JPS6255069B2 - - Google Patents
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- JPS6255069B2 JPS6255069B2 JP58187675A JP18767583A JPS6255069B2 JP S6255069 B2 JPS6255069 B2 JP S6255069B2 JP 58187675 A JP58187675 A JP 58187675A JP 18767583 A JP18767583 A JP 18767583A JP S6255069 B2 JPS6255069 B2 JP S6255069B2
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- JP
- Japan
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- furnace
- plasma
- burner
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- melting furnace
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- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 23
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 6
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B7/00—Heating by electric discharge
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B3/00—Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Tank furnaces
- F27B3/10—Details, accessories, or equipment peculiar to hearth-type furnaces
- F27B3/18—Arrangements of devices for charging
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D3/00—Charging; Discharging; Manipulation of charge
- F27D3/0025—Charging or loading melting furnaces with material in the solid state
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D1/00—Casings; Linings; Walls; Roofs
- F27D2001/0046—Means to facilitate repair or replacement or prevent quick wearing
- F27D2001/0056—Aspects of construction intended to prevent wear
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
- F27D99/0001—Heating elements or systems
- F27D99/0006—Electric heating elements or system
- F27D2099/0031—Plasma-torch heating
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
- F27D99/0001—Heating elements or systems
- F27D99/0033—Heating elements or systems using burners
- F27D2099/004—Heating elements or systems using burners directed upon the charge, e.g. vertically
- F27D2099/0041—Heating elements or systems using burners directed upon the charge, e.g. vertically with a small angle, e.g. almost tangentially
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S266/00—Metallurgical apparatus
- Y10S266/90—Metal melting furnaces, e.g. cupola type
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S266/00—Metallurgical apparatus
- Y10S266/901—Scrap metal preheating or melting
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
- Furnace Details (AREA)
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明は、プラズマ溶融炉、詳しくは、その
側壁を介して複数の下方に向けられたプラズマバ
ーナが案内される耐火材で内張りされた筒状の炉
体を備え、各バーナの口部は上記炉体の内面を越
えて炉内部に突出するとともに耐火材で内張りさ
れたカバーが上記炉体の内部を封鎖しているプラ
ズマ溶融炉に関する。
側壁を介して複数の下方に向けられたプラズマバ
ーナが案内される耐火材で内張りされた筒状の炉
体を備え、各バーナの口部は上記炉体の内面を越
えて炉内部に突出するとともに耐火材で内張りさ
れたカバーが上記炉体の内部を封鎖しているプラ
ズマ溶融炉に関する。
（技術背景）
この種のプラズマ溶融炉は、特にスクラツプを
溶融するのに用いられる。一般的な設計のプラズ
マ溶融炉では、溶融工程時装入材料部分とプラズ
マバーナ口部との間に電気的フラツシオーバが生
じ、該フラツシオーバにより各プラズマバーナが
損傷あるいは破壊するおそれがある。したがつ
て、炉内部の各プラズマバーナの口部の上方に装
入材料が残留しない程度にのみ溶融しようとする
固体装入材料を装入するようになつている。それ
故、一般に、炉の有効な装入許容量は最大容量の
30％程度、あるいは50％程度のみが利用し得、特
に低い見掛密度のスクラツプをプラズマ溶融炉に
装入する場合、炉容量を出来る限り経済的に利用
するために１回又は数回繰り返し装入を行わねば
ならない。炉内に既に装入されたスクラツプ部分
の溶融時に再装入することは重大な不都合があ
る。たとえば、再々、炉カバーを持上げねばなら
ずかつ各プラズマバーナを炉内から引き出さねば
ならない。さらに、装入操作時溶融物への２次空
気の作用を阻止することは特に困難でありかつ不
活性ガスの多大の損失を伴う。
溶融するのに用いられる。一般的な設計のプラズ
マ溶融炉では、溶融工程時装入材料部分とプラズ
マバーナ口部との間に電気的フラツシオーバが生
じ、該フラツシオーバにより各プラズマバーナが
損傷あるいは破壊するおそれがある。したがつ
て、炉内部の各プラズマバーナの口部の上方に装
入材料が残留しない程度にのみ溶融しようとする
固体装入材料を装入するようになつている。それ
故、一般に、炉の有効な装入許容量は最大容量の
30％程度、あるいは50％程度のみが利用し得、特
に低い見掛密度のスクラツプをプラズマ溶融炉に
装入する場合、炉容量を出来る限り経済的に利用
するために１回又は数回繰り返し装入を行わねば
ならない。炉内に既に装入されたスクラツプ部分
の溶融時に再装入することは重大な不都合があ
る。たとえば、再々、炉カバーを持上げねばなら
ずかつ各プラズマバーナを炉内から引き出さねば
ならない。さらに、装入操作時溶融物への２次空
気の作用を阻止することは特に困難でありかつ不
活性ガスの多大の損失を伴う。
（目的）
この発明の目的は上述した種々の問題点を除去
し、低い見掛密度の装入材料であつても只一度に
装入され、電気短絡の発生あるいは装入材料の落
下部分によつて各プラズマバーナを危険にさらす
こともなく炉の全容量を利用するようにしたプラ
ズマ溶融炉を提供することにある。
し、低い見掛密度の装入材料であつても只一度に
装入され、電気短絡の発生あるいは装入材料の落
下部分によつて各プラズマバーナを危険にさらす
こともなく炉の全容量を利用するようにしたプラ
ズマ溶融炉を提供することにある。
（構成および効果）
これ等の目的は以下のように構成されたこの発
明に係るプラズマ溶融炉によつて達成される。す
なわち、そのカバーは原料装入用の中央開口を形
成した肩状凹形上方突出部を有し、該凹形上方突
出部は蓋体により封鎖可能とされる一方、上記中
央開口の直径は各プラズマバーナの口部が配列さ
れる円の直径よりも小さくされる。その蓋体は公
知の方法で持ち上げ可能にかつピボツト運動可能
に設計される。
明に係るプラズマ溶融炉によつて達成される。す
なわち、そのカバーは原料装入用の中央開口を形
成した肩状凹形上方突出部を有し、該凹形上方突
出部は蓋体により封鎖可能とされる一方、上記中
央開口の直径は各プラズマバーナの口部が配列さ
れる円の直径よりも小さくされる。その蓋体は公
知の方法で持ち上げ可能にかつピボツト運動可能
に設計される。
この発明のプラズマ溶融炉では、装入時に、装
入材コーン（円錐体）が形成され、各プラズマバ
ーナ口部の設置高さ位置の水平面における該円錐
体の直径は各プラズマバーナの口部が設置される
円周の直径よりも小さく維持せしめられる。上方
突出部は選定可能な長さの装入シヤフトを構成し
ている。仕込原料によつて形成された装入コーン
の頂部は、炉内で各プラズマバーナの口部を危険
にさらすことなく、この装入シヤフト内にまで達
している。このようにして、炉容量の最適な利用
が１回の装入操作により保証される。
入材コーン（円錐体）が形成され、各プラズマバ
ーナ口部の設置高さ位置の水平面における該円錐
体の直径は各プラズマバーナの口部が設置される
円周の直径よりも小さく維持せしめられる。上方
突出部は選定可能な長さの装入シヤフトを構成し
ている。仕込原料によつて形成された装入コーン
の頂部は、炉内で各プラズマバーナの口部を危険
にさらすことなく、この装入シヤフト内にまで達
している。このようにして、炉容量の最適な利用
が１回の装入操作により保証される。
上記上方突出部の側部に適当な排ガス用排出開
口が設けられる。この排出口は上方突出部の上端
領域内に存在する。
口が設けられる。この排出口は上方突出部の上端
領域内に存在する。
これまで、炉の蓋体に開口を設けるとともに、
そこに煙および排ガス用の排気コンジツトを接続
することが一般に行われてきた。しかしながら、
そのような構成は蓋を持ち上げる毎に様々の非常
に厄介なことを持たらすので、該排気コンジツト
は、装入時に本発明に係るカバー上に固定され
る。
そこに煙および排ガス用の排気コンジツトを接続
することが一般に行われてきた。しかしながら、
そのような構成は蓋を持ち上げる毎に様々の非常
に厄介なことを持たらすので、該排気コンジツト
は、装入時に本発明に係るカバー上に固定され
る。
この発明に係るプラズマ溶融炉の設計は炉の連
続的な装入をも可能にし、しかも炉内における不
活性ガス雰囲気が保存される。この目的のため
に、カバーの排出開口は封鎖されて、炉の加熱排
ガスが当該カバーの中央の開口を介して案内され
る装入材料と反対方向に流れるようになつてい
る。これにより、一方ではスクラツプと一緒に導
入された不純物はほとんど燃焼し、他方では装入
材料が予備加熱される。精製されかつ予備加熱さ
れた装入材料は各プラズマバーナから放射された
エネルギーの理想的な利用を確実なものにする。
続的な装入をも可能にし、しかも炉内における不
活性ガス雰囲気が保存される。この目的のため
に、カバーの排出開口は封鎖されて、炉の加熱排
ガスが当該カバーの中央の開口を介して案内され
る装入材料と反対方向に流れるようになつてい
る。これにより、一方ではスクラツプと一緒に導
入された不純物はほとんど燃焼し、他方では装入
材料が予備加熱される。精製されかつ予備加熱さ
れた装入材料は各プラズマバーナから放射された
エネルギーの理想的な利用を確実なものにする。
装入時に仕込原料の落下により、筒状の炉体の
側壁を貫通して案内された各プラズマバーナを損
傷しないようにするには、公知の方法で各バーナ
の口部が当該炉のライニングの領域に位置する程
度に、各バーナを炉内から引き出すことは付加的
な予防手段となる。
側壁を貫通して案内された各プラズマバーナを損
傷しないようにするには、公知の方法で各バーナ
の口部が当該炉のライニングの領域に位置する程
度に、各バーナを炉内から引き出すことは付加的
な予防手段となる。
軽量スクラツプを連続的に装入する際、この発
明に係るプラズマ溶融炉に関して基本的に２つの
操作モードが設定され、即ち、 −鋼を精製しかつ純化する前に全スクラツプコラ
ムを溶融して電気鋼と同様の鋼質が得られるよ
うにする。
明に係るプラズマ溶融炉に関して基本的に２つの
操作モードが設定され、即ち、 −鋼を精製しかつ純化する前に全スクラツプコラ
ムを溶融して電気鋼と同様の鋼質が得られるよ
うにする。
−軽量スクラツプを溶融して粗鋼と同様の組成を
有するようにし、該溶融金属を断続的に注出す
る。この粗鋼の最終製品への変換は公知の冶金
方法に基づいて行われる。
有するようにし、該溶融金属を断続的に注出す
る。この粗鋼の最終製品への変換は公知の冶金
方法に基づいて行われる。
特に、軽量スクラツプを溶融するために、各プ
ラズマバーナは好ましくは水平および垂直にピボ
ツト運動するようにされ、この場合、各プラズマ
バーナが正規の位置を基準にして水平および垂直
の両方向にそれぞれ角度約±10゜移動し得るよう
にすれば有利であることが確認された。見掛密度
が低いと、装入量が同等の場合、軽いスクラツプ
を溶融するのに必要なエネルギーは重いスクラツ
プに比べてより少なくてよい。したがつて、ピボ
ツト運動によつてより広い容量領域に亘つて各プ
ラズマバーナからエネルギーを放射するように配
分することは経済的なものとなる。
ラズマバーナは好ましくは水平および垂直にピボ
ツト運動するようにされ、この場合、各プラズマ
バーナが正規の位置を基準にして水平および垂直
の両方向にそれぞれ角度約±10゜移動し得るよう
にすれば有利であることが確認された。見掛密度
が低いと、装入量が同等の場合、軽いスクラツプ
を溶融するのに必要なエネルギーは重いスクラツ
プに比べてより少なくてよい。したがつて、ピボ
ツト運動によつてより広い容量領域に亘つて各プ
ラズマバーナからエネルギーを放射するように配
分することは経済的なものとなる。
（実施例）
以下に、この発明の実施例を添付図面とともに
説明する。
説明する。
第１図および第２図に示されるプラズマ溶融炉
の耐火材で内張りされた円筒状の炉体は符号１を
付して示される。溶融仕込原料２が収集されてい
る該炉の下方部は符号３を付して示される。この
炉の下方部３には軸方向に配列された底電極４が
貫通している。スラグドアおよび鋳造注口（図示
しない）が当該下方部３の領域内で直径上の対向
する位置に設けられている。
の耐火材で内張りされた円筒状の炉体は符号１を
付して示される。溶融仕込原料２が収集されてい
る該炉の下方部は符号３を付して示される。この
炉の下方部３には軸方向に配列された底電極４が
貫通している。スラグドアおよび鋳造注口（図示
しない）が当該下方部３の領域内で直径上の対向
する位置に設けられている。
４つのプラズマバーナ５が上記炉体１の側壁を
貫通するとともに下方に向けて支持構造体（図示
しない）上にそれぞれ可動に設けられている。カ
バー６は炉体１上に載置される。
貫通するとともに下方に向けて支持構造体（図示
しない）上にそれぞれ可動に設けられている。カ
バー６は炉体１上に載置される。
上記カバーの肩状凹形上方突出部７は中央の原
料装入開口を画定しており、具体的に図示するよ
うに、該原料装入開口は円形に設計され、その軸
は炉体１の長手軸８と一致せしめられている。中
央の原料装入開口の直径D1は、各プラズマバー
ナ５の口部が配置されている円周の直径D2より
も小さくされる。
料装入開口を画定しており、具体的に図示するよ
うに、該原料装入開口は円形に設計され、その軸
は炉体１の長手軸８と一致せしめられている。中
央の原料装入開口の直径D1は、各プラズマバー
ナ５の口部が配置されている円周の直径D2より
も小さくされる。
排気ガス用の排出開口９がカバー６の上方突出
部７の上方側部に設けられ、装入シヤフトを形成
している。この装入開口は蓋体１０により封鎖さ
れる。
部７の上方側部に設けられ、装入シヤフトを形成
している。この装入開口は蓋体１０により封鎖さ
れる。
プラズマバーナ５はカルダン軸状に懸吊され、
該懸吊手段は図示しない。これ等のプラズマバー
ナの正規の位置においては、各バーナは溶融面に
対して約29゜を成すとともに、それぞれ垂直方向
に角度α、好ましくは10゜をもつてピボツト運動
を行うようになつている。第２図において、バー
ナ軸の射影は一点鎖線内に入るようにされる。各
プラズマバーナ５は、またそれぞれピボツトＭの
周りに角度βをもつて側方にピボツト運動を行う
ようになつている。
該懸吊手段は図示しない。これ等のプラズマバー
ナの正規の位置においては、各バーナは溶融面に
対して約29゜を成すとともに、それぞれ垂直方向
に角度α、好ましくは10゜をもつてピボツト運動
を行うようになつている。第２図において、バー
ナ軸の射影は一点鎖線内に入るようにされる。各
プラズマバーナ５は、またそれぞれピボツトＭの
周りに角度βをもつて側方にピボツト運動を行う
ようになつている。
ピボツト運動を行うように装着されたプラズマ
バーナにより、各バーナの放射フイードは、第２
図に図解される容量領域１１まで拡大される。
バーナにより、各バーナの放射フイードは、第２
図に図解される容量領域１１まで拡大される。
第１図はこの発明に係るプラズマ溶融炉の概略
断面図、第２図は蓋体および炉蓋の無い第１図の
プラズマ溶融炉の平面図である。 １……炉体、２……溶融仕込原料、３……炉の
下方部、４……底電極、５……プラズマバーナ、
６……カバー、７……凹形上方突出部、８……長
手軸、９……排出開口、１０……蓋体、１１……
容量領域。
断面図、第２図は蓋体および炉蓋の無い第１図の
プラズマ溶融炉の平面図である。 １……炉体、２……溶融仕込原料、３……炉の
下方部、４……底電極、５……プラズマバーナ、
６……カバー、７……凹形上方突出部、８……長
手軸、９……排出開口、１０……蓋体、１１……
容量領域。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 側壁を介して複数の下方に向けられたプラズ
マバーナが案内され、各バーナが炉体の内面を越
えて炉内部に突出している、耐火材で内張りされ
た筒状の炉体と、該炉内部を封鎖しかつ耐火材で
内張りされたカバーと、排ガス用開口とを備えた
プラズマ溶融炉において、 上記カバーが原料装入用の中央開口を形成した
肩状の凹形上方突出部を有し、該凹形上方突出部
の中央開口が蓋体により封鎖可能とされ、上記中
央開口の直径D1は各プラズマバーナの口部が配
列される円周部の直径D2よりも小さくしたこと
を特徴とするプラズマ溶融炉。 ２ 排ガス用排出開口をカバーの凹形上方突出部
の側部に設けた特許請求の範囲第１項に記載のプ
ラズマ溶融炉。 ３ プラズマバーナは水平および垂直にピボツト
運動を行うようにした特許請求の範囲第１項およ
び第２項のいずれかに記載のプラズマ溶融炉。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AT3673/82 | 1982-10-05 | ||
| AT0367382A AT382890B (de) | 1982-10-05 | 1982-10-05 | Plasmaschmelzofen |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59157478A JPS59157478A (ja) | 1984-09-06 |
| JPS6255069B2 true JPS6255069B2 (ja) | 1987-11-18 |
Family
ID=3553789
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58187675A Granted JPS59157478A (ja) | 1982-10-05 | 1983-10-05 | プラズマ溶融炉 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4546483A (ja) |
| EP (1) | EP0105866B1 (ja) |
| JP (1) | JPS59157478A (ja) |
| AT (1) | AT382890B (ja) |
| CA (1) | CA1211777A (ja) |
| DE (1) | DE3365683D1 (ja) |
| ES (1) | ES526233A0 (ja) |
| FI (1) | FI833587A (ja) |
| ZA (1) | ZA837192B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1991010342A1 (fr) * | 1990-01-04 | 1991-07-11 | Nkk Corporation | Chalumeau a plasma |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE451756B (sv) * | 1984-10-19 | 1987-10-26 | Skf Steel Eng Ab | Plasmageneratorinstallation i schaktugn |
| FR2610087B1 (fr) * | 1987-01-22 | 1989-11-24 | Aerospatiale | Procede et dispositif pour la destruction de dechets solides par pyrolyse |
| FR2630529B1 (fr) * | 1988-04-22 | 1990-08-10 | Aerospatiale | Procede et dispositif pour la destruction de dechets chimiquement stables |
| US5548611A (en) * | 1993-05-19 | 1996-08-20 | Schuller International, Inc. | Method for the melting, combustion or incineration of materials and apparatus therefor |
| CA2188357C (en) * | 1996-10-21 | 1999-09-07 | Peter G. Tsantrizos | plasma gasification and vitrification of ashes |
| FR2762535B1 (fr) * | 1997-04-23 | 1999-05-28 | Lorraine Laminage | Repartiteur de coulee continue des metaux, du type comportant au moins une torche a plasma pour le rechauffage du metal |
| CN100464511C (zh) * | 2004-01-05 | 2009-02-25 | 联想(北京)有限公司 | 一种以太网通信系统及方法 |
| DE102006029724B4 (de) | 2006-06-28 | 2008-12-04 | Siemens Ag | Verfahren und Ofen zum Schmelzen von Stahlschrott |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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