KR101090927B1 - Bubbing plug - Google Patents

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정종균
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조선내화 주식회사
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    • B22D41/14—Closures
    • B22D41/22—Closures sliding-gate type, i.e. having a fixed plate and a movable plate in sliding contact with each other for selective registry of their openings
    • B22D41/42—Features relating to gas injection
    • 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
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/04—Removing impurities by adding a treating agent
    • C21C7/072—Treatment with gases

Abstract

본 발명은 래들 바닥에 설치되는 버블링플러그에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사용 중 퍼징블럭이 용손되면서 가스통로가 차단되거나 협소화될 경우 용손부위가 자동으로 탈락되도록 하여 버블링플러그의 교체없이 장기간 사용이 가능하고 항상 정상 개공율을 확보할 수 있도록 한 버블링플러그에 관한 것이다.The present invention relates to a bubbling plug to be installed on the bottom of the ladle, and more particularly, long-term use without replacing the bubbling plug by allowing the molten portion to be automatically dropped when the gas passage is blocked or narrowed while the fuzzing block is damaged during use. This relates to a bubbling plug that is capable and always ensures a normal opening rate.

본 발명은 다공내화물로 이루어진 퍼징블럭들과, 퍼징블럭의 외주면에 축조된 시팅블럭들을 구비하여 래들의 바닥에 탈착이 가능하도록 설치되는 버블링플러그에 있어서,The present invention provides a bubbling plug having a purging block made of porous refractory and a seating block formed on the outer circumferential surface of the purging block to be detachably attached to the bottom of the ladle.

상기 퍼징블럭들은 상협하광의 원추형상으로서 상하로 다단 적층되고,The purging blocks are stacked in multiple stages up and down as a cone of upper and lower light,

각 퍼징블럭들의 경계부는 상부 퍼징블럭의 용손이 진행됨에 따라 증가하는 내부압력이 용손부위가 탈락될 때의 압력 이상일 때 횡적균열이 진행되면서 절단되도록 구성된다.The boundary portion of each purging block is configured to be cut while the transverse crack progresses when the internal pressure that increases as the melting of the upper purging block proceeds is higher than the pressure when the melting portion is dropped.

버블링, 플러그, 퍼징블럭, 용손, 탈락, 래들 Bubbling, Plug, Fuzzing Block, Yongson, Dropout, Ladle

Description

버블링플러그{Bubbing plug}Bubbling plug

본 발명은 래들 바닥에 설치되는 버블링플러그에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사용 중 퍼징블럭이 용손되면서 가스통로가 차단되거나 협소화될 경우 용손부위가 자동으로 탈락되도록 하여 버블링플러그의 교체없이 장기간 사용이 가능하고 항상 정상 개공율을 확보할 수 있도록 한 버블링플러그에 관한 것이다.The present invention relates to a bubbling plug to be installed on the bottom of the ladle, and more particularly, long-term use without replacing the bubbling plug by allowing the molten portion to be automatically dropped when the gas passage is blocked or narrowed while the fuzzing block is damaged during use. This relates to a bubbling plug that is capable and always ensures a normal opening rate.

일반적으로 제강의 정련 기술분야에서 래들(ladle)의 바닥에는 버블링(bubbling) 장치가 설치되어 불활성 가스인 아르곤(Ar)또는 질소(N)등을 용융금속에 불어넣음으로써 교반, 성분을 균일화시키거나 용융금속 내에 불순물로 존재하는 비금속개재물을 부상시켜 고품질 청정강을 생산할 수 있도록 되어 있다.In general, in the steelmaking refining art, a bubbling device is installed at the bottom of a ladle to inject argon (Ar) or nitrogen (N), which is an inert gas, into a molten metal to uniformly stir and uniform components. In addition, by floating the non-metallic inclusions present in the molten metal as impurities, it is possible to produce high quality clean steel.

이러한 저면버블링(bottom bubbling) 장치의 가장 중요 부분인 버블링플러그(bubbling plug)의 퍼징블럭(puzing block)은 가스가 통과하는 부분으로서, 다공성이고 내침식성이 우수한 내화물로 이루어진 포러스타입(porous type)과, 캐스타블이나 압축성형된 내화물에 아주 얇은층의 스리트(slit)또는 스로트(slot)을 형성시켜 가스 통로를 만든 스리트타입(slit type)으로 크게 구분할 수 있고, 래들 바닥에 장착하는 방법에 따라 내삽식과 외삽식으로 구분할 수 있다.The purging block of the bubbling plug, which is the most important part of the bottom bubbling device, is a portion through which gas passes, and a porous type made of a refractory having excellent porosity and corrosion resistance. ), And the slits of gas passages formed by forming very thin slits or slots in castable or compression molded refractory materials. Depending on the mounting method, it can be divided into interpolation and extrapolation.

상기 내삽식 버블링플러그는 퍼징블럭이 시팅블럭에 조립(setting)된 상태로 래들 내부에서 바닥에 안착시켜 축조된 형태이고, 외삽식은 시팅블럭만 일단 축조하고 퍼징블럭은 래들 바깥에서 장착, 탈착이 가능하도록 설계된 형식을 말한다. 결국, 내삽식은 래들 사용중간에는 퍼징블럭을 교체하는 것이 불가능하고, 외삽식은 퍼징블럭을 수시로 교체할 수 있도록 되어 있다.The interpolated bubbling plug is constructed by being seated on the floor in the ladle in a state in which the fuzzing block is assembled to the seating block, and the extrapolation type is constructed only by the seating block and the fuzzing block is mounted and detached outside the ladle. A format designed to be possible. As a result, the interpolation is not possible to replace the fuzzing block while the ladle is in use, the extrapolation is to replace the fuzzing block from time to time.

도 1은 종래의 외삽식 버블링플러그를 나타낸 것이으로서, 퍼징블럭(1)의 용손은 래들벽체나 시팅블럭(2)에 비해 휠씬 큰 경향을 나타낸다. 이는, 사용과정에서 용강과 접촉되는 퍼징블럭(1)의 상부층이 용손되면서 기공이 막히거나 좁아지게 되는데, 기공이 막히거나 좁아진 상부층을 통해서 가스가 원활히 배출되지 못하면서 퍼징블럭의 상부층은 내부압력이 높아지게 된다. 결국 도 2에 도시된 바와 같이, 퍼징블럭(1)의 상부층(1a)은 내부압력을 견디지 못하고 탈락하게 된다. 퍼징블럭(1)은 이와 같은 탈락을 반복하면서 길이가 점차로 짧아지게 되므로 적절한 시점에서 새것으로 교체되어야 한다.Fig. 1 shows a conventional extrapolated bubbling plug, in which the melting of the fuzzing block 1 tends to be much larger than that of the ladle wall or the seating block 2. This is because the upper layer of the purging block (1) in contact with the molten steel during the use process is clogged or narrowed, the pores are blocked or narrowed, the gas is not discharged smoothly through the upper layer is blocked or narrowed the upper layer of the purging block to increase the internal pressure do. As a result, as shown in Figure 2, the upper layer (1a) of the purging block (1) is not able to withstand the internal pressure is dropped. The purging block 1 has to be replaced with a new one at an appropriate time since the length of the purging block 1 is gradually shortened.

그러나, 상기와 같은 종래의 버블링플러그는 퍼징블럭(1)의 상부층에서 일단 용손이 시작되면, 용손부위가 탈락이 된다 하더라도 퍼징블럭(1)의 탈락면에는 여전히 상당량의 용손부위(1b)가 잔존하게 되므로 사용초기를 제외하고는 사용기간 내내 정상 개공율을 확보하지 못하는 문제를 가진다.However, in the conventional bubbling plug as described above, once melting is started in the upper layer of the fuzzing block 1, even if the melting part is dropped, a considerable amount of the melting part 1b is still present on the dropping surface of the fuzzing block 1. Since it remains, there is a problem in that the normal opening rate is not secured throughout the use period except for the initial use.

정상 개공율이 확보되지 못하면, 큰 압력과 유량이 요구될 뿐만 아니라 최대의 개재물 부상 효과를 얻을 수 없게 되어 고품질의 청정강을 생산할 수 없게 된다. 따라서, 퍼징블럭(1)은 용손되지 않은 정상부분이 상당량 남은 상태임에도 조기에 교체되어야 하는 실정이므로 유효사용율도 크게 낮은 실정이다.If the normal porosity is not secured, not only large pressures and flow rates are required, but also the maximum inclusion flotation effect cannot be obtained and high quality clean steel cannot be produced. Therefore, the purging block 1 is a situation that the effective use rate is also very low because the situation is to be replaced early even though a substantial amount of the undissolved normal portion remains.

본 발명은 정상적인 개공율이 지속적으로 유지되고 유효사용율이 크게 향상되는 버블링플러그를 제공하는 데 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a bubbling plug in which a normal opening rate is continuously maintained and the effective use rate is greatly improved.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 버블링 플러그는 다공내화물로 이루어진 퍼징블럭들과 퍼징블럭의 외주면에 축조된 시팅블럭들을 구비하여 래들의 바닥에 탈착이 가능하도록 설치되는 버블링플러그에 있어서, 상기 퍼징블럭들이 상협하광의 원추형상으로서 상하로 다단 적층되고, 각 퍼징블럭들의 경계부가 상부 퍼징블럭의 용손이 진행됨에 따라 증가하는 내부압력이 용손부위가 탈락될 때의 압력이상일 때 횡적균열이 진행되면서 절단되도록 한 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the bubbling plug of the present invention has a bubbling plug that is installed to be detachable to the bottom of the ladle having a fuzzing block made of porous refractory and a seating block built on the outer peripheral surface of the purging block, The fuzzing blocks are stacked in multiple stages up and down as a cone of upper and lower beams, and when the boundary of each purging block is increased as the internal pressure of the upper purging block increases, the transverse crack progresses. It is characterized in that to be cut while.

삭제delete

상기 용손부위가 탈락될 때의 압력은 19bar 이상이고 20bar 이하가 바람직하다.The pressure at which the melted portion is dropped is preferably 19 bar or more and 20 bar or less.

상기와 같이 구성된 본 발명은 상기 퍼징블럭들은 상협하광의 원추형상으로서 상하로 다단 적층되고 각 퍼징블럭들의 경계부의 내부압력이 용손부위가 탈락될 때의 압력 이상일 때 절단되도록 함으로써, 용손의 진행이 각 퍼징블럭 마다 불연속적으로 이루어지게 되므로 정상 개공율의 확보가 용이해지고 작은 압력과 적은 유량을 통해 최대의 개재물 부상 효과를 얻을 수 있어서 고품질의 청정강을 생산할 수 있다.According to the present invention configured as described above, the fuzzing blocks are stacked in multiple stages up and down as cone-shaped beams of upper and lower light, and are cut when the internal pressure of the boundary of each fuzzing block is equal to or higher than the pressure at which the frayed portion is dropped. Since it is made discontinuously for each purging block, it is easy to secure a normal opening rate, and the maximum inclusion floating effect can be obtained through small pressure and small flow rate, so that high quality clean steel can be produced.

또한, 정상적인 개공율을 확보할 수 있는 경계부까지 용손이 진행된 이후에야 퍼징블럭이 탈락되므로 유효사용율이 크게 향상되는 효과가 있다.In addition, since the fusing block is dropped only after the dissolution proceeds to the boundary portion to secure a normal opening rate, the effective use rate is greatly improved.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 바람직한 실시예에 대한 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of preferred embodiments with reference to the accompanying drawings. Prior to this, the terms or words used in the present specification and claims are defined in the technical spirit of the present invention on the basis of the principle that the inventor can appropriately define the concept of the term in order to explain his invention in the best way. It must be interpreted to mean meanings and concepts.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명은 다공내화물로 이루어진 퍼징블럭(10)들과, 퍼징블럭(10)의 외주면에 축조된 시팅블럭(2)들을 구비하여 래들의 바닥에 탈착이 가능하도록 설치되는 버블링플러그에 적용된다.As shown in FIG. 3, the present invention includes a fuzzing block 10 made of porous refractory material and seating blocks 2 constructed on an outer circumferential surface of the fuzzing block 10 so as to be detachably installed on the bottom of the ladle. Applied to the bubbling plug.

상기 퍼징블럭(10)들은 상협하광의 원추형상으로 제작되어 상하로 적층된 상태로 축조된다. 상기 퍼징블럭(10)은 캐스타블이나 압축성형된 치밀질 내화물에 아주 얇은층의 스리트(slit)또는 스로트(slot)을 형성시켜 가스 통로를 만든 스리트타입(slit type)도 무방하나, 다공성이며 내침식성이 우수한 내화물로 된 포러스타입(porous type)이 적당하다. 왜냐하면 상기 포러스타입은 치밀질 내화물의 유로를 통하는 버블사이즈가 크고 포러스 타입은 반대로 기공을 통하기 때문에 버블사이즈가 현저하게 적어서 적은 유량으로도 많은 버블을 형성시킬 수 있기 때문이다. 따라서 저유량을 가지고도 많은 미세개재물을 포집할 수가 있는 장점이 있다.The purging blocks 10 are manufactured in a conical shape of upper and lower light beams, and are constructed in a stacked state. The purging block 10 may also be a slit type in which a gas passage is formed by forming a very thin slit or a slot in a castable or compression molded dense refractory material. Porous type, made of refractory, porous and excellent corrosion resistance is suitable. This is because the porous type has a large bubble size through the flow path of the dense refractory and the porous type passes through pores on the contrary, so that the bubble size is remarkably small so that many bubbles can be formed even at a low flow rate. Therefore, there is an advantage that can collect a lot of fine inclusions even with a low flow rate.

한편, 본 실시예에서는 퍼징블럭(10)들을 4단으로 적층하여 축조된 상태를 예를 들어 도시하였으나, 적층수량은 이에 국한될 필요는 없다.Meanwhile, in the present embodiment, for example, a state in which the fuzzing blocks 10 are stacked and stacked in four stages is illustrated, but the amount of stacking need not be limited thereto.

상기와 같이, 퍼징블럭(10)이 상협하광의 형상을 따르면서 상하로 적층된 구조에 의하여 각 퍼징블럭(10)의 경계부(20)는 상대적으로 협소한 단면적을 갖게 되며 다른 부위에 비하여 강도면에서 가장 취약하다. As described above, the boundary portion 20 of each fuzzing block 10 has a relatively narrow cross-sectional area due to the structure in which the fuzzing block 10 is stacked up and down along the shape of the upper and lower light, and has a relatively narrow cross-sectional area. The most vulnerable

이때, 상기 퍼징블럭(10)의 경계부(20) 단면적은 특정압력 이상일 때 횡적균열이 진행되면서 절단될 수 있도록 설계되어야 한다. 상기 특정압력은 용손부위가 탈락될 때의 압력이어야 한다. 따라서, 각 퍼징블럭(10)의 경계부(20)는 용손이 진행되는 시점에서 절단되며, 그 결과 용손된 상부의 퍼징블럭(10)은 탈락되고 아래에 위치된 새로운 퍼징블럭(10)을 통해 버블링이 일어나게 된다.In this case, the cross-sectional area of the boundary portion 20 of the purging block 10 should be designed to be cut while the transverse crack progresses when a certain pressure or more is increased. The specific pressure should be the pressure when the melted portion is dropped. Accordingly, the boundary portion 20 of each purging block 10 is cut at the time when the melting process proceeds, and as a result, the melted upper purging block 10 is dropped off and bubbled through the new purging block 10 positioned below. The ring will rise.

본 발명은 퍼징블럭(10)의 용손부위에 특정압력 이상이 작용하게 되면 용손부위가 자연스럽게 탈락되는 현상에 착안한 것으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 상부에 적층된 퍼징블럭(10a)의 용손이 상단부(11)에서부터 아래로 진행되다가 도 5에 도시된 바와 같이, 경계부(20)까지 도달하면 경계부(20)가 내부압력을 견디지 못하고 절단되도록 한 것이다. 즉, 퍼징블럭(10)의 내부압력은 기공이 막혀있거나 협소한 용손부위에서 최대가 되는데, 용손부위가 경계부에 근접함에 따라 경계부(20)의 내부압력도 비례하여 증가하게 된다. 결국 용손부위가 경계부(20)에 인접되게 진행되면 경계부(20)의 내부압력은 최대가 되고 이 내부압력을 견디지 못한 경계부(20)는 절단되는 것이다.The present invention focuses on the phenomenon that the melting portion is naturally dropped when a specific pressure or more is applied to the melting portion of the fuzzing block 10. As shown in FIG. 4, the melting loss of the fuzzing block 10a stacked on the upper portion thereof. The upper portion 11 proceeds downward, and as shown in FIG. 5, when the boundary portion 20 reaches the boundary portion 20, the boundary portion 20 does not endure internal pressure and is cut. That is, the internal pressure of the purging block 10 is maximized at the blocked or narrow pores, and the inner pressure of the boundary 20 also increases in proportion to the pores. As a result, when the melted portion advances adjacent to the boundary portion 20, the internal pressure of the boundary portion 20 becomes the maximum and the boundary portion 20 that does not endure the internal pressure is cut off.

그 결과 용손된 상부의 퍼징블럭(10a)은 탈락되고 아래에 위치된 신규한 퍼 징블럭(10b)이 버블링을 수행하게 되는데, 이 신규한 퍼징블럭(10b)에는 용손이 전혀 발생되지 않은 상태이므로 버블링 플러그의 설치 초기와 같은 정상 개공율을 확보할 수 있게 되는 것이다.As a result, the melted upper purging block 10a is eliminated and the new purging block 10b positioned below performs bubbling, and the new purging block 10b is free from any melting. Therefore, it is possible to secure the normal opening rate as the initial installation of the bubbling plug.

한편, 상부의 퍼징블럭(10a)의 상단부(11)이 용손에 의해 탈락되면 시팅블럭(2)의 내측면(2a)이 용강에 노출되므로 시팅블럭(2)의 내측면에도 용손이 진행되고 그 결과 시팅블럭(2)의 내주면(2a) 직경은 퍼징블럭(10)의 용손 진행과 비례하여 커지게 된다. 따라서, 상부의 퍼징블럭(10a)이 탈락할 수 있는 개구가 자연스럽게 확보된다.On the other hand, when the upper end portion 11 of the upper purging block 10a is dropped by the melting hand, the inner surface 2a of the sitting block 2 is exposed to the molten steel, so that the melting hand proceeds to the inner surface of the sitting block 2. As a result, the diameter of the inner circumferential surface 2a of the seating block 2 is increased in proportion to the melting loss of the fuzzing block 10. Thus, an opening through which the upper purging block 10a can drop out is naturally secured.

한편, 상기 특정압력은 19bar 이상이고 21bar 이하인 것이 적당하다. 만일 특정압력이 19bar 미만이면 용손부위의 압력보다 지나치게 낮기 때문에 용손되지 않은 정상부분이 상당량 남은 상태임에도 불구하고 경계부(20)가 절단되어 버리므로 퍼징블럭(10)의 유효사용율이 낮아지기 때문이고, 21bar를 초과한 경우에는 경계부(20)에 용손이 진행됨에도 불구하고 경계부(20)가 절단되지 않아 용손부위가 아래의 퍼징블럭(10b)으로 번지게 되기 때문이다.On the other hand, the specific pressure is preferably more than 19bar and less than 21bar. If the specific pressure is less than 19bar, because the lower than the pressure of the melted portion is too much, the effective portion of the fuzzing block 10 is lowered since the boundary portion 20 is cut even though a significant amount of undissolved normal portion remains. If the excess exceeds the boundary portion 20, even if the melting proceeds because the boundary portion 20 is not cut because the melting portion is spread to the purging block (10b) below.

따라서, 본 발명은 용손의 진행이 각 퍼징블럭(10) 마다 불연속적으로 이루어지도록 함으로써, 정상 개공율의 확보 기간이 종래보다 증가되므로 작은 압력과 적은 유량을 통해 최대의 개재물 부상 효과를 얻을 수 있게 된다.Therefore, the present invention allows the progression of the melting loss to be carried out discontinuously for each purging block 10, so that the period of securing the normal porosity is increased than before, so that the maximum inclusion floating effect can be obtained through small pressure and small flow rate. do.

이와 같이, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상술하였으나 본 발명은 전술한 실시 예에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자가 본 발명의 사상을 벗어나지 않고 변형 가능하며, 이러한 변형은 본 발명의 권리범위에 속할 것이다.As described above, preferred embodiments of the present invention are described above with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and those skilled in the art to which the present invention pertains can make modifications without departing from the spirit of the present invention. Possible, such modifications will fall within the scope of the invention.

도 1은 종래의 버블링플러그의 단면도1 is a cross-sectional view of a conventional bubbling plug

도 2는 종래의 버블링플러그의 용손부위가 탈락되는 상태를 나타내는 단면도.2 is a cross-sectional view showing a state in which the melting portion of the conventional bubbling plug is dropped.

도 3은 본 발명의 버블링플러그의 단면도.3 is a cross-sectional view of the bubbling plug of the present invention.

도 4는 본 발명의 버블링플러그의 상단부에 용손이 발생한 초기상태를 나타내는 단면도.4 is a cross-sectional view showing an initial state in which a melting loss occurs in the upper end of the bubbling plug of the present invention.

도 5는 본 발명의 버블링 플러그가 용손되어 단계적으로 탈락되는 상태를 나타내는 단면도.Figure 5 is a cross-sectional view showing a state in which the bubbling plug of the present invention is dropped out in phases.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

1, 10...퍼징블럭 2...시팅블럭1, 10 ... fuzzing block 2 ... sitting block

2a...내주면 10a...상부 퍼징블럭2a ... inside 10a ... upper purging block

10b...하부퍼징블럭 11...상단부10b ... low purging block 11 ... top

20...경계부20.Boundary

Claims (3)

다공내화물로 이루어진 퍼징블럭들과, 퍼징블럭의 외주면에 축조된 시팅블럭들을 구비하여 래들의 바닥에 탈착이 가능하도록 설치되는 버블링플러그에 있어서,In the bubbling plug having a purging block made of porous refractory and a seating block built on the outer circumferential surface of the purging block to be detachable to the bottom of the ladle, 상기 퍼징블럭들은 상협하광의 원추형상으로서 상하로 다단 적층되고,The purging blocks are stacked in multiple stages up and down as a cone of upper and lower light, 각 퍼징블럭들의 경계부는 상부 퍼징블럭의 용손이 진행됨에 따라 증가하는 내부압력이 용손부위가 탈락될 때의 압력 이상일 때 횡적균열이 진행되면서 절단되도록 한 것을 특징으로 하는 버블링플러그.The boundary of each purging block bubbling plug characterized in that the transverse crack progresses when the internal pressure increases as the melting of the upper purging block is higher than the pressure when the melting portion is dropped. 삭제delete 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 용손부위가 탈락될 때의 압력은 19bar 이상이고 20bar 이하인 것을 특징으로 하는 버블링플러그.Bubbling plug, characterized in that the pressure when the melted portion is removed is more than 19bar and less than 20bar.
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