JPH08109461A - Powder supply for thermal spraying of refractories - Google Patents
Powder supply for thermal spraying of refractoriesInfo
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Landscapes
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、可燃性粉体と耐火性粉
体との混合粉体を支燃性のキャリヤーガスによって着火
溶融した耐火層を形成する溶射法における粉体供給方法
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a powder supplying method in a thermal spraying method for forming a refractory layer by igniting and melting a mixed powder of combustible powder and refractory powder with a combustion-supporting carrier gas.
【0002】[0002]
【従来の技術】粉体をキャリヤーガスによって搬送して
着火・溶融状態で吐出ノズルから施工面に噴射してコー
ティング層を施工面に形成するいわゆる溶射法は、物体
の表面肉盛加工や成形物体そのものの形成等に広く適用
されており、その応用分野の一つとして窯炉の熱間補修
がある。2. Description of the Related Art A so-called thermal spraying method, in which powder is carried by a carrier gas and is sprayed from a discharge nozzle to a construction surface in an ignited and molten state to form a coating layer on the construction surface, is a surface build-up process for an object or a molded object. It is widely applied to the formation of itself, and one of its fields of application is hot repair of kilns.
【0003】溶射すべき粉体をキャリヤーガスによって
搬送する場合の粉体供給器は、一般に、粉体を蓄えるタ
ンク、タンク下部より粉体を一定速度で流下させるため
のフィーダーを流下した粉体をキャリヤーガスに注入し
搬送させるためのスロート部、それに粉体の導管等によ
って構成されている。A powder feeder for transporting powder to be sprayed by a carrier gas is generally a tank for storing the powder, and a powder flowing down a feeder for lowering the powder at a constant speed from the lower part of the tank. It is composed of a throat portion for injecting into the carrier gas and carrying it, and a powder conduit and the like.
【0004】金属アルミニウムのような可燃性粉体を混
合した粉体のキャリヤーガスとして酸素のような支燃性
のガスを使用する場合には、ノズル先端部における逆火
或いは粉体供給器での摩擦電気などによる着火の危険性
に対して、爆発口の設置による圧力や温度を検出しての
爆発弁の開放や窒素バーン等の手段が取られている。When a combustion-supporting gas such as oxygen is used as a carrier gas for a powder mixed with a combustible powder such as metallic aluminum, a flashback at the nozzle tip or a powder feeder is used. With respect to the risk of ignition due to triboelectricity, measures such as opening the explosion valve by detecting the pressure and temperature due to the installation of the explosion port and nitrogen burn have been taken.
【0005】例えば、特公昭49−46364号公報に
は、粉体導管の上流部から導管内に窒素ガスを注入する
ことでノズル先端部における逆火に対する安全策とする
ことが提案されている。For example, Japanese Examined Patent Publication No. 49-46364 proposes a safety measure against flashback at the tip of the nozzle by injecting nitrogen gas into the conduit from the upstream portion of the powder conduit.
【0006】また、特開平2−110288号公報に
は、粉体タンクとスロートの途中に粉体を不活性ガスに
よる一次ガスによって特別な供給器体に収納し、そこか
ら支燃性のキャリヤーガス中へ注入することによって粉
体供給部位での逆火の危険に対抗することが開示されて
いる。Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 2-110288, powder is stored in a special feeder in the middle of a powder tank and a throat by a primary gas of an inert gas, from which a combustion-supporting carrier gas is supplied. It is disclosed to counter the danger of flashback at the powder feed site by pouring into it.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、何れの
方策も、ノズルの直前で吐出ガス中への支燃性ガスの追
加注入が必要であり、粉体供給器内部での可燃性粉体と
支燃性ガスとの接触による逆火条件の緩和とはなり得な
い。However, in any of the measures, it is necessary to inject the combustion-supporting gas into the discharge gas immediately before the nozzle, so that the combustion-supporting powder and the combustion-supporting powder inside the powder supply device are not supported. It cannot be the alleviation of flashback conditions due to contact with combustible gas.
【0008】本発明の目的は、可燃性粉体を含む粉体を
支燃性のキャリヤーガスを用いて被覆体に溶射するに当
たって、ノズル先端部における逆火或いは粉体供給器内
での可燃性粉体の着火を確実に防止できる手段を提供す
ることにある。An object of the present invention is to spray a powder containing a combustible powder onto a coating body by using a combustion-supporting carrier gas, and to provide a flashback at the tip of the nozzle or a combustibility in the powder feeder. An object of the present invention is to provide means capable of surely preventing ignition of powder.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明は、可燃性粉体と
耐火性粉体との混合粉体を支燃性のキャリヤーガスを用
いて導管内を搬送し、吐出ノズルより施工面或いは型枠
に噴射して着火・溶融した耐火層を形成する耐火物溶射
のための粉体供給方法において、吐出ノズルの前位置に
供給混合粉体を収納するための粉体供給器を設け、同供
給器内を不活性ガスによって密封し保圧することを特徴
とする。According to the present invention, a mixed powder of a combustible powder and a refractory powder is conveyed in a conduit by using a combustion-supporting carrier gas, and a construction surface or a mold is formed from a discharge nozzle. In a powder supply method for spraying a refractory material that forms a refractory layer that is ignited and melted by spraying onto a frame, a powder supply device for storing the supply mixed powder is provided in front of the discharge nozzle, and the same supply It is characterized in that the inside of the container is sealed with an inert gas to maintain the pressure.
【0010】この粉体供給器内の密封・保圧に使用する
不活性ガスは、キャリヤーガスとして使用する支燃性ガ
スの1/4容積比以下とし、さらに、この供給器へのキ
ャリヤーガスの流通開始から一定期間を1/2容積比以
下とすることによって、逆火或いは粉体供給器内での可
燃性粉体の着火を確実に防止できる。The inert gas used for sealing and holding pressure in the powder feeder is not more than 1/4 volume ratio of the combustion-supporting gas used as the carrier gas, and further the carrier gas to the feeder is By setting the fixed period from the start of distribution to 1/2 volume ratio or less, it is possible to reliably prevent flashback or ignition of the flammable powder in the powder feeder.
【0011】[0011]
【作用】粉体の加熱溶融のための支燃性のキャリヤーガ
スはフロート部へ導入されて流下してくる粉体を同伴し
て噴出ノズルへの導管内に流下する。この際、粉体タン
ク内に不活性ガスを導入して密封・保圧し、これによっ
て粉体流下に伴って生じる負圧を補償して逆火に対抗す
る。The combustion-supporting carrier gas for heating and melting the powder is introduced into the float portion and flows down with the powder flowing down into the conduit to the jet nozzle. At this time, an inert gas is introduced into the powder tank to seal and maintain the pressure, thereby compensating for the negative pressure generated along with the powder flow to counter the flashback.
【0012】[0012]
実施例1 図1は本発明の方法を実施するための装置例を示す。 Example 1 FIG. 1 shows an example of an apparatus for carrying out the method of the invention.
【0013】同図において、粉体供給器1は、可燃性粉
体を蓄える粉体タンク2と、タンク下部より粉体を一定
速度で流下させるためのフィーダー3と、流下した粉体
をキャリヤーガスに注入し搬送させるためのスロート部
4と、このスロート部4から導管5の先端に取付けた噴
射ノズル6とを有する。スロート部4には可燃性キャリ
ヤーガスの供給管7が取付けられており、粉体タンク2
には密封・保圧のための不活性ガスの供給パイプ8が付
設されている。9は粉体タンク2内の可燃性粉体の万一
の爆発に備えて、噴射ノズル近傍の圧力あるいは温度を
検知して強制開放し爆発力を放出するための爆発口を示
す。また、10はタンク内が一定圧を超えた場合には、
自動的に放風するための放風弁を示す。この構造を有す
る溶射のための粉体供給装置において、粉体タンク2に
収納された例えば珪石質耐火物粉体と金属シリコンから
なる粉体はキヤリヤーガスによってフロート部4に流下
し、可燃性キャリヤーガスの供給管7からO2 ガスを供
給することによって、その先端部の噴射ノズル6から溶
射施工面11に加熱溶融された粉体を吹付ける。In the figure, a powder feeder 1 comprises a powder tank 2 for storing combustible powder, a feeder 3 for flowing the powder from a lower portion of the tank at a constant speed, and a carrier gas for the flowed powder. It has a throat section 4 for injecting and transporting it into the tube, and an injection nozzle 6 attached to the tip of the conduit 5 from the throat section 4. The throat portion 4 is provided with a combustible carrier gas supply pipe 7 and is connected to the powder tank 2
An inert gas supply pipe 8 for sealing and holding pressure is attached to the. Reference numeral 9 denotes an explosive port for detecting the pressure or temperature in the vicinity of the injection nozzle and forcibly opening it to release the explosive force in case of an explosion of the combustible powder in the powder tank 2. Also, 10 is, when the pressure in the tank exceeds a certain pressure,
An air blow valve for automatically blowing air is shown. In the powder supply device for thermal spraying having this structure, powder made of, for example, silica refractory powder and metal silicon stored in the powder tank 2 flows down to the float portion 4 by the carrier gas, and combustible carrier gas By supplying O 2 gas from the supply pipe 7 of No. 1, the heated and melted powder is sprayed from the injection nozzle 6 at the tip of the No. 2 to the thermal spraying surface 11.
【0014】上記粉体供給装置において、供給管7によ
って供給される可燃性キャリヤーガスは通常で5〜10
kg/cm2 G程度で行い、これによって粉体供給器1
は通常つ.5〜1.0kg/cm2 G程度の正圧に維持
されている。また、粉体タンク2内にはスロート部4か
らキャリヤーガスが逆流しないように密封・保圧のため
不活性ガスを供給する。支燃性のキャリヤーガスとし
て、酸素を20〜30Nm3 /Hr程度を流す。供給パ
イプ8から供給される不活性ガスと供給管7から供給さ
れるキャリヤーガスはスロート部4において相互流動し
合う条件にして最終的には噴射ノズル5より施工面に粉
体を噴射する。その際、キャリヤーガスの酸素濃度を下
げないで粉体供給器内を不活性雰囲気に保持するための
限界条件を確認した結果は以下のとおりであった。In the above powder feeder, the combustible carrier gas supplied by the supply pipe 7 is usually 5 to 10
kg / cm 2 G, and powder feeder 1
Is usually The positive pressure is maintained at about 5 to 1.0 kg / cm 2 G. Further, an inert gas is supplied into the powder tank 2 from the throat portion 4 for sealing and keeping pressure so that the carrier gas does not flow backward. Oxygen of about 20 to 30 Nm 3 / Hr is supplied as a combustion-supporting carrier gas. The inert gas supplied from the supply pipe 8 and the carrier gas supplied from the supply pipe 7 are made to mutually flow in the throat section 4, and finally the powder is sprayed from the spray nozzle 5 onto the construction surface. At that time, the results of confirming the limit conditions for keeping the inside of the powder feeder in the inert atmosphere without lowering the oxygen concentration of the carrier gas were as follows.
【0015】粉体供給器1およびスロート部4からキャ
リヤーガス供給管を経由して噴射ノズル6までの間を窒
素でパージする。パージ終了後に密封・保圧のための窒
素を5Nm3 /Hr供給した。Nitrogen is purged from the powder feeder 1 and the throat portion 4 to the injection nozzle 6 via the carrier gas supply pipe. After the completion of purging, 5 Nm 3 / Hr of nitrogen was supplied for sealing and holding pressure.
【0016】次に、キャリヤーガスとしての酸素を支燃
性キャリヤーガス供給管7から20Hm3 /Hr供給
し、直後にフィーダーを駆動して粉体を30〜50kg
/Hr流下・搬送し、噴射ノズル6から溶射施工面11
に溶射した。Next, oxygen as a carrier gas is supplied from the combustion-supporting carrier gas supply pipe 7 at 20 Hm 3 / Hr, and immediately after that, the feeder is driven to give powder of 30 to 50 kg.
/ Hr Flowing down / transporting, spraying nozzle 6 to sprayed surface 11
Sprayed on.
【0017】この間のフロート部4における雰囲気ガス
中の酸素温度は、キャリヤーガス流通直前の0%から流
通開始直後のピーク5%を経由して約30秒後には2%
レベルで安定した。During this period, the oxygen temperature in the atmospheric gas in the float 4 is 0% immediately before the carrier gas flows, passes through the peak 5% immediately after the start of the carrier gas flow, and reaches 2% after about 30 seconds.
Stable at the level.
【0018】このときの噴射ノズル6からの吐出ガス
は、供給容器内の密封・保圧に使用する不活性ガスは、
キャリヤーガスの1/4容積比であって、粉体供給器部
で可燃性粉体に接している雰囲気中の支燃性ガスは、瞬
間的には5%に達するものの、以後安定して2%レベル
を保っていた。この場合、使用する可燃性粉体として金
属シリコンを用いた例を示したが、この他金属アルミニ
ウム等のように活性度の高いものを対象とする場合に
も、粉体供給器1内の着火燃焼に対しての防止効果は十
分であった。The discharge gas from the injection nozzle 6 at this time is the inert gas used for sealing and holding pressure in the supply container,
The combustible gas in the atmosphere in contact with the combustible powder in the powder supply unit, which is 1/4 volume ratio of the carrier gas, instantaneously reaches 5%, but thereafter becomes stable at 2%. % Level was maintained. In this case, an example in which metallic silicon is used as the combustible powder to be used is shown. However, in the case of targeting other highly active substances such as metallic aluminum, the ignition in the powder feeder 1 is also performed. The effect of preventing combustion was sufficient.
【0019】実施例2 図1に示す粉体供給器1を使用した実施例1において、
密封・保圧のための窒素を2Nm3 /Hrとし、他の条
件はそのままにした場合、スロート部4の雰囲気ガス中
の酸素濃度は、キャリヤーガス流通直後の0%から流通
開始直後のピーク値35%を経由して約150秒後には
5%レベルで安定した。Example 2 In Example 1 using the powder feeder 1 shown in FIG.
When the nitrogen for sealing and holding pressure is 2 Nm 3 / Hr and the other conditions are left unchanged, the oxygen concentration in the atmosphere gas of the throat part 4 is 0% immediately after the carrier gas flows to the peak value immediately after the start of the carrier gas flow. After about 150 seconds via 35%, it stabilized at the 5% level.
【0020】このときの噴射ノズル6からの吐出ガス
は、供給器内の密封・保圧に使用する不活性ガスは、支
燃性キャリヤーガスの1/10容積比であって、粉体供
給器1内で可燃性粉体に接している雰囲気中の支燃性成
分濃度は、瞬間的には3%に達する。しかし、以後安定
して5%レベルを保っていた。この場合、使用する可燃
性粉体として金属シリコンを用いた例を示したが、この
他金属アルミニウム等のように活性度の高いものを対象
とする場合にも粉体供給器1内の着火燃焼に対しての防
止効果は十分であった。The discharge gas from the injection nozzle 6 at this time is such that the inert gas used for sealing and holding pressure in the feeder has a volume ratio of 1/10 of the combustion-supporting carrier gas, and the powder feeder In Example 1, the concentration of the combustion-supporting component in the atmosphere in contact with the combustible powder reaches 3% instantaneously. However, it remained stable at the 5% level thereafter. In this case, an example in which metallic silicon is used as the combustible powder to be used is shown. However, in the case of targeting other highly active substances such as metallic aluminum, the ignition and combustion in the powder feeder 1 is also performed. The prevention effect against
【0021】実施例3 実施例1および実施例2でのキャリヤーガス流通開始直
後の一時的な支燃性成分のピークは、スロート部4への
キャリヤーガスの一時的な拡散・逆流に起因することか
ら、このピークを生じさせないための限界として、密封
・保圧のための窒素をキャリヤーガス流通開始後から各
実施例1および実施例2でのスロート部4内の雰囲気ガ
ス中の酸素濃度が安定するまでの時間を10Nm3 /H
rとし、他の条件はそのままとした。スロート部4内の
雰囲気ガス中の酸素濃度は、キャリヤーガス流通の初期
から低位に安定し、このように密封・保圧のための窒素
をキャリヤーガス流の1/2容積比まで一時的に上昇さ
せることが、キャリヤーガス中への窒素混入量を少なく
して、且つ、粉体供給器部の安全性を高めるのに効果的
であった。Example 3 In Example 1 and Example 2, the temporary peak of the combustion-supporting component immediately after the start of the carrier gas flow was caused by the temporary diffusion / backflow of the carrier gas to the throat section 4. Therefore, as a limit to prevent the generation of this peak, the oxygen concentration in the atmosphere gas in the throat part 4 in each of Example 1 and Example 2 was stable after the start of the carrier gas flow of nitrogen for sealing and holding pressure. Time to do 10 Nm 3 / H
r, and other conditions were left unchanged. The oxygen concentration in the atmospheric gas in the throat section 4 is stabilized at a low level from the initial stage of carrier gas flow, and thus nitrogen for sealing and holding pressure temporarily rises to 1/2 volume ratio of the carrier gas flow. This was effective in reducing the amount of nitrogen mixed in the carrier gas and enhancing the safety of the powder feeder.
【0022】なお、使用した可燃性粉体は、実施例1、
2と同様に金属シリコンを用いたが、この他の金属アル
ミニウム等の活性度の高いものを対象とする場合にも、
粉体供給器1内の着火燃焼に対しての防止効果は充分で
あった。The combustible powder used was the same as in Example 1,
Metallic silicon was used in the same manner as in 2, but when other highly active materials such as metallic aluminum are used,
The effect of preventing ignition and combustion in the powder feeder 1 was sufficient.
【0023】以上のとおり、実施例1と実施例2のよう
に、スロート部4に生じる支燃性ガス濃度の一時的なピ
ークが過ぎて低位に安定したのち、あるいは、実施例3
に示すように不活性ガスを初期に増大せしめたのちに減
少せしめて、結果として噴射ノズル6の先端部での支燃
性ガス濃度を増大せしめたのち、粉体の供給を開始する
のが好都合である。しかしながら、実用に際しては、ス
ロート部4の微細な構造要件や使用粉体の特性、キャリ
ヤーガスの条件等にしたがって数値選定が可能である
が、粉体供給器内の密封・保圧に使用するガスをキャリ
ヤーガスの流通および粉体供給器の操作とリンクさせた
シーケンスによって制御することが好都合である。As described above, as in Examples 1 and 2, after the temporary peak of the combustion-supporting gas concentration generated in the throat section 4 passes and stabilizes at a low level, or in Example 3
It is convenient to start the powder supply after the inert gas is initially increased and then decreased, as a result, to increase the concentration of the combustion-supporting gas at the tip of the injection nozzle 6 as shown in FIG. Is. However, in practical use, it is possible to select numerical values according to the fine structural requirements of the throat section 4, the characteristics of the powder used, the conditions of the carrier gas, etc., but the gas used for sealing and holding pressure inside the powder feeder. Is conveniently controlled by a sequence linked to carrier gas flow and powder feeder operation.
【0024】[0024]
【発明の効果】本発明によって以下の効果を奏する。According to the present invention, the following effects can be obtained.
【0025】(1) 粉体供給器の密封・保圧用ガスと
して不活性ガスを使用することによって、粉体供給器内
における粉体が支燃性キャリヤーガスによる着火燃焼を
簡便に防止することができる。(1) By using an inert gas as a gas for sealing / holding pressure of the powder feeder, it is possible to easily prevent the powder in the powder feeder from being ignited and burned by the combustion-supporting carrier gas. it can.
【0026】(2) 使用する可燃性粉体と支燃性キャ
リヤーガスとの配合に応じて、粉体の供給器から導管部
への搬入領域を、先端ノズルの逆火によってタンク内に
おいて大きい爆発が誘発しない安全な雰囲気ガス成分に
制御できる。(2) Depending on the composition of the combustible powder and the combustion-supporting carrier gas used, a large explosion occurs in the carry-in region of the powder from the feeder to the conduit due to flashback of the tip nozzle in the tank. Can be controlled to a safe atmosphere gas component that does not induce.
【図1】 本発明の方法を実施するための装置例を示
す。FIG. 1 shows an example apparatus for carrying out the method of the invention.
1 粉体供給器 2 粉体タンク 3 フィー
ダー 4 スロート部 5 導管 6 噴射ノ
ズル 7 支燃性キャリヤーガス供給管 8 不活性
ガス供給パイプ 9 爆発口 10 放風弁 11 溶射
施工面1 Powder Supply Device 2 Powder Tank 3 Feeder 4 Throat 5 Conduit 6 Injection Nozzle 7 Combustible Carrier Gas Supply Pipe 8 Inert Gas Supply Pipe 9 Explosion Port 10 Blowoff Valve 11 Spraying Surface
Claims (3)
支燃性のキャリヤーガスを用いて導管内を搬送し、吐出
ノズルより施工面或いは型枠に噴射して着火・溶融した
耐火層を形成する耐火物溶射のための粉体供給方法にお
いて、吐出ノズルの前位置に供給混合粉体を収納するた
めの粉体供給器を設け、同供給器内を不活性ガスによっ
て密封し保圧することを特徴とする耐火物溶射のための
粉体供給方法。1. A mixed powder of a combustible powder and a refractory powder is conveyed in a conduit by using a combustion-supporting carrier gas, and jetted from a discharge nozzle onto a construction surface or a mold to ignite and melt. In a powder supply method for spraying a refractory material that forms a refractory layer, a powder supply device for storing the supply mixed powder is provided in front of the discharge nozzle, and the supply device is sealed with an inert gas. A powder feeding method for refractory thermal spraying, characterized in that the pressure is maintained.
活性ガスが、キャリヤーガスとして使用する支燃性ガス
の1/4容積比以下であることを特徴とする請求項1に
記載の耐火物溶射のための粉体供給方法。2. The inert gas used for sealing and holding pressure in the powder feeder is not more than 1/4 volume ratio of the combustion-supporting gas used as a carrier gas. A method for supplying a powder for thermal spraying of a refractory described.
活性ガスが、キャリヤーガスとして使用する支燃性ガス
の1/4容積比以下であって、この供給器へのキャリヤ
ーガスの流通開始から一定期間を1/2容積比以下とす
ることを特徴とする請求項1に記載の耐火物溶射のため
の粉体供給方法。3. The carrier gas to the powder feeder, wherein the inert gas used for sealing and holding pressure is less than 1/4 volume ratio of the combustion-supporting gas used as the carrier gas. The method for supplying powder for refractory thermal spraying according to claim 1, wherein a certain period from the start of circulation of the powder is set to be 1/2 volume ratio or less.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6248176A JPH08109461A (en) | 1994-10-13 | 1994-10-13 | Powder supply for thermal spraying of refractories |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP6248176A JPH08109461A (en) | 1994-10-13 | 1994-10-13 | Powder supply for thermal spraying of refractories |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH08109461A true JPH08109461A (en) | 1996-04-30 |
Family
ID=17174343
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP6248176A Pending JPH08109461A (en) | 1994-10-13 | 1994-10-13 | Powder supply for thermal spraying of refractories |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08109461A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007238977A (en) * | 2006-03-06 | 2007-09-20 | Nippon Tokushu Rozai Kk | Thermal spraying device |
JP2014176820A (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-25 | Shinagawa Refractories Co Ltd | Thermal spray coater |
-
1994
- 1994-10-13 JP JP6248176A patent/JPH08109461A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007238977A (en) * | 2006-03-06 | 2007-09-20 | Nippon Tokushu Rozai Kk | Thermal spraying device |
JP2014176820A (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-25 | Shinagawa Refractories Co Ltd | Thermal spray coater |
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