JP2774982B2 - 焼却炉等に用いる水管保護材及び水管保護壁 - Google Patents
焼却炉等に用いる水管保護材及び水管保護壁Info
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- JP2774982B2 JP2774982B2 JP1121612A JP12161289A JP2774982B2 JP 2774982 B2 JP2774982 B2 JP 2774982B2 JP 1121612 A JP1121612 A JP 1121612A JP 12161289 A JP12161289 A JP 12161289A JP 2774982 B2 JP2774982 B2 JP 2774982B2
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- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/34—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing cold phosphate binders
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は都市ゴミ、産業廃棄物等を焼却する焼却炉等
に於いて利用される水管に施工される水管保護材及び水
管保護壁に関するものである。
に於いて利用される水管に施工される水管保護材及び水
管保護壁に関するものである。
（従来の技術） 都市ゴミ、産業廃棄物等を焼却する為の焼却炉等に於
いて、廃棄物の燃焼部分である燃焼室、排ガス処理室、
煙道に耐火物及び水冷壁を設けることが一般的である。
いて、廃棄物の燃焼部分である燃焼室、排ガス処理室、
煙道に耐火物及び水冷壁を設けることが一般的である。
この水冷壁により廃棄物の焼却処理に併せて、燃焼熱
を回収することが行われている。
を回収することが行われている。
そして上記水冷壁の構造は、単に燃焼室煙道側壁に水
管を設けるものの他、水管にフィンを付け、この水管の
フィン間にキャスタブル耐火材を介在させた特公昭60−
11295号公報の記載の技術がある他、水冷壁を構成する
水管自体にクロム質、或いはシャモット質の不定形耐火
物で覆う施工例がある。
管を設けるものの他、水管にフィンを付け、この水管の
フィン間にキャスタブル耐火材を介在させた特公昭60−
11295号公報の記載の技術がある他、水冷壁を構成する
水管自体にクロム質、或いはシャモット質の不定形耐火
物で覆う施工例がある。
（発明が解決しようとする課題） 一般的に都市ゴミ、産業廃棄物等を焼却する為の焼却
炉で発生するガスは、燃焼物により異なるが、硫酸ガ
ス、塩素ガスが含まれ、これらを除去して大気に排出し
ている。
炉で発生するガスは、燃焼物により異なるが、硫酸ガ
ス、塩素ガスが含まれ、これらを除去して大気に排出し
ている。
しかし焼却炉での燃焼熱の回収を行う場合に、前記硫
酸ガス、塩素ガスの影響を考慮する必要があり、更にカ
リ塩等の各アルカリガスの影響も考慮に入れる必要もあ
る。
酸ガス、塩素ガスの影響を考慮する必要があり、更にカ
リ塩等の各アルカリガスの影響も考慮に入れる必要もあ
る。
即ち熱回収を行う水管が前記する硫酸ガス、塩素ガス
の影響で腐食するおそれがあり、水管より高圧水蒸気が
炉内に噴出し爆発を生じる恐れがある。
の影響で腐食するおそれがあり、水管より高圧水蒸気が
炉内に噴出し爆発を生じる恐れがある。
ここで特公昭60−11295号公報の記載の技術は、燃焼
ストーカ部分のクリンカー付着防止を目的とするもので
あり、フィンを介し炉内の熱がある程度、有効に水管に
伝達される。
ストーカ部分のクリンカー付着防止を目的とするもので
あり、フィンを介し炉内の熱がある程度、有効に水管に
伝達される。
しかしながらフィンとキャスタブル耐火材との間から
炉内に有する炉ガスが侵入するおそれがあった。
炉内に有する炉ガスが侵入するおそれがあった。
そこで水冷壁を構成する水管自体に不定形耐火物で覆
う施工例が考えられている。
う施工例が考えられている。
すなわち熱エネルギーをできるだけスムースに水管に
吸収する為に、前記不定形耐火物には、（１）炉内ガス
に安定であること、（２）熱や溶灰などによる障害を受
けない、（３）ボイラー水への熱を伝えやすい材料であ
ること等の条件が必要である。
吸収する為に、前記不定形耐火物には、（１）炉内ガス
に安定であること、（２）熱や溶灰などによる障害を受
けない、（３）ボイラー水への熱を伝えやすい材料であ
ること等の条件が必要である。
そこで現在ではシャモット質の不定形耐火物で覆う施
工例がみうけられるが、前記有害排ガス成分にたいし抵
抗性が小さいこと、水管にたいする接着性がないこと、
熱伝導率が小さいためボイラー水への熱伝達がクロム質
の例に比べ良好でないなどの欠点があり、本来の目的で
ある水管の保護、及び効率の良い熱回収には問題があっ
た。
工例がみうけられるが、前記有害排ガス成分にたいし抵
抗性が小さいこと、水管にたいする接着性がないこと、
熱伝導率が小さいためボイラー水への熱伝達がクロム質
の例に比べ良好でないなどの欠点があり、本来の目的で
ある水管の保護、及び効率の良い熱回収には問題があっ
た。
本発明では、炉内ガスにたいし安定であり、熱や溶灰
などによる障害を受けず、かつクロム質よりさらに高い
熱伝導率でボイラー水へより有効に熱を伝える保護壁、
及び施工が容易な水管保護材を提供することにある。
などによる障害を受けず、かつクロム質よりさらに高い
熱伝導率でボイラー水へより有効に熱を伝える保護壁、
及び施工が容易な水管保護材を提供することにある。
（課題を解決するための手段） 本発明は第一りん酸アルミニュウム溶液を約５〜20重
量％よりなる液体成分と炭化珪素を約10〜80重量％を含
有し、残部をシャモット、電融又は焼結ムライト、電融
又は焼結アルミナ、カヤナイト、セルベン、スピネル、
ジルコン等緻密な組織の得られるもので、第一りん酸ア
ルミニュウム溶液との反応性の少ないものの適宜材料よ
りなる耐火性骨材及び微粉末よりなる粉末成分とよりな
り、施工時に液体成分と粉末成分を混練させることを特
徴とする焼却炉等に用いる水管保護材であり、この水管
保護材で焼却炉の燃焼室煙道内壁に有する水管の内面側
に被覆層を形成させた焼却炉等に用いる水管保護壁であ
る。
量％よりなる液体成分と炭化珪素を約10〜80重量％を含
有し、残部をシャモット、電融又は焼結ムライト、電融
又は焼結アルミナ、カヤナイト、セルベン、スピネル、
ジルコン等緻密な組織の得られるもので、第一りん酸ア
ルミニュウム溶液との反応性の少ないものの適宜材料よ
りなる耐火性骨材及び微粉末よりなる粉末成分とよりな
り、施工時に液体成分と粉末成分を混練させることを特
徴とする焼却炉等に用いる水管保護材であり、この水管
保護材で焼却炉の燃焼室煙道内壁に有する水管の内面側
に被覆層を形成させた焼却炉等に用いる水管保護壁であ
る。
（作用） 本発明の主成分としての炭化珪素を約10重量％以上を
含有することにより、熱伝導が良好であり、効率の良い
熱回収を行うことが出来る他、炭化珪素質の有する耐ア
ルカリ性の性質と併せて腐食ガスに対し有効に作用する
他、耐摩耗性をあわせて持つことが出来る。
含有することにより、熱伝導が良好であり、効率の良い
熱回収を行うことが出来る他、炭化珪素質の有する耐ア
ルカリ性の性質と併せて腐食ガスに対し有効に作用する
他、耐摩耗性をあわせて持つことが出来る。
また炭化珪素を主成分とする粉末成分と、りん酸塩溶
液の液体成分とを分ける為、保存性が良好である。更に
施工時に粉末成分と液体成分を混練させ、これを焼却炉
の燃焼室煙道内壁に有する水管の内面側を被覆施工する
に際し、りん酸塩溶液を結合剤として用い、化学的に常
温でかつ急速に硬化させるものであり、水養生が不要で
あり、作業性を良好にならしめるように作用する。
液の液体成分とを分ける為、保存性が良好である。更に
施工時に粉末成分と液体成分を混練させ、これを焼却炉
の燃焼室煙道内壁に有する水管の内面側を被覆施工する
に際し、りん酸塩溶液を結合剤として用い、化学的に常
温でかつ急速に硬化させるものであり、水養生が不要で
あり、作業性を良好にならしめるように作用する。
（実施例） 以下本発明を一般的な燃焼炉に施工する場合の例で説
明する。
明する。
燃焼炉は投入ホッパより装入した焼却物を燃焼ストー
カ５で焼却し、その排ガスを燃焼室を経由し、公害成分
を除去して外部に排出する。そして燃焼ストーカ５上方
の燃焼室側壁３の内面に水管２を設け、この水管２に熱
を回収した熱はボイラードラム７に送られる。
カ５で焼却し、その排ガスを燃焼室を経由し、公害成分
を除去して外部に排出する。そして燃焼ストーカ５上方
の燃焼室側壁３の内面に水管２を設け、この水管２に熱
を回収した熱はボイラードラム７に送られる。
ここで燃焼室側壁３への水管２の取りつけは、第１図
に示す如く燃焼室側壁３内面に沿って水管２を設けてい
る。各水管２管は板状体６で接続され、筒状に形成され
て水冷壁を構成している。又水管２には内方に向かって
多数のフィン４が設けられている。
に示す如く燃焼室側壁３内面に沿って水管２を設けてい
る。各水管２管は板状体６で接続され、筒状に形成され
て水冷壁を構成している。又水管２には内方に向かって
多数のフィン４が設けられている。
次に上述燃焼室にこの水管２に後述する炭化珪素を主
とする粉末成分と例えば第一りん酸アルミニューム等の
りん酸塩溶液の液体成分とよりなるプラスチック耐火物
の施工例について述べる。
とする粉末成分と例えば第一りん酸アルミニューム等の
りん酸塩溶液の液体成分とよりなるプラスチック耐火物
の施工例について述べる。
粉末成分は、炭化珪素〔SiC〕を10〜80重量％、
シャモット、溶融アルミナ、又は焼結アルミナ、シリカ
等の超微粉を１種または任意の組み合わせで５〜30重量
％、耐火粘土10重量％以下及び粉末成分の残部をシ
ャモット、電融又は焼結ムライト、電融又は焼結アルミ
ナ、カヤナイト、セルベンスピネル、ジルコン等緻密な
組織の得られるもので、りん酸塩溶液との反応性の少な
い耐火性骨材及び微粉末としている。
シャモット、溶融アルミナ、又は焼結アルミナ、シリカ
等の超微粉を１種または任意の組み合わせで５〜30重量
％、耐火粘土10重量％以下及び粉末成分の残部をシ
ャモット、電融又は焼結ムライト、電融又は焼結アルミ
ナ、カヤナイト、セルベンスピネル、ジルコン等緻密な
組織の得られるもので、りん酸塩溶液との反応性の少な
い耐火性骨材及び微粉末としている。
また液体成分は、第一りん酸アルミニュウム溶液を５
〜20重量％の範囲で用いる。
〜20重量％の範囲で用いる。
なお上記粉末成分と液体成分に加え、例えば酸化マグ
ネシュウム0.5〜3.0％、カルボン酸0.5〜5.0％、インヒ
ビター0.3〜3.0％を添加している。
ネシュウム0.5〜3.0％、カルボン酸0.5〜5.0％、インヒ
ビター0.3〜3.0％を添加している。
ここで酸化マグネシュウムは材料を常温で硬化させる
とともに、線収縮の低減を図るものである。カルボン酸
は配合液量の低減並びに作業時間の確保を目的にするも
のである。またインヒビターは粉末成分中の鉄成分の反
応をおさえるとともに、液体成分による水管２の腐食の
防止を図っている。
とともに、線収縮の低減を図るものである。カルボン酸
は配合液量の低減並びに作業時間の確保を目的にするも
のである。またインヒビターは粉末成分中の鉄成分の反
応をおさえるとともに、液体成分による水管２の腐食の
防止を図っている。
前述の粉末成分と液体成分及びその他添加物を例えば
モルタルミキサーに入れ常温で混煉し、水管２の炉ガス
が通過する側を覆うように叩き込み（パッチング）施工
により水管保護壁を形成する。
モルタルミキサーに入れ常温で混煉し、水管２の炉ガス
が通過する側を覆うように叩き込み（パッチング）施工
により水管保護壁を形成する。
上述のように施工するものであるが、混練の進行とと
もに超微粉とりん酸塩で一種の解膠現象が起る。この為
成分が高粘性のプラスチック耐火物でありながらモルタ
ルミキサーでの混煉が可能であり、かつ溶液量が減少し
て緻密質となる。
もに超微粉とりん酸塩で一種の解膠現象が起る。この為
成分が高粘性のプラスチック耐火物でありながらモルタ
ルミキサーでの混煉が可能であり、かつ溶液量が減少し
て緻密質となる。
表１、表２は上記成分範囲での実施の例を示すもので
あり、表１は成分内容を示す例であり、表２は本発明の
実施例１〜４と比較品との物性比較値である。
あり、表１は成分内容を示す例であり、表２は本発明の
実施例１〜４と比較品との物性比較値である。
上述の物性試験に於いての比較品はクロム質プラスチ
ック耐火物を用いた。
ック耐火物を用いた。
成分構成は、クロム鉄鉱４〜1mm50重量％、同1mm以下
38重量％、可塑材（耐火粘土）２重量％、バインダー及
び添加水10重量％である。
38重量％、可塑材（耐火粘土）２重量％、バインダー及
び添加水10重量％である。
耐酸試験に於いて、試験片は、大きさは40×40×160m
mであり、20℃×24時間養生後、400℃×３時間焼成して
供試体とした。そして１％塩酸溶液に48時間浸漬した
後、水洗いし、110℃×18時間乾燥後重量を測定し、百
分率表示を行った。
mであり、20℃×24時間養生後、400℃×３時間焼成して
供試体とした。そして１％塩酸溶液に48時間浸漬した
後、水洗いし、110℃×18時間乾燥後重量を測定し、百
分率表示を行った。
パネル加熱試験に於いては、径９φ、長さ35mm、ピッ
チ50mmでスタッドを植えた500×500mmの平面パネルに施
工厚さ35mmで叩き込み施工し（叩きながら表面を平らに
するトリミングは行わない）、施工後20℃×24時間養生
し加熱炉にセットした。加熱条件は、100℃/hrで650℃
まで昇温し、２時間保持後消化し、炉内で自然冷却す
る。冷却後パネル状態を観察する。
チ50mmでスタッドを植えた500×500mmの平面パネルに施
工厚さ35mmで叩き込み施工し（叩きながら表面を平らに
するトリミングは行わない）、施工後20℃×24時間養生
し加熱炉にセットした。加熱条件は、100℃/hrで650℃
まで昇温し、２時間保持後消化し、炉内で自然冷却す
る。冷却後パネル状態を観察する。
本発明に係る成分構成品１〜４と比較例を比較する
と、本発明品は線変化率が0.2〜0.5％収縮であるのに対
し、クロム質の比較品が２％の収縮であることからも判
るように、本発明品はプラスッチック耐火物でありなが
ら、キャスタブル耐火物なみの線変化率である。従って
この組成成分を水冷壁に適用した場合に、被覆層１と水
管２の隙間が出来にくく、又パネル加熱試験より明らか
なように、加熱雰囲気下においた状態でも、比較品は
「表面割れ」「クラック」を生じたが、本発明に係る成
分構成品１〜４に於いては安定した表面状態を維持し、
亀裂の発生が生じず、塩素ガス、硫酸ガス等の腐食性燃
焼排ガスの侵入を未然に防止出来る。
と、本発明品は線変化率が0.2〜0.5％収縮であるのに対
し、クロム質の比較品が２％の収縮であることからも判
るように、本発明品はプラスッチック耐火物でありなが
ら、キャスタブル耐火物なみの線変化率である。従って
この組成成分を水冷壁に適用した場合に、被覆層１と水
管２の隙間が出来にくく、又パネル加熱試験より明らか
なように、加熱雰囲気下においた状態でも、比較品は
「表面割れ」「クラック」を生じたが、本発明に係る成
分構成品１〜４に於いては安定した表面状態を維持し、
亀裂の発生が生じず、塩素ガス、硫酸ガス等の腐食性燃
焼排ガスの侵入を未然に防止出来る。
また被覆層１を形成する材質が、上記耐酸試験よりも
明らかなように、酸に対し侵食され体積減を生じる割合
も比較品の10〜15％程度で耐酸性を有し、燃焼炉の酸性
ガス雰囲気下でも十分適用でき、焼却炉の水冷壁に適用
した場合により、保守の回数を軽減出来る。
明らかなように、酸に対し侵食され体積減を生じる割合
も比較品の10〜15％程度で耐酸性を有し、燃焼炉の酸性
ガス雰囲気下でも十分適用でき、焼却炉の水冷壁に適用
した場合により、保守の回数を軽減出来る。
なお適正な粒度調整をした炭化珪素を配合すること、
また超微粉とりん酸塩で一種の解膠現象が起きる等の理
由からアルカリ塩の浸透をより少なくすることが出来
る。
また超微粉とりん酸塩で一種の解膠現象が起きる等の理
由からアルカリ塩の浸透をより少なくすることが出来
る。
更に熱伝導に於いても、シャモット系の耐火物に比べ
熱伝導の良好なクロム質の比較品と比べても約1.2〜3.8
倍も熱伝導が良好であり、効率的な熱回収をすることが
出来る。なお上記実施例に於いて、20℃で24時間の養生
をおこなっているが、これはりん酸塩溶液を結合剤とし
た化学結合であることにより水養生を必要とせず常温で
硬化し、加熱乾燥の必要はない。
熱伝導の良好なクロム質の比較品と比べても約1.2〜3.8
倍も熱伝導が良好であり、効率的な熱回収をすることが
出来る。なお上記実施例に於いて、20℃で24時間の養生
をおこなっているが、これはりん酸塩溶液を結合剤とし
た化学結合であることにより水養生を必要とせず常温で
硬化し、加熱乾燥の必要はない。
また比較的低温の加熱状態で、結合剤が不水溶性とな
る為、ゴミから発生する水蒸気に対しても効果がある。
る為、ゴミから発生する水蒸気に対しても効果がある。
（発明の効果） 本発明は上述のように構成、作用し、以下のような優
れた効果を有する。
れた効果を有する。
水管保護材が粉末成分と液体成分に分かれている
為、保存性が良く、取扱がし易い。
為、保存性が良く、取扱がし易い。
水管保護材を水管に被覆施工し、水管保護壁を施工
する場合、叩き込み施工（パッチング）が行え、被覆層
と水管がよりよく接着するため隙間が出来にくく、被覆
層１内部の気泡の発生を防止出来る。
する場合、叩き込み施工（パッチング）が行え、被覆層
と水管がよりよく接着するため隙間が出来にくく、被覆
層１内部の気泡の発生を防止出来る。
水管保護材の成分がプラスチック耐火物でありなが
らモルタルミキサーで混煉を行うことが出来る為、燃焼
炉組み立て工場で作業する場合と同様に、燃焼炉付設後
であっても作業性が極めて高く、従来の燃焼炉に適用す
ることも可能である。
らモルタルミキサーで混煉を行うことが出来る為、燃焼
炉組み立て工場で作業する場合と同様に、燃焼炉付設後
であっても作業性が極めて高く、従来の燃焼炉に適用す
ることも可能である。
水管保護材は、炉内ガスにたいし安定であり、熱や
溶灰などによる障害を受けないほかボイラー水への熱を
伝えやすい材料であり、このように施工された水管保護
壁は、その成分が熱伝導率の高い炭化珪素質であるた
め、熱の有効な回収が可能である他、耐摩耗性をあわせ
てもつ。
溶灰などによる障害を受けないほかボイラー水への熱を
伝えやすい材料であり、このように施工された水管保護
壁は、その成分が熱伝導率の高い炭化珪素質であるた
め、熱の有効な回収が可能である他、耐摩耗性をあわせ
てもつ。
図面は本発明の実施例を示すものであり、第１図は燃焼
室側壁の断面図、第２図は第１図部分拡大断面図、第３
図は燃焼炉及びボイラーの構成図である。 １は被覆層、２は水管、３は燃焼室側壁、４はフィン、
５は燃焼ストーカ、６は板状体、７はボイラードラム。
室側壁の断面図、第２図は第１図部分拡大断面図、第３
図は燃焼炉及びボイラーの構成図である。 １は被覆層、２は水管、３は燃焼室側壁、４はフィン、
５は燃焼ストーカ、６は板状体、７はボイラードラム。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 遠山 一廣 大阪府大阪市西区江戸堀１丁目６番14号 日立造船株式会社内 (72)発明者 鍋田 良祐 大阪府大阪市西区江戸堀１丁目６番14号 日立造船株式会社内 (72)発明者 神山 栄六 大阪府大阪市西区江戸堀１丁目６番14号 日立造船株式会社内 (56)参考文献 実開 昭61−149604（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭60−49155（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F23G 5/44 F23M 5/08 F23M 5/00 C04B 35/66
Claims (2)
- 【請求項１】第一りん酸アルミニュウム溶液を約５〜20
重量％と炭化珪素を約10〜80重量％を含有し、残部をシ
ャモット、電融又は焼結ムライト、電融又焼結アルミ
ナ、カヤナイト、セルベン、スピネル、ジルコン等緻密
な組織の得れるもので、第一りん酸アルミニュウム溶液
との反応性の少ないものの適宜材料よりなる耐火性骨材
及び微粉末よりなる粉末成分とよりなり、施工時に液体
成分と粉末成分を混練させることを特徴とする焼却炉等
に用いる水管保護材。 - 【請求項２】請求項１記載の水管保護材で焼却炉に付属
するボイラー等の水管の内面側に被覆層を形成したこと
を特徴とする焼却炉等に用いる水管保護壁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1121612A JP2774982B2 (ja) | 1989-05-17 | 1989-05-17 | 焼却炉等に用いる水管保護材及び水管保護壁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1121612A JP2774982B2 (ja) | 1989-05-17 | 1989-05-17 | 焼却炉等に用いる水管保護材及び水管保護壁 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02302508A JPH02302508A (ja) | 1990-12-14 |
| JP2774982B2 true JP2774982B2 (ja) | 1998-07-09 |
Family
ID=14815565
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1121612A Expired - Fee Related JP2774982B2 (ja) | 1989-05-17 | 1989-05-17 | 焼却炉等に用いる水管保護材及び水管保護壁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2774982B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100989918B1 (ko) * | 2005-10-27 | 2010-10-26 | 신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤 | 부정형 내화물 |
| KR101760133B1 (ko) | 2017-01-23 | 2017-07-20 | 대림로얄이앤피(주) | 건조물 배기가스 악취제거를 위한 소각로 겸용 보일러 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3554518B2 (ja) * | 2000-02-21 | 2004-08-18 | 株式会社タクマ | 廃棄物を燃料とする高温高圧循環流動層ボイラ |
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