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DD280128A1 - METHOD FOR CONTROLLING AND REGULATING THE OTC SUBSTITUTE COMPOSITION IN CONTINUOUS STORAGE EQUIPMENT - Google Patents

METHOD FOR CONTROLLING AND REGULATING THE OTC SUBSTITUTE COMPOSITION IN CONTINUOUS STORAGE EQUIPMENT Download PDF

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Publication number
DD280128A1
DD280128A1 DD32602789A DD32602789A DD280128A1 DD 280128 A1 DD280128 A1 DD 280128A1 DD 32602789 A DD32602789 A DD 32602789A DD 32602789 A DD32602789 A DD 32602789A DD 280128 A1 DD280128 A1 DD 280128A1
Authority
DD
German Democratic Republic
Prior art keywords
pickling
composition
addition
bath
control
Prior art date
Application number
DD32602789A
Other languages
German (de)
Inventor
Peter Foerster
Frank Hellmiss
Annelie Beyer
Peter Kirchner
Dieter Lange
Original Assignee
Bandstahlkombinat Matern Veb
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bandstahlkombinat Matern Veb filed Critical Bandstahlkombinat Matern Veb
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    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
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    • C23G3/02—Apparatus for cleaning or pickling metallic material for cleaning wires, strips, filaments continuously
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung und Kontrolle der oertlichen Beizmittelzusammensetzung in Beizanlagen fuer das Beizen von metallischen Baendern und zur Regelung der Beizmittelzugabe in derartigen Beizanlagen. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe durch ein Verfahren geloest, dass von der Beizbadkonzentration auftretende Abweichungen durch eine gleichzeitige Zugabe von gleichen Beizmittelmengen in allen Beizbecken regelt, wobei die Konzentration und Temperatur des Beizmittels an allen Zugabepunkten gleich ist.The invention relates to a method for the determination and control of the local dressing composition in pickling plants for the pickling of metallic bands and for the control of the addition of pickling agent in such pickling plants. According to the invention, the object is achieved by a method that regulates deviations from the pickling bath concentration by a simultaneous addition of equal amounts of seed in all pickling tanks, the concentration and temperature of the pickling agent being the same at all addition points.

Description

Von einem stationären Ausgangszustand der Beizmittelparameter wird an einem Punkt des Beizbades eine die Beizmittelzusammensetzung beschreibende physikalische Größe (im folgenden physikalische Größe genannt) gemessen, die in ihrem Wert zu jedem anderen Punkt über die Beizbadlänge differiert.From a stationary initial state of the pickling agent parameters, at a point of the pickling bath, a physical quantity describing the pickling composition (hereinafter referred to as physical quantity) is measured, the value of which differs at any other point over the pickling bath length.

Die Kenntnis des Beizbadkonzentrationsniveaus und der bekannten Wertdifferenz einer die Beizmittelzusammensetzung beschreibenden physikalischen Größe (Dichte oder Leitfähigkeit) im stationären Ausgangszustand ermöglicht es, die Beizmittelzusammensetzung in jedem Punkt über die gesamte Beizbadlänge zu ermitteln.Knowing the pickling bath concentration level and the known difference in value of a physical quantity (density or conductivity) in the stationary starting state describing the pickling composition makes it possible to determine the pickling composition at any point over the entire pickling bath length.

Das Beizbadkonzentrationsniveau im stationären Zustand zeichnet sich durch eine konstante Gesamtkonzentration, die nur um den Betrag der Beizmittelverluste abweicht, aus. Der Beizangriff auf das zu beizende Material nimmt für jede Beizmittelzusammensetüung einen bestimmten Wert an. Dieser ändert sich auf Grund der Materialauflösung und des Beizmittelverbrauches an jedem Punkt des Beizbades proportional. Damit bleiben die örtlichen Differenzen der physikalischen Größe gleich. Durch das zu beizende Material werden somit keine zeitlichen Änderungen in das Beizbad eingebracht. Tritt an irgendeinem Punkt des Beizbades eine zeitliche Änderung der physikalischen Größe auf, kommt es zur Änderung dieser Differenz.The pickling bath concentration level in the stationary state is characterized by a constant total concentration, which deviates only by the amount of pickling agent losses. The pickling attack on the material to be pickled assumes a specific value for each pickling composition. This changes proportionally at each point of the pickling bath due to the material dissolution and the pickling agent consumption. Thus, the local differences of physical size remain the same. By the material to be picked so no changes in time are introduced into the pickling bath. Occurs at any point of the pickling bath, a temporal change in the physical size, it comes to changing this difference.

Durch eine gleichzeitig gleichmäßige Beizmittelzugabe in jedem Beizbecken kann eine zeitliche Änderung vermieden werden, wobei Menge, Zusammensetzung und Temperatur in allen Zugabepunkten ebenfalls gleich sind.By simultaneously uniform addition of pickling agent in each pickling tank, a temporal change can be avoided, with the amount, composition and temperature in all addition points are also the same.

Zwar ändert sich die Beizmittelzusammensetzung des Beizbades insgesamt, die Differenzen der besagten physikalischen Größe bleiben jedoch unverändert. Über die nur an einem Punkt des Bades gemessene physikalische Größe kann die Beizsäurezusammensetzung an jedem anderen Punkt des Beizbades ermittelt werden. Somit ist über einen kontinuierlich gemessenen Wert an jedem Punkt über die Beizbadlänge die aktuelle Beizmittelzusammensetzung bestimmbar. Ausgehend von der bekannten Beizmittelzusammensetzung und der bekannten örtlichen Differenz der physikalischen Größe kann nach einem vorgegebenen Sollwert für die Beizmittelzusammensetzung solange die Beizmittelzugabe entsprechend des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgen, bis der Sollwert der physikalischen Größe an der Meßstelle erreicht ist.Although the pickling composition of the pickling bath changes as a whole, the differences of said physical quantity remain unchanged. The physical acid composition measured at only one point in the bath can be determined at any other point in the pickling bath. Thus, the current pickling composition can be determined via a continuously measured value at any point over the pickling bath length. Starting from the known pickling composition and the known local difference of the physical quantity, the pickling agent addition according to the method according to the invention can be carried out according to a predetermined desired value for the pickling composition until the desired value of the physical quantity at the measuring point has been reached.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Hierzu zeigt:The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. This shows:

Fig. 1: Arbeitslinie an einer BeizanlageFig. 1: working line at a pickling plant

An einer Salzsäurehorizontalbeizanlage, die aus vier kasküdenförmig hintereinander angeordneten Beizbecken einer Gesamtlänge von 100 m besteht, wird Warmband aus unlegierten, kohlenstoffarmen Stählen gebeizt. Die Beizsäure durchströmt das Beizbad entgegen der Durchlaufrichtung des Warmbandes. Der bekannte stationäre Ausgangszustand der Säurekonzentration, der durch die Konzentration von freier Salzsäure und Eisen) lchlorid über die Badlänge bestimmt ist, liegt auf der Geraden 1 im Bild 1, die der säurcseitigcn Arbeitslinie der Beize entspricht.Hot strip made of unalloyed, low-carbon steels is pickled on a hydrochloric acid pickling plant, which consists of four pickling tanks of a total length of 100 m arranged one behind the other in cascade. The pickling acid flows through the pickling bath counter to the passage direction of the hot strip. The known stationary initial state of the acid concentration, which is determined by the concentration of free hydrochloric acid and iron chloride over the bath length, lies on the straight line 1 in FIG. 1, which corresponds to the acidic working line of the pickling.

Der Anstieg dieser Geraden ist nicht gleich dem Anstieg der Linien gleicher Gesamtsäurekonzentration (Äquivalenzlinien), weil durch die Temperatur der Beizsäure von 8O0C Verdunstungsverluste auftreten. Die Arbeitslinie liegt in der Nähe der Äquivalenzlinie eit ier Gesamtsäurekonzentration von 200g/l. Sie schneidet Äquivalenzlinien und Linien gleicher Dichte, so daß jeder Punkt der Arbeitslinie gleichzeitig auf einer Äquivalenzlinie und einer Dichtelinie liegt, wobei die Kenntnis des Schnittpunktes zweier Linien für die eindeutige Besümmung des Punktes ausreicht.The rise of this straight line is not equal to the increase in the lines of equal total acid concentration (equivalence lines), because by the temperature of the pickling acid of 8O 0 C evaporation losses occur. The working line is close to the equivalence line of total acid concentration of 200g / l. It intersects equivalence lines and lines of equal density such that each point of the working line lies simultaneously on an equivalence line and a density line, the knowledge of the intersection of two lines being sufficient for the unique curvature of the point.

In der Mitte der Anlage, über die Beizbadlänge gesehen, befindet sich eine Meßsteile an der kontinuierlich die Dichte der Säure gemessen wird. Weiterhin ist die Beziehung zwischen der Dichte an der Meßstelle_po(xo) und der Dichte an allen anderen Punkten der BarilüiigeIn the middle of the plant, seen over the pickling bath length, there is a measuring section on which the density of the acid is continuously measured. Furthermore, the relationship between the density at the measuring point_p o (xo) and the density at all other points is barby

j) -JJ0 = 0,0323 (x - X0)'453 + 5,434 (x - X0)1004 - 3,07 (x - X0)1'29 (1) j) -JJ 0 = 0.0323 (x - X 0 ) ' 453 + 5.434 (x - X 0 ) 1004 - 3.07 (x - X 0 ) 1 ' 29 (1)

bekannt.known.

An der Meßstelle, die X0 = 50,9mvomEndedes4.Beizbeckens entfernt ist, wird eineDichtepo = 1159g/lgemessen. Mittelsder Beziehung (1) werden die Dichten (x) an weiteren Punkten des Beizbades bestimmt. Zum Vergleich wi -den an diesen Punkten nochmals die Dichten gemessen.At the measuring point, which is X 0 = 50.9m from the end of the 4 stubs, a density of po = 1159g / l is measured. By means of the relation (1), the densities (x) are determined at further points of the pickling bath. For comparison, the densities were again measured at these points.

Tabelle 1 zeigt den Vergleich:Table 1 shows the comparison:

Tiballe 1: Vergleich der aus p0 bestimmten Dichten o(x) mit den gemessonen Dichtenp(x)Tiballe 1: Comparison of the densities o (x) determined from p 0 with the measured densities p (x)

Abstand α vom Ende des Dichtep(x) aus po bestimmt Dichte ö(x), gemessenDistance α from the end of the density p (x) from po determines density ö (x), measured

4. Beizbeckens an dor Stelle χ4. Pickling tank at the place χ

inm in g/l in g/linm in g / l in g / l

100 1 190 1 190100 1 190 1 190

77 1 184 1 18477 1 184 1 184

55 1 105 1 16655 1 105 1 166

47 1151 115147 1151 1151

14 1 12a 113314 1 12a 1133

0 1 127 1 1300 1 127 1 130

Mit Hilfe der Arbeitslinie und den Dichtewerten wird anschließend die Saurezusammensetzung ermittelt.The acid composition is then determined with the aid of the working line and the density values.

Tabelle 2: Vergleich der Säurezusammensetzung fürp(x), ausp0 bestimmt undya(x) aus MeßwertenTable 2: Comparison of the acid composition for p (x), ausp 0 determined undya (x) from measured values

Abstand χ vom Ende desDistance χ from the end of freie HCI Fe2*free HCI Fe 2 * bestimmt)certainly) 9999 ;|Fe; | Fe ing/ling / l 4. Beizbeckens4. Beizbeckens (aus po(from po ing/ling / l 9393 (aus Messungen bestimmt)(determined from measurements) 9999 inminm 7474 9393 100100 7171 6060 7171 7575 7777 8080 3939 8080 6060 5555 106106 3737 105105 4343 4747 125125 125125 4040 1414 156156 151151 OO 159159 15b15b

Wird nun gefordert, die Konzentration der Eisenionen am Säureauslauf (x = 100 m) auf 80g/l zu senken, wird dies durch Zugabe von Salzsäure einer Gesamtkonzentration von 200g/l gesteuert, wobei dies zweckmäßigerweise Salzsäure mit sehr geringem Eisenionengehalt sein sollte. Damit das Beizbad im stationären Zustand bleibt und sich die Säureaggressivität über die Badlänge proportional ändert, wird in allen Beizbecken gleichzeitig Säure gleicher Konzentration und Temperatur in der gleichen Menge eingegeben. Dadurch wird gewährleistet, daß die Differenz/ -poi* - Xo) konstant bleibt. Es ändert sich zwar die Säurezusammensetzung, aber überall um den gleichen Betrag in die gleiche Richtung.If it is now required to reduce the concentration of iron ions at the acid outlet (x = 100 m) to 80 g / l, this is controlled by addition of hydrochloric acid of a total concentration of 200 g / l, which should expediently be hydrochloric acid with very low iron ion content. So that the pickling bath remains stationary and the acid aggressiveness changes proportionally over the length of the bath, acid of the same concentration and temperature in the same amount is simultaneously introduced in all pickling tanks. This ensures that the difference / -poi * - Xo) remains constant. It changes the acid composition, but everywhere by the same amount in the same direction.

Mit der Änderung der Säurezusammensetzung ändert sich auch die Säureaggressivität, aber ebenfalls überall proportional, se daß auch in dieser Beziehung ein stationärer Zustand beibehalten wird. Die Banddurchlaufgeschwindigkeit muß der veränderten Säureaggressivität angepaßt werden.With the change in the acid composition, the acid aggressiveness changes, but also proportionally everywhere, that a steady state is maintained in this respect. The tape speed must be adapted to the changed acid aggressiveness.

Regelung der Säurezugabe in den 4 Becken:Regulation of acid addition in the 4 basins:

Durch die Vorgabe der angestrebten Eisenionenkonzentration und die einzuhaltende Gesamtsäurekonzentration wird die neue DichteBy specifying the desired iron ion concentration and the total acid concentration to be maintained becomes the new density

pU = 100m) bestimmt: /(X = 100m) = 1171 g/l pU = 100 m ): / (X = 100 m ) = 1171 g / l

Da durch die Zugabe von Säure gleicher Parameter und gleicher Menge in alle vier Beizbecken gleichzeitig die Differenz ρ -poix - Xo) immer gleich bleibt, kann mit p(x = 100m) sofort auch das als zu messender Sollwert anzustrebende po(xo) bestimmt werden:Since the difference ρ -poix - Xo always remains the same due to the addition of acid of the same parameters and the same amount in all four pickling tanks, p (x = 100m) can be used to immediately determine the desired p o (xo) to be measured become:

pßPSS

J)0 = 1140g/l J) 0 = 1140g / l

Mittels po und der Beziehung (1) können auch die weiteren aktuellen p(x) bestimmt werden. Die Säurezugabe bleibt solange geöffnet, bis an der Stelle v.o der neue Wert von p0 = 1140g/l erreicht wird. Der Saureablauf bleibt dabei immer offen.By means of po and the relation (1) the other actual p (x) can also be determined. The acid addition remains open until at the point v . o the new value of p 0 = 1140 g / l is reached. The Saureablauf remains always open.

Claims (3)

1. Verfahren zur Kontrolle und Regelung der örtlichen Beizmittelzusammensetzung in kontinuierlichen Beizanlagen für metallische Bänder, wobei das Beizmittel entgegen der Durchlaufrichtung des zu beizenden Materials zugegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß von der Beizbadkonzentration auftretende Abweichungen durch eine gleichzeitige Zugabe von gleichen Beizmittelmengen in allen Beizbecken geregelt werden, wobei die Konzentration und Temperatur des Beizmittels an allen Zugabepunkten gleich ist.1. A method for controlling and regulating the local dressing composition in continuous pickling plants for metallic strips, wherein the pickling agent is added against the direction of passage of the material to be pickled, characterized in that the Beizbadkonzentration occurring deviations regulated by a simultaneous addition of equal amounts of seed in all pickling tanks with the concentration and temperature of the mordant being the same at all addition points. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Beizbades konstant gehalten wird2. The method according to claim 1, characterized in that the temperature of the pickling bath is kept constant 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Beizbecken ein Zugabepunkt vorhanden ist.3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that in each pickling tank an addition point is present. Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung und Kontrolle der örtlichen Beizsäurezusammensetzung in kontinuierlichen Säurebeizanlagen für das Beizen von metallischen Bändern und zur Regelung der Beizmittelzugabe in derartigen Beizanlagen.The invention relates to a method for the determination and control of the local pickling acid composition in continuous acid pickling plants for the pickling of metallic strips and for the control of the pickling agent addition in such pickling plants. Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions Die Bestimmung, Kontrolle und Regelung der Beizmittelzusammensetzung in Anlagen zum kontinuierlichen Beizen von metallischen Bändern wird durchgeführt, um einerseits eine hohe, stabile Anlagenleistung durch große gleichbleibende Beizgeschwindigkeit zu gewährleisten und andererseits eine vollständige Entzunderung ohne unnötige Auflösung des Grundmaterials über das Ende der Entzunderung hinaus zu erreichen. Die Bestimmung und Kontrolle der Beizmittelzusammensetzung erfolgt mittels kontinuierlich arbeitender Meßverfahren, wie Dichtemessung, Messung der elektrolytischen Leitfähigkeit und Photometrie und bekannten Beziehungen, die zwischen den durch diese Meßverfahren ermittelten physikalischen Größen und der Beizmittelzusainmonsetzung existieren. Die Regelung der Beizmittelzusammensetzung erfolgt, indem dem Beizbad solange Beizmittel zugegeben werden, bis die vorgegebenen Sollwerte der durch o. g. Meßverfahren kontrollierten physikalischen Größen erreicht sind. Die bekannten Anlagen zum kontinuierlichen Beizen metallischer Bänder haben zum Zwecke der Erreichung einer hohen Leistung eine erhebliche Baulänge, wobei üblicherweise das Beizbad in einzelne, mehrere Meter lange Beizbecken unterteilt wird. Diese Anlagen arbeiten im Gegenstrom, d.h. die Zugabe des Beizmittels erfolgt am Ort des Austritts des zu beizenden Materials aus dem Beizbad. Durch de große Baulänge und die Zugabe des Beizmittels an einem Ort des Beizbades gewinnt der Zeitfaktor an Bedeutung, insbesondere dann, wenn die Beizmittelzugabe diskontinuierlich und in veränderlicher Konzentration erfolgt. Die Beizmittelzusammensetzung und damit der Beizangriff auf das zu beizende Material wird instationär, wodurch eine stabile Prozeßführung bei gleichbleibender Materialqualität unmöglich wird.The determination, control and regulation of the mordant composition in systems for the continuous pickling of metallic strips is carried out to ensure on the one hand a high, stable system performance through a large uniform pickling speed and on the other hand to achieve complete descaling without unnecessary dissolution of the base material beyond the end of descaling , The determination and control of the mordant composition e r follows by means of continuous measurement methods such as density measurement, measurement of the electrolytic conductivity and photometry and known relationships existing between the physical quantities determined by these measurement methods and the mordant composition. The control of the dressing composition takes place by adding pickling agent to the pickling bath until the predetermined desired values of the physical quantities controlled by the abovementioned measuring methods are reached. The known systems for the continuous pickling metallic bands have a considerable length for the purpose of achieving high performance, usually the pickling is divided into individual, several meters long pickling tank. These systems work in countercurrent, ie the addition of the pickling agent takes place at the point of exit of the material to be pickled from the pickling bath. Due to the great length and the addition of the pickling agent at a location of the pickling bath, the time factor becomes more important, especially when the pickling agent addition takes place discontinuously and in variable concentration. The mordant composition and thus the pickling attack on the material to be pickled is unsteady, whereby a stable process control with constant material quality is impossible. In der EP-PS 0047724 wird eine „Methode zur Kontrolle oder Regelung der Zusammensetzung von Beizbadlösungen für das Säurebeizen von metallischen Materialien" beschrieben, das nach den vorhergehend beschriebenen Prinzipien arbeitet. Dieses Verfahren sichert jedoch nicht, daß keine Instationäritäten in der Beizmittelzusammensetzung auftreten, welche zu Unstabilitäten im Prozeß führen.EP-PS 0047724 describes a "method for controlling the composition of pickling bath solutions for acid pickling of metallic materials" operating according to the principles described above, but this method does not ensure that there are no instations in the pickling composition which lead to instabilities in the process. Ziel der ErfindungObject of the invention Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zu finden, das mit minimalem Meßaufwand die Bestimmung und Kontrolle der Beizmittelzusammensetzung über die Beizbadlänge sichert und regelt.The aim of the invention is to find a method which secures and controls the determination and control of the pickling composition over the pickling bath with minimal effort. Darlegung df. Wesens der ErfindungPresentation df. Essence of the invention Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu finden, das es gestattet, mit minimalem meßtechnischem Aufwand die örtliche Zusammensetzung von Boizsäuren über die Badlänge zu ermitteln und so zu regeln, daß ein gleichmäßiger Beizvorgang gewährleistet wird.The object of the invention is to find a method that allows to determine the local composition of Boizsäuren over the bath length and to regulate so that a uniform pickling process is guaranteed with minimal metrological effort. firfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Kontrolle und Regelung der örtlichen Beizmittelzusammensetzung in kontinuierlichen Beizanlagen für metallische Bänder gelöst, das von der Beizbadkonzentration auftretende Abweichungen durch eine gleichzeitige Zugabe von gleichen Beizmittelmengen in allen Beizbecken geregelt wird, wobei die Konzentration und Temperatur des Beizmittels in allen Zugabepunkten gleich ist. Durch die zum gleichen Zeitpunkt in allen Bei/becken durchgeführte proportionale Ändemng der Säureparanieter bleibt die Anlage im stationären Zustand. Die Temperatur des Beizbades wird konstant gehalten. Die Zugabe erfolgt entgegen der Durchlaufrichtung des zu beizenden Materials.According to the invention, the object is achieved by a method for controlling and regulating the local dressing composition in continuous pickling plants for metallic strip, the deviations occurring from the Beizbadkonzentration by a simultaneous addition of equal Beizmittelmengen is controlled in all pickling tanks, wherein the concentration and temperature of the pickling in all Addition points is the same. As a result of the proportional change in the acid parameters at the same time in all tanks, the plant remains in a stationary state. The temperature of the pickling bath is kept constant. The addition takes place counter to the passage direction of the material to be sewn.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT404030B (en) * 1995-02-15 1998-07-27 Andritz Patentverwaltung METHOD OF STAINLESSING STEEL MATERIALS, ESPECIALLY STAINLESS STEEL

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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