CN115491480B - 一种储氢瓶式容器热处理*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种储氢瓶式容器热处理***，该***包括除锈装置、酸洗装置、一次正火装置、二次正火装置、淬火装置、水洗装置以及废气处理装置。储氢瓶在经过瓶体除锈、酸洗瓶体、第一次正火、第二次正火、淬火和水洗处理后完成热处理工作，采用的热处理工艺节能环保，热处理得到的金属工件具有高硬度、高强度，能够延长金属制品的使用寿命，储氢瓶在热处理全过程中使用废气处理装置对废气进行处理，废气经过环保处理后排放，能够降低现场烟气中有毒气体对工作人员健康造成不利影响，优化了酸洗装置的酸洗使用程序，储氢瓶置入和取出酸洗立筒时省去工作人员直接接触储氢瓶的繁琐程序，减少工作人员直接接触酸洗液的安全隐患。
Description
技术领域
本发明涉及热处理技术领域，特别涉及一种储氢瓶式容器热处理***。
背景技术
热处理是指材料在固态下，通过加热、保温和冷却的手段，以获得预期组织和性能的一种金属热加工工艺，金属热处理是机械制造中的重要工艺之一，与其他加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能，其特点是改善工件的内在质量，而这一般不是肉眼所能看到的。为使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能，除合理选用材料和各种成形工艺外，热处理工艺往往是必不可少的，钢铁是机械工业中应用最广的材料，钢铁显微组织复杂，可以通过热处理予以控制，所以钢铁的热处理是金属热处理的主要内容，另外，铝、铜、镁、钛等及其合金也都可以通过热处理改变其力学、物理和化学性能，以获得不同的使用性能，热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程，有时只有加热和冷却两个过程，这些过程互相衔接，不可间断。
储氢瓶是存储氢气的一种容器，储氢瓶式容器在生产过程中会经过热处理工艺，以达到提升瓶体强度和硬度的目的；现有的热处理工艺程序较为简单，虽能够较快地完成金属热处理，但是对金属储氢瓶式容器产品在热处理时效果一般，使得储氢瓶式容器不能达到理想的高硬度和高强度，对于延长金属制品的使用寿命方面效果也较为一般，还有在热处理全过程中产生的废气中含有有毒气体，高温废气直接排放导致储氢瓶式容器热处理加工过程环保性不佳，且有毒气体对现场工作人员的健康造成一定影响，另外在储氢瓶体在酸洗过程中，为保障储氢瓶内部充分酸洗，因此需要往储氢瓶中灌入酸洗液，因瓶体初期漂浮和灌液后沉底问题，使得酸洗过程需要操作人员进行按压及提起储氢瓶的工作，而酸洗液具有一定腐蚀性，在操作过程中人员存在接触酸洗液的安全隐患。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种储氢瓶式容器热处理***，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种储氢瓶式容器热处理***，该***包括：除锈装置、酸洗装置、一次正火装置、二次正火装置、淬火装置、水洗装置以及废气处理装置，所述酸洗装置包括酸洗立筒、移出滑道和酸洗支架，所述酸洗立筒的内壁固定安装有移出滑道，所述酸洗立筒的内部设置有酸洗支架。
所述酸洗支架包括支撑托板、定位支柱、抬升拉杆、移出拉环和夹持组件，所述支撑托板的上表面固定安装有抬升拉杆，所述抬升拉杆的上端固定安装有移出拉环，所述支撑托板的上表面圆心处固定安装有定位支柱，所述支撑托板的上表面位于定位支柱的两侧均设置有夹持组件，所述夹持组件包括导向滑盒、导向滑块、夹持支臂、防滑垫、转动轴承、调位丝杆、锁紧手轮和调位螺套，所述导向滑盒的内部活动安装有导向滑块，所述导向滑块的表面穿设有调位螺套，所述调位螺套的内部穿设有调位丝杆，所述导向滑盒的内壁固定安装有转动轴承，所述导向滑盒的外部位于调位丝杆的一端固定安装有锁紧手轮，所述导向滑块的上端面固定安装有夹持支臂，所述夹持支臂的表面固定安装有防滑垫，所述调位丝杆与转动轴承转动连接，所述导向滑盒的下表面与支撑托板的上表面固定连接，所述支撑托板的上表面开设有滤液槽，所述调位螺套与导向滑块固定连接，所述调位丝杆与调位螺套螺纹连接。
一种储氢瓶式容器热处理***，其具体处理工艺包括以下步骤：
S1、瓶体除锈，可以将储氢瓶瓶体浸入防锈液中进行防锈处理，时间为5-8min，即完成对金属工件的除锈处理，在储氢瓶瓶体浸入防锈液中时，从储氢瓶瓶口处灌入足量除锈液，对储氢瓶内壁部分进行除锈处理，在储氢瓶从除锈液中取出后，瓶口部分朝下静置10-15min，完成倾倒储氢瓶内残留的除锈液；
S2、酸洗瓶体，在步骤S1完成后，往清洗容器内添加制备的酸洗液，将储氢瓶完全浸入酸洗液中并进行酸洗，酸洗时间为10-20min，之后放入清水中反复冲洗3-5次后放入60-80℃的烘箱中干燥10-30min，储氢瓶瓶体经过热处理前除锈、酸洗和热处理后水洗，能够保障储氢瓶表面无毛刺，有利于提升储氢瓶产品的美观度和使用时的防划手效果；
S3、第一次正火，在步骤S2完成后，将待热处理储氢瓶放入热处理炉中，热处理炉升温到600-650℃，随后保温5h-8h，保温时间完成后，继续从控制热处理炉升温，以100-120℃/h的升温速度加热至900±30℃，保温6-12h，最后吊下台车水冷至400-450℃；
S4、第二次正火，在步骤S3完成后，将第一次正火后的储氢瓶在360±10℃时装入热处理炉进行第二次热处理，保温8-12h，然后以100-120℃/h的升温速度升温至800±20℃，保温38-50h后冷却至低于150℃，最后把储氢瓶吊出热处理炉，完成对储氢瓶的锻后热处理工作；
S5、淬火，将步骤S4中的储氢瓶送入淬火室淬火，将储氢瓶放入淬火油中缓慢冷却至100-120℃，冷却时间为30-40min，在储氢瓶从淬火室移出后进入回火炉进行回火处理，采用的热处理工艺节能环保，热处理得到的金属工件具有高硬度、高强度，能够延长金属制品的使用寿命；
S6、水洗处理，在步骤S4完成后，将淬火完成的储氢瓶置入清洗液中进行清理热处理时产生的污渍，在储氢瓶瓶体清洗完成后，先把储氢瓶瓶口部位朝下静置5-10min，随后把储氢瓶置入80-100℃的烘箱中干燥10-20min；
S7、废气处理，在步骤S3-S5中利用废气处理装置将废气进行处理，将回火淬火后产生的废气通过收集罩收集后送入喷淋塔进行预除尘及预降温然后使废气进入冷凝交换器冷却降温后排出，废气经过环保处理后排放，能够降低现场烟气中有毒气体对工作人员健康造成不利影响。
优先的，所述步骤S1中的防锈液由20％苯甲酸钠、30％无水碳酸、20％聚丙烯酸、20％片碱、10％钼酸钠组成。
优先的，所述步骤S1中除锈处理时间控制在7min，储氢瓶从除锈液中取出静置时间控制在10min。
优先的，所述步骤S2中酸洗时间控制在10min，之后放入清水中反复冲洗3次后放入80℃的烘箱中干燥10min。
优先的，所述步骤S3中热处理炉升温到600℃，随后保温5h，保温时间完成后，继续从控制热处理炉升温，以100℃/h的升温速度加热至930℃，保温6h，最后吊下台车水冷至400℃，所述步骤S4中储氢瓶在370℃时装入热处理炉进行第二次热处理，保温10h，然后以120℃/h的升温速度升温至820℃，保温40h后冷却至低于150℃，最后把储氢瓶吊出热处理炉，完成对储氢瓶的锻后热处理工作。
优先的，所述步骤S5中储氢瓶放入淬火油中缓慢冷却至100℃，冷却时间为30min，所述步骤S6中储氢瓶静置时间控制在10min，随后把储氢瓶置入100℃的烘箱中干燥10min。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：储氢瓶在经过瓶体除锈、酸洗瓶体、第一次正火、第二次正火、淬火和水洗处理后完成热处理工作，采用的热处理工艺节能环保，热处理得到的金属工件具有高硬度、高强度，能够延长金属制品的使用寿命，储氢瓶在热处理全过程中使用废气处理装置对废气进行处理，废气经过环保处理后排放，能够降低现场烟气中有毒气体对工作人员健康造成不利影响，储氢瓶瓶体经过热处理前除锈、酸洗和热处理后水洗，能够保障储氢瓶表面无毛刺，有利于提升储氢瓶产品的美观度和使用时的防划手效果；优化了酸洗装置的酸洗使用程序，如利用酸洗支架固定储氢瓶的方式方便对储氢瓶立起浸液，而立起浸液能够在储氢瓶取出过程中倾倒酸洗液，且储氢瓶置入和取出酸洗立筒时省去工作人员直接接触储氢瓶的繁琐程序，减少工作人员直接接触酸洗液的安全隐患。
附图说明
图1为本发明的工艺流程示意图；
图2为本发明的设备使用示意图；
图3为本发明的酸洗装置结构示意图；
图4为本发明的酸洗立筒剖面图；
图5为本发明的酸洗支架结构示意图；
图6为本发明的夹持组件结构示意图。
图中：1、除锈装置；2、酸洗装置；3、一次正火装置；4、二次正火装置；5、淬火装置；6、水洗装置；7、废气处理装置；8、酸洗立筒；9、移出滑道；10、酸洗支架；11、支撑托板；12、定位支柱；13、抬升拉杆；14、移出拉环；15、夹持组件；16、导向滑盒；17、导向滑块；18、夹持支臂；19、防滑垫；20、转动轴承；21、调位丝杆；22、锁紧手轮；23、调位螺套；24、滤液槽。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
一种储氢瓶式容器热处理***，该***包括：除锈装置1、酸洗装置2、一次正火装置3、二次正火装置4、淬火装置5、水洗装置6以及废气处理装置7，除锈装置1为水池结构，池中盛有除锈液，可以将储氢瓶瓶体浸入防锈液中进行防锈处理，时间为5-8min，即完成对金属工件的除锈处理，在储氢瓶瓶体浸入防锈液中时，从储氢瓶瓶口处灌入足量除锈液，对储氢瓶内壁部分进行除锈处理，在储氢瓶从除锈液中取出后，瓶口部分朝下静置10-15min，完成倾倒储氢瓶内残留的除锈液，酸洗装置2为立起酸洗筒结构，在酸洗时，先往清洗容器内添加制备的酸洗液，将储氢瓶完全浸入酸洗液中并进行酸洗，酸洗时间为10-20min，之后放入清水中反复冲洗3-5次后放入60-80℃的烘箱中干燥10-30min，一次正火装置3为热处理炉结构，在初次热处理时，将待热处理储氢瓶放入热处理炉中，热处理炉升温到600-650℃，随后保温5h-8h，保温时间完成后，继续从控制热处理炉升温，以100-120℃/h的升温速度加热至900±30℃，保温6-12h，最后吊下台车水冷至400-450℃，二次正火装置4为热处理炉结构，在二次热处理时，将第一次正火后的储氢瓶在360±10℃时装入热处理炉进行第二次热处理，保温8-12h，然后以100-120℃/h的升温速度升温至800±20℃，保温38-50h后冷却至低于150℃，最后把储氢瓶吊出热处理炉，完成对储氢瓶的锻后热处理工作，淬火装置5为淬火室结构，在淬火时，将储氢瓶送入淬火室淬火，随后储氢瓶在淬火油中缓慢冷却至100-120℃，冷却时间为30-40min，最后在储氢瓶从淬火室移出后进入回火炉进行回火处理，水洗装置6为水槽结构，且槽中添加清洗液，在清洗时，将淬火完成的储氢瓶置入清洗液中进行清理热处理时产生的污渍，在储氢瓶瓶体清洗完成后，先把储氢瓶瓶口部位朝下静置5-10min，随后把储氢瓶置入80-100℃的烘箱中干燥10-20min，废气处理装置7为喷淋塔结构，在第一次正火、第二次正火和淬火处理阶段时，利用废气处理装置将废气进行处理，能够将回火淬火后产生的废气通过收集罩收集后送入喷淋塔进行预除尘及预降温，最后使废气进入冷凝交换器冷却降温后排出。
酸洗装置2包括酸洗立筒8、移出滑道9和酸洗支架10，酸洗立筒8的内壁固定安装有移出滑道9，酸洗立筒8的内部设置有酸洗支架10，酸洗支架10包括支撑托板11、定位支柱12、抬升拉杆13、移出拉环14和夹持组件15，支撑托板11的上表面固定安装有抬升拉杆13，抬升拉杆13的上端固定安装有移出拉环14，支撑托板11的上表面圆心处固定安装有定位支柱12，支撑托板11的上表面位于定位支柱12的两侧均设置有夹持组件15，夹持组件15包括导向滑盒16、导向滑块17、夹持支臂18、防滑垫19、转动轴承20、调位丝杆21、锁紧手轮22和调位螺套23，导向滑盒16的内部活动安装有导向滑块17，导向滑块17的表面穿设有调位螺套23，调位螺套23的内部穿设有调位丝杆21，导向滑盒16的内壁固定安装有转动轴承20，导向滑盒16的外部位于调位丝杆21的一端固定安装有锁紧手轮22，导向滑块17的上端面固定安装有夹持支臂18，夹持支臂18的表面固定安装有防滑垫19，调位丝杆21与转动轴承20转动连接，导向滑盒16的下表面与支撑托板11的上表面固定连接，支撑托板11的上表面开设有滤液槽24，调位螺套23与导向滑块17固定连接，调位丝杆21与调位螺套23螺纹连接。
其中，储氢瓶产品采用金属钢制，容积在55-200L范围内，气瓶外径为350-450mm，瓶体重量控制在10-50kg，而储氢体积在15-50m3范围内，在酸洗瓶体时，往清洗容器内添加制备的酸洗液，将储氢瓶完全浸入酸洗液中并进行酸洗，在储氢瓶置入酸洗筒过程中，先从酸洗立筒8中取出酸洗支架10，随后倒置储氢瓶，储氢瓶瓶口倒置并套设到定位支柱12上，且储氢瓶瓶口下端支撑在支撑托板11的上表面，再旋动锁紧手轮22，带动调位丝杆21在转动轴承20处转动，与调位丝杆21螺纹连接的调位螺套23驱使夹持支臂18向储氢瓶方向移动，直至夹持支臂18利用防滑垫19紧密夹持固定储氢瓶，最后储氢瓶通过酸洗支架10置入酸洗立筒8中，利用酸洗支架10固定储氢瓶的方式方便对储氢瓶立起浸液，而立起浸液能够在储氢瓶取出过程中倾倒酸洗液，且储氢瓶置入和取出酸洗立筒8时省去工作人员直接接触储氢瓶的繁琐程序，减少工作人员直接接触酸洗液的安全隐患；在第一次正火时，将待热处理储氢瓶放入热处理炉中，热处理炉升温，随后保温，保温时间完成后，继续从控制热处理炉升温，最后吊下台车水冷至一定温度；在瓶体除锈时，储氢瓶瓶体浸入防锈液中进行防锈处理，在储氢瓶瓶体浸入防锈液中时，对储氢瓶内壁部分进行除锈处理，在储氢瓶从除锈液中取出后，瓶口部分朝下静置并倾倒储氢瓶内残留的除锈液，储氢瓶瓶体经过热处理前除锈、酸洗和热处理后水洗，能够保障储氢瓶表面无毛刺，有利于提升储氢瓶产品的美观度和使用时的防划手效果；在淬火时，储氢瓶送入淬火室淬火，储氢瓶利用淬火油缓慢冷却；在第二次正火时，将第二次正火后的储氢瓶装入热处理炉进行第二次热处理，随后进行保温，然后进行升温，保温一段时间后直至到其冷却至低于150℃，最后把储氢瓶吊出热处理炉并完成锻后热处理工作；在水洗处理时，将储氢瓶置入清洗液中进行清理热处理时产生的污渍，在储氢瓶瓶体清洗完成后并进行干燥处理；储氢气瓶在热处理过程中利用废气处理装置将废气进行处理，将回火淬火后产生的废气通过收集罩收集后送入喷淋塔进行预除尘及预降温然后使废气进入冷凝交换器冷却降温后排出，废气经过环保处理后排放，能够降低现场烟气中有毒气体对工作人员健康造成不利影响，储氢瓶在经过瓶体除锈、酸洗瓶体、第一次正火、第二次正火、淬火和水洗处理后完成热处理工作，采用的热处理工艺节能环保，热处理得到的金属工件具有高硬度、高强度，能够延长金属制品的使用寿命。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种储氢瓶式容器热处理***，其特征在于，该***包括：除锈装置（1）、酸洗装置（2）、一次正火装置（3）、二次正火装置（4）、淬火装置（5）、水洗装置（6）以及废气处理装置（7），所述除锈装置（1）、酸洗装置（2）、一次正火装置（3）、二次正火装置（4）、淬火装置（5）和水洗装置（6）按顺序逐一进行设置，并分别对储氢瓶瓶体完成瓶体除锈、酸洗瓶体、第一次正火、第二次正火、淬火和水洗处理，所述废气处理装置（7）对一次正火装置（3）、二次正火装置（4）和淬火装置（5）产生废气进行废气处理，所述除锈装置（1）为水池结构，池中盛有除锈液，将储氢瓶瓶体浸入防锈液中进行防锈处理，所述酸洗装置（2）为立起酸洗筒结构，在酸洗时，先往清洗容器内添加制备的酸洗液，将储氢瓶完全浸入酸洗液中并进行酸洗，且酸洗装置（2）包括酸洗立筒（8）、移出滑道（9）和酸洗支架（10），所述酸洗立筒（8）的内壁固定安装有移出滑道（9），所述酸洗立筒（8）的内部设置有酸洗支架（10），所述一次正火装置（3）为热处理炉结构，储氢瓶放入热处理炉中，热处理炉升温并进行初次热处理，所述二次正火装置（4）为热处理炉结构，储氢瓶放入热处理炉中，热处理炉升温并进行二次热处理，所述淬火装置（5）为淬火室结构，在淬火时，将储氢瓶送入淬火室淬火处理，所述水洗装置（6）为水槽结构，且槽中添加清洗液，将储氢瓶置入水洗槽中进行去污处理，所述废气处理装置（7）为喷淋塔结构，在第一次正火、第二次正火和淬火处理阶段时利用废气处理装置将废气进行处理。
2.根据权利要求1所述的一种储氢瓶式容器热处理***，其特征在于，储氢瓶瓶体浸入防锈液时间为5-8min，即可完成对金属工件的除锈处理，在储氢瓶瓶体浸入防锈液中时，从储氢瓶瓶口处灌入足量除锈液，对储氢瓶内壁部分进行除锈处理，在储氢瓶从除锈液中取出后，瓶口部分朝下静置10-15min，完成倾倒储氢瓶内残留的除锈液。
3.根据权利要求1所述的一种储氢瓶式容器热处理***，其特征在于，所述酸洗支架（10）包括支撑托板（11）、定位支柱（12）、抬升拉杆（13）、移出拉环（14）和夹持组件（15），所述支撑托板（11）的上表面固定安装有抬升拉杆（13），所述抬升拉杆（13）的上端固定安装有移出拉环（14），所述支撑托板（11）的上表面圆心处固定安装有定位支柱（12），所述支撑托板（11）的上表面位于定位支柱（12）的两侧均设置有夹持组件（15），所述夹持组件（15）包括导向滑盒（16）、导向滑块（17）、夹持支臂（18）、防滑垫（19）、转动轴承（20）、调位丝杆（21）、锁紧手轮（22）和调位螺套（23），所述导向滑盒（16）的内部活动安装有导向滑块（17），所述导向滑块（17）的表面穿设有调位螺套（23），所述调位螺套（23）的内部穿设有调位丝杆（21），所述导向滑盒（16）的内壁固定安装有转动轴承（20），所述导向滑盒（16）的外部位于调位丝杆（21）的一端固定安装有锁紧手轮（22），所述导向滑块（17）的上端面固定安装有夹持支臂（18），所述夹持支臂（18）的表面固定安装有防滑垫（19），所述调位丝杆（21）与转动轴承（20）转动连接，所述导向滑盒（16）的下表面与支撑托板（11）的上表面固定连接，所述支撑托板（11）的上表面开设有滤液槽（24），所述调位螺套（23）与导向滑块（17）固定连接，所述调位丝杆（21）与调位螺套（23）螺纹连接。
4.根据权利要求3所述的一种储氢瓶式容器热处理***，其特征在于，储氢瓶瓶体浸入酸洗液中酸洗时间为10-20min，之后放入清水中反复冲洗3-5次后放入60-80℃的烘箱中干燥10-30min。
5.根据权利要求4所述的一种储氢瓶式容器热处理***，其特征在于，在初次热处理时，将待热处理储氢瓶放入热处理炉中，热处理炉升温到600-650℃，随后保温5h-8h，保温时间完成后，继续从控制热处理炉升温，以100-120℃/ h的升温速度加热至900±30℃，保温6-12h，最后吊下台车水冷至400-450℃。
6.根据权利要求1所述的一种储氢瓶式容器热处理***，其特征在于，在二次热处理时，将第一次正火后的储氢瓶在360±10℃时装入热处理炉进行第二次热处理，保温8-12h，然后以100-120℃/h的升温速度升温至800±20℃，保温38-50h后冷却至低于150℃，最后把储氢瓶吊出热处理炉，完成对储氢瓶的锻后热处理工作。
7.根据权利要求1所述的一种储氢瓶式容器热处理***，其特征在于，在淬火时，将储氢瓶送入淬火室淬火，随后储氢瓶在淬火油中缓慢冷却至100-120℃，冷却时间为30-40min，最后在储氢瓶从淬火室移出后进入回火炉进行回火处理。
8.根据权利要求1所述的一种储氢瓶式容器热处理***，其特征在于，在清洗时，将淬火完成的储氢瓶置入清洗液中进行清理热处理时产生的污渍，在储氢瓶瓶体清洗完成后，先把储氢瓶瓶口部位朝下静置5-10min，随后把储氢瓶置入80-100℃的烘箱中干燥10-20min。
9.根据权利要求1所述的一种储氢瓶式容器热处理***，其特征在于，在废气处理阶段，能够将回火淬火后产生的废气通过收集罩收集后送入喷淋塔进行预除尘及预降温，最后使废气进入冷凝交换器冷却降温后排出。
10.根据权利要求1所述的一种储氢瓶式容器热处理***，其特征在于，瓶体除锈处理中的防锈液由20%苯甲酸钠、30%无水碳酸、20%聚丙烯酸、20%片碱、10%钼酸钠组成，除锈处理时间控制在7min，储氢瓶从除锈液中取出静置时间控制在10min；酸洗瓶体处理中酸洗时间控制在10min，之后放入清水中反复冲洗3次后放入80℃的烘箱中干燥10min；第一次正火处理中热处理炉升温到600℃，随后保温5h，保温时间完成后，继续从控制热处理炉升温，以100℃/h的升温速度加热至930℃，保温6h，最后吊下台车水冷至400℃，第二次正火处理中储氢瓶在370℃时装入热处理炉进行第二次热处理，保温10h，然后以120℃/h的升温速度升温至820℃，保温40h后冷却至低于150℃，在此过程中使用冷却液进行降温处理，最后把储氢瓶吊出热处理炉，完成对储氢瓶的锻后热处理工作；正火处理中储氢瓶放入淬火油中缓慢冷却至100℃，冷却时间为30min，水洗处理中储氢瓶静置时间控制在10min，随后把储氢瓶置入100℃的烘箱中干燥10min。
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