KR100500110B1 - Dust collector for electric furnace - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전기로용 집진장치에 관한 것으로서, 전기로에서 배출되는 배기가스에 포함된 다이옥신 및 기타 유해(독성)물질을 고효율로 제거하는 전기로용 집진장치가 기술되어 있다. 전기로(1)에 배기가스를 직접 흡인하는 직접 배기시스템(A)과 전기로 건물의 천정후드(11)에서 배기가스를 간접적으로 흡인하는 건물 배기시스템(B)이 설치된다. 투입장치(16)는 활성탄 또는 기타 흡착제를 취입 또는 공급하기 위해 직접 배기시스템에 설치된 백필터(15)의 하류측에 설치된다. 투입장치의 하류측에서 직접 배기시스템은 건물 배기시스템(B)에 설치된 백필터(20)의 상류측으로 합류된다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dust collector for an electric furnace, and has described an electric dust collector for efficiently removing dioxin and other harmful (toxic) substances contained in exhaust gas discharged from an electric furnace. A direct exhaust system A for directly sucking exhaust gas into the electric furnace 1 and a building exhaust system B for indirectly sucking exhaust gas from the ceiling hood 11 of the electric furnace building are provided. The input device 16 is installed downstream of the bag filter 15 installed in the exhaust system directly to blow in or supply activated carbon or other adsorbents. On the downstream side of the dosing device, the direct exhaust system joins upstream of the bag filter 20 installed in the building exhaust system B.
Description
본 발명은 제강공장, 폐기물 용융시설등에 설치된 아크로 등과 같은 전기로에서 배출된 가스에서 유해물질을 제거하는 전기로용 집진장치에 관한 것이다.The present invention relates to a dust collector for an electric furnace for removing harmful substances from the gas discharged from an electric furnace, such as an arc furnace installed in a steel mill, waste melting facilities, and the like.
예컨대 아크로(arc furnace)가 설치되는 제강공장에서, 용융단계에서 발생된 배기가스를 노 본체(furnace body)에서 직접 흡인하여 백 필터형 집진기로 집진하기 위한 직접 배기시스템(direct exhaust system) ; 및 예컨대 스크랩 장입시 또는 출강(出鋼)(tapping steel)시 아크로에서 건물로 방출된 배기가스를 천정후드(hood)에서 백하우스형(bag house type) 집진기로 흡인하기 위한 건물배기시스템(building exhaust system)의 두 시스템이 종래부터 배기 경로에 설치됐다. 직접 배기시스템에서 노 본체로부터 직접 흡인된 배기가스는 고온이기 때문에 냉각탑을 통하여 냉각된다. 이후 냉각된 가스를 백필터를 통과시킴으로써 분진(dust)이 집진된다.For example, in a steel mill in which an arc furnace is installed, a direct exhaust system for directly sucking exhaust gas generated at the melting stage from a furnace body and collecting the bag gas with a bag filter type dust collector; And a building exhaust system for sucking exhaust gas discharged from the arc furnace into the building at the time of charging the scrap or tapping steel into a bag house type dust collector from the ceiling hood. Two systems have been conventionally installed in the exhaust path. In the direct exhaust system, the exhaust gas drawn directly from the furnace body is cooled through the cooling tower because it is hot. The dust is then collected by passing the cooled gas through the bag filter.
그러나, 상기에 기술된 종래의 집진장치에서, 배기가스에 포함된 다이옥신, 중금속 및 기타 유해물질이 충분히 집진될 수 없다. 그러므로 유해한 물질을 제거하는 효율을 향상시키기 위한 기술개발이 기대됐다.However, in the conventional dust collector described above, dioxins, heavy metals and other harmful substances contained in the exhaust gas cannot be sufficiently collected. Therefore, technology development was expected to improve the efficiency of removing harmful substances.
본 발명의 목적은 전기로에서 배출되는 배기가스에 포함된 다이옥신 및 기타 유해물질을 매우 효율적으로 제거하는 전기로용 집진장치를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a dust collector for an electric furnace, which efficiently removes dioxin and other harmful substances contained in exhaust gas discharged from an electric furnace.
이들 및 기타 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 전기로에서 배기가스를 직접 흡인하기 위한 직접 배기시스템과 전기로 건물의 천정에서 배기가스를 간접으로 흡인하기 위한 건물 배기시스템이 설치되는 전기로용 집진장치를 제공하는 것이다. 더욱이 활성탄 또는 기타 흡착제를 취입하여 공급하기 위한 투입장치(charging device)는 직접 배기 시스템에 설치되는 백필터의 하류측에 배치된다. 투입장치의 하류측에서 직접 배기시스템은 건물 배기시스템에 설치된 백필터의 상류측에 결합된다.In order to achieve these and other objects, the present invention provides a dust collector for an electric furnace in which a direct exhaust system for directly sucking exhaust gas from an electric furnace and a building exhaust system for indirectly sucking exhaust gas from the ceiling of an electric furnace building are installed. To provide. Furthermore, a charging device for blowing in and supplying activated carbon or other adsorbents is arranged downstream of the bag filter installed in the exhaust system directly. Directly downstream of the input device, the exhaust system is coupled upstream of the bag filter installed in the building exhaust system.
또한 본 발명은 전기로에서 배기가스를 직접 흡인하기 위한 직접 배기시스템과 전기로 건물의 천정후드에서 배기가스를 간접으로 흡인하기 위한 건물 배기시스템이 설치되는 전기로용 집진장치를 제공하는 것이다. 직접 배기시스템에서 두 개의 백필터는 직렬로 설치된다. 이 백필터 사이에 활성탄 또는 기타 흡착제를 취입하여 공급하기 위한 투입장치가 설치된다.In addition, the present invention provides a dust collector for an electric furnace in which a direct exhaust system for directly sucking exhaust gas from an electric furnace and a building exhaust system for indirectly sucking exhaust gas from a ceiling hood of an electric furnace building are installed. In a direct exhaust system, two bag filters are installed in series. An input device for blowing and supplying activated carbon or other adsorbents is provided between the bag filters.
본 발명에 따라, 전기로용 집진장치에서, 활성탄 또는 기타 흡착제 및 소석회 또는 기타 중화제가 투입장치로 취입된다.According to the present invention, in the dust collector for electric furnace, activated carbon or other adsorbent and slaked lime or other neutralizing agent are blown into the input device.
더욱이, 본 발명에 따라, 전기로 집진장치에서 백필터에 의해 포집(捕集)된 활성탄은 전기로로 투입되어 환원제로 사용된다.Furthermore, according to the present invention, the activated carbon collected by the bag filter in the electric furnace dust collector is introduced into the electric furnace and used as a reducing agent.
용융 철 스크랩용 아크 전기로에서 배출된 가스에서 분진(dust)을 집진하기 위한 장치의 실시예가 도 1을 참고로 기술될 것이다. 도 1에 도시된 바와같이 아크 전기로(1)에서 전극(3)은 노 본체(2)에 수직으로 삽입된다. 노 상부의 스크랩 예열탑(4)에는 하향으로 개방될 수 있는 사다리형 지지선반(ladder-like support shelf)(5,6)이 설치된다. 노 상부의 예열탑(4)은 상부 단부에 뚜껑(7)을 갖는다. 뚜껑(7)을 개방시킴으로써 예열탑(4)으로 투입되는 철 스크랩(8a,8b)은 지지선반(5,6)에 지지된다. 배기가스 바이패스 덕트(bypass duct)(9)와 배기가스 출구포트(10)가 노상부의 예열탑(4) 일측에 설치된다. 전기로(1)에서 발생된 고온 배기가스는 도 1에 화살표로 도시된 바와같이 예열탑(4)의 철 스크랩(8a)을 바로 밑에서부터 예열시키도록 예열탑(4)에서 상승된다. 배기가스의 일부는 예열탑(4)의 철 스크랩(8b)을 상방으로부터 예열하도록 덕트(9)를 통해 배기가스 출구포트(10)로 안내된다. 지지선반(5) 또는 지지선반(6)을 하향으로 개방시킴으로써 예열된 스크랩(8a,8b)이 지지선반(6)으로 투입되거나 전기로(1)로 투입되어 용융된다.An embodiment of an apparatus for collecting dust from gas discharged from an arc furnace for molten iron scrap will be described with reference to FIG. 1. As shown in FIG. 1, in the arc furnace 1, the electrode 3 is inserted perpendicular to the furnace body 2. The scrap preheating tower 4 at the top of the furnace is provided with ladder-like support shelves 5, 6 which can be opened downward. The preheat tower 4 at the top of the furnace has a lid 7 at the top end. The iron scraps 8a and 8b introduced into the preheating tower 4 by opening the lid 7 are supported by the support shelves 5 and 6. An exhaust gas bypass duct 9 and an exhaust gas outlet port 10 are installed at one side of the preheating tower 4 in the hearth part. The hot exhaust gas generated in the electric furnace 1 is raised in the preheat tower 4 to preheat the iron scrap 8a of the preheat tower 4 from the bottom as shown by the arrow in FIG. Part of the exhaust gas is guided through the duct 9 to the exhaust gas outlet port 10 to preheat the iron scrap 8b of the preheat tower 4 from above. By opening the support shelf 5 or the support shelf 6 downward, the preheated scraps 8a and 8b are introduced into the support shelf 6 or into the electric furnace 1 and melted.
본 발명의 집진장치는 전기로(1)의 배기가스를 배기가스 출구포트(10)에서 직접 흡인하는 직접 배기시스템(A) ; 및 전기로(1) 상방의 건물 천정에 설치되는 천정후드(11)에서 배기가스를 간접으로 흡인하는 건물배기시스템(B)의 두 배기시스템 경로가 설치된다. 직접 배기시스템(A)에서 스크랩 캐쳐(scrap catcher)(12) 탈취탑(13), 냉각탑(14), 백필터(15), 투입장치(16), 백필터(17) 및 부스터 공기 송풍기(18)가 배기가스유동의 상류측에서 이의 하류측을 향해 연속으로 설치된다. 또한, 건물 배기시스템에서 공기 송풍기(19)가 배기가스유동의 하류에 설치되고, 백필터(20)는 공기 송풍기(19)의 하류에 더욱 설치된다.The dust collector of the present invention includes a direct exhaust system A which directly sucks exhaust gas of the electric furnace 1 from the exhaust gas outlet port 10; And two exhaust system paths of the building exhaust system B which indirectly suck the exhaust gas from the ceiling hood 11 installed on the building ceiling above the electric furnace 1. Scrap catcher 12, deodorizing tower 13, cooling tower 14, bag filter 15, feeder 16, bag filter 17 and booster air blower 18 in direct exhaust system A ) Is continuously installed from the upstream side of the exhaust gas flow toward the downstream side thereof. In the building exhaust system, an air blower 19 is installed downstream of the exhaust gas flow, and the bag filter 20 is further installed downstream of the air blower 19.
스크랩 캐처(12)는 상부벽에서 하향으로 돌출된 편향판(21)을 갖고, 이에 의해 상류측으로부터의 배기가스가 U형으로 유동되게 한다. 더욱 상세히 말하면 스크랩 캐처(12)는 스크랩의 관성력을 이용하여 예열탑(4)에서 배기가스의 유동과 함께 운반된 스크랩을 스크랩캐처의 바닥에 가라앉게 한다. 다음에 바닥뚜껑(22)을 열어서 스크랩은 이 시스템에서 방출될 수 있다.The scrap catcher 12 has a deflection plate 21 protruding downward from the top wall, thereby allowing the exhaust gas from the upstream side to flow in a U-shape. More specifically, the scrap catcher 12 uses the inertial force of the scrap to sink the scrap carried with the flow of exhaust gas in the preheat tower 4 to the bottom of the scrap catcher. The bottom lid 22 is then opened to allow scrap to be released from this system.
탈취탑(13)에서, 배기가스는 하향으로 유동하고, 배기가스의 기름 및 냄새(odor) 성분은 탈취탑(13)의 둘레벽에 설치되는 연소기(23,24)의 화염에 의해 분해된다. 또한 냉각탑(14)은 냉각수를 통과시키는 방열기를 내장한다. 냉각탑(14)에서 냉각수를 통과시키는 방열기를 내장한다. 냉각탑(14)에서 배기가스는 백필터(15)의 내열온도인 250℃ 이하로 냉각된다. 백필터(15)는 다수의 백하우징(bag housing)(25)으로 구성된다. 배기가스의 분진은 포집되어 백필터에 부착된다. 그 다음 분진은 백필터에서 제거되어 분진 컨베이어(27)에 의해 배출된다. 또한 백필터(17)는 백필터(15)와 동일방식으로 다수의 백하우징(28)으로 구성된다. 배기가스의 분진은 포집되어 백필터에 부착된다. 그다음 이 분진은 백필터에서 제거되어 분진 컨베이어(30)에 의해 배출된다.In the deodorizing tower 13, the exhaust gas flows downward, and the oil and odor components of the exhaust gas are decomposed by the flames of the combustors 23 and 24 provided on the circumferential wall of the deodorizing tower 13. The cooling tower 14 also includes a radiator through which cooling water passes. The cooling tower 14 includes a radiator for passing the cooling water. In the cooling tower 14, the exhaust gas is cooled to 250 ° C. or less, which is a heat resistance temperature of the bag filter 15. The bag filter 15 is composed of a plurality of bag housings 25. Dust from the exhaust gases is collected and attached to the bag filter. The dust is then removed from the bag filter and discharged by the dust conveyor 27. The bag filter 17 is also composed of a plurality of bag housings 28 in the same manner as the bag filter 15. Dust from the exhaust gases is collected and attached to the bag filter. This dust is then removed from the bag filter and discharged by the dust conveyor 30.
투입장치(16)는 분말 활성탄을 저장하는 호퍼(31), 공기 송풍기(32), 및 선단(tip end)이 백필터(15,17)를 상호연결하는 배기가스덕트에 연결되는 투입 목(charging throat)(33)으로 구성된다. 호퍼(31)의 활성탄은 공기 송풍기(32)에 의해 투입 목(33)으로 압송된다. 활성탄은 투입 목(33)의 선단에서 배기가스덕트로 취입될 수 있다.The dosing device 16 is a charging neck in which a hopper 31 for storing powdered activated carbon, an air blower 32, and a tip end are connected to an exhaust gas duct interconnecting the bag filters 15, 17. throat 33). Activated carbon of the hopper 31 is pressurized by the air blower 32 to the input neck 33. Activated carbon may be blown into the exhaust gas duct at the tip of the input neck 33.
부스터 공기 송풍기(18)는 백필터(17)의 하류측에 설치된다. 이 공기 송풍기(18)의 하류측에 유동경로 변환댐퍼(flow path switching damper)(34)가 설치된다. 이 댐퍼의 하류측은 두 덕트로 분기되고, 즉 한 덕트는 건물 배기시스템(B)의 배기가스와 합류시키기 위해 건물 배기시스템(B)의 공기 송풍기(19)의 상류측에 연결되고 다른 덕트는 굴뚝(도시되지 않음)에 연결된 배기덕트(35)를 형성한다.The booster air blower 18 is installed downstream of the bag filter 17. On the downstream side of this air blower 18, a flow path switching damper 34 is provided. The downstream side of this damper branches into two ducts, i.e. one duct is connected upstream of the air blower 19 of the building exhaust system B and the other duct to join the exhaust gas of the building exhaust system B. An exhaust duct 35 connected to (not shown) is formed.
백필터(20)는 다수의 백하우징(36)으로 구성된다. 배기가스의 분진은 포집되어 백필터(20)에 부착된다. 그다음 이 분진은 백필터에서 제거되어 분진 컨베이어(37)에 의해 배출된다. 최종적으로 배기가스는 백필터(20)의 상부에서 대기로 정화된 가스로 배출된다.The bag filter 20 is composed of a plurality of bag housings 36. Dust of the exhaust gas is collected and attached to the bag filter 20. This dust is then removed from the bag filter and discharged by the dust conveyor 37. Finally, the exhaust gas is discharged as the gas purified to the atmosphere from the top of the bag filter 20.
상기의 구성에서, 공기 송풍기(18)가 작동될 때, 스크랩 예열탑(4)에서 직접 흡인된 800-1200℃의 배기가스는 스크랩 캐처(12)와 탈취탑(13)을 통과하고, 그 결과 스크랩 및 냄새는 배기가스에서 제거된다. 연속적으로 이 가스는 냉각탑(14)을 통과하여 250℃이하로 냉각된다. 그다음 다이옥신, 중금속 등을 포함하는 미세한 분진은 백필터(15)에 의해 가스에서 포집된다.In the above arrangement, when the air blower 18 is operated, 800-1200 ° C. exhaust gas directly sucked from the scrap preheating tower 4 passes through the scrap catcher 12 and the deodorizing tower 13, and as a result, Scrap and odors are removed from the exhaust gas. This gas is continuously passed through the cooling tower 14 and cooled below 250 ° C. Fine dust, including dioxins, heavy metals, and the like, is then collected in the gas by the bag filter 15.
도 2는 폴리클로로-디벤조파라디옥신, 폴리클로로-디벤조푸란 및 이들의 이성체인 독성 염소화합물인 다이옥신의 용융점 및 비등점을 나타내는 그래프이다. 도 2에서 알 수 있는 바와같이, 일반적으로 다이옥신은 고온구역에서 기체상태이다. 이는 온도가 낮아짐에 따라 액체화된다. 온도가 더욱 낮추어질 때 다이옥신은 백필터(15)에 의해 포집될 수 있다. 또한, 백필터(15)의 하류측으로 활성탄을 취입함으로써 다이옥신, 중금속 및 기타 독성물질이 활성탄에 흡착된다. 연속하여 활성탄은 하류측의 백필터(17)에 포집될 수 있다. 활성탄이 백필터(15)의 하류측에 이와같은 방식으로 첨가되는 경우, 활성탄의 공급량은 활성탄이 백필터(15)의 상류측에 첨가되는 경우와 비교하여 감소될 수 있다. 더욱이 인화성 분진이 백필터(15)에 의해 흐름이 차단되고 이에의해 분진폭발 또는 화재의 위험이 최소화된다.2 is a graph showing the melting point and boiling point of polychloro-dibenzoparadioxin, polychloro-dibenzofuran and dioxins, which are toxic chlorine compounds thereof. As can be seen in FIG. 2, dioxins are generally gaseous in the hot zone. It liquefies as the temperature decreases. Dioxin may be captured by the bag filter 15 when the temperature is lowered further. In addition, by injecting activated carbon downstream of the bag filter 15, dioxins, heavy metals and other toxic substances are adsorbed to the activated carbon. Subsequently, activated carbon can be collected in the bag filter 17 on the downstream side. When activated carbon is added in this way to the downstream side of the bag filter 15, the supply amount of activated carbon can be reduced as compared with the case where activated carbon is added to the upstream side of the bag filter 15. Furthermore, flammable dust is blocked by the bag filter 15, thereby minimizing the risk of dust explosion or fire.
부가적으로 호퍼(31)에 활성탄과 소석회의 혼합물을 위치시키고 배기가스로 활성탄과 함께 소석회를 취입시킴으로써 배기가스에서 HCl, SO4 등과 같은 산성가스는 중화될 수 있다. 또한, 연소화합물과 같이 재생성된 독성물질의 양은 감소될 수 있다.In addition, acid gases such as HCl, SO 4, etc. in the exhaust gas can be neutralized by placing a mixture of activated carbon and slaked lime in the hopper 31 and blowing the slaked lime together with the activated carbon as exhaust gas. In addition, the amount of regenerated toxic substances such as combustion compounds can be reduced.
백필터(17)와 부스터 공기송풍기(18)에 의해 배출된 배기가스는 배기덕트(35)를 통해 대기로 배출될 수 있다. 그러나, 댐퍼(34)는 직접 배기시스템(A)의 배기가스가 건물 배기시스템(B)의 배기가스와 합류되는 방식으로 변환될 수 있다. 이와같은 경우, 배기가스는 희석될 수 있다. 부가적으로 배기가스의 온도는 약 60℃로 낮추어진다. 그러므로 다이옥신 또는 기타 독성물질은 점점 더 고체화되고, 백필터(20)에 의해 확실히 포집될 수 있다.Exhaust gas discharged by the bag filter 17 and the booster air blower 18 may be discharged to the atmosphere through the exhaust duct 35. However, the damper 34 can be converted in such a way that the exhaust gas of the direct exhaust system A is joined with the exhaust gas of the building exhaust system B. In such a case, the exhaust gas can be diluted. In addition, the temperature of the exhaust gas is lowered to about 60 ° C. Thus dioxin or other toxic substances become more and more solid and can be reliably captured by the bag filter 20.
백필터(17)의 집진 컨베이어(30)로 수집된 활성탄은 공기로 운송되어 전기로(1)로 투입되고 용융금속의 환원제로 효과적으로 사용된다. 이와같은 경우에 활성탄에 의해 흡착된 다이옥신 및 기타 유해(독성)물질은 노에서 800℃이상의 열로 열분해된다. 그러므로 2차 오염의 위험이 없다.The activated carbon collected by the dust collection conveyor 30 of the bag filter 17 is transported by air, introduced into the electric furnace 1, and effectively used as a reducing agent of molten metal. In this case, dioxins and other harmful (toxic) substances adsorbed by activated carbon are pyrolyzed in the furnace with heat above 800 ° C. Therefore there is no risk of secondary pollution.
실시예에서, 활성탄은 백필터(17)로 수집된다. 그러나 직접 배기시스템(A)의 배기가스가 건물 배기시스템(B)으로 합류되는 경우 백필터(17)는 생략될 수 있고, 대신에 활성탄은 백필터(20)에 의해 수집될 수 있다.In an embodiment, activated carbon is collected into the bag filter 17. However, when the exhaust gas of the direct exhaust system A is joined to the building exhaust system B, the bag filter 17 may be omitted, and instead activated carbon may be collected by the bag filter 20.
또한, 활성탄이 백필터(19)에 의해 수집될 때, 배기가스는 건물 배기시스템(B)으로 합류되지 않고 배기가스덕트(35)에서 대기로 직접 배출될 수 있다. 더욱이, 경로 변환 댐퍼(34)와 배기덕트(35)는 반드시 필요하지 않고 생략될 수도 있다.Also, when activated carbon is collected by the bag filter 19, the exhaust gas can be discharged directly from the exhaust gas duct 35 to the atmosphere without being joined to the building exhaust system B. Moreover, the path change damper 34 and the exhaust duct 35 are not necessarily necessary and may be omitted.
또한, 노상부 예열탑(4) 이외에 버킷(bucket) 예열실이 전기로(1)와 백필터(15) 사이에 자연적으로 설치될 수 있다. 더욱이, 두 전기로가 이 실시예에 설치될 수도 있다. 이 경우 노는 번갈아서 예열실로 사용될 수 있고, 그래서 노상부 예열탑과 버킷 예열실은 생략될 수 있다.In addition, in addition to the hearth preheating tower 4, a bucket preheating chamber may be naturally installed between the electric furnace 1 and the bag filter 15. Moreover, two electric furnaces may be installed in this embodiment. In this case, the furnace can be used alternately as a preheating chamber, so that the hearth preheating tower and the bucket preheating chamber can be omitted.
상기에 기술된 바와같이, 본 발명에 따른 전기로용 집집장치는 전기로의 배기가스에서 다이옥신 또는 기타 유해물질을 고효율로 제거할 수 있고 유해물질이 비산되는 것을 방지할 수 있다.As described above, the collecting device for an electric furnace according to the present invention can remove dioxin or other harmful substances from the exhaust gas of the electric furnace with high efficiency and prevent the harmful substances from scattering.
본 발명의 바람직한 실시예가 기술됐을지라도 본 발명은 이에 제한되지 않고, 다음의 특허청구의 범위내에서 이와달리 구체화될 수도 있다.Although the preferred embodiment of the present invention has been described, the present invention is not limited thereto and may be embodied differently within the scope of the following claims.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기로용 집진장치에서 배기가스 시스템을 보여주는 개략도.1 is a schematic view showing an exhaust system in the dust collector for an electric furnace according to an embodiment of the present invention.
도 2는 다이옥신의 상태도.2 is a state diagram of dioxin.
Claims (4)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9102475A JPH10277335A (en) | 1997-04-03 | 1997-04-03 | Dust collecting device for electric furnace |
| JP9-102475 | 1997-04-03 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| KR19980081079A KR19980081079A (en) | 1998-11-25 |
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