DE29513785U1 - Device for loading shaft furnaces - Google Patents
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Description
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Vorrichtung zur Beschickung von Schachtöfen 2067GM
Device for feeding shaft furnaces
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur gleichmäßigen Beschickung von zylindrischen Schachtöfen zum Brennen von stückigem mineralischem Brenngut wie Kalkstein, Dolomit, Magnesit o. dgl..The invention relates to a device for the uniform feeding of cylindrical shaft furnaces for firing lumpy mineral fuel such as limestone, dolomite, magnesite or the like.
&iacgr;&ogr; Beschreibung&iacgr;&ogr; Description
Herkömmliche Beschickungen in Form von Drehbeschickungen sind dadurch charakterisiert, daß das Kalkstein-Brennstoffgemisch über eine Förderrinne einer Drehschüssel zugeführt wird. Die Drehschüssel verteilt dann dieses Gemisch in mehrere Dreh- bzw. Verteiierarme, deren Anzahl abhängig vom Durchmesser des Schachtofens ist, nach folgenden bekannten Varianten:Conventional feeds in the form of rotary feeds are characterized by the fact that the limestone fuel mixture is fed to a rotary bowl via a conveyor trough. The rotary bowl then distributes this mixture into several rotary or distribution arms, the number of which depends on the diameter of the shaft furnace, according to the following known variants:
Die Ofenbeschickung erfolgt üblicherweise mittels Skip-Kübel über einen als Puffer dienenden Aufgabebunker, aus dem über eine Förderrinne und ein sich drehendes Verteilungssystem das Koks-Stein-Gemisch direkt über den Ofen-Materialspiegel verteilt wird.The furnace is usually fed using a skip bucket via a feed bunker that serves as a buffer, from which the coke-stone mixture is distributed directly over the furnace material level via a conveyor trough and a rotating distribution system.
Während der Entleerung einer Skipfüllung werden die Dreharme ineinander übergehend angefahren und das Kalkstein-Brennstoffgemisch wird auf Kreisringflächen mit unterschiedlichen Radien auf- und abschwellend verteilt.During the emptying of a skip filling, the rotating arms are moved into one another and the limestone-fuel mixture is distributed on circular ring surfaces with different radii, swelling and shrinking.
Bei derartigen Beschickungsverfahren und Vorrichtungen erfolgt mittels eines Drehschiebers die Öffnung der Einfüilöffnung zum Ofen. Über eine sich gleichmäßig drehende Verteilschüssel wird eine sich schneller drehende Schurre mit vier unterschiedlich langen Verteilerarmen beschickt. Die Relativ-Bewegung zwischen Verteilerschüssel und Verteilerarme ist dabei immer gleich groß. Über die unterschiedlich langen Verteiierarme erfolgt eine auf- und abschwellende Kreisringbeschickung desWith such feeding methods and devices, the filling opening to the furnace is opened using a rotary valve. A faster rotating chute with four distributor arms of different lengths is fed via a uniformly rotating distribution bowl. The relative movement between the distributor bowl and the distributor arms is always the same. The different lengths of the distributor arms result in an increasing and decreasing circular ring feeding of the
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Füilspiegels. Entmischungen sind über die Schurrenlänge und durch Sättel zwischen2067GM
Segregations are possible over the length of the chute and through saddles between
Koks und Steinen und nach Korngrößen gegeben.Coke and stones and according to grain size.
Die Förderung in einer Richtung über Förderrinne-Drehschüssel ergibt eine Stein-Grobkorn-Anreicherung im äußersten Abschnitt des betroffenen Bereichs.Conveying in one direction via the conveyor trough-rotating bowl results in a stone-coarse grain enrichment in the outermost section of the affected area.
Bei homogener Koksverteilung entsteht an dieser Stelle durch das größere Porenvolumen eine stärkere Durchströmung und damit ein größeres Sauerstoffangebot, wodurch die Brennzone hier nach oben wandert und der Brennbereich im Ofen dann schief liegt. Dieser Effekt tritt immer im gleichen Sektor auf, weil die Entmischung dann besonders groß ist, wenn Förderrinne und Drehschüssel das Material in einerWith a homogeneous coke distribution, the larger pore volume creates a stronger flow at this point and thus a greater supply of oxygen, causing the combustion zone to move upwards and the combustion area in the furnace to then be slanted. This effect always occurs in the same sector because the segregation is particularly great when the conveyor trough and rotating bowl move the material in a
&iacgr;&ogr; Richtung auf die Ofenwand zu abgeben. Fördern Verteilerschüssei und Rinne nicht in eine Richtung, im Extremfall entgegengesetzt, wird der Entmischungseffekt gebremst. &iacgr;&ogr; direction towards the furnace wall. If the distribution bowl and trough do not convey in one direction, or in extreme cases in the opposite direction, the demixing effect is slowed down.
Der Bewegungsablauf der Schurren und deren Ausführung und Anordnung wirken bestimmend auf die Materialverteilung am Ofenspiegel. Ein regelnder Eingriff in den Beschickungsablauf ist bei diesem System nicht möglich.The movement of the chutes and their design and arrangement have a decisive effect on the material distribution on the furnace surface. Regulating the loading process is not possible with this system.
Das Gleiche gut auch für die Beschickungsvorrichtung nach der DE 33 28 209. Dort wird vorgeschlagen,unterhalb der um eine vertikale Achse drehbaren, geneigten Verteilungsschurre einen sich gleichfalls um die vertikale Achse drehenden Verteilungskegei anzuordnen, der sich bis zur Peripherie des Schachtinnenraumes erstreckt und in dessen Kegelmantel sich über einen bestimmten, jeweils gleichmäßigen Winkelsektor erstreckende Abwurfschlitze angeordnet sind, welche über den gesamten Kreisumfang derart angeordnet sind, daß die Schlitze von Winkelsektor zu Winkelsektor stufenweise von außen nach innen zum Zentrum hin ansteigen. Die Drehbewegung der Verteilungsschurre und des Verteilungskegels ist dabei derart, daß beim Umlauf das eine dieser beiden Elemente dem anderen gegenüber je Umdrehung um einen Winkelsektor vor- oder nacheilt. Die dabei stets in einer Richtung erfolgende kreisringförmige Beschickung kann eine Entmischung der unterschiedlichen Materialien dennoch nicht ausreichend beseitigen.The same applies to the feeding device according to DE 33 28 209. There it is proposed to arrange a distribution cone that also rotates around the vertical axis below the inclined distribution chute that rotates around a vertical axis, which extends to the periphery of the shaft interior and in whose cone shell discharge slots are arranged that extend over a specific, uniform angular sector, which are arranged over the entire circumference of the circle in such a way that the slots increase gradually from angular sector to angular sector from the outside to the inside towards the center. The rotational movement of the distribution chute and the distribution cone is such that when rotating, one of these two elements leads or lags behind the other by one angular sector per revolution. The circular ring-shaped feeding, which always takes place in one direction, cannot, however, adequately eliminate any separation of the different materials.
Aus der EP 0 215 135 ist eine Beschickungsvorrichtung bekannt, wobei sich das aus dem Aufgabebunker austretende Materialgemisch auf einer kreisrunden Platte abböscht, von wo aus es mitteis eines drehbaren Ringkastens über einstellbare Ab-A feeding device is known from EP 0 215 135, whereby the material mixture emerging from the feed hopper is deposited on a circular plate, from where it is fed by means of a rotating ring box via adjustable discharge
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streifer dem am Ringkasten hängenden unterschiedlich langen Verteilerarmen zugeführt wird. Der gesamte Füilspiegel wird über die sich drehenden Verteilerarme gleichzeitig beschickt, wobei über die Einstellung der Abstreifer ein Mengenregelung erfolgt.scraper is fed to the distributor arms of different lengths hanging on the ring box. The entire filling level is fed simultaneously via the rotating distributor arms, with the quantity being regulated by adjusting the scraper.
Bei einer weiteren Variante erfolgt die Abgabe aus der Förderrinne über eine Verteiierschurre, die mit einer von drei unterschiedlich langen Beschickungsschurren durch Vorwahl gekoppelt wird. Die bei dem Beschickungsvorgang sich drehende Drehschurre besteht somit aus der Verteiierschurre und einer Beschickungsschurre, dieIn another variant, the material is discharged from the conveyor trough via a distribution chute, which is coupled to one of three different lengths of feed chute by pre-selection. The rotating chute that rotates during the feeding process consists of the distribution chute and a feed chute, which
&iacgr;&ogr; miteinander gekoppelt einen Kreisring des Ofenmaterialspiegels umlaufend beschikken. Jeder der drei unterschiedlich langen Beschickungsschurren ist ein Kreisring zugeordnet. Die Summe der drei Kreisringe ist die Gesamtfläche des Materialspiegels. Die Beschickungsschurren werden nacheinander mit der Verteiierschurre von außen nach innen gekoppelt. Die komplette Skipfüilung wird somit in zwei oder mehr Kreisringflächen nacheinander eingetragen , so daß der gesamte Schacht bedeckt ist.Î coupled with each other, feed a circular ring of the furnace material surface all around. Each of the three feeding chutes of different lengths is assigned a circular ring. The sum of the three circular rings is the total area of the material surface. The feeding chutes are coupled one after the other with the distribution chute from the outside to the inside. The complete chute filling is thus fed into two or more circular ring areas one after the other, so that the entire shaft is covered.
Alle vorgenannten Beschickungen beseitigen das Problem der Entmischung nicht. Eine gesteuerte sektorale Beschickung ist nicht möglich.All of the above-mentioned feeding methods do not eliminate the problem of segregation. Controlled sectoral feeding is not possible.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu entwickeln, die die o.g. Nachteile vermeidet und eine homogene Verteilung des einzugebenden Schüttgutes über den gesamten Ofenschachtquerschnitt gewährleistet.The present invention is based on the object of developing a device of the type mentioned at the outset which avoids the above-mentioned disadvantages and ensures a homogeneous distribution of the bulk material to be fed in over the entire furnace shaft cross-section.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch den Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den zugehörigen Unteransprüchen enthalten.According to the invention, the object is achieved by claim 1. Preferred embodiments of the invention are contained in the associated subclaims.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung die am oberen Ende eines Schachtofens angeordnet ist und unterhalb einer einem Vorratsbehälter nachgeordneten Vibrationsrinne eine um die vertikale Achse drehbare Verteilerschüssel aufweist, wobei unterhalb dieser ein sich gleichfalls um die vertikale Achse drehender mehrarmiger Vertei-The device according to the invention is arranged at the upper end of a shaft furnace and has a distribution bowl that can be rotated around the vertical axis below a vibrating trough arranged downstream of a storage container, with a multi-arm distribution bowl that also rotates around the vertical axis being arranged below this.
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lungsstem befinde, ist dadurch charackterisiert, daß Verteilerschüssel und Verteilerstern getrennte und jeweils unabhängig voneinander steuerbare Drehantriebe aufweisen. The distribution system is characterized by the fact that the distribution bowl and distribution star have separate rotary drives that can be controlled independently of one another.
Nach einem bevorzugten Merkmal der Erfindung weist der mehrarmige Verteilerstern vorzusweise drei bis sechs Verteilerarme auf, die in regelmäßigen Abständen zueinander angeordnet sind, wobei die Summe der Durchmesser der Austrittsöffnungen der Verteilerarme höchstens dem Radius der Ofenquerschnittsfläche entspricht. Dadurch wird erreicht, daß der gesamte Ofenquerschnitt in ausreichender Weise beschickt werden kann.According to a preferred feature of the invention, the multi-armed distributor star preferably has three to six distributor arms, which are arranged at regular intervals from one another, whereby the sum of the diameters of the outlet openings of the distributor arms corresponds at most to the radius of the furnace cross-sectional area. This ensures that the entire furnace cross-section can be adequately charged.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird das Gemisch aus mineraiischen Brenngut und Koks aus einem Vorratsbehälter über eine Vibrationsrinne und eine drehbare Verteilerschüssel mit nachgeordneten ebenfalls drehbaren mehrarmigen Verteilerstern auf den Ofenmaterialspiegel verteilt, wobei die Beschickung sektorweise über den in mindestens zwei, vorzugsweise 3 bis 6 Kreissektoren aufgeteilten Ofenmaterialspiegel erfolgt.In the device according to the invention, the mixture of mineral fuel and coke is distributed from a storage container to the furnace material level via a vibrating trough and a rotating distribution bowl with a downstream, also rotating, multi-armed distribution star, whereby the loading takes place sector by sector over the furnace material level divided into at least two, preferably 3 to 6 circular sectors.
Die Verteilerschüssel wird während der Beschickung innerhalb der nacheinnder anzusteuernden Kreissektoren mit frei wählbaren Winkeln hin und her bewegt, wobei unterdessen die Verteilerarme des Verteilersterns in jeweils entgegengesetzter Drehrichtung unter der Verteilerschlüssel durch bewegt werden.During the loading process, the distribution bowl is moved back and forth within the circular sectors that are to be controlled one after the other at freely selectable angles, while the distribution arms of the distribution star are moved in opposite directions under the distribution bowl.
Die durch die erfindungsgemäße Vorrichtung mögliche sektorale Beschickung kann die Lage der Chargen genau positioniert werden, wodurch eine homogene Verteilung des Brenngut-Koks-Gemisches gewährleistet wird.The sectoral loading made possible by the device according to the invention allows the position of the charges to be precisely positioned, thereby ensuring a homogeneous distribution of the fuel-coke mixture.
Bei einer bevorzugten Beschickung über vier Sektoren, wobei nacheinander jeder Sektor mit je einem Kübelinhalt beschickt wird, wechselt die Verteilerschüssel nach Abschluß der ersten Sektorbeschickung und Stillstand der Beschickungsförderrinne in den gegenüberliegenden Sektor, dann in den benachbarten Sektor und anschließend in den dem benachbarten Sektor gegenüberliegenden Sektor usw. bis die gewünschte Gesamtmenge über den Ofenoberflächenspiegel verteilt ist.In the case of a preferred loading over four sectors, whereby each sector is loaded with one bucket content in succession, the distribution bowl changes after the first sector loading has been completed and the loading conveyor trough has stopped to the opposite sector, then to the adjacent sector and then to the sector opposite the adjacent sector, etc. until the desired total quantity is distributed over the furnace surface.
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Die sektorweise Beschickung des Schachtofens erfolgt programmgesteuert. Die Anzahl der den Ofenmaterialspiegel aufteilenden Sektoren wird dabei von der auf den Ofenmaterialspiegel zu verteilenden Menge bestimmtThe sector-by-sector loading of the shaft furnace is carried out in a program-controlled manner. The number of sectors dividing the furnace material level is determined by the quantity to be distributed across the furnace material level
Die sektorweise Beschickung des Ofenmaterialspiegels erfolgt in frei wählbarer Folge. The sector-wise loading of the furnace material level takes place in a freely selectable sequence.
Die Größe des Startwinkels für die Beschickung ist im Bereich von 0 bis 360° frei wählbar.The size of the starting angle for loading can be freely selected in the range from 0 to 360°.
Durch die sektorale Beschickung und die beliebig frei wählbare Folge der einzelnen Sektoren können lokale Überhitzungen, Ofenspiegel-Schiefstände und andere Unregelmäßigkeiten relativ leicht beseitigt werden. Die unabhängig voneinander verstellbaren Drehgeschwindigkeiten des Verteilersterns und der Verteilerschüssel auch innerhalb der einzelnen Beschickungssektoren wirken dabei unterstützend.Thanks to the sectoral loading and the freely selectable sequence of the individual sectors, local overheating, furnace level misalignments and other irregularities can be eliminated relatively easily. The independently adjustable rotation speeds of the distributor star and the distributor bowl, even within the individual loading sectors, help with this.
Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below using an embodiment.
In den Abbildungen zeigenThe figures show
Figur 1: schematische Darstellung der Beschickungsvorrichtung, Schnitt der Seitenansicht, wobei Förderrichtung von Schüssel und Vibrationsrinne um 180° versetzt sind,Figure 1: schematic representation of the feeding device, section of the side view, where the conveying direction of the bowl and vibrating chute are offset by 180°,
Figur 2: Querschnitt des Ofenmaterialspiegels bei Beschickung des Schachtofens über vier Sektoren (A, B, C, D);Figure 2: Cross-section of the furnace material level when the shaft furnace is fed over four sectors (A, B, C, D);
Figur 3: Steinanreicherung innerhalb eines zu beschickenden Sektors während des Beschickungsvorgangs.Figure 3: Stone accumulation within a sector to be fed during the feeding process.
Die Beschickungsvorrichtung gemäß Figur 1 besteht aus den ansich bekannten einzelnen Aggregaten Vorratsbunker 1, Vibrationsrinne 2, Verteilerschüssel 3 und Verteilerstern 4 mit den Verteilerarmen 4a, 4b,und 4c. Mit dem Bezugszeichen 5 ist der Schachtofeninnenraum bezeichnet. In der Figur 1 sind Förderrichtung von Verteilerschüssel und Vibrationsrinne um 180° versetzt dargestellt.The feeding device according to Figure 1 consists of the known individual units storage bunker 1, vibrating trough 2, distribution bowl 3 and distribution star 4 with the distribution arms 4a, 4b and 4c. The reference number 5 designates the shaft furnace interior. In Figure 1, the conveying direction of the distribution bowl and vibrating trough is shown offset by 180°.
Die Verteilerschüssel 3 und der Verteilerstern 4 weisen die getrennten und jeweils unabhängig voneinander steuerbaren Drehantriebe 6 und 7 auf. Die Drehrichtung der Verteilerschüssel 3 ist wechselbar. Die Drehzahl des Drehwerkes ist regulierbar, &iacgr;&ogr; wodurch die Schleuderwirkung des Materials und seine Streuung über den Ofenquerschnitt beeinflußt werden kann.The distribution bowl 3 and the distribution star 4 have separate and independently controllable rotary drives 6 and 7. The direction of rotation of the distribution bowl 3 can be changed. The speed of the rotary mechanism can be regulated, whereby the centrifugal effect of the material and its scattering over the furnace cross-section can be influenced.
Die Visualisierung des Systems erfolgt über Monitor in einer zentralen Steuerwarte, mit Hilfe einer Prozeßbedientastatur kann der Ofenfahrer jederzeit die wichtigsten Parameter ändern. Die Fahrbewegungen der Verteilerschüssel und das Erreichen der Sollpositionen werden am Monitor angezeigt. Der Anlagenfahrer gibt den Startwinkel des Programms vor. Die Größe des Startwinkels ist im Bereich von 0° - 360° frei wählbar. Alle eingegebenen Zielpositionen müssen, bevor sie wirksam werden, noch angewählt werden. Durch diese Selektion ist es möglich, Bereiche des Ofenquerschnittes verstärkt zu beschicken. Eventuell auftretende Schieflagen lassen sich so sehr schnell beseitigen.The system is visualized via a monitor in a central control room, using a process control keyboard, the furnace operator can change the most important parameters at any time. The movements of the distribution bowl and the reaching of the target positions are shown on the monitor. The system operator specifies the starting angle of the program. The size of the starting angle can be freely selected in the range of 0° - 360°. All entered target positions must be selected before they become effective. This selection makes it possible to feed areas of the furnace cross-section more intensively. Any imbalances that may occur can be eliminated very quickly.
Die Verteilerschüssel 3 beschickt nach vorgewähltem Programm jeweils einen Sektor. Während der sektorweisen Beschickung bewegt sich die Verteilerschüssel 3 zwisehen den Sektorgrenzen hin und zurück, wodurch eine gute Materialverteilung im Beschickungssektor erreicht wird. Die Verteilerarme 4a, 4b,und 4c des Verteilersterns 4 drehen unterdessen unter der Verteilerschüssel 3 durch, wobei nacheinander die verschiedenen radialen Sektorabschnitte beschickt werden. Die Geschwindigkeit ist variabel.The distribution bowl 3 feeds one sector at a time according to the preselected program. During sector-by-sector feeding, the distribution bowl 3 moves back and forth between the sector boundaries, which ensures good material distribution in the feeding sector. The distribution arms 4a, 4b, and 4c of the distribution star 4 rotate under the distribution bowl 3, feeding the various radial sector sections one after the other. The speed is variable.
Nach einem bevorzugten Beschickungsprogramm wird der Ofenmaterialspiegel in vier Sektoren A, B, C, D von jeweils 90° aufgeteilt (Figur 2). Es sollen 4 KübelinhalteAccording to a preferred loading program, the furnace material level is divided into four sectors A, B, C, D, each of 90° (Figure 2). 4 bucket contents
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(I bis IV) über den Ofenquerschnitt verteilt werden. Vor Beginn des Eintragens fährt die Verteilerschüssel 3 zum Anfangspunkt des Sektors. Beim Eintragen drehen die Verteilerarme 4a, 4b und 4c des Verteilersterns 4 unter der zum Endpunkt des Sektors wandernden Verteilerschüssel 3 durch. Die Drehzahl der Verteilerarme beträgt ca.1,5/min, wodurch eine ruhige Materialabgabe gewährleistet wird. Bei Erreichen des Endpunktes wird die Drehrichtung der Schüssel 3 geändert und die Schüssel fährt zum Anfangspunkt zurück.(I to IV) are distributed over the furnace cross-section. Before the start of the feeding, the distributor bowl 3 moves to the starting point of the sector. During the feeding, the distributor arms 4a, 4b and 4c of the distributor star 4 rotate under the distributor bowl 3, which moves to the end point of the sector. The speed of the distributor arms is approx. 1.5/min, which ensures smooth material delivery. When the end point is reached, the direction of rotation of the bowl 3 is changed and the bowl moves back to the starting point.
Zu Beginn des Eintragens verlassen die Steine aufgrund ihrer größeren Masse als erste die Verteilerarme. Diese Steinanreicherung ist in Figur 3 dargestellt. Beim ersten Mal fährt die Verteilerschüssel von links an den Zielbereich heran {linke Darstellung in Figur 3). Beim Eintragen drehen sich die Verteilerarme des Verteilersterns nach rechts. Bei Erreichen des Zielbereiches ändert die Verteilerschüssel die Drehrichtung und fährt nun von rechts den Zielbereich an. Beim Eintragen drehen die Verteilerarme des Verteilersterns dabei nach links (rechte Darstellung in Figur 3).At the beginning of the feeding process, the stones are the first to leave the distribution arms due to their greater mass. This accumulation of stones is shown in Figure 3. The first time, the distribution bowl moves to the target area from the left (left illustration in Figure 3). During feeding, the distribution arms of the distribution star turn to the right. When the target area is reached, the distribution bowl changes direction of rotation and now moves to the target area from the right. During feeding, the distribution arms of the distribution star turn to the left (right illustration in Figure 3).
Durch diese Fahrweise können Entmischungen innerhalb des Kreissektors wesentlich verringert werden.This mode of operation can significantly reduce segregation within the circular sector.
Nach zeitlich oder kübelweise begrenzter Beschickung des ersten Sektors A wechselt die Verteilerschüssel 3 bei Stillstand der Beschickung in den gegenüberliegenden Sektor B, dann in den benachbarten C und danach wieder in den gegenüberliegenden Sektor D. Das Programm kann nach Bedarf jederzeit geändert werden. Zielposition ist in der Rege! der Scheitelpunkt des Kreissektors. Fahrbewegungen der Verteilerschüssel und das Erreichen der Sollpositionen werden am Monitor im Leitstand angezeigt.After the first sector A has been fed for a limited period of time or in buckets, the distribution bowl 3 switches to the opposite sector B when the feeding stops, then to the adjacent sector C and then back to the opposite sector D. The program can be changed at any time as required. The target position is usually the apex of the circular sector. Movements of the distribution bowl and the reaching of the target positions are displayed on the monitor in the control room.
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Cited By (1)
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1995
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| US7604447B2 (en) | 2003-01-21 | 2009-10-20 | Paul Wurth S.A. | Hopper-loading method and installation |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 19960125 |
|
| R156 | Lapse of ip right after 3 years |
Effective date: 19990601 |