され水蒸気となった後に炉
頂空間２に吹き込まれる。冷却器との熱交換および吹き
込まれた水蒸気の拡散により、炉頂空間２の雰囲気温度
が低下するため、炉頂空間部煉瓦表面へのカーボン付着
が抑制される。FIG. 1 is a schematic diagram showing an embodiment of the present invention. The supply water 5 passes through a water distribution pipe 3 installed in the upper part of the outside of the furnace, and a cooler 4 installed immediately below the ceiling brick in the furnace top space 2.
Supplied to Further, the supply water 5 cools the furnace top space by heat exchange with coke oven gas while passing through the cooler 4, and the cooling water is heated and turned into steam, and then blown into the furnace top space 2. Due to the heat exchange with the cooler and the diffusion of the injected steam, the atmospheric temperature of the furnace top space 2 is reduced, so that the adhesion of carbon to the brick surface of the furnace top space is suppressed.
【００１４】冷却器は、ノズルを使用しないため、ター
ルやカーボンの付着による目詰りの頻度は大幅に低下す
る。長時間使用後に目詰りが発生した場合には、冷却器
が装入口鉢脇煉瓦に沿って天井煉瓦直下に設置してお
り、装入口を通じて脱着が可能になっているため、付着
物除去のメンテナンス作業を容易に行うことができる。
炉壁煉瓦への直接散水等により急激な温度低下が生じる
と煉瓦の損傷の恐れがあるが、本発明では、冷却器との
熱交換による乾留ガスの一次冷却および冷却器から吹出
す水蒸気の拡散による二次冷却のため、乾留ガスのみを
選択的に冷却し、炉壁煉瓦を過度に冷却することはな
い。Since the cooler does not use a nozzle, the frequency of clogging due to the adhesion of tar or carbon is greatly reduced. If clogging occurs after prolonged use, the cooler is installed directly below the ceiling bricks alongside the bricks at the entrance of the entrance and can be removed through the entrance, so maintenance for removing adhering substances can be performed. Work can be performed easily.
If the temperature drops suddenly due to direct water spraying on the furnace wall bricks, etc., the bricks may be damaged.However, in the present invention, the primary cooling of the carbonization gas by heat exchange with the cooler and the diffusion of steam blown out from the cooler Therefore, only the carbonization gas is selectively cooled, and the furnace wall brick is not excessively cooled.
【００１５】炉頂空間部煉瓦表面へのカーボン付着量は
コークス炉の操業条件により変化する。例えば稼働率が
高い場合には、炉温を高めに設定するため炉頂空間部の
温度が高くなり、カーボン付着量が増加する。また、文
献（燃料協会誌、第４８巻、７３２頁、１９６９年）等
にあるように、装入炭の揮発分が高いほど、あるいは装
入炭の水分が低いほどカーボン付着量は増加する。した
がって、炉頂空間部に吹込む水蒸気の量は、カーボン付
着量に影響を及すコークス炉の操業条件の変化に応じて
変化させればよい。[0015] The amount of carbon deposited on the brick surface of the furnace top space varies depending on the operating conditions of the coke oven. For example, when the operation rate is high, the furnace temperature is set higher, so that the temperature in the furnace top space increases, and the amount of deposited carbon increases. Further, as described in the literature (Fuel Association, Vol. 48, p. 732, 1969) and the like, the higher the volatile content of the charged coal or the lower the moisture of the charged coal, the greater the amount of carbon deposition. Therefore, the amount of steam blown into the furnace top space may be changed in accordance with a change in the operating conditions of the coke oven which affects the carbon deposition amount.
【００１６】水蒸気の吹込みは、乾留経過のどの期間に
行ってもよいが、乾留前半はコークス炉ガスの発生量が
多いので、ガスの希釈効果を狙うものとして、また、乾
留後半は炉頂空間部の温度が上昇するので、温度低下効
果を狙うものとして、いずれもカーボン付着の抑制に対
して有効に作用する。The steam may be injected at any time during the course of carbonization. However, since the amount of generated coke oven gas is large in the first half of the carbonization, it is intended to aim at a gas dilution effect. Since the temperature of the space rises, any of them works effectively for suppressing carbon deposition as an aim of a temperature lowering effect.
【００１７】炉長方向の温度分布は、各装入口から冷却
器を設置し、それぞれの水の供給量を調整することによ
り制御することができる。したがって、上昇管に近い位
置すなわちガス流れの下流側のように比較的カーボン付
着量が多い箇所への水蒸気吹込み量を相対的に多くする
ことによって、炉長方向のカーボン付着量を均一に制御
することができる。The temperature distribution in the furnace length direction can be controlled by installing a cooler from each charging inlet and adjusting the supply amount of each water. Therefore, the amount of water vapor blown into the position near the riser tube, that is, the downstream side of the gas flow, where the amount of deposited carbon is relatively large, is relatively increased, thereby uniformly controlling the amount of deposited carbon in the furnace length direction. can do.
【００１８】また、炉頂空間に吹込まれた水蒸気の一部
は、炉頂空間部煉瓦表面に付着しているカーボンと接触
して、次の水性ガス化反応が生ずる。Further, a part of the steam blown into the furnace top space comes into contact with carbon adhering to the brick surface in the furnace top space, and the next water gasification reaction occurs.
【００１９】Ｃ＋Ｈ2 Ｏ→ＣＯ＋Ｈ2 この反応により、付着したカーボンを消失させるととも
に、コークス炉ガスの回収量増加を図ることが可能とな
る。したがって、コークス炉ガスの回収量増加が主体な
目的である場合には、間欠的に水蒸気の吹込みを行うこ
とで、カーボンの付着と水性ガス化反応を交互に進行さ
せてもよい。C + H 2 O → CO + H 2 This reaction makes it possible to eliminate the attached carbon and increase the amount of coke oven gas recovered. Therefore, if the main purpose is to increase the recovery amount of coke oven gas, the deposition of carbon and the water gasification reaction may be alternately advanced by intermittently blowing steam.
【００２０】[0020]
【実施例】稼働率１２５％、石炭装入量３１ｔ、装入炭
揮発分２８％、水分０％の操業条件のコークス炉におい
て本発明を実施した。石炭の乾留時に全乾留期間にわた
り、炉頂空間部に工業用水を１窯あたり１リットル／分
の量で連続的に供給した。この供給水をコークス炉ガス
との熱交換により蒸気化させるのに十分な径、長さのパ
イプを１番装入口直下の炉頂空間部に設置し、パイプ開
口部からは水蒸気として炉頂空間部に吹込んだ。EXAMPLES The present invention was carried out in a coke oven with operating conditions of 125% operating rate, 31 t of coal charge, 28% of charged coal volatiles and 0% of moisture. During the carbonization of coal, industrial water was continuously supplied to the furnace top space at a rate of 1 liter / minute per kiln over the entire carbonization period. A pipe having a diameter and length sufficient to vaporize the feed water by heat exchange with coke oven gas is installed in the furnace top space just below the No. 1 inlet, and steam is passed through the pipe opening as steam in the furnace top space. I blew it into the department.
【００２１】温度低下の効果およびカーボン付着抑制の
効果を確認するために、図２に示すように１番装入口
８、２番装入口９、３番装入口１０、４番の各装入口、
装入口１１およびプッシャーサイド（ＰＳ）の上昇管基
部１２に温度計１３および煉瓦片１４を挿入し、温度お
よび煉瓦片表面へのカーボン付着量を調査した。In order to confirm the effect of lowering the temperature and the effect of suppressing carbon adhesion, as shown in FIG. 2, each of the first inlet 8, the second inlet 9, the third inlet 10, and the fourth inlet,
A thermometer 13 and a brick piece 14 were inserted into the charging inlet 11 and the riser base 12 of the pusher side (PS), and the temperature and the amount of carbon adhering to the surface of the brick piece were investigated.
【００２２】図３は、このときの炉頂空間部の炉長方向
各位置についての全乾留期間における平均温度を、水蒸
気を吹込まない場合と比較して示した図である。FIG. 3 is a diagram showing the average temperature of the furnace top space at each position in the furnace length direction in the furnace length direction during the entire carbonization period in comparison with the case where steam is not blown.
【００２３】図３より、本発明の方法により炉頂空間部
の温度が低下していることがわかる。本実施例では、水
蒸気の吹込み箇所である１番装入口の温度低下代が最も
大きく、該箇所から離れるにつれて温度低下代は小さく
なっている。このことから、本発明の方法による炉頂空
間の温度の制御に対しては、温度を低下させたい箇所の
近傍に水蒸気を吹込むのが最も効果的であることがわか
る。FIG. 3 shows that the temperature of the furnace top space is lowered by the method of the present invention. In the present embodiment, the temperature reduction allowance at the first inlet, which is the point where steam is blown, is the largest, and the temperature reduction allowance decreases as the distance from the location increases. From this, it can be seen that, for controlling the temperature of the furnace top space by the method of the present invention, it is most effective to blow steam near the place where the temperature is to be lowered.
【００２４】図４は、炉頂空間部の３番装入口位置につ
いて、温度の乾留経過時間内の経時変化を、水蒸気を吹
込んだ場合と吹込まない場合で比較して示した図であ
る。FIG. 4 is a diagram showing, with respect to the position of the third inlet of the furnace top space, the time-dependent change of the temperature within the elapsed time of the dry distillation, in comparison with the case where steam is blown and the case where steam is not blown. .
【００２５】図４より、本発明の方法により全乾留期間
にわたって安定して炉頂空間部の温度を低下させること
が可能であることがわかる。FIG. 4 shows that the method of the present invention makes it possible to stably lower the temperature of the furnace top space over the entire carbonization period.
【００２６】図５は、炉頂空間部の炉長方向各位置につ
いての全乾留期間における平均のカーボン付着速度を、
水蒸気を吹込んだ場合と吹込まない場合で比較して示し
た図である。FIG. 5 shows the average carbon deposition rate during the entire carbonization period for each position of the furnace top space in the furnace length direction.
FIG. 4 is a diagram showing a comparison between a case where steam is blown and a case where steam is not blown.
【００２７】図５より、本発明の方法により炉頂空間部
の煉瓦表面へのカーボン付着速度が低下していることが
わかる。温度低下代の最も大きい１番装入口において、
カーボン付着速度の抑制効果が大きい。FIG. 5 shows that the method of the present invention reduces the rate of carbon deposition on the brick surface in the furnace top space. At the No. 1 entrance with the largest temperature drop,
The effect of suppressing the carbon deposition rate is great.
【００２８】[0028]
【発明の効果】本発明により、コークス炉において、炉
頂空間部での熱交換を利用して製造した水蒸気を炉頂空
間部に吹込む方法により、安価な工業用水を冷却媒体源
として使用することができ、炉壁煉瓦への直接散水を防
止しつつ、ノズルを使用せずに安定した冷却効果が得ら
れる等、炉内煉瓦表面へのカーボン付着抑制に対して経
済的、技術的に有用な効果がもたらされる。According to the present invention, in a coke oven, inexpensive industrial water is used as a cooling medium source by blowing steam produced by utilizing heat exchange in the furnace top into the furnace top. It is economically and technically useful for preventing carbon adhesion to the brick surface in the furnace, such as preventing water sprinkling directly on the furnace wall brick and obtaining a stable cooling effect without using a nozzle. Effects are provided.
【図１】本発明の一実施形態を示す概略図。FIG. 1 is a schematic diagram showing one embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施例において、温度計と煉瓦片の設
置位置を示す概略図。FIG. 2 is a schematic diagram showing installation positions of a thermometer and brick pieces in the embodiment of the present invention.
【図３】本発明の実施例において、炉長方向各位置での
炉頂空間部の平均温度を示す図。FIG. 3 is a diagram showing an average temperature of a furnace top space at each position in a furnace length direction in an embodiment of the present invention.
【図４】本発明の実施例において、炉頂空間部の温度の
乾留経過時間内の経時変化を示す図。FIG. 4 is a diagram showing a temporal change in the temperature of the furnace top space within the elapsed time of dry distillation in the example of the present invention.
【図５】本発明の実施例において、炉長方向各位置での
カーボン付着速度を示す図。FIG. 5 is a view showing a carbon deposition rate at each position in a furnace length direction in the embodiment of the present invention.
１…石炭またはコークス ２…炉頂空間 ３…配水パイプ ４…冷却器 ５…供給水 ６…ＰＳ上昇管 ７…ＣＳ上昇管 ８…１番装入口 ９…２番装入口 １０…３番装入口 １１…４番装入口 １２…ＰＳ上昇管基
部 １３…温度計 １４…煉瓦片DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Coal or coke 2 ... Furnace top space 3 ... Water distribution pipe 4 ... Cooler 5 ... Supply water 6 ... PS riser pipe 7 ... CS riser pipe 8 ... 1st entrance 9 ... 2nd entrance 10 ... 3rd entrance 11 4th entrance 12 PS base of riser 13 Thermometer 14 Brick piece
Claims (3)
た冷却器に外部から冷却水を供給し、熱交換して炉頂空
間部を冷却するとともに、冷却水を水蒸気として炉頂空
間部に吹込むことを特徴とするコークス炉の炉頂空間煉
瓦へのカーボン付着抑制方法。A cooling water is supplied from the outside to a cooler installed in a furnace top space of a coke oven carbonization chamber, heat is exchanged to cool the furnace top space, and the cooling water is converted into steam to form a furnace space. A method for suppressing carbon deposition on bricks in the top space of a coke oven, characterized by blowing into a coke oven.
た冷却器で炉頂空間部の乾留ガス雰囲気を冷却すること
を特徴とする請求項１記載のコークス炉の炉頂空間煉瓦
へのカーボン付着抑制方法。2. The furnace head space brick according to claim 1, wherein the dry distillation gas atmosphere in the furnace head space is cooled by a cooler installed in the furnace head space of the coke oven carbonization chamber. Method for suppressing carbon adhesion.
鉢脇煉瓦に沿って冷却配管を有する冷却器を脱着可能に
設けたことを特徴とするコークス炉の炉頂空間煉瓦への
カーボン付着抑制装置。3. A method for removing carbon from a coke oven brick in a coke oven, wherein a cooler having a cooling pipe is removably provided along a brick at the entrance of the coke oven carbonization chamber. Adhesion control device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9232497A JPH10287879A (en) | 1997-04-10 | 1997-04-10 | Retardation of carbon attachment to brick in oven top space of coke oven, and device therefor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9232497A JPH10287879A (en) | 1997-04-10 | 1997-04-10 | Retardation of carbon attachment to brick in oven top space of coke oven, and device therefor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10287879A true JPH10287879A (en) | 1998-10-27 |
Family
ID=14051219
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9232497A Withdrawn JPH10287879A (en) | 1997-04-10 | 1997-04-10 | Retardation of carbon attachment to brick in oven top space of coke oven, and device therefor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10287879A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1997
- 1997-04-10 JP JP9232497A patent/JPH10287879A/en not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040706 |