DE1558569A1

DE1558569A1 - Device for preheating cement raw meal with the help of hot furnace exhaust gases

Info

Publication number: DE1558569A1
Application number: DE19671558569
Authority: DE
Inventors: Hoppen Dipl-Ing Heinz; Deussner Dr Rer Techn Herbert
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1967-02-02
Filing date: 1967-02-02
Publication date: 1970-04-02
Also published as: CH457731A; FR1557177A

Description

Anlage zum Patentgesucn H 67/06Annex to the patent application H 67/06

der Klöckner-Humboldt-Deutzthe Klöckner-Humboldt-Deutz

Aktiengeselischaft, Be/DrJoint stock company, Be / Dr

Köln-Deutz,Cologne-Deutz,

vom Jl. Januar I967from Jl. January 1967

Vorrichtung zur Vorerhitzung von Zementrohmehl mit Hilfe heißer Ofenabgase Device for preheating cement raw meal with the help of hot furnace exhaust gases

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Vorerhitzung von Zementrohmehl mit Hilfe heißer Ofenabgase oder zur sonstigen thermischen Behandlung feinkörniger fester Stoffe mit Hilfe von Gasen.The invention relates to a device for preheating cement raw meal with the aid of hot furnace exhaust gases or for other thermal treatment of fine-grained solid Substances with the help of gases.

Bekannt ist eine solche Vorrichtung, die aus einer Kammer besteht, vor deren GasabzugsÖffnung ein Flügelrad koaxial zu dieser Öffnung derart angeordnet ist, daß die Gase das Flügelrad von außen nach innen durchströmen müssen. Die Gutzuführungsöffnungen sind in der Decke der Kammer außerhalb des vom Flügelrad umschlossenen Bereiches mit Abstand von der seitlichen Kammerwandung angeordnet. Unterhalb des Flügelrades befindet sich eine Leitplatte, die sich über den Bereich des Flügelrades und der GutzuführungsÖffnungen erstreckt und die den gewünschten Strömungsverlauf der Gase gewährleisten soll. Es hat sich gezeigt, daß Teile des oberhalb der Leitplatte zugeführten Gutes auf die Platte gelangen und sich dort absetzen. Nach einem Vorschlag, der nicht zum Stand der Technik gehört, ist deshalb das Flügelrad zusätzlich mit Armen zum Abschleudern der Feststoffe versehen, die über die Leitplatte streifen und die Feststoffe nach außen schleudern.Such a device is known, which consists of a chamber exists, in front of the gas discharge opening an impeller coaxially is arranged to this opening in such a way that the gases must flow through the impeller from the outside to the inside. The material feed openings are in the ceiling of the chamber outside the area enclosed by the impeller at a distance of the side chamber wall arranged. Below the impeller there is a guide plate that extends over the area of the impeller and the material feed openings extends and which is intended to ensure the desired flow of the gases. It has been shown that parts of the above The material fed to the guide plate get onto the plate and settle there. After a suggestion that doesn't belongs to the state of the art, therefore the impeller is additionally provided with arms for throwing off the solids, which brush over the guide plate and fling the solids outwards.

; 0098 H/08 17; 0098 H / 08 17

x/x /

- 2 - H 67/06- 2 - H 67/06

Der Kammer werden die Gase tangential am Umfang zugeführt. Sie strömen auf einer spiralförmigen Bahn zur Gasabzugsöffnung und treten auf diesem Wege durch die Schaufeln des Flügelrades hindurch. Das Gut wird außerhalb des Flügelrades in den Gasstrom eingebracht. Die dann auf das Gut einwirkenden Zentrifugalkräfte sollen bewirken, daß die Teilchen quer durch den Heißgasstrom nach außen geschleudert werden. Sie erfahren hierbei die gewünschte Erhitzung. Für die feinsten Bestandteile des Gutes, die infolge ihrer geringen Masse auch nur geringen Zentrifugalkräften unterliegen und die deshalb infolge der überwiegenden Schleppkräfte des Gases mit den Gasen fortgeführt werden, soll das Flügelrad eine Sperre darstellen. Diese Wirkung ist abhängig von der Umlaufgeschwindigkeit des Flügelrades. Da es darauf ankommt, möglichst wenige Feststoffe mit den Gasen abzuziehen, ist es erforderlich, daß das Flügelrad möglichst schnell umläuft, und zwar ergibt sich hierbei die Alternative, entweder eine geringe Radialgeschwindigkeit der Gasströmung am Flügelradumfang bei verhältnismäßig kleiner Umfangsgeschwindigkeit des Flügelrades anzuwenden, womit aber der Nachteil großer Dimensionen des Flügelrades verbunden ist, oder eine hohe radiale Geschwindigkeit der Gasströmung und eine hohe Umfangsgeschwindigkeit des Flügelrades zu wählen. Hierbei erzielt man den Vorteil kleiner Dimensionen des Flügelrades. Die maximal zulässige Drehzahl des Flügelrades ist bei der bekannten Vorrichtung jedochThe gases are fed to the chamber tangentially around the circumference. They flow on a spiral path to the gas outlet opening and in this way pass through the blades of the impeller. The good is outside the impeller introduced into the gas stream. The centrifugal forces then acting on the material should cause the Particles are thrown across the stream of hot gas to the outside. You will find out the required heating. For the finest components of the goods, which due to their low mass are only subject to low centrifugal forces and which is therefore carried on with the gases as a result of the predominant drag forces of the gas Impeller represent a lock. This effect depends on the speed of rotation of the impeller. Because it it is important to remove as few solids as possible with the gases, it is necessary that the impeller as possible rotates quickly, and there is the alternative, either a low radial speed of the Apply gas flow at the impeller circumference at a relatively low peripheral speed of the impeller, which means but the disadvantage is associated with large dimensions of the impeller, or a high radial velocity of the gas flow and to choose a high peripheral speed of the impeller. This has the advantage of being smaller Dimensions of the impeller. The maximum permissible speed of the impeller is in the known device, however

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-3- H 67/Οβ-3- H 67 / Οβ

nicht sehr hoch, weil der Durchmesser der rotierenden Masse von Flügelrad mit Schleudervorrichtung verhältnismäßig groß ist. Es lassen sich deshalb nur verhältnismäßig geringe Umfangsgeschwindigkeiten des Flügelrades einstellen, wenn die erforderliche Betriebssicherheit gewährleistet sein soll. Infolgedessen kann auch die maximal zulässige Gasgeschwindigkeit und damit die Durchsatζleistung der Vorrichtung nur verhältnismäßig gering sein, oder es muß umgekehrt bei einer bestimmten hohen Leistung eine große Dimensionierung gewählt werden.not very high because the diameter of the rotating mass of the impeller with the centrifugal device is relatively large is. Therefore, only relatively low circumferential speeds of the impeller can be set if the required operational safety should be guaranteed. As a result, the maximum permissible gas velocity and thus the throughput of the device only be relatively small, or conversely, large dimensions must be used for a certain high output to get voted.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Schwierigkeiten zu vermeiden. Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Flügelrad und die Schleudervorrichtung unabhängig voneinander drehbar gehalten sind. Flügelrad und Schleudervorrichtung können also mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten rotieren, und die Drehzahl des Flügelrades ist nicht mehr an die durch die Schleudervorrichtung bedingte Grenze gebunden. Man kann das Flügelrad mit höherer Drehzahl als die Schleudervorrichtung rotieren lassen und somit wesentlieh kleiner auslegen, als wenn es unmittelbar mit der Schleudervorrichtung verbunden wäre.The invention is based on the object of avoiding these difficulties. The object is achieved in that the impeller and the spinner are rotatably supported independently of one another. Impeller and spinner so can rotate at different speeds, and the speed of the impeller is not tied more to the limit caused by the spinner. You can run the impeller at a higher speed than Let the spinner rotate and thus design much smaller than if it were directly with the Slingshot device would be connected.

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- 4 - H 67/06- 4 - H 67/06

In vorteilhafter weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Antriebswelle des Flügelrades als Hohl-welle ausgebildet sein, in der die Antriebswelle der Schleudervorrichtung geführt ist.In an advantageous further embodiment of the invention, can the drive shaft of the impeller is designed as a hollow shaft be in which the drive shaft of the centrifugal device is guided.

Ist unterhalb der Schleudervorrichtung, wie eingangs erwähnt, eine feststehende Platte vorgesehen, so kann die
Schleudervorrichtung aus Schlägern bestehen, die speichenartig auf der Antriebswelle befestigt sind. Die Schleudervorrichtung kann aber auch als Scheibe ausgebildet sein
oder als Ringscheibe, die über Speichen auf der Antriebswelle befestigt ist, wobei sich die Eintrittsöffnung der
nach unten führenden Gasabzugsleitung im Bereich der Speichen befindet.If, as mentioned at the beginning, a fixed plate is provided below the centrifugal device, the
Throwing device consist of bats that are attached to the drive shaft like spokes. The centrifugal device can, however, also be designed as a disk
or as an annular disk that is attached to the drive shaft via spokes, the inlet opening being the
downward gas vent line is located in the area of the spokes.

Die Antriebswelle der Schleudervorrichtung kann auch nach
unten in eine Antriebskammer hineinragen. Wenn die Vorrichtung zum Erhitzen von Feststoffen mit Hilfe von heißen
Gasen dient, ist die Antriebskammer vorteilhaft gegen Wärmeeinwirkung isoliert. Zur Erleichterung von Reparaturen kann sie von außen zugänglich sein.The drive shaft of the centrifugal device can also according to
protrude into a drive chamber at the bottom. If the device for heating solids with the help of hot
Is used for gases, the drive chamber is advantageously insulated against the effects of heat. It can be accessible from the outside to facilitate repairs.

Es kann auch vorteilhaft sein, die Antriebswelle des Flügelrades und/oder der Schleudervorrichtung zumindest teilweise mit einem Temperaturschutzmantel zu umgeben.It can also be advantageous to at least partially remove the drive shaft of the impeller and / or the centrifugal device to be surrounded with a thermal jacket.

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Fig.Fig. 11 Fig.Fig. 22 Fig.Fig. Fig.Fig. Fig.Fig. 55

- 5 - - H 67/06- 5 - - H 67/06

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen zu entnehmen, und zwar zeigt:Further features and advantages of the invention can be found in the exemplary embodiments shown in the drawing, namely shows:

eine Vorrichtung gemäß der Erfindung im Schnitta device according to the invention in section

eine andere Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß der Erfindung im Schnittanother embodiment of a device according to the invention in section

die Schleudervorrichtung in einer Ansicht gemäß dem Schnitt III - III in Fig. 2the centrifugal device in a view according to section III - III in FIG. 2

eine andere Ausführungsform der Schleudervorrichtung another embodiment of the spinner

eine dritte Ausführungsform der Schleudervorrichtung a third embodiment of the spinner

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung gemäß der Erfindung besteht aus einem zyklonartigen Gehäuse 1 mit kreisförmigem Grundriß, das nach unten in einer Spitze ausläuft, an der sich eine Feststoffaustragsöffnung 2 befindet. Tangential mündet in das Gehäuse 1 an dessen weitester Stelle eine Gaszuführungsleitung 3· Zentral in der Decke des Gehäuses 1 ist die ringförmige Gaseintrittsöffnung 4 eines sich erweiternden Gasabzugskanals 5 vorgesehen, von dem eine Gasabzugsleitung 6 abführt. Der Gasabzugskanal 5 besitzt eine konische Innenwand J. Im oberen Bereich des von dies.er Innenwand umschlossenen Raumes ist über Speichen 8 ein oberes Lager 9 und an der unteren Spitze des Raumes ein unteres Lager 10 vorgesehen. In diesen Lagern ist eine Antriebswelle 11 gehalten. Die Wandung 7 dient gleichzeitigThe device according to the invention shown in FIG. 1 consists of a cyclone-like housing 1 with a circular plan, which ends downwards in a point at which a solids discharge opening 2 is located. A gas supply line 3 opens tangentially into the housing 1 at its widest point. Centrally in the ceiling of the housing 1 is the annular gas inlet opening 4 of an expanding gas discharge duct 5, from which a gas discharge line 6 discharges. The gas discharge duct 5 has a conical inner wall J. In the upper region of the space enclosed by the inner wall, an upper bearing 9 is provided via spokes 8 and a lower bearing 10 is provided at the lower tip of the space. A drive shaft 11 is held in these bearings. The wall 7 serves at the same time

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- β - H 67/06- β - H 67/06

als Temperaturschutzmantel für diese Antriebswelle. Die Welle trägt an ihrem in das Gehäuse 1 hineinragenden Ende ein Flügelrad, das aus einzelnen auf einer Scheibe 12 befestigten radialen Schaufeln 13 besteht. Diese Schaufeln sind so angeordnet, daß sie sich außerhalb des Bereiches der Öffnung 4 des Gasabzugskanals 5 befinden. Das Gas, das dieser Öffnung zuströmt, muß also durch den Bereich der Schaufeln 13 hindurchtreten.as a temperature protection jacket for this drive shaft. The shaft carries at its end protruding into the housing 1 an impeller which consists of individual radial blades 13 attached to a disk 12. These shovels are arranged in such a way that they are located outside the region of the opening 4 of the gas discharge duct 5. The gas that flowing towards this opening must therefore pass through the area of the blades 13.

Außerhalb des Bereiches der Schaufeln 13 sind Gutzuführungsöffnungen 14 in der Decke des Gehäuses 1 angeordnet»Outside the area of the blades 13 are material feed openings 14 arranged in the ceiling of the housing 1 »

Unterhalb des Flügelrades befindet sich eine feststehende Leitplatte 15, die den Strömungsraum der Gase nach unten begrenzt. Zum Entfernen von Feststoffen, die quer durch den Strom nach unten fallen und sich auf der Leitplatte 15 absetzen würden, ist oberhalb dieser Platte eine rotierende Schleudervorrichtung 16 in Form einer Scheibe oder dergleichen vorgesehen, auf deren Ausbildung weiter unten eingegangen wird. Die Antriebswelle 17 der Schleudervorrichtung ragt nach unten in eine Antriebskammer 18 hinein, in der ein Getriebemotor 19 für den Antrieb der Schleudervorrichtung angeordnet ist. Diese Kammer ist nach außen durch einen Steiggang 20 zugänglich. Der Steiggang 20 und die Kammer können, falls erforderlich, gegen Wärmeeinwirkung isoliert sein.Below the impeller there is a fixed guide plate 15, which the flow space of the gases down limited. For removing solids that fall across the stream and settle on the guide plate 15 would, above this plate is a rotating centrifugal device 16 in the form of a disk or the like provided, the training of which will be discussed below. The drive shaft 17 of the centrifugal device protrudes down into a drive chamber 18 in which a gear motor 19 is arranged for driving the centrifugal device. This chamber is to the outside through a Access 20 accessible. The riser 20 and the chamber can, if necessary, be insulated against the action of heat be.

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- 7 - H βγ/06- 7 - H βγ / 06

Der Vorrichtung werden, wie erwähnt, die Gase tangential durch die Leitung 3 zugeführt. Es kann sich hierbei zum Beispiel um die heißen Abgase eines Zementdrehofens handeln. Sie bewegen sich auf einer spiralförmigen Bahn oberhalb der Leitplatte 15 zur Öffnung 4 und durchströmen dabei das im gleichen Drehsinn mit hoher Umfangsgeschwindigkeit rotierende Flügelrad 12, IJ. Die zu behandelnden Feststoffe, zum Beispiel Zementrohmehl, werden durch die Öffnungen 14 zugeführt. Sie gelangen in den Strömungsbereich der Gase und werden durch die auftretenden Zentrifugalkräfte nach außen geschleudert, so daß sie schließlich etwa die Anfangstemperatur der Gase annehmen. Gröbere Feststoffe, die nach unten sinken, gelangen in den Bereich der Schleudervorrichtung ΐβ, die mit einer solchen Geschwindigkeit rotiert, daß diese Feststoffe nach außen abgeschleudert werden. Die erhitzten Feststoffe rutschen schließlich auf der Innenseite des Gehäuses 1 der Austrittsöffnung 2 zu.As mentioned, the gases are fed to the device tangentially through the line 3. It can turn to For example the hot exhaust gases from a cement rotary kiln. They move on a spiral path above the guide plate 15 to the opening 4 and flow through the im same direction of rotation with high peripheral speed rotating impeller 12, IJ. The solids to be treated, for Example cement raw meal, are fed through the openings 14. They get into the flow area of the gases and are outwardly due to the centrifugal forces that occur thrown so that they finally assume about the initial temperature of the gases. Coarser solids that are down sink, get into the area of the spinner ΐβ, which rotates at such a speed that these solids are thrown off to the outside. The heated ones Solids finally slide towards the outlet opening 2 on the inside of the housing 1.

Da das Flügelrad 12, 13 und die Schleudervorrichtung 16 mit je einem Antrieb versehen sind, können sie mit unterschiedlicher Geschwindigkeit umlaufen, d. h. die Umlaufgeschwindigkeit und die Dimensionierung des Flügelrades 12, 13 können ohne Rücksicht auf die maximal zulässige Drehzahl der größeren Räumvorrichtung 16 so gewählt wer, den, wie es für die Durchführung des Verfahrens erforderlich ist.Since the impeller 12, 13 and the centrifugal device 16 with are each provided with a drive, they can rotate at different speeds, i. H. the speed of rotation and the dimensions of the impeller 12, 13 can regardless of the maximum permissible speed of the larger clearing device 16 selected who, as it is for the implementation of the procedure is necessary.

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- 8 - H 67/06- 8 - H 67/06

In Fig. 2 ist eine andere Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt, die teilweise der Vorrichtung gemäß Fig. 1 entspricht. Einander entsprechende Teile wurden daher mit den gleichen Bezugsζeichen, Jedoch mit einem Indexstrich versehen, gekennzeichnet. Lediglich die Abweichungen werden nachstehend beschrieben.In Fig. 2 another embodiment of a device according to the invention is shown, which is part of the device according to FIG. 1 corresponds. Corresponding parts are therefore given the same reference numbers, but with provided with an index line, marked. Only the deviations are described below.

Im Unterschied zu der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 die Eintrittsöffnung 4' des Gasabzugskanals 5' unterhalb des Flügelrades 12^f, 13' vorgesehen, und zwar zentral in der Leitplatte 15'. Die Schleudervorrichtung 16' ist aus diesem Grunde, wie insbesondere aus Fig. 3 hervorgeht, als Ringscheibe 21 ausgebildet, die mit Hilfe von Speichen 22 an der Antriebswelle 17' befestigt ist. Diese Antriebswelle der Schleudervorrichtung ist in der als Hohlwelle ausgebildeten Antriebswelle 11^f des Flügelrades 12', 13' geführt. Die Scheibe 12', die die Schaufeln IJ¹ des Flügelrades mit der Antriebswelle II¹ verbindet, ist in diesem Fall am oberen Ende der Flügelradschaufeln vorgesehen. Die Gase können also durch die Schaufeln 13't den Innenraum des Flügelrades und die zentrale Öffnung in der Ringscheibe 21 dem Gasabzugskanal 5' zuströmen. In contrast to the embodiment shown in FIG. 1, in the embodiment according to FIG. 2, the inlet opening 4 'of the gas ^{discharge duct 5' is provided below the impeller 12 f} , 13 ', specifically in the center of the guide plate 15'. For this reason, as can be seen in particular from FIG. 3, the centrifugal device 16 'is designed as an annular disk 21 which is fastened to the drive shaft 17' with the aid of spokes 22. This drive shaft of the centrifugal device is ^{guided in the hollow shaft drive shaft 11 f of} the impeller 12 ', 13'. The disk 12 ', which connects the blades IJ ^{1 of} the impeller with the drive shaft II ¹ , is provided in this case at the upper end of the impeller blades. The gases can therefore flow through the blades 13 ′ t the interior of the impeller and the central opening in the annular disk 21 to the gas discharge duct 5 ′.

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- 9 - H 67/06- 9 - H 67/06

Wie Pig. 3 zeigt, können auf der Ringscheibe 21 radial verlaufende Rippen 2j5 vorgesehen sein, die ein besseres Abschleudern der Peststoffe gewährleisten.Like Pig. 3 shows, can run radially on the annular disk 21 Ribs 2j5 can be provided, which ensure a better throwing off of the pesticides.

Pig. k und Fig. 5 zeigen weitere Ausführungsformen der Schleudervorrichtung 16 bzw. 16'. Gemäß Fig. 4 kann die Schleudervorrichtung aus einer geschlossenen Scheibe 24 bestehen, die ebenfalls auf ihrer oberen Seite mit Rippen 25 versehen sein kann. Diese Ausführungsform kommt nur dann in Betracht, wenn, wie in Fig. 1 dargestellt, der Gasabzug oberhalb des Flügelrades angeordnet ist. Die Ausführungsform gemäß Fig. 5 kann dagegen sowohl bei einem oberen als auch bei einem unteren Gasabzug angewandt werden. Hier besteht die Schleudervorrichtung lediglich aus Speichen 26, die als Schleuderleisten dienen und auf der Antriebswelle befestigt sind.Pig. k and FIG. 5 show further embodiments of the centrifugal device 16 and 16 ', respectively. According to FIG. 4, the centrifugal device can consist of a closed disk 24, which can also be provided with ribs 25 on its upper side. This embodiment can only be considered if, as shown in FIG. 1, the gas vent is arranged above the impeller. The embodiment according to FIG. 5, on the other hand, can be used both with an upper and with a lower gas vent. Here the centrifugal device consists only of spokes 26, which serve as centrifugal bars and are attached to the drive shaft.

Patentansprüche - 10 - Claims - 10 -

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Claims

- 10 - H 67/06 patent claims

1. Device for preheating cement raw meal with With the help of hot furnace exhaust gases or for other thermal treatment of fine-grained, solid substances with the help of Gases, consisting of a chamber to which the gases are fed tangentially, an impeller in front of the gas discharge opening is arranged so that the gases must flow through the impeller, and their material feed openings outside of the area enclosed by the impeller are arranged at a distance from the lateral chamber wall, and wherein A device for throwing off solids is arranged coaxially below the impeller, characterized in that that the impeller and the spinner are held independently rotatable.

2. Device according to claim 1, characterized in + · that the drive shaft of the impeller forms as a hollow shaft c and the drive shaft of the centrifugal device in this hollow shaft is performed.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that a fixed plate is provided below the centrifugal device, and that the centrifugal device consists of clubs which are fastened like spokes on the drive shaft.

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- 11 - - H 67 / Οβ

4. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that that the centrifugal device is designed as a disc.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the centrifugal device is designed as an annular disc which is attached to the drive shaft via spokes, and that the inlet opening of the downwardly leading gas discharge line is in the area of the spokes of the centrifugal device is located.

6. Device according to one of claims 1 to 4, characterized characterized in that the drive shaft of the centrifugal device protrudes downward into a drive chamber.

7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the drive chamber is insulated against the action of heat.

8. Apparatus according to claim 6 or J _s, characterized in that the drive camera is accessible from the outside.

9. 'Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the drive shaft of the impeller and / or the centrifugal device is at least partially surrounded by a temperature protection jacket.

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