JPS5976615A - 鋼材の低圧デスケーリング方法 - Google Patents
鋼材の低圧デスケーリング方法Info
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- JPS5976615A JPS5976615A JP18614182A JP18614182A JPS5976615A JP S5976615 A JPS5976615 A JP S5976615A JP 18614182 A JP18614182 A JP 18614182A JP 18614182 A JP18614182 A JP 18614182A JP S5976615 A JPS5976615 A JP S5976615A
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- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 37
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- 239000000463 material Substances 0.000 title claims description 6
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- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims 1
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
- B21B45/04—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for de-scaling, e.g. by brushing
- B21B45/08—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for de-scaling, e.g. by brushing hydraulically
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は各種の圧延過程、例えばホットストリップミ
ルの粗圧延、仕り圧延、分塊圧延、丸棒圧延、形鋼圧延
など、あるいは熱処理のため（二加熱され、炉から抽出
された直後の、各種の熱間鋼材例えばシームレス鋼管等
の鋼管、厚板、丸棒その他の鋼材（二対する低圧デスケ
ーリング方法及びその装置に関するものである。
ルの粗圧延、仕り圧延、分塊圧延、丸棒圧延、形鋼圧延
など、あるいは熱処理のため（二加熱され、炉から抽出
された直後の、各種の熱間鋼材例えばシームレス鋼管等
の鋼管、厚板、丸棒その他の鋼材（二対する低圧デスケ
ーリング方法及びその装置に関するものである。
本発明においては、シームレス鋼管の熱処理金側に具体
的Ｃ二詳述する。しかし、本発明の経済的かつ効果的な
デスケーリング方法は、鋼旨の熱処理過程のみでなく、
広く圧延過程や鋼管以外の熱処理過程にも適用できるも
のである。
的Ｃ二詳述する。しかし、本発明の経済的かつ効果的な
デスケーリング方法は、鋼旨の熱処理過程のみでなく、
広く圧延過程や鋼管以外の熱処理過程にも適用できるも
のである。
近年、シームレス鋼管は品質の高級化に対する要求の増
大（二とも゛ない、焼入れあるいは調質などの熱処理の
比率が次第に高まってきている。焼入れ装置の一つに外
面リング冷却装置があり、この装置は、焼入れ温度以上
に加熱されたのち炉から搬出された鋼管全、水冷ノズル
とピンチロールが交互に配置された装置の中を通過させ
ることによって外面からの焼入れを行なうものである。
大（二とも゛ない、焼入れあるいは調質などの熱処理の
比率が次第に高まってきている。焼入れ装置の一つに外
面リング冷却装置があり、この装置は、焼入れ温度以上
に加熱されたのち炉から搬出された鋼管全、水冷ノズル
とピンチロールが交互に配置された装置の中を通過させ
ることによって外面からの焼入れを行なうものである。
この焼入れ過程において鋼管に曲がりが生ずると、鋼管
の水冷ノズルあるいはピンチロールに対するつつかけの
ために運転を停止せざるを得なかったり、焼入れ装＃を
出たあとの搬送、ハンドリングのトラブルの原因となっ
たり、真直度不良等の品質上の問題となる。又、もう−
〇の問題として焼入れに伴なう真円度不良があり、これ
は製品品質に著しい悪影響を与えている。
の水冷ノズルあるいはピンチロールに対するつつかけの
ために運転を停止せざるを得なかったり、焼入れ装＃を
出たあとの搬送、ハンドリングのトラブルの原因となっ
たり、真直度不良等の品質上の問題となる。又、もう−
〇の問題として焼入れに伴なう真円度不良があり、これ
は製品品質に著しい悪影響を与えている。
焼入れによる鋼管のこれらの曲シや真円度不良等のいわ
ゆる「焼入ひずみ」の原因には、炉加熱の際のスキッド
マークあるいは鋼管上部と下部の加熱条件の相違にとも
なう偏熱、水冷ゾーンにおけるノズルからの流量、圧力
の偏差にともなう偏冷却、圧延時の鋼管の偏肉などが考
えら）するが、中でも最も大きな原因となっているもの
にミルスケールと加熱炉内で鋼管表面（二生成付着する
スケールがある。スケールのない鋼管表面の熱伝達係数
は高（焼入能力も大きいが、一方スケールが付着した鋼
管表面の熱伝達係数は著しく悪くなる。
ゆる「焼入ひずみ」の原因には、炉加熱の際のスキッド
マークあるいは鋼管上部と下部の加熱条件の相違にとも
なう偏熱、水冷ゾーンにおけるノズルからの流量、圧力
の偏差にともなう偏冷却、圧延時の鋼管の偏肉などが考
えら）するが、中でも最も大きな原因となっているもの
にミルスケールと加熱炉内で鋼管表面（二生成付着する
スケールがある。スケールのない鋼管表面の熱伝達係数
は高（焼入能力も大きいが、一方スケールが付着した鋼
管表面の熱伝達係数は著しく悪くなる。
外部から強冷を受ける鋼管は肉厚方向の伝熱に比べて円
周方向の伝熱が少ないため、同一鋼管表面においてスケ
ールのない部分とスケールの付着した部分が混在すると
、スケールのない部分は内面まで急冷される一方でスケ
ールの付着した部分は、内面まで比較的ゆっくりした冷
却が行なわれる。
周方向の伝熱が少ないため、同一鋼管表面においてスケ
ールのない部分とスケールの付着した部分が混在すると
、スケールのない部分は内面まで急冷される一方でスケ
ールの付着した部分は、内面まで比較的ゆっくりした冷
却が行なわれる。
この鋼管内部の温度降下の時間的なずれはマルテンサイ
ト変態【二よる変態膨張の時間的なずれとなって残留ひ
ずみを生み出し、鋼管の曲りや真円度不良となるのであ
る。
ト変態【二よる変態膨張の時間的なずれとなって残留ひ
ずみを生み出し、鋼管の曲りや真円度不良となるのであ
る。
本発明はと述したスケールによる曲りや真円度不良を防
止するためのデスケルリング方法とリング冷却の直前に
デスケーリング装置を設けた外面リング焼入れ装置のう
ちのデスケーリング装置に関わるもので、スケール剥離
能力が大きくかつ低コストのデスケーリング方法とその
装置を提供するものである。
止するためのデスケルリング方法とリング冷却の直前に
デスケーリング装置を設けた外面リング焼入れ装置のう
ちのデスケーリング装置に関わるもので、スケール剥離
能力が大きくかつ低コストのデスケーリング方法とその
装置を提供するものである。
従来のデスケーリング方法は、１つのリング型ヘッダー
で各種のサイズの鋼管に適用するために、また、少ない
個数のノズルで全鋼管表面をカバーする必要からノズル
チップと鋼管表面の間の距離、すなわちノズル面間距離
は１５０ ｍｕμ上であったために、衝撃力が小さく、
デスケーリング効果が余り大きくなかった。それ故デス
ケーリング効果を大きくするために１５ ’Ｏ〜２５０
ｋｆ／ｃｍ２Ｇもの吐出圧力の超高圧ポンプが設置さ
れていた。このため、ポンプが高価であシ且っ消費電力
が大きい欠点があった。
で各種のサイズの鋼管に適用するために、また、少ない
個数のノズルで全鋼管表面をカバーする必要からノズル
チップと鋼管表面の間の距離、すなわちノズル面間距離
は１５０ ｍｕμ上であったために、衝撃力が小さく、
デスケーリング効果が余り大きくなかった。それ故デス
ケーリング効果を大きくするために１５ ’Ｏ〜２５０
ｋｆ／ｃｍ２Ｇもの吐出圧力の超高圧ポンプが設置さ
れていた。このため、ポンプが高価であシ且っ消費電力
が大きい欠点があった。
本発明者らはデスケーリング水の衝撃圧を直接測定した
結果、衝撃圧（Ｐｓ）は下式で表わされることがわかっ
た。
結果、衝撃圧（Ｐｓ）は下式で表わされることがわかっ
た。
０．６３ α ２．ｏ５
Ｐｓ ＝ ｋＩＩＰＯ”Ｑ ／ｈ
ここで
Ｐ５： 衝撃圧 （ｋＰ／６ｎ２）Ｐｏ： ヘッ
ダー噴出圧力 （ｋＰ／ｃｍ２）Ｑ ： ノズル吐出流
酸 Ｃ６／−１め）ｈ ： ノズル面間距離 （朋） ｋ、α： 定数 ノズルとの距離ヲ１／２にすると噴出圧力を約１／１０
に低圧化可能。
ダー噴出圧力 （ｋＰ／ｃｍ２）Ｑ ： ノズル吐出流
酸 Ｃ６／−１め）ｈ ： ノズル面間距離 （朋） ｋ、α： 定数 ノズルとの距離ヲ１／２にすると噴出圧力を約１／１０
に低圧化可能。
２）同一ノズルで、ノズルとの距離のみ？ｌ／２にする
と噴出圧力を約１／ ３．４に低圧化可能ということが
判明した。第１図に吐出水量、ヘッダー噴出圧力を同一
にした場合の、面間距離りと衝撃圧Ｐｓの関係全示す。
と噴出圧力を約１／ ３．４に低圧化可能ということが
判明した。第１図に吐出水量、ヘッダー噴出圧力を同一
にした場合の、面間距離りと衝撃圧Ｐｓの関係全示す。
次に、本発明者等は焼入面がりに対するデスケーリング
の効果及びその透面条件について系統的に究明し、その
代表的結果の１例を第２図に示した。第２図を基に鋼管
の製造工程、熱処理等の工業的諸操業条件を勘案すると
、デスケーリングの時に必要な衝撃力は４〜３０ ｋ７
７ｃｍ”程度で十分である。Ｊ４ ｋｆ／ｃｍ２以下の
衝撃力では焼入面がり防止効果は殆んどない。また、３
０ ｋＰ／ｃｍ２以上の衝撃力電力えても焼入面がり防
止効果はそれ以上増大しない。
の効果及びその透面条件について系統的に究明し、その
代表的結果の１例を第２図に示した。第２図を基に鋼管
の製造工程、熱処理等の工業的諸操業条件を勘案すると
、デスケーリングの時に必要な衝撃力は４〜３０ ｋ７
７ｃｍ”程度で十分である。Ｊ４ ｋｆ／ｃｍ２以下の
衝撃力では焼入面がり防止効果は殆んどない。また、３
０ ｋＰ／ｃｍ２以上の衝撃力電力えても焼入面がり防
止効果はそれ以上増大しない。
４〜：３０ ｋｌ／ｃｍ２の衝撃力を確保するの（：必
要なノズル噴出子方及び面間距離の組合せを実験的に検
討した結果、経済的な範囲はノズル噴出圧力１５〜８０
ｋｆ／ｃｍ２Ｇ 、面間距離２５−１００１１１１Ｒ
が適当であることが判明した。２５ｍｍ以下の面間距離
にノズルを接近させると、１個のノズルでカバ−できる
範囲が狭（なるため、ノズル個数が著しく増え、天険の
水箪ヲ必要とし省エネルギーの観点から不利である。ま
た］、 ＯＯｍｍ以上の面間距離では４ ｋｌ／ｃｍ２
以上の衝撃力の確保が困難であるため、８０ ｋ！ｌ−
７ｃｍ２Ｇ以上の高いノズル噴出圧力を必要とし、超高
圧ポンプが必要になり、同じく省エネルギーの観点から
不利である。
要なノズル噴出子方及び面間距離の組合せを実験的に検
討した結果、経済的な範囲はノズル噴出圧力１５〜８０
ｋｆ／ｃｍ２Ｇ 、面間距離２５−１００１１１１Ｒ
が適当であることが判明した。２５ｍｍ以下の面間距離
にノズルを接近させると、１個のノズルでカバ−できる
範囲が狭（なるため、ノズル個数が著しく増え、天険の
水箪ヲ必要とし省エネルギーの観点から不利である。ま
た］、 ＯＯｍｍ以上の面間距離では４ ｋｌ／ｃｍ２
以上の衝撃力の確保が困難であるため、８０ ｋ！ｌ−
７ｃｍ２Ｇ以上の高いノズル噴出圧力を必要とし、超高
圧ポンプが必要になり、同じく省エネルギーの観点から
不利である。
本発明の骨子は、以上の知見に基づき経済的かつ効率的
なデスケーリング方法全提供すること、及びデスケーリ
ングされる鋼管の軸中心に対し゛てノズルチップの位置
を可変とすることによって任意の径の鋼管に対して、鋼
管表面とノズルチップの距離すなわち面間距離を任意に
設定しうるデスケーリング装置を考案したことにある。
なデスケーリング方法全提供すること、及びデスケーリ
ングされる鋼管の軸中心に対し゛てノズルチップの位置
を可変とすることによって任意の径の鋼管に対して、鋼
管表面とノズルチップの距離すなわち面間距離を任意に
設定しうるデスケーリング装置を考案したことにある。
以下、装置の一実施例に基づいて詳細に説明する。
第３図は本発明Ｃ二よるデスケーリング装置の横断面図
、第４図はヘッダ一部拡大図、第５図は正面図を示す。
、第４図はヘッダ一部拡大図、第５図は正面図を示す。
ノズルヘッダー１内に、ノズル内筒２がデスケーリング
される鋼管１１の軸中心に対して摺動自在ζ二設置され
ている。ノズル内筒２（二は開孔部すが設けられておシ
、ノズルヘッダー内の水はノズル内筒２の位置にかかわ
らずノズル内節内に供給される。ノズル内筒２の先端（
−設けられたデスク用ノズルチップ３よりデスケ水の噴
射を行ない鋼管ａのデスケーリングが行なわれる。ノズ
ル内筒２の端部にノズル内筒ガイドフレーム４があり、
該ガイドフレーム４０両端（二取り付けられたローラー
５は、面板６のガイド孔Ｃにガイドされている。面板６
はノズルヘッダー１の面板ガイド溝７に沿ってノズルヘ
ッダーに対して回転可能な構造となっている。ノズルへ
ラダーは支柱８を介して昇降架台９に支承され、昇降架
台９」二には油圧モーター１０により駆動されるウオー
ム１１が上架されている。またウオーム１１は、面板６
の外周に設けられた歯車１２と噛み合っている。昇降架
台９は、ペースｊ３上の油圧モータート１０回転により
、ウオームジヤツキ１５ヲ介して昇降する。
される鋼管１１の軸中心に対して摺動自在ζ二設置され
ている。ノズル内筒２（二は開孔部すが設けられておシ
、ノズルヘッダー内の水はノズル内筒２の位置にかかわ
らずノズル内節内に供給される。ノズル内筒２の先端（
−設けられたデスク用ノズルチップ３よりデスケ水の噴
射を行ない鋼管ａのデスケーリングが行なわれる。ノズ
ル内筒２の端部にノズル内筒ガイドフレーム４があり、
該ガイドフレーム４０両端（二取り付けられたローラー
５は、面板６のガイド孔Ｃにガイドされている。面板６
はノズルヘッダー１の面板ガイド溝７に沿ってノズルヘ
ッダーに対して回転可能な構造となっている。ノズルへ
ラダーは支柱８を介して昇降架台９に支承され、昇降架
台９」二には油圧モーター１０により駆動されるウオー
ム１１が上架されている。またウオーム１１は、面板６
の外周に設けられた歯車１２と噛み合っている。昇降架
台９は、ペースｊ３上の油圧モータート１０回転により
、ウオームジヤツキ１５ヲ介して昇降する。
次に、本装置の動作全説明する。鋼管ａのサイズが変わ
ったり、あるいはスクールの剥層状況からノズルチップ
３の位置を変更する必要が生した場合には、まず昇降架
台９上の油圧モータ−１０ヲ回転させる。油圧モーター
１０（二直結されたウオーム１１の回転により、歯車１
２ヲ介して面板６がノズルヘッダー１に対して相対的に
回転する。面板内に設けられたガイド孔Ｃは、位置によ
って軸中心までの距離が変わるようにらせん状にあるい
は傾斜して用意されているので面板が回転するとローラ
ー５を介してノズル円筒２は鋼管の軸中心方向に移動し
、ノズルチップ３の位置を任意に設定できるのである。
ったり、あるいはスクールの剥層状況からノズルチップ
３の位置を変更する必要が生した場合には、まず昇降架
台９上の油圧モータ−１０ヲ回転させる。油圧モーター
１０（二直結されたウオーム１１の回転により、歯車１
２ヲ介して面板６がノズルヘッダー１に対して相対的に
回転する。面板内に設けられたガイド孔Ｃは、位置によ
って軸中心までの距離が変わるようにらせん状にあるい
は傾斜して用意されているので面板が回転するとローラ
ー５を介してノズル円筒２は鋼管の軸中心方向に移動し
、ノズルチップ３の位置を任意に設定できるのである。
以上、本発明の装置と方法を用いれば鋼管表面とノズル
チップの距離全迅速かつ任意（二設定できることにより
、■ヘッダー供給圧が１５〜８０ ｋｊｉ／１Ｍ２とい
った比較的低圧の場合でも高圧と同等の衝撃正金うるこ
とかできる、■ヘッダー供給圧が高い場合は、より一層
大きな衝撃圧を全サイズにわたって均等（二うろことが
できる、などの効果があり、その省エネルギー効果、デ
スケーリング能力向上効果、設備費削減効果には多大な
ものう１ある。また本発明の面間距離可変デスケーリン
グ法は前記の通り各種の圧延工程等のデスケーリングや
、多段デスケーリングにも適用可能である。
チップの距離全迅速かつ任意（二設定できることにより
、■ヘッダー供給圧が１５〜８０ ｋｊｉ／１Ｍ２とい
った比較的低圧の場合でも高圧と同等の衝撃正金うるこ
とかできる、■ヘッダー供給圧が高い場合は、より一層
大きな衝撃圧を全サイズにわたって均等（二うろことが
できる、などの効果があり、その省エネルギー効果、デ
スケーリング能力向上効果、設備費削減効果には多大な
ものう１ある。また本発明の面間距離可変デスケーリン
グ法は前記の通り各種の圧延工程等のデスケーリングや
、多段デスケーリングにも適用可能である。
第１図はノズル面間距離と衝（ＩＶ圧の関係を示すグラ
フ、第２図は外面焼入時の曲がりに及ぼすデスケーリン
グ衝撃力の効果と０□濃度の効果を示すグラフである。 第３図は本発明によるデスケーリング装置（一実施例）
の側面図、第４図はヘッダ一部拡大図、第５図は正面図
である。 ■・・・ノズルヘッダー、 ２・・−ノズル内面、３
・・・ノズルチップ、 ４・・・ノズル内筒ガイドフ
レーム、 ５・・・ローラー、 ６・・−面板、
７・・面板ガイド部、 ８・・・支柱、 ９・・
昇降架台、 １０・・・油圧モーター、ｌｌ・・ウオー
ム、 Ｊ２・・・歯車、１３・・ペース、１４・・・油
圧モーター、１５・・・ウオームジヤツキ、 ２ビ・
・鋼管、 １）・・内筒開孔部、し・・−ガイド孔 特許出願人代理人 弁理士 矢 葺 知 之 （ほか１名） 第 １ 図 ５０ １００ １５０ 面ｒ１ｘｃ＊良！Ｌ（□、） 第 響 ０２凛列〔（カロ宍へ′ＪＰ西）、５４第３図 第４図 第５図
フ、第２図は外面焼入時の曲がりに及ぼすデスケーリン
グ衝撃力の効果と０□濃度の効果を示すグラフである。 第３図は本発明によるデスケーリング装置（一実施例）
の側面図、第４図はヘッダ一部拡大図、第５図は正面図
である。 ■・・・ノズルヘッダー、 ２・・−ノズル内面、３
・・・ノズルチップ、 ４・・・ノズル内筒ガイドフ
レーム、 ５・・・ローラー、 ６・・−面板、
７・・面板ガイド部、 ８・・・支柱、 ９・・
昇降架台、 １０・・・油圧モーター、ｌｌ・・ウオー
ム、 Ｊ２・・・歯車、１３・・ペース、１４・・・油
圧モーター、１５・・・ウオームジヤツキ、 ２ビ・
・鋼管、 １）・・内筒開孔部、し・・−ガイド孔 特許出願人代理人 弁理士 矢 葺 知 之 （ほか１名） 第 １ 図 ５０ １００ １５０ 面ｒ１ｘｃ＊良！Ｌ（□、） 第 響 ０２凛列〔（カロ宍へ′ＪＰ西）、５４第３図 第４図 第５図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ■、 ノズルからの噴出水圧力が１５〜８０ ｋｆ／ｃ
ｒｎ２Ｇ 。 よって、噴出水の被デスケーリング面に対する衝撃力を
４〜３０ ｋ、ｐ／１ｙｎ２としたことを特徴とする銅
相の低圧デスケーリング方法。 ２、 中央に鋼材の通過空間を形成させたヘラグーに、
鋼材の外面に沿う方向へ所定間隔をおいて複数個のノズ
ルチップを並役し、該ノズル群を鋼材の外面・＼向は進
退自在とし、鋼材表面とノズルチップの先端面との距離
全選定し低圧デスケーリングを可能としてなるデスケー
リング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18614182A JPS5976615A (ja) | 1982-10-25 | 1982-10-25 | 鋼材の低圧デスケーリング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18614182A JPS5976615A (ja) | 1982-10-25 | 1982-10-25 | 鋼材の低圧デスケーリング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5976615A true JPS5976615A (ja) | 1984-05-01 |
| JPH0371203B2 JPH0371203B2 (ja) | 1991-11-12 |
Family
ID=16183090
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18614182A Granted JPS5976615A (ja) | 1982-10-25 | 1982-10-25 | 鋼材の低圧デスケーリング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5976615A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62179110U (ja) * | 1986-04-30 | 1987-11-13 | ||
| EP2028290A1 (fr) * | 2007-08-21 | 2009-02-25 | ArcelorMittal France | Procédé et équipement de décalaminage secondaire des bandes métalliques par projection d'eau à basse pression hydraulique |
| JP2011214037A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Koyo Thermo System Kk | 焼入装置 |
| DE102012214298A1 (de) | 2012-08-10 | 2014-02-13 | Sms Siemag Ag | Verfahren zur Reinigung und/oder Entzunderung einer Bramme oder eines Vorbandes mittels eines Zunderwäschers und Zunderwäscher |
| CN109112273A (zh) * | 2018-10-31 | 2019-01-01 | 重庆市瑞轩豪邦新型建材有限公司 | 一种建材的生产设备 |
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Citations (1)
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-
1982
- 1982-10-25 JP JP18614182A patent/JPS5976615A/ja active Granted
Patent Citations (1)
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