KR19990008569U - Mold copper plate temperature measuring device for billet continuous casting - Google Patents
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Abstract
본 고안은 빌렛(Billet) 연속주조용 주형동판의 온도를 측정하는 열전대를 냉각수와 접촉하는 것을 방지하고 주형동판에 직접 밀착되게 하여 정확한 온도 측정을 가능하도록 하여 주편의 결함을 방지할 수 있는 빌렛 연속주조용 주형동판의 온도 측정장치에 관한 것으로, 빌렛 연속주조용의 주형동판에 나사산이 형성된 구멍을 가공하고 이에 압축 나사를 나사 결합하되, 상기 압축나사의 저부에는 역 V자 홈을 형성하고, 상기 홈에 외주면이 곡률 가공되어 상기 압축나사와 체결시 밀착될 수 있도록 한 구리 링을 삽입 설치하였으며, 상기 구리 링의 저부 중앙에는 끝단부에 반원형의 접촉부를 형성한 열전대를 탄성편을 개재시킨 상태로 상기 구리 링과 압축나사를 관통하여 설치하여서 구성됨을 특징으로 한다.The present design prevents the thermocouple measuring the temperature of the cast copper plate for billet continuous casting from contacting with the cooling water and makes the temperature measured by the direct contact with the mold copper plate to enable accurate temperature measurement. The apparatus for measuring the temperature of a cast copper plate for casting, which processes a hole formed with a thread in the mold copper plate for continuous casting of billet and screw-couples the compression screw, but forms a reverse V-shaped groove in the bottom of the compression screw, The outer circumferential surface of the groove was inserted into the groove so as to be in close contact with the compression screw. The copper ring was inserted into the groove. It is characterized by being configured to penetrate through the copper ring and compression screw.
Description
본 고안은 빌렛(Billet) 연속주조용 주형동판의 온도를 측정하는 열전대를 냉각수와 접촉하는 것을 방지하고 주형동판에 직접 밀착되게 하여 정확한 온도 측정을 가능하도록 하여 주편의 결함을 방지할 수 있는 빌렛 연속주조용 주형동판의 온도 측정장치에 관한 것이다.The present design prevents the thermocouple measuring the temperature of the cast copper plate for billet continuous casting from contacting with the cooling water and makes the temperature measured by the direct contact with the mold copper plate to enable accurate temperature measurement. The present invention relates to a temperature measuring device for a cast copper plate for casting.
빌렛 연속주조시 많이 발생되는 표면 결함 및 브레이크 아웃(break out)은 주로 주형 내부에서의 응고 불균일 때문에 발생한다.Many surface defects and breakouts that occur during billet continuous casting are mainly caused by solidification unevenness inside the mold.
빌렛 주편의 형상 불균일(rhomboidity), 주편 코너부 균열(corner crack), 면가로 균열(transverse crack), 면세로 균열(longitudinal crack), 표층하 균열(subsurface crack) 등의 결함은 주형 내에서의 몰드파우더(mold powder) 권입, 주형 냉각수의 불균일 투입에 의한 주편 냉각 불균일 및 주형 변형으로 인한 공기층 형성 등으로 인한 응고 불균일에 의해 대부분 발생한다.Defects such as shape irregularities of billet slabs, corner cracks, transverse cracks, longitudinal cracks, subsurface cracks, etc. Mostly, it is caused by solidification unevenness due to uneven injection of mold powder, uneven injection of mold cooling water, and formation of air layer due to mold deformation.
또한, 이러한 응고 불균일의 양상이 심해져 응고 셀이 찢어지면 브레이크 아웃이 발생할 수 있다.In addition, breakouts may occur when the coagulation unevenness becomes more severe and the coagulation cell is torn.
따라서, 이러한 응고 불균일 상태를 예측하므로써 빌렛 주조시 발생할 수 있는 결함 및 브레이크 아웃을 예방할 수 있는 기술이 매우 중요하고 이러한 기술의 기반으로써 주형내에 열전대를 삽입하여 주형내부의 온도 분포를 정확히 측정하는 기술이 무엇보다도 선행되어져야 한다.Therefore, a technique for preventing defects and breakout that may occur during billet casting by predicting the solidification non-uniformity is very important.A technique for accurately measuring the temperature distribution inside the mold by inserting a thermocouple in the mold as a basis of such technology is Above all, it must be preceded.
일반적으로 빌렛 연속주조를 위한 1차 냉각대는 주형동판, 냉각수 재킷, 상부 덮개 등으로 구성되어 있고, 주형의 온도를 측정하기 위한 기존의 방법은 주형, 냉각수 재킷을 가공하는 방법에 따라 크게 두 가지로 나눌 수 있다.Generally, the primary cooling stand for continuous billet casting consists of a mold copper plate, a coolant jacket, and a top cover, and there are two conventional methods for measuring the temperature of a mold according to the method of processing a mold and a coolant jacket. Can be divided.
통상적으로 가장 많이 사용되어지는 열전대의 삽입 방법은 도 1에 나타낸 바와 같이 냉각수 재킷(3)과 주형동판(1)에 동시에 열전대(4)를 삽입할 구멍을 가공하여 열전대(4)의 고정을 위한 고정볼트(5)를 사용하여 열전대(4)를 고정하는 것이다.Generally, the most commonly used method of inserting thermocouples is to process the holes for inserting the thermocouples 4 into the coolant jacket 3 and the mold copper plate 1 at the same time to fix the thermocouples 4. Fixing the thermocouple (4) using a fixing bolt (5).
그러나, 이 방법은 주형동판(1)과 냉각수 재킷(3)의 조립시에 한치의 오차도 허용하지 않은 정밀성을 요하기 때문에 주형의 조립 및 분해가 빈번한 빌렛 연속주조의 경우 주형동판(1)과 냉각수 재킷(3)의 가공과 조립시에 많은 시간이 소요될 뿐만 아니라 열전대(4)와 주형동판(1)이 닿는 결합부위가 완전히 밀착되었는지 확인할 수 없고, 주형동판(1)과 열전대(4)간의 틈새로 연속주조시에 고압의 냉각수가 흘러 들게되어 정확히 주형동판(1)의 온도를 측정할 수 없는 문제점이 있다.However, since this method requires precision that does not allow any error in the assembly of the mold copper plate 1 and the coolant jacket 3, in the case of continuous continuous billet casting of the mold, the mold copper plate 1 and Not only does it take a long time to process and assemble the coolant jacket 3, but also it is impossible to check whether the coupling portion between the thermocouple 4 and the mold copper plate 1 is completely in contact with each other, and the mold copper plate 1 and the thermocouple 4 There is a problem that the high temperature of the cooling water flows during continuous casting in the gap, so that the temperature of the mold copper plate 1 cannot be accurately measured.
또한, 연속주조시에 직접적으로 큰 열을 받는 주형동판(1)과 상대적으로 열을 거의 받지 않는 냉각수 재킷(3)과의 열에 의한 팽창률의 차이로 발생하는 열변형으로 인해 열전대(4)와 주형동판(1)의 사이에 틈이 발생할 수 있다.In addition, the thermocouple (4) and the mold due to the thermal deformation caused by the difference in the expansion rate of the heat between the mold copper plate (1) that receives a large heat directly during continuous casting and the coolant jacket (3) that receives relatively little heat Gaps may occur between the copper plates 1.
이러한 틈은 열전대(4)와 주형동판(1)간의 열전달을 방해하여 실제보다 온도를 낮게 읽을 수 있고, 냉각수가 유입될 수 있는 가능성도 배제할 수 없게 된다.Such a gap prevents the heat transfer between the thermocouple 4 and the mold copper plate 1 so that the temperature can be read lower than the actual temperature, and the possibility of the coolant being introduced can not be excluded.
따라서, 빌렛 주형의 온도 측정을 위해서는 냉각수 재킷(3)을 통하지 않고 주형만 가공하여 열전대(4)를 고정시키는 방법이 필요하다.Therefore, for measuring the temperature of the billet mold, a method of fixing the thermocouple 4 by processing only the mold without passing through the cooling water jacket 3 is required.
슬래브(Slab) 주조시와 같이 주조 방향으로 평행하게 주형에 구멍을 뚫어 열전대(4)를 삽입하는 방법은 빌렛 주형의 두께(10-14mm)가 매우 얇기 때문에 깊이 300-400mm의 구멍을 수직으로 가공하기에는 많은 어려움이 있다.As in the case of slab casting, the method of inserting the thermocouple 4 by inserting a hole in the mold parallel to the casting direction is performed because the thickness of the billet mold is very thin (10-14 mm), so that a hole having a depth of 300-400 mm is processed vertically. There are many difficulties to do this.
따라서, 실질적으로 간단하면서 주조 작업시에 영향을 주지 않는 열전대(4)의 삽입은 주형에 주조 방향과 수직으로 구멍을 뚫어서 열전대(4)를 삽입하는 것이다.Therefore, the insertion of the thermocouple 4 which is substantially simple and does not affect the casting operation is to insert the thermocouple 4 by drilling a hole perpendicular to the casting direction.
도 2에 나타낸 바와 같이 드릴로 구멍을 가공하여 금속용 접착제나 순간 접착제를 사용하여 열전대(4)를 고정하는 방법은 매우 간단하여 조립시에 현장의 작업 부하를 최소로 할 수 있으나, 각 열전대(4)의 삽입 깊이를 일정하게 하기는 어려우며 실제 조업시에 주형의 변형에 따른 냉각수의 유입 및 열전대(4)의 삽입 깊이의 불균일로 인해 측정온도의 편차가 발생할 가능성이 있어 측정온도의 신뢰성에 문제점이 있었다.As shown in FIG. 2, the method of fixing a thermocouple 4 using a metal adhesive or an instant adhesive by drilling a hole is very simple, so that the work load in the field can be minimized at the time of assembly. It is difficult to make the insertion depth of 4) constant, and there is a possibility of deviation of the measurement temperature due to the inflow of the coolant due to the deformation of the mold and the non-uniformity of the insertion depth of the thermocouple 4 during the actual operation. There was this.
또한, 열전대(4)의 온도 측정 부위인 끝단부가 접착제로 오염되어져 있어 실제 주형과의 접촉 부위 온도를 읽기는 어려우며 열전대(4)를 재사용하는 것도 어려운 문제가 있고, 주형을 냉각시키는 상온의 냉각수는 주형동판(1)과 냉각수 재킷(3) 사이의 5-6mm 의 공간에서 1500-1800 ℓ/min 정도의 고속으로 통과하기 때문에 쉽게 떨어져 나가는 문제점이 있었다.In addition, since the end portion, which is a temperature measuring portion of the thermocouple 4, is contaminated with an adhesive, it is difficult to read the actual temperature of the contact portion with the mold, and it is difficult to reuse the thermocouple 4, and the coolant at room temperature to cool the mold Since it passes at a high speed of about 1500-1800 L / min in a space of 5-6 mm between the mold copper plate 1 and the coolant jacket 3, there is a problem of easily falling off.
본 고안은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 고안된 것으로, 온도를 측정하고자 하는 위치에 정확히 열전대를 고정시킬 수 있고 쉽게 분리하여 재사용할 수 있으며, 냉각수의 유입 및 열전대의 탈락 등을 효과적으로 방지하여 정확하게 온도를 측정할 수 있는 빌렛 연속주조용 주형동판 온도 측정장치를 제공함을 그 목적으로 한다.The present invention is designed to solve the above problems, it is possible to accurately fix the thermocouple at the position where the temperature is to be measured and can be easily separated and reused, and to effectively prevent the inflow of cooling water and dropping of the thermocouple and to accurately maintain the temperature. It is an object of the present invention to provide a mold copper plate temperature measuring device for continuous casting of billets.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 빌렛 연속주조용의 주형동판에 나사산이 형성된 구멍을 가공하고 이에 압축 나사를 나사 결합하되, 상기 압축나사의 저부에는 역 V자 홈을 형성하고, 상기 홈에 외주면이 곡률 가공되어 상기 압축나사와 체결시 밀착될 수 있도록 한 구리 링을 삽입 설치하였으며, 상기 구리 링의 저부 중앙에는 끝단부에 반원형의 접촉부를 형성한 열전대를 탄성편을 개재시킨 상태로 상기 구리 링과 압축나사를 관통하여 설치하여서 구성됨을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention is to process a hole in which a thread is formed in a mold copper plate for continuous casting of billets, and screwing a compression screw thereto, and forming a reverse V-shaped groove at the bottom of the compression screw. The outer circumferential surface of the groove was inserted into the groove so as to be in close contact with the compression screw. The copper ring was inserted into the groove. It is characterized by being configured to penetrate through the copper ring and compression screw.
도 1은 종래의 고정볼트에 의한 열전대 설치상태를 나타내는 단면도,1 is a cross-sectional view showing a thermocouple installation state by a conventional fixing bolt,
도 2는 종래의 금속용 접착제를 사용한 열전대 설치상태를 나타내는 단면도,2 is a cross-sectional view showing a thermocouple installation state using a conventional adhesive for metal,
도 3은 본 고안 빌렛 연속주조용 주형동판 온도 측정장치의 단면도,3 is a cross-sectional view of the present invention billet continuous casting mold copper plate temperature measuring device,
도 4는 종래의 금속용 접착제를 사용한 열전대에 의한 온도측정예를 나타내는 그래프,4 is a graph showing an example of temperature measurement by a thermocouple using a conventional adhesive for metal;
도 5는 본 고안 빌렛 연속주조용 주형동판 온도 측정장치를 사용한 온도측정예를 나타내는 그래프.Figure 5 is a graph showing a temperature measurement example using the present invention billet continuous casting mold copper plate temperature measuring device.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings
1: 주형동판 2: 냉각수 통로1: mold copper plate 2: cooling water passage
3: 냉각수 재킷 4: 열전대3: coolant jacket 4: thermocouple
5: 고정볼트 6: 너트5: Fixing bolt 6: Nut
10: 구리 링 11: 접촉부10: copper ring 11: contact portion
12: 탄성편 13: 압축나사12: Elastic piece 13: Compression screw
이하 첨부도면을 참조하여 본 고안 빌렛 연속주조용 주형동판 온도 측정장치의 구성을 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the configuration of the present invention billet continuous casting mold copper plate temperature measuring apparatus.
도 3은 본 고안 빌렛 연속주조용 주형동판 온도 측정장치의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of the present invention billet continuous casting mold copper plate temperature measuring apparatus.
먼저, 열전대(4)를 삽입하여 고정하기 위하여 주형동판(1)에 주조 방향과 수직으로 구멍을 뚫고 상기 구멍에 압축나사(13)를 체결하기 위한 나사산을 형성한다.First, in order to insert and fix the thermocouple 4, a hole is formed in the mold copper plate 1 perpendicular to the casting direction, and a screw thread for fastening the compression screw 13 to the hole is formed.
이 경우 냉각수의 유입에 의한 측정 온도의 오차를 최대한 줄이기 위하여 나사산은 냉각수의 유입을 효과적으로 차단할 수 있도록 경사를 주어 가공하고 상기 압축나사(13)의 저부에는 역 V자 홈을 형성한다.In this case, in order to reduce the error of the measured temperature due to the inflow of the coolant as much as possible, the thread is processed to be inclined to effectively block the inflow of the coolant, and a reverse V-shaped groove is formed at the bottom of the compression screw 13.
또한, 열전대(4)에는 외주면을 곡률 가공한 구리 링(10)을 체결하고, 상기 주형동판(1)과 냉각수 재킷(3)사이의 틈을 통해 삽입하되, 상기 열전대(4)의 측정 부위의 깊이에 따라 구리 링(10)과는 접착제로 예비 고정을 한 후 사용하는 것이 바람직하다.In addition, the thermocouple 4 is fastened to the copper ring 10 having a curvature of the outer circumferential surface, and inserted through a gap between the mold copper plate 1 and the coolant jacket 3, but not including the measurement portion of the thermocouple 4. Depending on the depth, it is preferable to use the copper ring 10 after preliminary fixing with an adhesive.
다음 상기 구리 링(10)이 체결된 열전대(4)를 주형동판(1)에 형성된 구멍에 압축나사(13)를 사용하여 밀착 고정시킨다.Next, the thermocouple 4 to which the copper ring 10 is fastened is tightly fixed to the hole formed in the mold copper plate 1 using a compression screw 13.
이 경우 구리 링(10)의 외주면에 곡률을 주어 가공하였으므로 압축나사(13)를 삽입할 때 구리 링(10)이 동시에 회전하는 것을 효과적으로 방지하게 되고, 상기 구리 링(10)의 압착에 의하여 열전대(4)를 용이하게 밀착 고정할 수 있다.In this case, since the outer peripheral surface of the copper ring 10 is processed by giving curvature, the copper ring 10 is effectively prevented from rotating simultaneously when the compression screw 13 is inserted, and the thermocouple is pressed by the copper ring 10. (4) can be fixed closely.
즉, 이 곡률에 의해 구리 링(10)이 압축나사(13)와 접촉하는 부위의 두께를 얇게할 수 있으므로, 압축나사(13)가 잠기면서 구리 링(10)의 압착에 의해 열전대(4)의 완벽한 고정 및 밀폐화가 가능하게 된다.That is, since the curvature can make the thickness of the part which the copper ring 10 contact with the compression screw 13 thin, the thermocouple 4 is crimped | bonded by the copper ring 10 while the compression screw 13 is locked. Complete fixing and sealing are possible.
또한, 상기 구리 링(10)과 압축나사(13)는 주조시에 열팽창에 의한 냉각수의 유입 영향을 최소한으로 하기 위하여 양자 모두 주형동판(1)과 같은 재질인 구리를 사용하여 제작된다.In addition, the copper ring 10 and the compression screw 13 are both manufactured using copper, which is the same material as the mold copper plate 1, in order to minimize the influence of cooling water due to thermal expansion during casting.
한편, 상기 열전대(4)의 끝단부는 주형동판(1)과의 접촉력을 높이기 위하여 접촉부(11)를 둥글게 형성하고, 상기 접촉부(11)와 상기 구리 링(10)사이에는 탄성편(12)을 체결한다.On the other hand, the end portion of the thermocouple 4 is formed in the contact portion 11 in order to increase the contact force with the mold copper plate 1, the elastic piece 12 between the contact portion 11 and the copper ring 10 Tighten.
상기 탄성편(12)은 열전대(4)를 주형동판(1)으로 밀착시킬 수 있는 탄력을 갖춘 재료로 구성되며, 주조중 주형동판(1)에 변형이 발생하더라도 탄성편(12)의 탄력으로 열전대(4)를 주형동판(1)에 항상 접촉된 상태로 유지시키고, 열전대(4) 끝단부의 접촉부(11)를 보호할 수 있도록 구성되어, 만약 압축나사(13)의 나사산 틈새로 수분이 유입되더라도 열전대(4) 끝단부의 접촉부(11)로는 수분이 침투되지 못하도록 한다.The elastic piece 12 is composed of a material having elasticity capable of bringing the thermocouple 4 into close contact with the mold copper plate 1, and the elastic piece 12 may be elastic even when deformation occurs in the mold copper plate 1 during casting. It is configured to keep the thermocouple 4 in contact with the mold copper plate 1 at all times, and to protect the contact portion 11 of the end of the thermocouple 4, so that water flows into the thread gap of the compression screw 13 Even if it does not allow the moisture to penetrate the contact portion 11 of the thermocouple (4) end.
본 고안 빌렛 연속주조용 주형동판 온도 측정장치는 조립시의 역순으로 분해되며, 압축나사(13)만 풀면 열전대가 쉽게 주형으로부터 분리되므로 열전대의 재사용이 가능하고 현장에서의 작업시간을 단축할 수 있다.The billet copper plate temperature measuring device for continuous casting of the present invention is disassembled in the reverse order of assembly. The thermocouple is easily separated from the mold by loosening only the compression screw 13, so that the thermocouple can be reused and the working time in the field can be shortened. .
이하 본 고안 빌렛 연속주조용 주형동판 온도 측정장치의 작용을 설명한다.Hereinafter will be described the operation of the billet continuous casting mold copper plate temperature measuring device.
주형동판(1)에 열전대(4)를 삽입하여 상기 열전대(4)로부터의 신호를 변환할 수 있는 변환기를 거쳐 컴퓨터 시스템에서 온도를 확인하여 저장하고, 주편의 품질향상을 위하여 데이터로 사용할 수 있다.The thermocouple 4 may be inserted into the mold copper plate 1 to convert the signal from the thermocouple 4, and the temperature may be checked and stored in a computer system, and may be used as data for improving the quality of the cast steel. .
도 4와 도 5는 주형에 종래의 금속용 접착제를 사용하여 열전대를 삽입하여 온도를 측정하는 종래의 방법에 의한 온도 측정예와 본 고안 장치로 측정한 예를 비교하여 나타낸 그래프이다.4 and 5 are graphs showing the temperature measurement example by the conventional method of measuring the temperature by inserting a thermocouple using a conventional adhesive for metal in the mold and the example measured by the device of the present invention.
주형 상부에서 같은 위치에서 측정한 온도인데 도 4의 경우 온도 편차가 30℃정도 나는 것에 비해, 본 고안 장치를 이용한 도 5의 경우 온도 편차가 극히 감소하여 주형의 온도를 정확히 측정할 수 있었다.In the case of the temperature measured at the same position in the upper part of the mold, but the temperature deviation is about 30 ℃ in the case of Figure 4, in the case of Figure 5 using the device of the present invention, the temperature deviation was extremely reduced to accurately measure the temperature of the mold.
이상에서 설명한 바와 같이 본 고안 빌렛 연속주조용 주형동판 온도 측정장치를 사용하면, 구리 링의 외주면에 형성된 곡률 형상에 의해 열전대가 보다 효과적으로 주형과 밀착되고, 탄성편의 역할로 열전대의 밀착 고정과 냉각수의 유입으로부터 보호되므로, 측정 부위의 온도를 정확히 측정할 수 있는 효과가 있다.As described above, when the present invention billet continuous casting mold copper plate temperature measuring device is used, the thermocouple is more closely adhered to the mold by the curvature shape formed on the outer circumferential surface of the copper ring. Since it is protected from inflow, there is an effect of accurately measuring the temperature of the measurement site.
또한, 구리 링과 압축나사의 두 부분으로 구성되어 용이하게 열전대를 설치 및 분해할 수 있어 열전대의 재사용이 가능하고 작업시간을 단축시키는 효과가 있다.In addition, since the copper ring and the compression screw is composed of two parts, the thermocouple can be easily installed and disassembled, and thus the thermocouple can be reused and the working time can be shortened.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR2019970021640U KR19990008569U (en) | 1997-08-07 | 1997-08-07 | Mold copper plate temperature measuring device for billet continuous casting |
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| KR2019970021640U KR19990008569U (en) | 1997-08-07 | 1997-08-07 | Mold copper plate temperature measuring device for billet continuous casting |
Publications (1)
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|---|---|
| KR19990008569U true KR19990008569U (en) | 1999-03-05 |
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ID=69688263
Family Applications (1)
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| KR2019970021640U KR19990008569U (en) | 1997-08-07 | 1997-08-07 | Mold copper plate temperature measuring device for billet continuous casting |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101257721B1 (en) * | 2008-06-25 | 2013-04-24 | 에스엠에스 지마크 악티엔게젤샤프트 | Mould for casting metal |
-
1997
- 1997-08-07 KR KR2019970021640U patent/KR19990008569U/en not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101257721B1 (en) * | 2008-06-25 | 2013-04-24 | 에스엠에스 지마크 악티엔게젤샤프트 | Mould for casting metal |
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| WITN | Withdrawal due to no request for examination |