KR20040005005A - 전로의 용강 재출강시 슬래그의 래들혼입을 방지하는출강구 플러그 - Google Patents

전로의 용강 재출강시 슬래그의 래들혼입을 방지하는출강구 플러그 Download PDF

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Abstract

전로내 용강의 일부분을 출강한 다음, 용강의 재출강시 슬래그의 래들 혼입을 차단하기 위한 전로 출강구 플러그를 제공한다.
상기 전로 출강구 플러그(1)는, 상기 전로(10)의 출강구(12)에 삽입되는 원통몸체(20); 와, 상기 원통몸체(20)의 내측에서 슬라이딩 가능하게 배치되고 상측에는 스토퍼(42) 및 캡(44)이 갖추어진 이동체(40); 및, 상기 원통몸체(20)의 상단부에 힌지형태로 다수개가 겹쳐져 상기 이동체(40)의 이동시 그 스톱퍼(42)로서 전개되고 캡(44)으로서 전개후 고정토록 설치되어 전로 출강구(12)를 통한 슬래그의 외부 누출을 차단토록 구성된 날개부재(60);로서 구성되어 있다.
따라서, 이와 같은 본 발명에 따르면, 전로에서 래들로 용강을 출강기키는 경우, 용강의 재출강시 슬래그가 래들내로 혼입되는 것을 효과적으로 억제시킬 수 있도록 하여 용강의 품질을 향상시키는 효과를 제공하는 것이다.

Description

전로의 용강 재출강시 슬래그의 래들혼입을 방지하는 출강구 플러그{A PLUG FOR A CONVERTER TAPPING HOLE}
본 발명은 전로내 용강의 일부분을 출강한 다음, 용강의 재출강시 슬래그의 래들 혼입을 차단하기 위한 전로 출강구 플러그에 관한 것으로, 보다 상세히는 전로에서 래들로 용강을 출강기키는 경우, 용강의 재출강시 슬래그가 래들내로 혼입되는 것을 효과적으로 억제시킬 수 있도록 하여 용강의 품질을 향상시키는 전로의 용강 재출강시 슬래그 혼입을 억제하는 출강구 플러그에 관한 것이다.
일반적으로, 고로에서 출선된 용선은 탈황 및 탈린등의 용선예비처리 단계를 거쳐 전로에 장입하게 되며, 전로에 장입된 용선은 산소랜스를 통해 취입된 산소와 정련을 위하여 투입되는 생석회, 백운석등에 의해 용선중에 함유된 실리콘, 카본,망간, 인등이 산화반응에 의해서 제거되면서, 용강으로 변화된다. 이렇게 변화하는 과정에서 부원료등과 상기에서 언급한 각종 산화반응에 의하여 용강상부에는 슬래그(SLAG)가 발생하게 된다.
한편, 도 1에서 도시한 바와 같이, 상기와 같이 정련과정을 거친 용강(m)은 최종품질의 규격을 만족하고자 이차에 걸쳐 정련과정을 거치게 되는데, 이때 전로 (100)에서 2차정련을 실시하기 위한 운반 및 정련 용기인 수강래들(110)로 용강을 출강하게 된다.
그런데, 출강을 하면 초기에는 용강보다 비중이 낮은 용강(m)상부의 슬래그 (s)가 먼저 전로 출강구(102)를 통과하기 때문에, 이때 슬래그(s)가 전로 출강구 (102)로 빠져 나오지 못하도록 막아주는 역할을 하는 것이 일반적으로 사용하는 원추형 플러그(미도시)이며, 이와 같은 플러그는 출강구로 용강이 빠져 나오는 싯점이 되면 자중에 의하여 그리고 용강에 의하여 용융되어 자체적으로 래들내로 혼입되어 지고 사라지게 된다.
즉, 전로(100)의 출강구(102)는 전로 즉, 용기상부에 홀을 관통시켜 제작되어 있으므로 특별한 개폐장치를 구비하지 않고 있어 이와 같은 출강구(102)를 막지 않으면 용강보다 비중이 낮은 슬래그(S)가 용강상부에 있다가 먼저, 전로 출강구 (102)를 통하여 흘러 나오게 됨으로 플러그를 사용하여 출강구를 폐쇄하고 있는데, 통상 일잔적으로 사용되는 출강구 플러그(미도시)는 원추형의 형태를 하고 있는데 이는 하부로 전로를 기울이면 빠져 버리는 형태를 하고 있어 최초(처음) 출강시 사용하기에는 편리하나 전로의 재출강을 할 경우에는 전로의 고속 경동각도에서 저속경동각도 변환점인 75°부터는 원추형 플러그는 제기능을 발휘하지 못하게 되는데 재출강시에는 변환점부터 저속으로 85°까지 슬래그(S)가 유출되게 됨으로 래들 (110)내 용강의 품질 오염 및 탈산제의 추가 첨가로 인하여 제조비의 상승등의 문제점이 있었다.
즉, 통상 전로(100)는 조작레버를 이용하여 경동하게 되어 있는데 용융물을 안정되게 출강하기 위하여 고속으로 경동할수 있는 한계점인 75°를 기준으로 하여 그 이상에서는 저속으로 만 경동할수 있도록 제어를 하여 고속에서는 슬래그(S)가 빠르게 출강구(102)를 지나서 출강구 상부로 이동하지만 재 출강시에는 전로의 경동속도가 고속에서 저속으로 변하여 전로가 이동함으로서, 슬래그(S)가 느리게 전로 출강구(102)를 지나게 됨으로 인하여, 출강구 주변의 슬래그(S)가 전로 출강구 (102)를 통하여 래들(110) 안으로 혼입되는 것이다.
이때, 앞에서 설명한 전로 재출강은 하나의 래들(110)내에 전로내 용강의 1/2을 출강하고 다른 래들내에 전로 용강의 1/2을 출강하는 것을 의미하는데, 결국 초기 출강한 래들(110)은 통상적인 원추형 플러그(미도시)를 사용하고 재출강을 하는 다른 래들은 전로의 경동속도가 저속이기 때문에, 통상의 원추형 플러그로는 슬래즈의 래들 혼입을 효과적으로 차단하는 것이 어려운 문제가 있는 것이다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 여러 문제점들을 개선시키기 위하여 안출된 것으로서 그 목적은, 초기 출강시에는 원추형의 플러그를 사용하되, 래들의 용강재출강시에는 출강구 내부에서 출강구를 막아줄수 있는 날개부재가 전개됨으로 인하여 날개부재가 슬래그를 막아 슬래그가 외부로 유출되지 못하도록 함으로서, 전로의 용강 재출강시 슬래그의 래들 혼입을 완전하게 방지할 수 있도록 한 전로의 용강 재출강시 슬래그 혼입을 억제하는 출강구 플러그를 제공하는 데에 있다.
도 1은 전로에서 부터 래들에 용강을 출강시키는 용강출강작업을 도시한 개략도
도 2는 본 발명에 따른 전로 출강구 플러그를 도시한 사시도
도 3은 본 발명인 전로 출강구 플러그의 내부 구조를 도시한 부분 절개 사시도
도 4는 본 발명인 전로 출강구 플러그의 작동상태를 도시한 구조도
도 5는 본 발명인 전로 출강구 플러그의 날개작동을 설명하기 위한 구조도
도 6은 본 발명인 전로 출강구 플러그의 날개부재를 도시한 것으로서,
(a)는 개략 분해사시도
(b)는 내측 날개를 도시한 요부도
(c)는 외측 날개를 도시한 요부도
도 7은 본 발명인 전로 출강구 플러그의 날개 전개상태를 도시한 사시도
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1.... 출강구 플러그10.... 전로
12.... 전로 출강구20.... 원통몸체
22.... 가이드홈40.... 이동체
40a.... 원통이동체40b....스크류바아
42.... 스톱퍼44.... 캡
46.... 가이드봉48.... 너트블록
60.... 날개부재60a,60a'.... 날개 수평부
60b,60b'.... 날개 수직부62.... 고정핀
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서 본 발명은, 전로의 용강 재출강시 슬래그의 래들혼입을 방지하는 출강구 플러그에 있어서, 상기 전로의 출강구에 삽입되는 원통몸체; 와,
상기 원통몸체의 내측에서 슬라이딩 가능하게 배치되고 상측에는 스토퍼 및 캡이 갖추어진 이동체; 및,
상기 원통몸체의 상단부에 힌지형태로 다수개가 겹쳐져 상기 이동체의 이동시 그 스톱퍼로서 전개되고 캡으로서 전개후 고정토록 설치되어 전로 출강구를 통한 슬래그의 외부 누출을 차단토록 구성된 날개부재;로서 구성된 전로의 용강 재출강시 슬래그의 래들혼입을 방지하는 출강구 플러그를 마련함에 의한다.
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 전로 출강구 플러그를 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명인 전로 출강구 플러그의 내부 구조를 도시한 부분 절개 사시도이며, 도 4는본 발명인 전로 출강구 플러그의 작동상태를 도시한 구조도이고, 도 5는 본 발명인 전로 출강구 플러그의 날개작동을 설명하기 위한 구조도이며, 도 6은 본 발명인 전로 출강구 플러그의 날개를 도시한 도면이고, 도 7은 본 발명인 전로 출강구 플러그의 날개 전개상태를 도시한 사시도이다.
먼저, 도 2 및 도 3 에서는 본 발명의 출강구 플러그(1)의 전체 구성을 사시도로서 도시하고 있는데, 이와 같은 본 발명의 출강구 플러그(1)는 크게 원통몸체 (20)와 이동체(40) 및, 날개부재(60)로 나누어 질 수 있고, 이들 각 구성요소(20) (40)(60)들을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 3 및 도 4에서는 본 발명인 출강구 플러그(1)의 상기 원통몸체(20)를 도시하고 있는데, 이와 같은 본 발명의 원통몸체(20)는, 상기 전로(10)의 출강구(12)에 삽입토록 구성되어 있다.
즉, 도 4에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 상기 원통몸체(20)는 전,후방이 개구된 중공 원통체로 구성되는데, 이와 같은 원통몸체(20)는 그 직경이 상기 전로 출강구(12)의 내경보다 약간 작은데, 이는 다음에 설명하는 날개부재(60)의 전개부 (60b) 두께를 감안한 것인데, 결국 상기 원통몸체(20)의 직경과 상기 날개부재 전개부(60b)의 두께를 합한 크기가 상기 전로 출강구(12)의 내경과 일치하도록 한다.그리고, 도 2 및 도 4 에서 도시한 바와 같이, 상기 원통몸체(20)의 중앙 양측에는 다음에 설명하는 이동체(40)의 가이드봉(46)이 통과하여 이동하도록 가이드하는 가이드홈(22)이 그 종방향으로 일체로 형성되어 있고, 또한 상기 원통몸체 (20)의 하단부에는 플러그의 출강구 삽입을 위한 치구(미도시)가 체결되는 체결홈(24)이 일체로 형성되어 있다.
다음, 도 3 및 도 4에서는 본 발명인 출강구 플러그(1)의 상기 이동체(40)를 도시하고 있는데, 이와 같은 본 발명의 이동체(40)는, 상기 원통몸체(20)의 내측에서 슬라이딩 가능하게 배치되고 상측에는 스토퍼(42) 및 캡(44)을 갖추고 있다.
즉, 상기 이동체(40)는, 상기 스톱퍼(42)가 상부 외주연에 장착되고, 상단부에 상기 캡(44)이 고정되는 원통이동체(40a) 및, 상기 원통몸체(20)의 가이드홈 (22)에 삽입되는 가이드봉(46)이 볼트 고정되는 너트블록(48)이 체결되고 상기 원통이동체(40a)의 하단부에 일체로 연결 고정된 스크류바아(40b)로 구성도어 있다.
이때, 도 3 및, 도 4에서 도시한 바와 같이, 상기 가이드봉(46)은 원통몸체 (20)의 가이드홈(22)을 통과하여 돌출된 상태에서 너트블록(48)과 가이드홈(22)의 하측으로 이동된 상태에서 원통몸체(20)의 하측 개구를 통하여 볼팅 조립되고, 그 다음 이동체(40)의 상기 스크류바아(40b)가 상기 가이드봉(46)이 조립된 너트블록 (48)에 체결되어 상기 가이드봉(46)의 이동시 이동체(40)가 일체로 이동하는데, 상기 가이드봉(46)이 원통몸체(20)의 양측 가이드홈(22)에서 지지되기 때문에, 상기 이동체(40)의 이동은 원통몸체(20)의 내부 중앙에서 그 중심선을 따라 안정적으로 수행된다.
그리고, 도 4에서 도시한 바와 같이, 상기 이동체(40)의 스크류바아(40b)와 너트블록(48)의 체결에 따라 가이드봉(46)의 위치가 가변되는데, 상기 가이드봉 (46)은 치구를 원통몸체(20)의 체결홈(24)에 체결하여 플러그(1)를 전로 출강구 (12)에 삽입시키는 때에 출랑구(12)의 외측면에 걸리게 되므로, 상기 이동체(40)의스크류바아(40b)의 너트블록(48) 체결은 이를 감안하여 적어도 날개부재(60)가 이동체(40)의 하강시 전개되도록 전로 출강구(12)의 두께를 감안하여 조정되어야 한다.
다음, 도 3 내지 도 6 에서는 본 발명인 출강구 플러그(1)의 날개부재(60)를 도시하고 있는데, 이와 같은 본 발명의 날개부재(60)는, 상기 원통몸체(20)의 상단부에 힌지형태로 다수개가 겹쳐져 상기 이동체(40)의 이동시 그 스톱퍼(42)로서 전개되고 캡(44)으로서 전개후 고정토록 설치되어 전로 출강구(12)를 통한 슬래그의 외부 누출을 차단토록 구성되어 있다.
즉, 도 3 및 도 6에서 도시한 바와 같이, 상기 날개부재(60)는 상기 스톱퍼 (42)의 누름시 상기 원통몸체(40)의 내측으로 삽입되는 수평부(60a) 및, 상기 수평부(60a)에서 직각으로 일체로 신장되어 스톱퍼(60a)의 수평부 (60a) 밀착 누름시 수평상태로 전개되어 용강의 출강구(12) 누출을 차단하는 전개부(60b)로 구성되어 있다.
따라서, 도 4, 도 5 및 도 7에서 도시한 바와 같이, 플러그(1)를 전로 출강구(12)의 내측에 삽입시킨후, 이동체의 가이드봉(46)을 당기면 상기 이동체(40)의 스톱퍼(42)가 날개부재(60)의 수평부(60a)를 누르면서 원통몸체(20)의 내측에 삽입되고, 동시에 원통몸체(20)의 외측면에 인접하여 배치되어 있던 날개부재의 전개부(60b)는 수평상태로 전개되어 이동체 원통이동체(40a)의 상단에 설치된 캡(44)에 의하여 고정된다.
결국, 전개된 전개부(60b)를 갖은 날개부재(60)에 의하여 전로 출강구(12)가밀페되고, 전로 용강의 재출강시 슬래그가 래들내로 홉입되는 것을 방지하는 것이다.
한편, 도 6에서 도시한 바와 같이, 상기 날개부재(60)는 그 수평부(60a)와 전개부(60b)의 내측 경계부위에 설치된 힌지블록(62a)과 상기 원통몸체(20)의 상부 주연에 설치된 힌지블록 (62b)사이에 체결되는 고정핀(62)에 의하여 상기 원통몸체 (20)의 상부에서 전개 가능토록 설치되어 있다.
그리고, 도 6b 및 도 6c에서 도시한 바와 같이, 상기 날개부재(60)는 전개시 겹쳐져 원형을 이루도록 내,외측에 배치되는 수평부(60a)(60a') 및 전개부 (60b)(60b')를 포함하는데, 이는 본 발명의 날개부재(60)가 서로 전개될 때 겹쳐지면서 슬래스의 외부 누출을 긴밀하게 차단토록 한 것으로, 외측 전개부(60b')는 원통몸체(20)와 약간 이격되어 있어 수평부(60a') 하측에 힌지블록(62a)(62b)과 핀(62)으로 연결되는 구성으로 이루어 진다.
상기와 같은 구성으로 이루어 진 본 발명의 작용을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 2 내지 도 7에서 도시한 바와 같이, 전로(10)에서 래들로의 용강출강시 최조 하나의 래들에 용강의 1/2을 출강시키고, 이후 다른 래들에 나머지 용강의 1/2을 출강시키는 경우의 용강 재출강시 먼저 사용된 원통체의 플러그(미도시)가 출강구에서 이탈된 후, 전로 출강구(12)를 통하여 슬래그가 유출되는 것을 효과적으로 방지할 수 있도록 한 본 발명의 전로의 용강 재출강시 슬래그의 래들혼입을방지하는 출강구 플러그(1)는 다음과 같다.
먼저, 도 2 내지 도 4 에서 도시한 바와 같이, 본 발명인 출강구 플러그(1)의 조립을 살펴보면, 원통몸체(20)의 가이드홈(22)에 각각 가이드봉(46)을 통과시킨후, 그 단부와 너트블록(48)을 볼팅작업으로 고정하는데, 이때 도 3에서 도시한 바와 같이, 상기 너트블록(48)에 고정된 볼트에 가이드봉(46)을 끼운후 너트로서 조이고, 이와 같은 볼팅작업은 원통몸체(20)의 하부 개구를 통하여 가이드봉(46)을 가이드홈(22)에서 최대한 아래쪽으로 이동시키어 수행한다.
다음, 원통몸체(40)의 상부측 개구를 통하여 이동체(40)의 원통이동체(40a)와 일체로 로스크류바아(40b)를 통과시키어 상기 원통이동체(40a)의 상부 캡(44)을 회전시키어 스크류바아(40b)를 가이드봉(46)이 고정된 너트블록(48)에 체결하는데, 이때 상기 스크류바아(40b)의 회전량은 앞에서 설명한 바와 같이, 다음에 설명하는 날개부재(60)가 전로 출강구(12)의 내측에 삽입되어 이동체의 이동(하강시) 전개될 수 있도록 그 회전량을 조정한다.
다음, 도 6에서 도시한 바와 같이, 상기 날개부재(60)의 힌지블록(62a)과 원통몸체(20)상에 설치된 힌지블록(62b)을 맞추어 고정핀(62)으로서 체결하는데, 내측 날개부재(60)와 외측 날개부재(60)의 각 수평부(60a)(60a') 및 전개부 (60b)(60b')가 서로 겹쳐지도록 원통몸체(20)상에 체결한다.
따라서, 도 4 및 도 5에서 도시한 바와 같이, 작업자는 치구를 원통몸체(20)의 체결홈(24)에 체결한후, 전로 출강구(12)에 플러그(1)를 가이드봉(46)이 전로 출강구(12)의 외표면에 밀착될 때까지 삽입시킨다.
다음, 도 5 및 도 7에서 도시한 바와 같이, 전로 출강구(12)에 플러그(1)가 삽입된 상태에서 가이드봉(46)을 하강(당기면)시키면, 상기 가이드봉(46)과 너트블록(48)으로 연결된 이동체(40)의 스크류바아(40b)와 일체로 원통이동체(40a)가 하강하면서, 상기 원통이동체(40a)에 설치된 스톱퍼(42)는 도 6에서 도시한 날개부재 (60)의 수평부(60a)(60a')를 누르고, 결국 날개부재(60)의 전개부 (60b)(60b')는 수평하게 전개되면서 캡(44)으로 고정되어 전로 출강구(12)를 막게되는 것이다.
따라서, 도 5에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 출강구 플러그(1)의 날개부재(60)는 전체적으로 원형으로 전개되어 전로 출강구(12)를 밀폐시키고, 결국 전로(10)의 용강 재출강시 전로가 저속으로 경동되어도 슬래그(S)가 전로 출강구를 통하여 누출되지 않는 것이다.
이때, 상기 본 발명의 플러그(1)는 스틸로 이루어져, 전로의 경동이 완료되어 용강이 출강되는 때에 녹아서, 전로 출강구(12)를 통한 용강의 래들 출강이 원활하게 이루어 지는 것이다.
이와 같이 본 발명인 전로의 용강 재출강시 슬래그의 래들혼입을 방지하는 출강구 플러그에 의하면, 초기 출강시에는 원추형의 플러그를 사용하되, 래들의 용강 재출강시에는 출강구 내부에서 출강구를 막아줄수 있는 날개부재가 전개됨으로 인하여 날개부재가 슬래그를 막아 슬래그가 외부로 유출되지 못하도록 함으로서, 전로의 용강 재출강시 슬래그의 래들 혼입을 완전하게 방지하도록 하는 효과를 제공한다.
따라서, 전로의 용강을 래들에 출강하는 경우, 특히 전로의 용강 재출강시 슬래그의 래들 혼입을 방지함에 따라 합금철 및 탈산제 실수율을 향상시키고, 복린을 감소시키는 한편, 용강의 개재물 감소로 전체적인 품질을 향상시키어 원가절감 및 용강 품질의 향상을 제공하는 우수한 효과를 본 발명의 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알수 있음을 밝혀두고자 한다.

Claims (5)

  1. 전로의 용강 재출강시 슬래그의 래들혼입을 방지하는 출강구 플러그(1)에 있어서,
    상기 전로(10)의 출강구(12)에 삽입되는 원통몸체(20); 와,
    상기 원통몸체(20)의 내측에서 슬라이딩 가능하게 배치되고 상측에는 스토퍼 (42) 및 캡(44)이 갖추어진 이동체(40); 및,
    상기 원통몸체(20)의 상단부에 힌지형태로 다수개가 겹쳐져 상기 이동체(40)의 이동시 그 스톱퍼(42)로서 전개되고 캡(44)으로서 전개후 고정토록 설치되어 전로 출강구(12)를 통한 슬래그의 외부 누출을 차단토록 구성된 날개부재(60);로서 구성된 것을 특징으로 하는 전로의 용강 재출강시 슬래그의 래들혼입을 방지하는 출강구 플러그
  2. 제 1항에 있어서, 상기 원통몸체(20)는 전,후방이 개구된 중공 원통체로 구성되고, 상기 원통몸체(20)의 중앙 양측에는 그 종방향으로 일체로 형성된 가이드홈(22)이 갖추어 지고,
    상기 원통몸체(20)의 하단부에는 플러그의 출강구 삽입을 위한 치구가 체결되는 체결홈(24)이 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 전로 출강구 플러그
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 이동체(40)는,
    상기 스톱퍼(42)가 상부 외주연에 장착되고, 상단부에 상기 캡(44)이 고정되는 원통이동체(40a);및,
    상기 원통몸체(20)의 가이드홈(24)에 삽입되는 가이드봉(46)이 볼트 고정되는 너트블록(48)이 체결되고 상기 원통이동체(40a)의 하단부에 일체로 연결 고정된 스크류바아(40b);로서 구성된 것을 특징으로 하는 전로 출강구 플러그
  4. 제 1항에 있어서, 상기 날개부재(60)는,
    상기 스톱퍼(42)의 누름시 상기 원통몸체(40)의 내측으로 삽입되는 수평부 (60a);및,
    상기 수평부(60a)에서 직각으로 일체로 신장되어 스톱퍼(60a)의 수평부 (60a) 밀착 누름시 수평상태로 전개되어 용강의 출강구(12) 누출을 차단하는 전개부(60b);로 구성된 것을 특징으로 하는 전로 출강구 플러그
  5. 제 4항에 있어서, 상기 날개부재(60)는 그 수평부(60a)와 전개부(60b)의 내측 경계부위에 설치된 힌지블록(62a)과 상기 원통몸체(20)의 상부 주연에 설치된 힌지블록(62b)사이에 체결되는 고정핀(62)에 의하여 상기 원통몸체(20)의 상부에서 전개 가능토록 설치되고,
    상기 날개부재(60)는 전개시 겹쳐져 원형을 이루도록 내,외측에 배치되는 수평부(60a)(60a') 및 전개부(60b)(60b')를 포함하는 것을 특징으로 하는 전로 출강구 플러그
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