KR101714645B1 - 소둔로 통판 장치 및 소둔로 - Google Patents

소둔로 통판 장치 및 소둔로 Download PDF

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KR101714645B1 KR1020150183053A KR20150183053A KR101714645B1 KR 101714645 B1 KR101714645 B1 KR 101714645B1 KR 1020150183053 A KR1020150183053 A KR 1020150183053A KR 20150183053 A KR20150183053 A KR 20150183053A KR 101714645 B1 KR101714645 B1 KR 101714645B1
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황선주
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주식회사 포스코
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Abstract

본 발명은 소둔로의 마주 보는 벽면부에 각각 형성되고 상기 스트립의 이송방향을 따라 배치되는 레일에 결합되며 스트립을 견인하는 로프와 연결되는 대차를 포함하는 소둔로 통판 장치를 제공하여, 스트립의 굴곡부에서도 스트립의 통판작업을 자동으로 수행할 수 있는 유리한 효과를 제공한다.

Description

소둔로 통판 장치 및 소둔로{Apparatus for passing strip in annealing furnace and annealing furnace}
본 발명은 소둔로 통판 장치 및 소둔로에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 소둔로 내부에서 스트립을 통판하는 소둔로 통판 장치 및 소둔로에 관한 것이다.
냉연 공정에서는 냉간 압연된 스트립을 가공성을 향상시키기 위하여 소둔로 내에서 스트립에 대한 소둔을 실시한다.
도 1은 연속 소둔설비를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 냉연강판 제조 공정에서 냉간압연기(Reverse Cold Mill, RCM)(11)에 의해 냉간압연된 강판(strip)은 되풀림장치(Pay Off Reel)(12)에 의해 되풀림된 후 용접기(welder)(13)에 의해 용접된다. 다음으로, 강판은 전해청정설비(Electrolytic Cleaning Line, ECL)(14)를 거쳐 오염물질이 제거된 후, 연속 소둔설비(Continuous Annealing Line, CAL)(16)의 입측 ELT(Entry Looping Tower, 15)에서 용접 시간 확보를 위해 잠시 대기한다. 즉, 강판은 연속 소둔설비(16) 입측에서 강판을 용접하는 동안 ELT(15) 내에 일정 기간 머무른다. ELT(15) 내 상부 캐리지(carrage)는 상하로 이동하면서 ELT(15) 내 강판 저장량을 조정하여 연속 소둔설비(16) 입측으로 강판을 공급한다.
강판은 연속 소둔설비(16)를 통과하면서 연속 소둔공정을 거치게 된다.
연속 소둔설비(16)의 소둔로는 예열대(Pre Heating Section, PHS)(21), 가열대(Heating Section, HS)(22), 균열대(Soaking Section, SS)(23) 등을 포함하는 가열 구역과, 서냉대(Slow Cooling Section, SCS)(24), 급냉대(Rapid Cooling Section, RCS)(25), 과시효대(Over Aging Section, OAS)(26), 최종 냉각대(Final Cooling Section, FCS)(27) 등을 포함하는 냉각 구역으로 구분될 수 있다.
예열대(21)는 소둔로의 입측으로 입력되는 강판을 가열대(22)에서 연료 연소로 발생하는 배가스를 이용하여 예열하고, 가열대(22)는 예열대(21)를 통과한 강판을 연료 연소를 통해 직접 가열하여 승온시킨다.
가열대(22)를 통과한 강판은 이후 균열대(23)에서 일정한 온도로 균열 처리되고, 서냉대(24)를 통과하면서 분위기 가스의 순환 냉각을 통해 서냉된다.
또한, 서냉대(24)를 통과한 강판은 급냉대(25)에서 주 가스젯, 쿨링롤, 보조가스젯 등에 의해 급냉되고, 과시효대(26)에서 과시효 처리되어 최종 냉각대(27)에서 최종 냉각된다.
한편, 연속 소둔설비(16)를 통과한 후의 강판은 권취기(Tension Reel, TR)(20)에서의 권취시간 확보를 위해 DLT(Delivery Looping Tower, 17)에 소정 시간 머무른다.
다음으로, 강판은 조질압연기(skin pass mill, SPM)(18)를 통해 조질압연되고, 절단기(19)를 통해 용접부위가 다시 절단된 후 권취기(20)에서 제품 별로 권취된다.
이러한 소둔설비를 이용하는 소둔 과정에서 설비수리나 고장 등으로 인하여 라인이 정지하게 되면 강판의 제거해야하는 경우가 있다.
소둔로의 설비를 수리하거나 점검할 때에는 소둔로에서 스트립을 제거하여야 한다. 그리고 소둔 작업을 다시 재개하는 경우, 스트립을 다시 소둔로에 연결하는 작업 즉, 통판 작업을 진행하여야 한다.
도 2는 종래의 스트립 통판 작업을 도시한 도면이다.
스트립의 통판 작업을 위해서는 도 2에서 도시한 바와 같이, 작업자가 직접 소둔로의 내부로 들어가야 한다. 작업자는 소둔로 내부에서 스트립의 이동 경로를 따라 스트립을 안내하는 로프를 설치하게 된다.
그러나. 이러한 스트립 통판 작업은 작업자가 소둔로 내부로 들어가야 하기 때문에 많은 문제점이 발생한다. 먼저, 소둔로가 고온이기 때문에 작업자가 소둔로 내부로 들어가기 위해서는 소둔로의 온도를 떨어뜨려야 한다 소둔로의 온도를 떨어뜨리는데 많은 시간이 소요되기 때문에 스트립 통판 작업이 길어지는 문제점이 있다. 또한, 소둔로 내부가 협소한데 로프를 설치하기 위해서는 많은 작업자가 소둔로 내부로 진입하기 때문에 작업 시간이 길어질 뿐 만 아니라 안전 사고의 문제가 발생할 위험이 크다. 특히, 소둔로 내부는 밀폐되어 있기 때문에 작업자의 질식 사고가 발생할 위험이 크다.
이에 대한민국 특허출원 10-1998-0013864(1998.06.05. 공개, 이하, 본 문헌이라 한다)에서는 원격 통판 장치를 개시하고 있다. 본 문헌의 원격 통판 장치는 소둔로 내부에 위치하여 작업자가 소둔로 내부에 진입하지 않고도 스트립의 통판 작업을 진행할 수 있는 구성이다.
그러나 이러한 원격 통판 장치는, 스트립이 구부러지는 영역에서는 통판 작업이 불가능한 문제점이 있다.
대한민국 특허출원 10-1998-0013864(1998.06.05. 공개)
이에, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 스트립이 구불어지는 영역에서도 작업자가 소둔로에 진입할 필요 없이 스트립의 통판 작업을 수행할 수 있는 소둔로 통판 장치 및 소둔로를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제에 국한되지 않으며 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 소둔로의 마주 보는 벽면부에 각각 형성되고 상기 스트립의 이송방향을 따라 배치되는 레일에 결합되며 스트립을 견인하는 로프와 연결되는 대차를 포함하는 소둔로 통판 장치를 제공할 수 있다.
바람직하게는, 상기 대차는 상기 로프와 연결되는 로프연결부가 형성된 몸체를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 대차는 상기 몸체에 회전 가능하게 결합하며. 상기 레일에 결합하는 휠구동부를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 휠구동부는 상기 몸체에 결합하는 모터부와, 상기 몸체에 결합하는 회전축부 및 상기 회전축부에 결합하여 상기 레일에 결합하며 상기 모터부와 동력 전달 가능하게 연결되는 기어부를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 회전축부는 제1 축과 제2 축을 포함하고, 상기 기어부는 상기 제1 축에 결합하여 상기 레일의 상부와 결합하는 제1 기어와, 상기 제2 축에 결합하여 상기 레일의 하부와 결합하는 제2 기어를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 모터부는 상기 제1 기어 및 상기 제2 기어 중 어느 하나에 동력 전달 가능하게 연결될 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1 기어 및 상기 제2 기어 중 적어도 어느 하나는 경사 방향이 상이한 2개의 접촉면을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1 기어 및 상기 제2 기어 중 어느 하나는 상기 레일과 치합하고, 다른 하나는 상기 레일과 마찰 접촉할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 다른 발명은, 마주 보는 벽면부에 설치되어 스트립을 이송시키는 롤 및 소둔로의 마주 보는 벽면부에 각각 형성되고 상기 스트립의 이송방향을 따라 배치되는 레일을 포함하는 소둔로를 제공할 수 있다.
바람직하게는, 소둔로로서, 상기 레일은 적어도 하나의 굴곡부를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 소둔로로서, 상기 굴곡부의 곡률반경은 상기 롤의 곡률반경보다 크게 형성될 수 있다.
바람직하게는, 소둔로로서, 상기 굴곡부는 상기 롤과 상기 벽면의 경계를 따라 형성될 수 있다.
바람직하게는, 소둔로로서, 상기 레일은 상부 마찰면과 하부 마찰면을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 소둔로로서, 상기 상부 마찰면과 상기 하부 마찰면 중 적어도 어느 하나는 경사 방향이 상이한 2개의 접촉면을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 소둔로로서, 상기 상부 마찰면과 상기 하부 마찰면 중 어느 하나는 치합면으로 이루어지고 다른 하나는 마찰접촉면으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 소둔로의 벽면에 스트립의 이동 경로를 따라 배치되는 레일이 설치되고, 레일을 따라 이동하는 대차를 구비함으로써, 스트립의 굴곡부에서도 스트립의 통판작업을 자동으로 수행할 수 있는 유리한 효과를 제공한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 레일의 접촉면을 경사면이 상이한 2개의 접촉면으로 구성함으로써, 레일에 대차를 이탈하는 것을 방지하여, 통판작업의 안전성을 높이는 유리한 효과를 제공한다.
도 1은 연속 소둔설비를 나타내는 도면,
도 2는 종래의 스트립 통판 작업을 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 소둔로 통판 장치를 도시한 도면,
도 4는 대차를 도시한 도면,
도 5는 제1 기어 및 제2 기어와 레일을 도시한 도면,
도 6은 레일의 굴곡부를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 그리고 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.
제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 소둔로 통판 장치를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 소둔로 통판 장치는 로프와 연결되는 대차(100)를 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 소둔로는 대차(100)의 이동을 안내하는 레일(200)을 포함할 수 있다.
도 3을 참조하면, 소둔로는 양 벽면(2)에 걸쳐 형성되는 복수 개의 롤(3)을 포함한다. 그리고 소둔로는 양 벽면(2)에는 레일(200)이 설치될 수 있다. 레일(200)은 복수 개의 롤(3)에 의해 구현되는 스트립의 이동 경로를 따라 형성될 수 있다.
도 4는 대차를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 대차(100)는 몸체(110)와, 휠구동부(120)를 포함할 수 있다.
몸체(110)는 로프와 연결되는 로프연결부(111)가 형성될 수 있다. 로프연결부(111)에 연결된 로프는 스트립을 견인하는 역할을 한다. 로프연결부(111)는 로프가 탈부착 가능하도록 별도의 탈부착 수단이 구비될 수 있다. 또는 로프연결부(111)가 고리로 형성되어 로프연결부(111)에 로프가 직접 결착되어 결합되어도 무방하다. 레일(200)를 따라 대차(100)가 이동하는 경우, 몸체(110)가 이동하면서 로프를 견인하게 된다. 때문에 작업자는 수작업으로 로프를 스트립의 이동경로를 따라 설치할 필요가 없게 된다.
몸체(110)의 크기는 소둔로 양 벽면(2)의 간격을 고려하여 적절하게 설계될 수 있다.
휠구동부(120)는 레일(200)에 결합하여 몸체(110)를 레일(200)를 따라 이동시킨다. 휠구동부(120)는 모터부(121)와, 회전축부(122)와, 기어부(123)를 포함할 수 있다.
모터부(121)는 몸체(110)를 이동시키는 구동력을 제공한다. 모터부(121)는몸체(110)에 결합된다. 모터부(121)는 레일(200)의 위치를 고려하여 몸체(110)의 측면에 배치될 수 있다. 모터부(121)는 모터의 회전축과 연결되는 구동기어(121a)를 포함할 수 있다.
회전축부(122)는 모터부(121)의 회전력을 전달받아 기어부(123)에 회전력을 전달하는 역할을 한다. 회전축부(122)는 제1 축(122a)과 제2 축(122b)를 포함할 수 있다. 제1 축(122a)과 제2 축(122b)은 벽면(2)의 높이 방향으로 상호 떨어져 몸체(110)에 결합될 수 있다. 제1 축(122a)이 제2 축(122b) 보다 상대적으로 아래에 배치될 수 있다.
기어부(123)는 회전축부(122)에 결합하고 레일(200)과 결합하여 모터부(121)의 회전력을 몸체(110)의 이동에 필요한 구동력으로 전환한다. 이러한 기어부(123)는 제1 기어(123a)와 제2 기어(123b)를 포함할 수 있다. 제1 기어(123a)는 제1 축(122a)의 양 단부에 형성된다. 제1 축(122a)은 몸체(110)를 가로 질러 단부가 몸체(110)의 양 측에 위치하고, 제1 축(122a)의 양 단부에 제1 기어(123a)가 형성된다. 제2 기어(123b)는 제2 축(122b)의 단부에 형성될 수 있다.
모터부(121)의 구동기어(121a)는 제1 기어(123a)에 치합될 수 있다.
벽면(2)에는 레일(200)이 설치되는 홈(2a)이 형성될 수 있다. 홈(2a)의 기어부(123)의 크기 및 여유 공간을 고려하여 적절하게 형성될 수 있다.
도 5는 제1 기어 및 제2 기어와 레일을 도시한 도면이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 레일(200)은 상부 마찰면(210,220)과 하부 마찰면(230)을 포함할 수 있다. 그리고 제1 기어(123a)는 레일(200)의 하부 마찰면(230)에 결합될 수 있다. 그리고 제2 기어(123b)는 레일(200)의 상부 마찰면(210,220)에 결합될 수 있다.
제2 기어(123b)는 레일(200)의 상부 마찰면(210,220)과 마찰 접촉할 수 있다. 제2 기어(123b)는 모터부(121)의 회전력을 직접 받는 제1 기어(123a)와 달리 피동 기어의 형태로 레일(200)의 상부와 마찰 접촉에 의해 회전하게 된다. 이러한 제2 기어(123b)의 구동 특성 상, 제2 기어(123b)가 레일(200)의 상부에서 이탈할 위험이 있다, 이에 레일(200)의 상부 마찰면(210)은 경사 방향이 상이한 2개의 마찰면(210,220)으로 이루어질 수 있다. 그리고 이에 대응하여 제2 기어(123b)는 경사 방향이 상이한 2개의 접촉면(123ba,123bb)을 포함할 수 있다. 이러한 구성은 제2 기어(123b)와 레일(200)의 상부의 마찰 면적을 넓히는 구성임과 동시에 제2 기어(123b)가 레일(200)의 상부에서 이탈하는 것을 방지하기 위한 구성이다.
제1 기어(123a)는 레일(200)의 하부 마찰면(230)에 치합될 수 있다. 제1 기어(123a)의 외주면에는 기어이가 형성되고, 레일(200)의 하부 마찰면(230)에는 제1 기어(123a)의 기어이와 치합하는 기어이가 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 기어(123a)와 레일(200)의 하부 마찰면(230)는 랙과 랙기어 형태로 맞물릴 수 있다. 제1 기어(123a)는 모터부(121)에서 회전력을 전달받는 구동 기어에 해당하여 레일(200)의 하부 마찰면(230)에 맞물리면서 모터부(121)의 회전력을 몸체(110)를 이동시키기 위한 구동력으로 전환한다.
도 6은 레일의 굴곡부를 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 레일(200)은 스트립의 이동 경로에 대응하여 복수 개의 굴곡 부(200A)를 포함할 수 있다. 벽면(도 1의 2)과 롤(도 1의 3)의 경계를 도 6의 B라 할 때, 굴곡부(200A)는 레일(200)이 도 6의 B에 인접하여 방향이 전환될 때 구현될 수 있다.
레일(200)의 위치는 레일(200)를 따라 이동하는 대차와 롤(3) 사이의 간격을 고려하여 벽면(도 1의 2)과 롤(도 1의 3)의 경계를 기준으로 충분한 공간이 확보되도록 설정될 수 있다. 또한, 기어부(123)의 크기 또한, 이동하는 대차와 롤(3) 사이의 간격을 고려하여 여유 공간이 확보되도록 형성될 수 있다.
대차(100)는 레일(200)를 따라 이동하면서 굴곡부(200A)를 지나기 때문에 스트립의 이동 경로 중 구부러진 영역에서 로프(R)를 자동으로 안내할 수 있게 된다.
이상으로 본 발명의 바람직한 하나의 실시예에 따른 소둔로 통판 장치 및 소둔로에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보았다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 대차
110: 몸체
120: 휠구동부
121: 모터부
121a: 구동기어
122: 회전축부
122a: 제1 축
122b: 제2 축
123: 기어부
123a: 제1 기어
123b: 제2 기어
200: 레일
210,220: 상부 마찰면
230: 하부 마찰면

Claims (15)

  1. 소둔로의 마주 보는 벽면에 각각 형성되고, 상기 벽면에 배치된 복수 개의 롤에 의해 구현되는 스트립의 이송방향을 따라 배치되는 레일에 결합되며, 스트립을 견인하는 로프와 연결되는 대차를 포함하고,
    상기 레일은 상기 복수 개의 롤의 위치에 대응하여, 상기 롤과 상기 벽면의 경계를 따라 배치되는 복수 개의 굴곡부를 포함하는 소둔로 통판 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 대차는
    상기 로프와 연결되는 로프연결부가 형성된 몸체를 포함하는 소둔로 통판 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 대차는
    상기 몸체에 회전 가능하게 결합하며. 상기 레일에 결합하는 휠구동부를 포함하는 소둔로 통판 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 휠구동부는
    상기 몸체에 결합하는 모터부;
    상기 몸체에 결합하는 회전축부;및
    상기 회전축부에 결합하여 상기 레일에 결합하며 상기 모터부와 동력 전달 가능하게 연결되는 기어부를 포함하는 소둔로 통판 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 회전축부는 제1 축과 제2 축을 포함하고,
    상기 기어부는 상기 제1 축에 결합하여 상기 레일의 상부와 결합하는 제1 기어와, 상기 제2 축에 결합하여 상기 레일의 하부와 결합하는 제2 기어를 포함하는 소둔로 통판 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 모터부는 상기 제1 기어 및 상기 제2 기어 중 어느 하나에 동력 전달 가능하게 연결되는 소둔로 통판 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 제1 기어 및 상기 제2 기어 중 적어도 어느 하나는 경사 방향이 상이한 2개의 접촉면을 포함하는 소둔로 통판 장치.
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 제1 기어 및 상기 제2 기어 중 어느 하나는 상기 레일과 치합하고, 다른 하나는 상기 레일과 마찰 접촉하는 소둔로 통판 장치.
  9. 마주 보는 벽면에 설치되어 스트립을 이송시키는 롤;및
    소둔로의 마주 보는 벽면에 각각 형성되고 상기 스트립의 이송방향을 따라 배치되는 레일을 포함하고,
    상기 레일은 상기 롤의 위치에 대응하여, 상기 롤과 상기 벽면의 경계를 따라 배치되는 복수 개의 굴곡부를 포함하는 소둔로.
  10. 삭제
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 굴곡부의 곡률반경은 상기 롤의 곡률반경보다 크게 형성되는 소둔로.
  12. 삭제
  13. 제9 항에 있어서,
    상기 레일은 상부 마찰면과 하부 마찰면을 포함하는 소둔로.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 상부 마찰면과 상기 하부 마찰면 중 적어도 어느 하나는 경사 방향이 상이한 2개의 접촉면을 포함하는 소둔로.
  15. 제13 항에 있어서,
    상기 상부 마찰면과 상기 하부 마찰면 중 어느 하나는 치합면으로 이루어지고 다른 하나는 마찰접촉면으로 이루어지는 소둔로.
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