JPS63314284A - 耐熱型防食被膜 - Google Patents
耐熱型防食被膜Info
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- JPS63314284A JPS63314284A JP15039487A JP15039487A JPS63314284A JP S63314284 A JPS63314284 A JP S63314284A JP 15039487 A JP15039487 A JP 15039487A JP 15039487 A JP15039487 A JP 15039487A JP S63314284 A JPS63314284 A JP S63314284A
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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〕
本発明は重油専焼ボイラ、発電用ボイラ、ソーダ回収ボ
イラ、ゴミ焼却ボイラ等の高温部伝熱器管表面に付着形
成させる耐熱型防食被膜に関するものである。
イラ、ゴミ焼却ボイラ等の高温部伝熱器管表面に付着形
成させる耐熱型防食被膜に関するものである。
（従来の技術〕
近年重油専焼ボイラ等に於いて、ＮＯｘ対策のための燃
焼法改善による火炉上部温度の上昇や脱硫装置の普及に
よる高硫黄燃料の採用等の要因により、高温部伝熱器管
表面に付着する燃焼灰によって高温部伝熱器管の腐食が
起こりつつある。
焼法改善による火炉上部温度の上昇や脱硫装置の普及に
よる高硫黄燃料の採用等の要因により、高温部伝熱器管
表面に付着する燃焼灰によって高温部伝熱器管の腐食が
起こりつつある。
この高温部伝熱器管表面に付着する燃焼灰はＶ、Ｎａ５
Ｓ、０を主成分とする腐食性の強いＶｚＯｓ−ＮａｔＳ
Ｏａ 系の物質である事が知られている。ここで、高温
部とは付着燃焼灰の表面温度が２００〜・１０００℃の
温度域である。
Ｓ、０を主成分とする腐食性の強いＶｚＯｓ−ＮａｔＳ
Ｏａ 系の物質である事が知られている。ここで、高温
部とは付着燃焼灰の表面温度が２００〜・１０００℃の
温度域である。
このような付着燃焼灰による腐食対策としては周知のよ
うに大別して、 １）高温部伝熱器管の材質の改良 ２）高温部伝熱器管表面に付着する燃焼灰の改質（低Ｓ
、■燃料への転換や、燃料への防食剤の添加） ３）高温部伝熱器管の表面加□工処理 等の方法が現在各方面で研究開発されつつあり、特に、
前述の分類に従えば２）の応用による３）の改良に関す
るもので、特開昭５９−４６６１号公報に記載されてい
るボイラ等の高温部伝熱器管表面に、Ｍｇｓ Ｃａｓ
Ｂａｓ Ｂｅ等のアルカリ土類金属炭酸塩の１種以上を
含有した混合物を、珪酸塩系バインダーにて付着形成さ
せた耐熱型防食被膜がある・。
うに大別して、 １）高温部伝熱器管の材質の改良 ２）高温部伝熱器管表面に付着する燃焼灰の改質（低Ｓ
、■燃料への転換や、燃料への防食剤の添加） ３）高温部伝熱器管の表面加□工処理 等の方法が現在各方面で研究開発されつつあり、特に、
前述の分類に従えば２）の応用による３）の改良に関す
るもので、特開昭５９−４６６１号公報に記載されてい
るボイラ等の高温部伝熱器管表面に、Ｍｇｓ Ｃａｓ
Ｂａｓ Ｂｅ等のアルカリ土類金属炭酸塩の１種以上を
含有した混合物を、珪酸塩系バインダーにて付着形成さ
せた耐熱型防食被膜がある・。
この特開昭５９−４６６１号公報に記載されているもの
は、ボイラ等の高温伝熱器管表面に、Ｍｇｓ Ｃａｓ
Ｂａｓ Ｂｅ等のアルカリ土類金属炭酸塩を珪酸塩系バ
インダーでたんに付着形成させただけのものであり、急
熱、急冷等の繰返しの熱衝撃でひび割れ、剥離などが生
じる欠点があった。
は、ボイラ等の高温伝熱器管表面に、Ｍｇｓ Ｃａｓ
Ｂａｓ Ｂｅ等のアルカリ土類金属炭酸塩を珪酸塩系バ
インダーでたんに付着形成させただけのものであり、急
熱、急冷等の繰返しの熱衝撃でひび割れ、剥離などが生
じる欠点があった。
本発明はこのような従来の方法における欠点を除去する
ためになされたもので、前述の特開昭５９−４６６１号
公報に記載されている耐熱型防食被膜の改良に関するも
のであり、ボイラ等の高温部伝熱器管表面に、Ｍｇ、
Ｃａｓ Ｂａｓ Ｂｅ等のアルカリ土類金属炭酸塩の１
種以上とアルミナ、シリカ・アルミナ、ジルコニア等の
短繊維の１種以上とを含有した混合物を、珪酸塩系バイ
ンダーにて付着形成させた、ことを特徴とする耐熱型防
食破膜である。
ためになされたもので、前述の特開昭５９−４６６１号
公報に記載されている耐熱型防食被膜の改良に関するも
のであり、ボイラ等の高温部伝熱器管表面に、Ｍｇ、
Ｃａｓ Ｂａｓ Ｂｅ等のアルカリ土類金属炭酸塩の１
種以上とアルミナ、シリカ・アルミナ、ジルコニア等の
短繊維の１種以上とを含有した混合物を、珪酸塩系バイ
ンダーにて付着形成させた、ことを特徴とする耐熱型防
食破膜である。
アルカリ土類金属の炭酸塩は、珪酸塩系バインダーに良
く分散し、塗布の際、均一にかつ緻密に伝熱器管表面に
密着し、又、短繊維を分散させることで短繊維が３次元
的にからみ合う。
く分散し、塗布の際、均一にかつ緻密に伝熱器管表面に
密着し、又、短繊維を分散させることで短繊維が３次元
的にからみ合う。
本発明を第１図に従って説明する。第１図において、１
は高温部伝熱器管表面の金属、２は金属１の表面に珪酸
塩系バインダーによって形成されたＭｇｓ Ｃａ、 Ｂ
ａｓ Ｂｅ等のアルカリ土類金属炭酸塩の１種以上を含
有した耐熱型防食破膜、３は再耐熱型防食被膜２の内部
に分散したアルミナ、シリカ・アルミナ、ジルコニアな
どの短繊維、４は耐熱型防食被膜２の内部に存在する空
隙、５は耐熱型防食被膜２の表面に付着する腐食性の強
いＶｔ Ｏｓ Ｎａｇ ＳＯ４系のスケールである。
は高温部伝熱器管表面の金属、２は金属１の表面に珪酸
塩系バインダーによって形成されたＭｇｓ Ｃａ、 Ｂ
ａｓ Ｂｅ等のアルカリ土類金属炭酸塩の１種以上を含
有した耐熱型防食破膜、３は再耐熱型防食被膜２の内部
に分散したアルミナ、シリカ・アルミナ、ジルコニアな
どの短繊維、４は耐熱型防食被膜２の内部に存在する空
隙、５は耐熱型防食被膜２の表面に付着する腐食性の強
いＶｔ Ｏｓ Ｎａｇ ＳＯ４系のスケールである。
この第１図において、耐熱型防食被膜２がＭｇ、Ｃａ、
Ｂａｓ Ｂｅ等のアルカリ土類金属化合物を含有しな
い耐熱型防食被膜の場合、スケール５は高温に加熱され
ると溶融して耐熱型防食被膜２の内部に存在する窓膜４
を浸透し、結局金属１の表面に到達する。ここで後記の
反応式第１式及び第２式によって金属表面が局部的に酸
化及び硫化され、これが拡大して金属工と耐熱型防食被
膜２との境界を破壊し腐食が進行する。
Ｂａｓ Ｂｅ等のアルカリ土類金属化合物を含有しな
い耐熱型防食被膜の場合、スケール５は高温に加熱され
ると溶融して耐熱型防食被膜２の内部に存在する窓膜４
を浸透し、結局金属１の表面に到達する。ここで後記の
反応式第１式及び第２式によって金属表面が局部的に酸
化及び硫化され、これが拡大して金属工と耐熱型防食被
膜２との境界を破壊し腐食が進行する。
ところが、前述の耐熱型防食被膜２にＭｇｓ Ｃａ、Ｂ
ａ５Ｂｅ 等アルカリ土類金属化合物が存在すると、
第１図においてスケール５が高温に加熱されて溶融し耐
熱型防食被膜２の内部に存在する窓膜４に浸透しても、
スケール５はとの窓膜４を通過する間に空隙４表面上の
Ｍｇｓ Ｃａ１Ｂａｓ Ｂｅ等のアルカリ土類金属化合
物を取込み反応して、例えばアルカリ土類金属化合物が
Ｃａ化合物の場合Ｃａ０−ＶｔＯＩＮａｘＳＯａ系のス
ケールに変化するため、スケール５の融点が上昇して空
隙内で凝固する。
ａ５Ｂｅ 等アルカリ土類金属化合物が存在すると、
第１図においてスケール５が高温に加熱されて溶融し耐
熱型防食被膜２の内部に存在する窓膜４に浸透しても、
スケール５はとの窓膜４を通過する間に空隙４表面上の
Ｍｇｓ Ｃａ１Ｂａｓ Ｂｅ等のアルカリ土類金属化合
物を取込み反応して、例えばアルカリ土類金属化合物が
Ｃａ化合物の場合Ｃａ０−ＶｔＯＩＮａｘＳＯａ系のス
ケールに変化するため、スケール５の融点が上昇して空
隙内で凝固する。
しかし、耐熱型防食被膜２にアルミナ、シリカ・アルミ
ナ、ジルコニアなどの短繊維が存在しない従来の耐熱型
防食被膜（特開昭５９−４６６１）の場合、急熱、急冷
等の繰返しの熱衝撃でひび割れ、剥離等が生じ、そこか
ら腐食性の強いＶｚＯｓ ＮａｚＳＯａ系のスケール５
が浸入し、腐食が進行するのである。
ナ、ジルコニアなどの短繊維が存在しない従来の耐熱型
防食被膜（特開昭５９−４６６１）の場合、急熱、急冷
等の繰返しの熱衝撃でひび割れ、剥離等が生じ、そこか
ら腐食性の強いＶｚＯｓ ＮａｚＳＯａ系のスケール５
が浸入し、腐食が進行するのである。
ところが高温部伝熱器管表面の金属１に、Ｍｇ１、Ｃａ
ｓ Ｂａ、 Ｂｅ等のアルカリ土類金属炭酸塩の１種以
上とアルミナ、シリカ・アルミナ、ジルコニア等の短繊
維の１種以上とを含有した混合物を、珪酸塩系バインダ
ーにて付着形成させた本発明の耐熱型防食被膜の場合、
アルミナ、シリカ・アルミナ、ジルコニア等の短繊維が
、３次元的にからみ合い、急熱、急冷等の繰返しの熱衝
撃に対してもひび割れを生じにりく、アルミナ、シリカ
・アルミナ、ジルコニア等の短繊維は摩耗に対して強く
、従って剥離も起らなく、摩耗に対しても強くなるので
ある。
ｓ Ｂａ、 Ｂｅ等のアルカリ土類金属炭酸塩の１種以
上とアルミナ、シリカ・アルミナ、ジルコニア等の短繊
維の１種以上とを含有した混合物を、珪酸塩系バインダ
ーにて付着形成させた本発明の耐熱型防食被膜の場合、
アルミナ、シリカ・アルミナ、ジルコニア等の短繊維が
、３次元的にからみ合い、急熱、急冷等の繰返しの熱衝
撃に対してもひび割れを生じにりく、アルミナ、シリカ
・アルミナ、ジルコニア等の短繊維は摩耗に対して強く
、従って剥離も起らなく、摩耗に対しても強くなるので
ある。
次に、Ａ ｌ ％ Ｓ １、Ｚｎ等の無機質を金属表面
に付着形成させるバインダーとして、リン酸塩系及び珪
酸塩系のものが知られている。本発明者等は珪酸塩系バ
インダーについて、前述のアルカリ土類金属化合物をボ
イラ等高温伝熱器管表面に付着形成させる方法を種々検
討した。その結果アルカリ土類金属の炭酸塩が珪酸塩系
バインダー例えば珪酸ナトリウム水溶液に良く分散′し
、塗布形成後の被膜の密着性、均一性、緻密性が良好で
ある事を見出したのである。そして、アルカリ土類金属
の他の化合物、例えば水酸化カルシウム、硫酸カルシウ
ムなどは珪酸ナトリウム水溶液と混合すると固化し、金
属表面に塗布成形する事が出来ない。
に付着形成させるバインダーとして、リン酸塩系及び珪
酸塩系のものが知られている。本発明者等は珪酸塩系バ
インダーについて、前述のアルカリ土類金属化合物をボ
イラ等高温伝熱器管表面に付着形成させる方法を種々検
討した。その結果アルカリ土類金属の炭酸塩が珪酸塩系
バインダー例えば珪酸ナトリウム水溶液に良く分散′し
、塗布形成後の被膜の密着性、均一性、緻密性が良好で
ある事を見出したのである。そして、アルカリ土類金属
の他の化合物、例えば水酸化カルシウム、硫酸カルシウ
ムなどは珪酸ナトリウム水溶液と混合すると固化し、金
属表面に塗布成形する事が出来ない。
以上の如く、本発明は腐食性のスケール５とアルカリ土
類金属炭酸塩とが反応して耐熱型防食被膜２中の空隙４
をふさぎ、腐食性のスケール５と金属との接触を断つ事
によって腐食を抑制する事とアルカリ土類金属炭酸塩を
金属表面に塗布成形させる方法として珪酸塩系バインダ
ーを用いる事とアルミナ、シリカ・アルミナ、ジルコニ
ア等の短繊維を分散させる事によって急熱、急冷等の繰
返しの熱衝撃性、耐摩耗性を向上させる事を特徴として
いる。
類金属炭酸塩とが反応して耐熱型防食被膜２中の空隙４
をふさぎ、腐食性のスケール５と金属との接触を断つ事
によって腐食を抑制する事とアルカリ土類金属炭酸塩を
金属表面に塗布成形させる方法として珪酸塩系バインダ
ーを用いる事とアルミナ、シリカ・アルミナ、ジルコニ
ア等の短繊維を分散させる事によって急熱、急冷等の繰
返しの熱衝撃性、耐摩耗性を向上させる事を特徴として
いる。
また、本発明においてはＭｇｓ Ｃａ５Ｂａｓ Ｂｅ等
のアルカリ土類金属炭酸塩にＡＡ’％ Ｓ ＩＮ Ｚｎ
ｓ Ｚ ｒ等の金属及びその酸化物を添加してもその効
果がある事、そして、Ｍｇ１Ｃａ、％Ｂａｓ Ｂｅ等の
アルカリ土類金属炭酸塩としては、それらの化合物を含
む石灰石（ＣａＣＯｚ）、白亜（ＣａＣＯｓ）、方解石
（ＣａＣＯｓ）、あられ石（Ｃａ Ｃ０５）、大理石（
ＣａＣＯｓ）、白雲石（Ｃａ ＣＯｓ・ＣａＣ０３）、
菱苦土鉱（ＭｇＣＯｓ）、４重石（ＢａＣＯｓ瀞の如き
鉱石でも良い事。
のアルカリ土類金属炭酸塩にＡＡ’％ Ｓ ＩＮ Ｚｎ
ｓ Ｚ ｒ等の金属及びその酸化物を添加してもその効
果がある事、そして、Ｍｇ１Ｃａ、％Ｂａｓ Ｂｅ等の
アルカリ土類金属炭酸塩としては、それらの化合物を含
む石灰石（ＣａＣＯｚ）、白亜（ＣａＣＯｓ）、方解石
（ＣａＣＯｓ）、あられ石（Ｃａ Ｃ０５）、大理石（
ＣａＣＯｓ）、白雲石（Ｃａ ＣＯｓ・ＣａＣ０３）、
菱苦土鉱（ＭｇＣＯｓ）、４重石（ＢａＣＯｓ瀞の如き
鉱石でも良い事。
さらに、珪酸塩系バインダーとしては珪酸ナトリウムを
はじめ、Ｃａ５Ａ１％ Ｚｎ、 ｃｏ、 Ｆｅｓ Ｂａ
、 Ｂｅ５Ｍｇ５ Ｍｎ５Ｌ ｉなどの珪酸塩及びその
２種類以上を組合せたものでも良い事、は云うまでもな
い。
はじめ、Ｃａ５Ａ１％ Ｚｎ、 ｃｏ、 Ｆｅｓ Ｂａ
、 Ｂｅ５Ｍｇ５ Ｍｎ５Ｌ ｉなどの珪酸塩及びその
２種類以上を組合せたものでも良い事、は云うまでもな
い。
反応式
Ｎａｇｓｏ４＋、３Ｒ＋Ｍ−Ｎａ２０＋３ＲＯ＋Ｍｇ−
−−・・・・・・第２式但し、Ｒ：不特定の環元剤 Ｍ：金属 次に、実施例によって本発明を具体的に示す。
−−・・・・・・第２式但し、Ｒ：不特定の環元剤 Ｍ：金属 次に、実施例によって本発明を具体的に示す。
腐食事故を起した重油専焼ボイラの高温部伝熱器管に付
着していたスケールを採取し、粉砕後、この腐食性のス
ケール５を充填した磁石ルツボに第１表のＮｎｌ〜ｌ’
！ｘ３の試験片を浸漬して電気炉にて腐食試験を行った
。
着していたスケールを採取し、粉砕後、この腐食性のス
ケール５を充填した磁石ルツボに第１表のＮｎｌ〜ｌ’
！ｘ３の試験片を浸漬して電気炉にて腐食試験を行った
。
なお、試験条件は、酸素濃度： ５ ＶＯＩ％、炭酸ガ
ス濃度： １５ ＶＯ１％、亜硫酸ガス濃度：０，５■
Ｏ１％、残シ窒素ガスの雰囲気とし、試験温度二６５０
℃、試験時間合計：２００時間で、その間２４時間毎に
試験片を浸漬した磁性ルツボを電気炉から室内に取出し
、急熱、急冷の熱衝撃を繰返し与えた。
ス濃度： １５ ＶＯ１％、亜硫酸ガス濃度：０，５■
Ｏ１％、残シ窒素ガスの雰囲気とし、試験温度二６５０
℃、試験時間合計：２００時間で、その間２４時間毎に
試験片を浸漬した磁性ルツボを電気炉から室内に取出し
、急熱、急冷の熱衝撃を繰返し与えた。
又、試験片は２０ ｓｗ Ｘ ５０ ｍ Ｘ ５ ｗｍ
の５ＴＢＡ２４機を用い、耐熱型防食被膜２は５０ｗｔ
％の珪酸ナトリウム水溶液を５０ｗｔ％、炭酸カルシウ
ム粉末を５０ｗｔ％とじた溶液を試験片に塗布し、付着
成形させたものとｓｏｗｔ％の珪酸ナトリウム水溶液を
５０ｗｔ％、炭酸カルシウム粉末４５ｗｔ％とシリカ・
アルミナ系短繊維（カオウール）をＳ ｗｔ％とを混合
した溶液を試験片に塗布し、付着成形させたものとを用
いた。
の５ＴＢＡ２４機を用い、耐熱型防食被膜２は５０ｗｔ
％の珪酸ナトリウム水溶液を５０ｗｔ％、炭酸カルシウ
ム粉末を５０ｗｔ％とじた溶液を試験片に塗布し、付着
成形させたものとｓｏｗｔ％の珪酸ナトリウム水溶液を
５０ｗｔ％、炭酸カルシウム粉末４５ｗｔ％とシリカ・
アルミナ系短繊維（カオウール）をＳ ｗｔ％とを混合
した溶液を試験片に塗布し、付着成形させたものとを用
いた。
第１表 腐食試験片
第２表 腐食試験結果
〔発明の効果〕
この結果、第２表の様に、本発明によるＣａ等アルカリ
土類金属炭酸塩とアルミナ、シリカ・アルミナ、ジルコ
ニア等の短繊維とを珪酸塩系バインダーによって付着成
形せしめた耐熱型防食被膜（隨３）は従来のＣａ等アル
カリ土類金属炭酸塩を珪酸塩系バインダーによって付着
成形せしめた無機質塗料の被膜（隘２）に比して１７５
前後の腐食減量であり、耐食性が著しく向上する事が判
る。
土類金属炭酸塩とアルミナ、シリカ・アルミナ、ジルコ
ニア等の短繊維とを珪酸塩系バインダーによって付着成
形せしめた耐熱型防食被膜（隨３）は従来のＣａ等アル
カリ土類金属炭酸塩を珪酸塩系バインダーによって付着
成形せしめた無機質塗料の被膜（隘２）に比して１７５
前後の腐食減量であり、耐食性が著しく向上する事が判
る。
又、腐食試験後の試験片を調べた結果隆２の試験片には
試験片表面にＮａ、 Ｖ等の腐食性物質が認められ、Ｉ
’＆１３の試験片ではそれが認められなかった。この事
からも本発明の無機質被膜は熱衝撃にも強く耐食性被膜
として有効である事がわかる。
試験片表面にＮａ、 Ｖ等の腐食性物質が認められ、Ｉ
’＆１３の試験片ではそれが認められなかった。この事
からも本発明の無機質被膜は熱衝撃にも強く耐食性被膜
として有効である事がわかる。
第１図は本発明の既念図である。
１・・・金属、２・・・耐熱型防食被膜、３・・・短繊
維、４・・・空隙、５・・・スケール。 、１謬人石川 新
維、４・・・空隙、５・・・スケール。 、１謬人石川 新
Claims (1)
- ボイラ等の高温部伝熱器管表面に、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、
Ｂｅ等のアルカリ土類金属炭酸塩の１種以上とアルミナ
、シリカ・アルミナ、ジルコニア等の短繊維の１種以上
とを含有した混合物を、珪酸塩系バインダーにて付着形
成させた、ことを特徴とする耐熱型防食被膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15039487A JPS63314284A (ja) | 1987-06-17 | 1987-06-17 | 耐熱型防食被膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15039487A JPS63314284A (ja) | 1987-06-17 | 1987-06-17 | 耐熱型防食被膜 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63314284A true JPS63314284A (ja) | 1988-12-22 |
Family
ID=15496028
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15039487A Pending JPS63314284A (ja) | 1987-06-17 | 1987-06-17 | 耐熱型防食被膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63314284A (ja) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4953223A (ja) * | 1972-09-21 | 1974-05-23 | ||
| JPS49102722A (ja) * | 1973-01-30 | 1974-09-27 | ||
| JPS50127935A (ja) * | 1974-03-29 | 1975-10-08 | ||
| JPS50143813A (ja) * | 1974-05-09 | 1975-11-19 | ||
| JPS53105537A (en) * | 1977-02-25 | 1978-09-13 | Fuller H B Co | Mastic coating material |
| JPS54141825A (en) * | 1978-04-25 | 1979-11-05 | Hoechst Gosei Kk | Substrate surface conditioner for crackfree coating |
| JPS5819366A (ja) * | 1981-07-28 | 1983-02-04 | Osaka Soda Co Ltd | 無機質塗料組成物 |
| JPS594661A (ja) * | 1982-07-01 | 1984-01-11 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 耐熱型防食被膜 |
-
1987
- 1987-06-17 JP JP15039487A patent/JPS63314284A/ja active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4953223A (ja) * | 1972-09-21 | 1974-05-23 | ||
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| JPS594661A (ja) * | 1982-07-01 | 1984-01-11 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 耐熱型防食被膜 |
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