KR200439055Y1 - 저널 헤드 라이너가 구비된 석탄 미분기 - Google Patents

저널 헤드 라이너가 구비된 석탄 미분기 Download PDF

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KR200439055Y1 KR2020060029409U KR20060029409U KR200439055Y1 KR 200439055 Y1 KR200439055 Y1 KR 200439055Y1 KR 2020060029409 U KR2020060029409 U KR 2020060029409U KR 20060029409 U KR20060029409 U KR 20060029409U KR 200439055 Y1 KR200439055 Y1 KR 200439055Y1
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Abstract

본 고안은 저널 헤드 라이너가 구비된 석탄 미분기에 관한 것으로, 이는 케이싱과, 이 케이싱의 내부에 설치되며 공급된 석탄을 분쇄시키는 분쇄기 및, 저널 헤드 라이너가 구비된 석탄 미분기에 있어서, 상기 저널 헤드 라이너는, 상기 케이싱에 고정되며 다수의 볼트공이 형성된 평판형 서포트와, 이 평판형 서포트의 수직방향으로 형성되며 다수의 볼트공이 형성된 아크형 서포트를 포함하는 서포트부와; 상기 볼트공에 체결되는 볼트부가 형성되며 수용홈이 형성된 라이너 고정판 및; 상기 수용홈에 부착되어 저널부의 마모를 방지하는 다수의 라이너;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 고안에 의하면, 케이싱에 결합되어 저널부를 보호하는 서포트부와 세라믹으로 제작된 라이너가 부착되며 서포트부와 볼트 체결되는 라이너 고정판을 구비함으로써, 분쇄된 석탄 및 공기의 와류 현상으로 인해 저널부가 마모되는 현상을 방지하고, 미분기가 설비 고장 없이 연속적으로 가동되도록 함은 물론 분쇄기의 정비에 소요되는 예산을 절감하는 효과가 있다.
화력발전, 미분기, 저널, 분쇄 롤러

Description

저널 헤드 라이너가 구비된 석탄 미분기{Coal Pulverizer Having Journal Head Liner}
도 1은 종래 기술에 따른 석탄 미분기를 나타낸 단면도,
도 2a는 종래 기술에 따른 석탄 미분기의 분쇄기를 나타낸 확대도,
도 2b는 종래 기술에 따른 저널 헤드 라이너의 체결부를 나타낸 도면,
도 3a는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 저널 헤드 라이너를 나타낸 분해 사시도,
도 3b는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 저널 헤드 라이너를 나타낸 결합 사시도,
도 4는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 저널 헤드 라이너를 나타낸 결합 단면도,
도 5는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 저널 헤드 라이너가 석탄 미분기에 설치된 상태를 나타낸 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
300: 저널 헤드 라이너 310: 서포트부
312: 볼트공 314: 체결부
320: 평판형 서포트 325: 아크형 서포트
330: 라이너 고정판 332: 수용홈
334: 볼트부 340: 제 1 라이너 고정판
345: 제 2 라이너 고정판 350: 제 3 라이너 고정판
360: 라이너 362: 돌출단
본 고안은 저널 헤드 라이너가 구비된 석탄 미분기에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 미분기의 케이싱에 결합되어 저널부를 보호하는 서포트부와, 세라믹으로 제작된 라이너가 부착되고서 상기 서포트부와 볼트 체결되는 라이너 고정판을 구비함으로써, 분쇄된 석탄 및 공기의 와류 현상으로 인해 저널부가 마모되는 현상을 방지하고, 미분기가 설비 고장 없이 연속적으로 가동되도록 함은 물론 분쇄기의 정비에 소요되는 예산을 절감하는 저널 헤드 라이너가 구비된 석탄 미분기에 관한 것이다.
일반적으로 석탄을 연료로 사용하는 화력 발전소에서는 석탄을 미세한 입자로 분쇄하여 보일러에서 연소시키는 방식을 채택하고 있다. 여기서, 화력 발전소에서 사용되는 석탄은 저탄장에 하역된 석탄을 벨트 컨베이어(Belt Conveyor)를 통해 석탄을 임시로 저장하는 석탄 저장조로 이송하고, 급탄기를 통해서 전력 생산에 필요한 만큼 미분기로 석탄을 공급한다. 그리고 미분기는 공급된 석탄을 200 메쉬(Mesh) 이상으로 분쇄하여 공기 송출 팬을 통해 보일러로 이송한다. 또한, 분쇄되지 않은 배출물질(Pyrite)은 미분기의 배출구를 통해 배출되고 배출된 배출물질은 배출물 처리 탱크로 이송되어 물과 혼합된 후 회사장으로 이송 및 매립된다.
한편, 미분기(Pulverizer 또는 Mill)는 석탄을 연소에 적합한 크기의 미분탄으로 분쇄하는 장비로서, 분쇄된 석탄의 신뢰성, 동력의 저소비, 상대적으로 조용한 작동 소음 등으로 인해 석탄을 사용하는 화력 발전소에서 가장 많이 사용되고 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 석탄 미분기를 나타낸 단면도이다.
도시한 바와 같이, 종래 기술에 따른 석탄 미분기는 내부에 설치 공간을 갖는 케이싱(110), 케이싱(110)의 상부에 설치되어 석탄이 공급되는 석탄 공급부(120), 석탄 공급부(120)로부터 공급된 석탄이 외측으로 밀려나도록 회전하는 분쇄 테이블(132), 분쇄 테이블(132)의 하부에 결합되어 분쇄 테이블(132)에 회전력을 제공하는 보울(130), 분쇄 테이블(132)의 외면에 접촉하며 석탄을 분쇄시키는 분쇄 롤러(142) 및 분쇄 롤러(142)를 회전시키는 저널부(144)를 포함하는 분쇄기(140), 분쇄된 미분탄을 상부로 이송시키는 공기 송출 팬(150), 분쇄된 미분탄이 보일러(미도시)의 버너로 공급되도록 적정 크기의 미분탄을 분리하는 분리 장치(160)를 포함하여 구성된다.
하지만, 공기 송출 팬(150)에서 발생하는 급송 공기에 의해 급송되는 미분탄이 분쇄 롤러(142)에 회전력을 제공하는 저널부(144)와 지속적으로 충돌하여 시간이 지나면서 저널부(144)에 심한 마모가 발생되었으며, 오일 누설 및 석탄에 의한 오일 오염으로 베어링 등이 고착되는 문제점이 있었다.
도 2a는 종래 기술에 따른 석탄 미분기의 분쇄기를 나타낸 확대도이고, 도 2b는 종래 기술에 따른 저널 헤드 라이너의 체결부를 나타낸 도면이다.
도시된 바와 같이, 미분탄과의 충돌로 의해 저널부(144)의 마모를 방지하기 위해서 저널부(144)의 하측에는 케이싱(110)에 고정되어 있는 라이너 서포트(210)와 결합하는 저널 헤드 라이너(220)가 구비된다.
저널 헤드 라이너(220)는 분쇄기(140)의 저널부(144) 밑부분을 감싸도록 라이너 서포트(210)의 아크 형상 부분에 결합되는 아크형 라이너(230) 및 아크형 라이너(230)가 고정되며 라이너 서포트(210)의 평판 형상 부분에 결합되는 평판형 라이너(240)를 포함하여 구성된다.
특히, 저널 헤드 라이너(220)가 라이너 서포트(210)에 체결되는 구성은 도 2b에 도시된 바와 같이, 저널 헤드 라이너(220)에 형성된 체결공(222)에 플러그(250)를 삽입시켜 플러그(250)의 라이너 서포트(210)와의 접지면을 용접 처리한 다음, 플러그(250) 내에 인서트(270)를 삽입하고나서 체결공(222) 부위를 금속 보수재(260)로 마감 처리한 것이다.
그러나 상기 종래의 저널 헤드 라이너(220)는 도 2b의 파단선으로 표시된 것처럼 석탄 미분기를 일정기간 가동시키면, 급송되는 미분탄으로 인해서 금속 보수재(260)가 도포된 체결공(222) 주위를 중심으로 급송 공기의 흐름 방향으로 깎여나가는 편마모 현상이 발생한다.
이로 인해 저널 헤드 라이너(220)가 라이너 서포트(210)와의 체결력이 떨어져 금속 보수재(260)를 일정 주기로 보수 작업을 해야하는 문제점이 있었다.
또한, 마모된 저널 헤드 라이너(220)를 교체하기 위해서는 저널 헤드 라이 너(220) 자체에 충격을 가해 라이너 서포트(210)와 분리시킨 후, 라이너 서포트(210)에 용접된 상태로 남은 플러그(250)의 용접부위를 산소 절단한 다음, 교체할 저널 헤드 라이너(220)를 다시 부착시켜야 하기 때문에 그 과정이 복잡하며, 유지보수 및 교체 비용이 증가하는 문제점이 발생한다.
특히, 화력 발전 설비에서 석탄 미분기의 유지 보수 및 교체로 인한 잦은 작동 중단은 전력 공급 기관인 화력 발전 설비의 전력 생산에 큰 차질을 주는 문제점이 있었다.
따라서 본 고안은 위와 같은 문제를 해결하기 위하여 고안된 것으로서, 케이싱에 결합되어 저널부를 보호하는 서포트부와 세라믹으로 제작된 라이너가 부착되며 상기 서포트부와 볼트 체결되는 라이너 고정판을 구비함으로써, 분쇄된 석탄 및 공기의 와류 현상으로 인해 저널부가 마모되는 현상을 방지하고, 미분기가 설비 고장 없이 연속적으로 가동되도록 함은 물론 분쇄기의 정비에 소요되는 예산을 절감하는 데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 내부에 설치 공간을 갖는 케이싱과, 이 케이싱의 내부에 설치되며 공급된 석탄을 분쇄시키는 분쇄 롤러와 이 분쇄 롤러를 회전시키는 저널부를 포함하는 분쇄기 및, 상기 저널부의 마모를 방지하는 저널 헤드 라이너가 구비된 석탄 미분기에 있어서, 상기 저널 헤드 라이너는, 상기 케이싱에 고정되며 다수의 볼트공이 형성된 평판형 서포트와, 이 평판형 서포트의 일측 평면에 대해 직각방향으로 아크형 단면이 뻗어나가도록 형성되면서 다수의 볼트공이 형성된 아크형 서포트로 이루어진 서포트부와; 상기 볼트공에 체결되는 볼트부가 형성되고서, 수용홈이 형성된 라이너 고정판 및; 상기 수용홈에 부착되어 저널부의 마모를 방지하는 다수의 라이너;를 포함하는 것을 특징으로 하는 저널 헤드 라이너가 구비된 석탄 미분기를 제공한다.
이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 고안을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 3a는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 저널 헤드 라이너를 나타낸 분해 사시도이고, 도 3b는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 저널 헤드 라이너를 나타낸 결합 사시도이며, 도 4는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 저널 헤드 라이너를 나타낸 결합 단면도이다.
도시된 바와 같이, 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 저널 헤드 라이너(300)는, 석탄 미분기의 케이싱(110)에 결합되는 서포트부(310)와, 이 서포트부(310)와 체결되며 수용홈(332)이 형성된 라이너 고정판(330) 및, 이 라이너 고정판(330)의 수용홈(332)에 삽입되는 다수의 라이너(360)를 포함하여 구성된다.
서포트부(310)는, 평판의 형상으로 라이너 고정판과 체결되며 후방부가 석탄 미분기의 케이싱(110)에 결합되고서, 라이너 고정판(330)이 고정되도록 다수의 볼트공(312)이 형성되어 있는 평판형 서포트(320)와; 이 평판형 서포트(320)와 일체로 형성되되, 평판형 서포트(320)의 일측 평면에 대해 직각방향으로 아크형 단면이 뻗어나가도록 형성되면서 다수의 볼트공(312)이 형성된 아크형 서포트(325);를 포함하여 구성된다.
평판형 서포트(320)는 서포트부(310)가 고정되도록 후방부 일면에 체결부(314)가 형성되며, 석탄 미분기의 케이싱(110)과 볼트를 통해 체결되어 이송되는 미분탄이 저널부(144)와 충돌하지 않도록 라이너 고정판(330)과 라이너(360)를 고정시켜, 저널부(144)의 손상을 방지하도록 한다.
아크형 서포트(325)는 평판형 서포트(320)와 일체로 형성되되, 저널부(144)의 하부를 감싸도록 형성되며, 라이너 고정판(330)이 고정되도록 다수의 볼트공(312)이 형성된다.
라이너 고정판(330)은 서포트부(310)의 크기 및 형상과 동일한 형상으로 제작되어 한쪽이 서포트부(310)와 체결되고 반대쪽은 라이너(360)가 삽입 고정되는 것으로서, 평판형 서포트(320)의 중앙부에 체결되는 제 1 라이너 고정판(340)과, 평판형 서포트(320)의 양측부에 체결되며 제 1 라이너 고정판(340)과 밀착되게 체결되는 제 2 라이너 고정판(345) 및, 아크형 서포트(325)에 체결되는 제 3 라이너 고정판(350)을 포함하여 구성된다.
여기서, 제 3 라이너 고정판(350)은 아크형 서포트(325)에 밀착되게 체결되도록 적어도 2개 이상의 라이너 고정판(330)을 사용해서 아크형 서포트(325)를 감싸도록 체결될 수 있을 것이나, 이에 한정하는 것은 아니다.
즉, 평판형 서포트(320)의 중앙부와 양측부에 체결되는 제 1 라이너 고정판(340) 및 제 2 라이너 고정판(345)은 평면과 평면의 체결이므로 평판형 서포트(320)와 분리 및 체결이 용이하게 이루어질 수 있지만, 제 3 라이너 고정판(350)을 원호 형상의 아크형 서포트(325)와 용이하게 분리 및 체결하기 위해서는 적어도 2개 이상 분리하여 각각 아크형 서포트(325)에 체결하는 것이 바람직한데, 석탄 미분기의 케이싱(110)에 결합되어 있는 서포트부(310)와 분리 및 체결이 용이하게 이루어질 수 있다면 제 3 라이너 고정판(350)을 아크형 서포트(325)의 원호 형상 및 크기와 동일하게 1개의 패널로 제작하여 체결하여도 무방하다.
또한, 라이너 고정판(330)에는 라이너(360)가 수용되어 라이너 고정판(330)에 고정될 수 있도록 수용홈(332)이 형성되며, 후방부에는 볼트부(334)가 형성되어 서포트부(310)에 형성된 볼트공(312)을 관통하여 고정 너트와 나사결합됨으로써 서포트부(310)와 체결된다.
라이너(360)는 공기 송출 팬(150:도 1 참조)에서 배출하는 공기와 함께 이송되는 미분탄과 직접 접촉하여 저널부(144)의 손상을 미연에 방지하는 구성 요소로서, 다수의 라이너(360)가 라이너 고정판(330)에 형성된 수용홈(332)에 삽입되어 난연성 접착제를 통해 라이너 고정판(330)에 부착된다.
이와 같은 라이너(360)의 재질은 내마모성, 압축강도, 꺾임강도 등과 같은 기계적 성질이 우수한 재질을 사용하여 제작됨이 바람직하나, 본 고안에서는 알루미나(Al203) 92Wt%를 소결하여 경도 90.5(HR-A)를 가지는 세라믹으로 제작된 라이너(360)를 사용한다. 하지만, 기계적 성질이 우수하여 미분탄에 의해 저널 헤드 라이너(300)가 마모되는 것을 방지할 수 있다면 어떠한 재질을 사용하여도 무방하다.
또한, 라이너(360)의 일면 또는, 상측 및 하측을 제외한 전체 면에 연장되게 형성되어 미세하게 분쇄된 미분탄이 라이너(360)와 충돌하면서 각 라이너(360) 사이에 침투하지 않도록 돌출단(362)이 형성된다.
돌출단(362)은 라이너(360)가 라이너 고정판(330)에 삽입될 때, 각 라이너(360)에 형성된 돌출단(362)들이 접촉하면서 미분탄이 각 라이너(360) 사이에 발생하는 틈으로 침투하지 못하도록 한다. 즉, 라이너 고정판(330)에 라이너(360)를 부착하면 각 라이너(360) 사이에는 미세한 틈이 발생하므로 이 틈을 통해서 미세한 미분탄이 침투하여 라이너 고정판(330)과 라이너(360)의 결합력을 저하시켰으나, 라이너(360)에 돌출단(362)을 형성함으로써, 각 라이너(360) 사이에 발생하는 틈을 각 돌출단(362)이 보상하여 미세하게 분쇄된 미분탄이 침투하지 못하는 것이다.
이와 같은 라이너(360)의 돌출단(362)은 라이너 고정판(330)에 삽입되는 라이너(360)의 위치에 따라 일면에 형성될 수도 있고, 라이너(360)의 양측면 또는 라이너(360)의 둘레면에 형성될 수도 있다.
또한, 도면에 도시하지는 않았지만, 각 라이너(360)들 중 어느 하나의 라이너(360)에는 돌출단(362)이 형성되고 이 돌출단(362)이 형성된 라이너(360)와 결합하는 라이너(360)에는 돌출단(362)이 삽입되는 요홈(미도시)을 형성하여 미분탄의 침투를 방지함은 물론, 각 라이너(360)들 사이의 결합력을 더욱 증대시킬 수도 있다. 하지만, 이에 한정하는 것은 아니다.
또한, 라이너(360)의 크기는 라이너 고정판(330)에 형성된 수용홈(332)의 크기와 동일하게 1개로 제작되어 삽입될 수도 있으나 바람직하게는 다수의 라이너(360)들을 삽입하여 부착하는 것이 바람직하다. 즉, 급송되는 미분탄에 의해 마모된 라이너(360)만 교체할 수 있도록 다수의 라이너(360)를 수용홈(332)에 부착하는 것이 바람직하다.
도 5는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 저널 헤드 라이너가 석탄 미분기에 설치된 상태를 나타낸 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 저널 헤드 라이너(300)는 아크형 서포트(325)가 저널부(144)를 감싸며 평판형 서포트(320)의 후방부에 형성되는 체결부(314)를 통해서 케이싱(110)에 고정되게 체결시킨다. 즉, 저널 헤드 라이너(300)의 서포트부(310)는 석탄 미분기의 케이싱(110)에 고정되어 있는 것이다. 그리고 서포트부(310)에 형성된 볼트공(312)에 결합되는 라이너 고정판(330)에 부착되는 라이너(360)에 의해 급송되는 미분탄이 저널부(144)를 마모시키는 것을 방지함으로써, 종래의 저널 헤드 라이너가 라이너 서포트와의 체결력이 떨어져 금속 보수재를 일정 주기로 보수해야하는 문제점을 극복할 수 있는 것이다.
또한, 라이너(360)는 급송되는 미분탄에 의해 마모되더라도 마모된 부분만을 교체할 수 있도록 다수의 라이너(360)가 라이너 고정판(330)에 삽입되며, 라이너 고정판(330) 역시 서포트부(310)와 분리 및 체결이 가능하게 결합되어 저널 헤드 라이너(300)를 교체할 때 간편하게 교체가 가능하도록 함으로써, 석탄 미분기가 설비 고장 없이 연속적으로 가동되도록 함은 물론 분쇄기(140:도 1 참조)의 정비에 소요되는 예산을 절감할 수 있다.
이상의 설명은 본 고안의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 고안의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 고안에 개시된 실시예들은 본 고안의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 고안의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 고안의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 고안의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 의하면, 케이싱에 결합되어 저널부를 보호하는 서포트부와 세라믹으로 제작된 라이너가 부착되며 상기 서포트부와 볼트 체결되는 라이너 고정판을 구비함으로써, 분쇄된 석탄 및 공기의 와류 현상으로 인해 저널부가 마모되는 현상을 방지하고, 석탄 미분기가 설비 고장 없이 연속적으로 가동되도록 함은 물론 분쇄기의 정비에 소요되는 예산을 절감하는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 내부에 설치 공간을 갖는 케이싱과, 이 케이싱의 내부에 설치되며 공급된 석탄을 분쇄시키는 분쇄 롤러와 이 분쇄 롤러를 회전시키는 저널부를 포함하는 분쇄기 및, 상기 저널부의 마모를 방지하는 저널 헤드 라이너가 구비된 석탄 미분기에 있어서,
    상기 저널 헤드 라이너는,
    상기 케이싱에 고정되며 다수의 볼트공이 형성된 평판형 서포트와, 이 평판형 서포트의 일측 평면에 대해 직각방향으로 아크형 단면이 뻗어나가도록 형성되면서 다수의 볼트공이 형성된 아크형 서포트로 이루어진 서포트부와;
    상기 볼트공에 체결되는 볼트부가 형성되고서, 수용홈이 형성된 라이너 고정판 및;
    상기 수용홈에 부착되어 저널부의 마모를 방지하는 다수의 라이너;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 저널 헤드 라이너가 구비된 석탄 미분기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 라이너 고정판은,
    상기 평판형 서포트의 중앙부에 체결되는 제 1 라이너 고정판과;
    상기 평판형 서포트의 양측부에 체결되되, 상기 제 1 라이너 고정판과 밀착되게 체결되는 제 2 라이너 고정판 및;
    상기 아크형 서포트와 밀착되게 체결되는 제 3 라이너 고정판;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 저널 헤드 라이너가 구비된 석탄 미분기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 라이너에는 돌출단이 형성되어 상기 라이너 고정판의 상기 수용홈에 삽입되는 것을 특징으로 하는 저널 헤드 라이너가 구비된 석탄 미분기.
  4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 라이너는 세라믹으로 제작되어 상기 라이너 고정판에 난연성 접착제로 부착되는 것을 특징으로 하는 저널 헤드 라이너가 구비된 석탄 미분기.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100910617B1 (ko) * 2008-12-24 2009-08-04 주식회사 정원엔지니어링 미분기 저널헤드 라이너 및 그 제조방법
JP2017113701A (ja) * 2015-12-24 2017-06-29 三菱日立パワーシステムズ株式会社 ローラジャーナルプロテクタ，粉砕ローラユニット及び粉砕機、並びに、ローラジャーナルプロテクタの保守管理方法
KR101928717B1 (ko) * 2018-09-07 2018-12-13 (주)신일세라믹스 화력발전소용 미분기의 석탄분쇄롤러 저널 보호용 세라믹 헤드 라이너

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