KR20210138294A - Apparatus for preventing splash of molten metal, and submerged nozzle using the same - Google Patents

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KR20210138294A KR1020200056448A KR20200056448A KR20210138294A KR 20210138294 A KR20210138294 A KR 20210138294A KR 1020200056448 A KR1020200056448 A KR 1020200056448A KR 20200056448 A KR20200056448 A KR 20200056448A KR 20210138294 A KR20210138294 A KR 20210138294A
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Abstract

The present invention relates to an apparatus for preventing splash of molten metal, capable of preventing splash of molten metal, for example, when the molten metal is initially injected into a mold from a submerged nozzle of a tundish for continuous casting equipment, and a submerged nozzle using the apparatus. The apparatus for preventing splash of molten metal includes a container-shaped main body that can be mounted inside a submerged nozzle; and a plurality of through holes formed in the main body and communicating with an outlet of the submerged nozzle.

Description

용융금속의 비산 억제 장치 및 이를 이용한 침지노즐 {APPARATUS FOR PREVENTING SPLASH OF MOLTEN METAL, AND SUBMERGED NOZZLE USING THE SAME}Molten metal scattering suppression device and immersion nozzle using the same

본 발명은, 연속 주조 설비용 턴디쉬의 침지노즐에서 용융금속을 주형 내부로 초기 주입할 때 용융금속이 비산되는 것을 억제하도록 된 용융금속의 비산 억제 장치 및 이를 이용한 침지노즐에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for suppressing scattering of molten metal and an immersion nozzle using the same to suppress scattering of molten metal when initially injecting molten metal into a mold from an immersion nozzle of a tundish for continuous casting equipment.

연속 주조 설비는 예컨대 용강과 같은 용융금속을 주편(Slab) 등의 반제품으로 제조하기 위한 것으로, 크게 턴디쉬와 주형 및 복수의 롤러로 구성되며, 용융금속이 주형을 통과하면서 응고층이 형성되도록 한 후에, 양측으로 배열된 복수의 롤러 사이로 통과할 때 냉각수를 분사시켜 주편의 표면을 냉각시키는 공정을 갖는다.Continuous casting equipment is for manufacturing molten metal such as molten steel into semi-finished products such as slabs, and is largely composed of a tundish, a mold, and a plurality of rollers. After that, it has a step of cooling the surface of the cast by spraying cooling water when passing between the plurality of rollers arranged on both sides.

여기서, 턴디쉬 내 용융금속은 침지노즐을 통해 주형 내부로 주입될 수 있는데, 침지노즐은 그 하부에 용융금속을 주형 내에 주입하는 토출구가 양측으로 형성된 구조를 갖추며, 용융금속이 토출구에 의해 주형 내부로 주입되는 과정에서 빠른 유속을 가지게 됨으로써, 용융금속의 초기 주입시에는 토출구를 통해 용융금속이 비산하게 된다. Here, the molten metal in the tundish can be injected into the mold through the immersion nozzle, and the immersion nozzle has a structure in which outlets for injecting the molten metal into the mold are formed on both sides at the bottom of the immersion nozzle, and the molten metal is inside the mold by the outlet Since it has a high flow rate in the process of being injected into the furnace, the molten metal scatters through the outlet during the initial injection of the molten metal.

이에 따라, 작업자의 시각 착오에 의한 용융금속 주입의 조절이 불안정하며, 주형의 내주면에는 용융금속이 불규칙적으로 부착되어 지금을 형성하게 되고, 비산되는 용융금속이 더미바 헤드 위에 실링된 실링재에 영향을 주어 조업 사고의 위험이 크다.Accordingly, the control of the molten metal injection due to the operator's visual error is unstable, the molten metal is irregularly attached to the inner circumferential surface of the mold to form a mold, and the scattered molten metal affects the sealing material sealed on the dummy bar head. The risk of an operation accident is high.

이와 같은 용융금속의 초기 주입시 비산을 억제하기 위해, 침지노즐의 양측에 비산 방지판이 장착되어 사용되고 있으나, 예열된 침지노즐에 비산 방지판을 설치할 때 고정이 견고하게 이루어지지 않아 용융금속의 초기 주입 중에 비산 방지판이 이격되면서 오히려 용융금속의 비산이 가중되는 문제가 있다. In order to suppress scattering during the initial injection of the molten metal, anti-scattering plates are mounted on both sides of the immersion nozzle and used. There is a problem that the scattering of the molten metal is rather aggravated as the scattering prevention plate is spaced apart.

(특허문헌 1) JP 5440933 B2 (Patent Document 1) JP 5440933 B2

이에 본 발명은, 예를 들어 연속 주조 설비용 턴디쉬의 침지노즐에서 용융금속을 주형 내부로 초기 주입할 때, 용융금속이 비산되는 것을 억제할 수 있는 용융금속의 비산 억제 장치 및 이를 이용한 침지노즐을 제공하는 데에 그 목적이 있다. Accordingly, the present invention, for example, when the molten metal is initially injected into the mold from the immersion nozzle of the tundish for continuous casting equipment, the molten metal scattering suppression device capable of suppressing the scattering of the molten metal, and an immersion nozzle using the same Its purpose is to provide

본 발명에 따른 비산 억제 장치는, 통형상의 본체; 및 상기 본체에 형성된 복수의 관통홀을 포함하는 것을 특징으로 한다. Scattering suppression device according to the present invention, a cylindrical body; and a plurality of through-holes formed in the body.

또한, 본 발명에 따른 침지노즐은, 용융금속이 유동하는 유로를 내부에 갖춘 노즐본체; 상기 노즐본체의 하부에 형성되고, 상기 유로에 연통하는 토출구; 및 상기 노즐본체 내에 장착되고, 전술한 비산 억제 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the immersion nozzle according to the present invention, a nozzle body having a flow path through which molten metal flows; a discharge port formed under the nozzle body and communicating with the flow path; And it is mounted in the nozzle body, characterized in that it comprises the above-described scattering suppression device.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 침지노즐에 의해 용융금속을 주형 내부로 초기 주입할 때 용융금속이 비산되는 것을 억제할 수 있어, 용융금속의 과다 비산을 방지하고, 이로써 주형 내 용융금속 충진을 확인하기 위한 시야를 확보하여 용융금속 주입의 조절이 용이하게 이루어지며, 더미바 헤드의 실링재에 영향을 끼치지 않아 초기 용융금속 누출의 위험을 방지할 수 있는 효과를 얻게 된다. As described above, according to the present invention, when the molten metal is initially injected into the mold by the immersion nozzle, it is possible to suppress the scattering of the molten metal, thereby preventing the excessive scattering of the molten metal, thereby confirming the filling of the molten metal in the mold The molten metal injection is easily controlled by securing a field of view for molten metal, and it does not affect the sealing material of the dummy bar head, thereby obtaining the effect of preventing the risk of initial molten metal leakage.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비산 억제 장치가 적용된 침지노즐의 일부를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비산 억제 장치를 3각법에 의해 도시한 도면이다. 1 is a cross-sectional view showing a part of the immersion nozzle to which the scattering suppression device according to an embodiment of the present invention is applied.
Figure 2 is a view showing a scattering suppression device according to an embodiment of the present invention by a triangular method.

이하, 본 발명이 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명된다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. In adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same components are given the same reference numerals as possible even though they are indicated on different drawings. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비산 억제 장치가 적용된 침지노즐의 일부를 도시한 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비산 억제 장치를 3각법에 의해 도시한 도면이다. 1 is a cross-sectional view showing a part of an immersion nozzle to which the scattering suppression device according to an embodiment of the present invention is applied, and FIG. 2 is a view showing the scattering suppression device according to an embodiment of the present invention by a triangular method.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 비산 억제 장치(10)는, 침지노즐 내에 장착 가능한 통형상의 본체(11); 및 이 본체에 형성되고, 침지노즐의 토출구(2)에 연통되는 복수의 관통홀(12)을 포함하고 있다. As shown in these drawings, the scattering suppression device 10 according to an embodiment of the present invention includes a cylindrical body 11 that can be mounted in the immersion nozzle; and a plurality of through-holes 12 formed in the main body and communicating with the discharge port 2 of the immersion nozzle.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 비산 억제 장치가 적용된 침지노즐은, 용융금속이 유동하는 유로를 내부에 갖춘 노즐본체(1); 이 노즐본체의 하부에 형성되고, 유로에 연통하는 토출구(2); 및 노즐본체 내에 장착되고, 전술한 비산 억제 장치(10)를 포함한다.In addition, the immersion nozzle to which the scattering suppression device according to an embodiment of the present invention is applied, the nozzle body 1 having a flow path through which the molten metal flows; a discharge port (2) formed in the lower portion of the nozzle body and communicating with the flow path; And it is mounted in the nozzle body, it includes the aforementioned scattering suppression device (10).

이러한 침지노즐을 통하여, 보다 구체적으로 노즐본체(1)의 상부로 유입된 용융금속이 노즐본체 내 유로를 따라 유동하여 그 하부에서 양쪽 측방으로 형성된 토출구(2)로부터 토출됨으로써, 예를 들면 턴디쉬 내 용융금속이 주형 내부로 주입될 수 있다. Through this immersion nozzle, more specifically, the molten metal introduced into the upper part of the nozzle body 1 flows along the flow path in the nozzle body and is discharged from the discharge ports 2 formed on both sides from the lower part, for example, a tundish. Molten metal can be poured into the mold.

비산 억제 장치(10)의 본체(11)는 대략 T자 형상을 갖도록 형성되며, 그 내부에는 상부면이 개방된 중공부(13)를 가져 통형상으로 형성될 수 있다. 본체(11)는 그 형상으로 인하여, 중공부(13)의 상부가 갖는 단면적이 중공부의 하부가 갖는 단면적보다 크게 형성될 수 있다. The main body 11 of the scattering suppression device 10 is formed to have a substantially T-shape, and has a hollow portion 13 having an open upper surface therein and may be formed in a cylindrical shape. Due to the shape of the body 11 , the cross-sectional area of the upper part of the hollow part 13 may be larger than the cross-sectional area of the lower part of the hollow part.

본체(11)의 하부는 노즐본체(1) 내부의 바닥면에 구비된 오목한 홈부(3) 내에 안착될 수 있다. The lower portion of the body 11 may be seated in a concave groove 3 provided on the bottom surface of the inside of the nozzle body 1 .

본체(11)의 상부는, 하부의 상단으로부터 양쪽 측방으로 연장된 한 쌍의 연장부(14)를 포함할 수 있다. The upper portion of the main body 11 may include a pair of extension portions 14 extending laterally from the upper end of the lower portion.

이러한 본체(11)는 예컨대 강재와 같은 금속으로 만들어질 수 있는데, 특히 침지노즐을 통해 주형 내에 주입되는 용융금속의 조성과 동일하거나 유사한 조성의 금속인 것이 바람직하다. The body 11 may be made of, for example, a metal such as steel, and in particular, it is preferably a metal having the same or similar composition to that of the molten metal injected into the mold through the immersion nozzle.

각 연장부(14)는 침지노즐의 토출구(2)에 대응되는 방향으로 연장할 수 있으며, 연장부의 직립한 측벽(15)에는 침지노즐의 토출구에 연통되는 복수의 관통홀(12)이 형성될 수 있다. Each extension 14 may extend in a direction corresponding to the discharge port 2 of the immersion nozzle, and a plurality of through holes 12 communicating with the discharge port of the immersion nozzle may be formed in the upright sidewall 15 of the extension. can

하나의 연장부(14)의 측벽(15)에서 관통홀(12)의 개수는 대략 2 내지 10개의 범위 내로 형성될 수 있으며, 도 2에는 일측 측벽에 6개의 관통홀이 형성된 예가 나타나 있다. The number of through-holes 12 in the sidewall 15 of one extension 14 may be formed within a range of approximately 2 to 10, and FIG. 2 shows an example in which six through-holes are formed in one sidewall.

각 관통홀(12)의 단면 형상은 삼각형, 사각형 등을 포함한 다각형, 원형, 타원형과 같은 임의의 형상을 가질 수 있다.The cross-sectional shape of each through-hole 12 may have any shape such as polygons including triangles and quadrilaterals, circles, and ovals.

또한, 관통홀(12)의 배열은 격자형, 지그재그형, 동심원형 등의 규칙적인 배열 형태는 물론, 분산형의 불규칙적인 배열 형태와 같이 다양한 배열 형태가 적용될 수 있다.In addition, as for the arrangement of the through-holes 12 , various arrangement forms such as a regular arrangement form such as a grid type, a zigzag type, and a concentric circle shape, as well as an irregular arrangement form of a distributed type may be applied.

이와 더불어, 관통홀(12)의 단면적은 동일한 것이 바람직하지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. In addition, the cross-sectional area of the through hole 12 is preferably the same, but is not necessarily limited thereto.

개구 단면적의 총 합이 침지노즐의 노즐본체(1)에 형성된 토출구(2)의 단면적보다 작은 복수의 관통홀로 인하여, 용융금속의 초기 주입시 용융금속의 과도한 비산을 억제할 수 있게 됨으로써, 주형 내 용융금속 주입의 조절이 가능하게 되는 것이다. Due to the plurality of through-holes in which the sum of the cross-sectional area of the opening is smaller than the cross-sectional area of the discharge port 2 formed in the nozzle body 1 of the immersion nozzle, excessive scattering of the molten metal during the initial injection of the molten metal can be suppressed. It becomes possible to control the molten metal injection.

본 발명의 일 실시예에 따른 비산 억제 장치(10)는, 본체(11) 중 연장부(14)의 높이보다 다소 큰 높이를 가진 침지노즐의 노즐본체(1)에 형성된 토출구(2) 중 하나를 통하여, 침지노즐의 노즐본체 내부로 삽입될 수 있으며, 전술한 바와 같이 본체의 하부는 노즐본체 내부의 바닥면에 있는 오목한 홈부(3) 내에 안착되게 된다. The scattering suppression device 10 according to an embodiment of the present invention is one of the discharge ports 2 formed in the nozzle body 1 of the immersion nozzle having a height slightly larger than the height of the extension 14 of the body 11 Through the , it can be inserted into the nozzle body of the immersion nozzle, and as described above, the lower part of the body is seated in the concave groove 3 on the bottom surface of the inside of the nozzle body.

이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 비산 억제 장치(10)가 침지노즐에 내장된 상태에서, 용융금속이 노즐본체(1) 내로 유입되면 그 내부의 유로를 따라 용융금속은 유동하며, 노즐본체의 하부에서 비산 억제 장치의 양쪽 측방으로 연장한 연장부(14)의 관통홀(12)들 및 노즐본체의 토출구(2)를 통해 용융금속은 침지노즐의 밖으로 토출될 수 있다. As described above, in a state in which the scattering suppression device 10 according to an embodiment of the present invention is embedded in the immersion nozzle, when the molten metal flows into the nozzle body 1, the molten metal flows along the flow path therein, and the nozzle body Molten metal can be discharged out of the immersion nozzle through the through-holes 12 of the extension 14 extending from the lower part of the scattering suppression device to both sides and the discharge port 2 of the nozzle body.

본 발명의 일 실시예에 따른 비산 억제 장치(10)는, 용융금속의 초기 주입시 용융금속의 비산을 방지한 후 용융금속의 주형 내 높이 상승에 따라 침지노즐과 함께 용융금속 내에 침지되게 되며, 주형에 채워지는 고온의 용융금속에 의하여, 예컨대 강재와 같은 금속으로 만들어진 비산 억제 장치는 용해되어 소멸된 다음에, 주조된 주편과 함께 더미바를 따라 주형의 외부로 인출될 수 있다. The scattering suppression device 10 according to an embodiment of the present invention is immersed in the molten metal together with the immersion nozzle as the height of the molten metal rises in the mold after preventing the scattering of the molten metal during the initial injection of the molten metal, By the high-temperature molten metal filled in the mold, the scattering suppression device made of, for example, a metal such as steel is melted and extinguished, and then it can be drawn out of the mold along with the dummy bar along with the cast slab.

그 후에는 용융금속의 비산이 없으므로, 본 발명의 일 실시예에 따른 비산 억제 장치(10) 없이도, 침지노즐을 통해 용융금속을 주형에 공급하면서 주편을 연속적으로 주조하게 된다.After that, since there is no scattering of the molten metal, the slab is continuously cast while supplying the molten metal to the mold through the immersion nozzle without the scattering suppression device 10 according to an embodiment of the present invention.

이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 비산 억제 장치(10)는 침지노즐에서 용융금속의 초기 주입에만 사용될 수 있으며, 본체(11)의 하부가 침지노즐의 노즐본체(1) 내부의 바닥면에 있는 오목한 홈부(3) 내에 안착되기 때문에, 용융금속의 토출압에 의해 어느 일측 토출구(2)로부터 빠져나오는 일 없이 안정된 상태로 지지되어 용융금속의 비산 방지 기능을 끝까지 유지할 수 있다. As such, the scattering suppression device 10 according to an embodiment of the present invention can be used only for the initial injection of molten metal in the immersion nozzle, and the lower part of the main body 11 is on the bottom surface of the inside of the nozzle body 1 of the immersion nozzle. Since it is seated in the concave groove part 3, it is supported in a stable state without coming out from the outlet 2 on either side by the discharge pressure of the molten metal, and the function of preventing scattering of the molten metal can be maintained until the end.

본 발명의 일 실시예에 따른 비산 억제 장치(10)가 적용된 침지노즐에서는, 용융금속의 과도한 비산을 억제하여 용융금속 주입의 조절이 가능하게 됨으로써, 1차적으로 용융금속의 초기 주입시 더미바 헤드 위에 실링된 실링재에 영향을 끼치지 않아 주조 초기에 용융금속 누출의 위험을 방지할 수 있으며, 2차적으로는 작업자의 시야가 충분히 확보되어 용융금속이 주형 내에 적절히 충진되도록 할 수 있다. In the immersion nozzle to which the scattering suppression device 10 according to an embodiment of the present invention is applied, it is possible to control the molten metal injection by suppressing excessive scattering of the molten metal, so that the dummy bar head is primarily for the initial injection of the molten metal Since it does not affect the sealing material sealed above, the risk of leakage of molten metal at the initial stage of casting can be prevented, and secondaryly, the operator's field of vision is sufficiently secured so that the molten metal can be properly filled in the mold.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 침지노즐에 의해 용융금속을 주형 내부로 초기 주입할 때 용융금속이 비산되는 것을 억제할 수 있어, 용융금속의 과다 비산을 방지하고, 이로써 주형 내 용융금속 충진을 확인하기 위한 시야를 확보하여 용융금속 주입의 조절이 용이하게 이루어지며, 더미바 헤드의 실링재에 영향을 끼치지 않아 초기 용융금속 누출의 위험을 방지할 수 있는 효과를 얻게 된다. As described above, according to the present invention, when the molten metal is initially injected into the mold by the immersion nozzle, it is possible to suppress the scattering of the molten metal, thereby preventing the excessive scattering of the molten metal, thereby confirming the filling of the molten metal in the mold The molten metal injection is easily controlled by securing a field of view for molten metal, and it does not affect the sealing material of the dummy bar head, thereby obtaining the effect of preventing the risk of initial molten metal leakage.

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 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 명세서 및 도면에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 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.The above description is merely illustrative of the technical spirit of the present invention, and various modifications and variations will be possible without departing from the essential characteristics of the present invention by those skilled in the art to which the present invention pertains. Accordingly, the embodiments disclosed in the present specification and drawings are not intended to limit the technical spirit of the present invention but to explain, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be construed by the following claims, and all technical ideas within the equivalent range should be construed as being included in the scope of the present invention.

1: 노즐본체
2: 토출구
3: 홈부
10: 비산 억제 장치
11: 본체
12: 관통홀
13: 중공부
14: 연장부
15: 측벽1: Nozzle body
2: outlet
3: Home
10: scattering suppression device
11: body
12: through hole
13: hollow
14: extension
15: side wall

Claims (7)

통형상의 본체; 및
상기 본체에 형성된 복수의 관통홀
을 포함하는 비산 억제 장치.
tubular body; and
A plurality of through-holes formed in the body
A scattering suppression device comprising a.
 제1항에 있어서,
상기 본체는 측방으로 연장된 연장부를 포함하고,
상기 복수의 관통홀이 상기 연장부의 직립한 측벽에 형성된 비산 억제 장치.
According to claim 1,
The body includes an extension extending laterally,
A scattering suppression device in which the plurality of through-holes are formed in an upright sidewall of the extension.
 제2항에 있어서,
상기 본체는, 용융금속에 의해 용해되는 재질로 만들어진 비산 억제 장치.
3. The method of claim 2,
The body is a scattering suppression device made of a material that is dissolved by the molten metal.
 용융금속이 유동하는 유로를 내부에 갖춘 노즐본체;
상기 노즐본체의 하부에 형성되고, 상기 유로에 연통하는 토출구; 및
상기 노즐본체 내에 장착되고, 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 비산 억제 장치
를 포함하는 침지노즐.
a nozzle body having a flow path through which the molten metal flows;
a discharge port formed under the nozzle body and communicating with the flow path; and
Mounted in the nozzle body, the scattering suppression device according to any one of claims 1 to 3
An immersion nozzle comprising a.
 제4항에 있어서,
상기 비산 억제 장치의 본체는 상기 노즐본체 내부의 바닥면에 구비된 오목한 홈부 내에 안착되고
상기 비산 억제 장치의 복수의 관통홀은 상기 토출구에 연통되는 침지노즐.
5. The method of claim 4,
The body of the scattering suppression device is seated in a concave groove provided on the bottom surface of the inside of the nozzle body and
A plurality of through-holes of the scattering suppression device are in communication with the discharge port immersion nozzle.
 제5항에 있어서,
상기 비산 억제 장치의 복수의 관통홀이 가진 개구 단면적의 총 합이 상기 토출구의 단면적보다 작은 침지노즐.
6. The method of claim 5,
The total sum of the cross-sectional areas of the openings of the plurality of through-holes of the scattering suppression device is smaller than the cross-sectional area of the discharge ports.
 제4항에 있어서,
상기 비산 억제 장치는 상기 용융금속에 의해 용해되어 소멸되는 침지노즐.5. The method of claim 4,
The scattering suppression device is an immersion nozzle that is dissolved by the molten metal.
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