JP2000265206A - 熱風炉蓄熱室炉壁煉瓦損傷部の補修方法 - Google Patents
熱風炉蓄熱室炉壁煉瓦損傷部の補修方法Info
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- JP2000265206A JP2000265206A JP11072914A JP7291499A JP2000265206A JP 2000265206 A JP2000265206 A JP 2000265206A JP 11072914 A JP11072914 A JP 11072914A JP 7291499 A JP7291499 A JP 7291499A JP 2000265206 A JP2000265206 A JP 2000265206A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 熱風炉の休止期間を最短にとどめながら、炉
壁煉瓦の損傷部を耐熱モルタルによって補修しうるとと
もに健全なチェッカー煉瓦の通気孔や隙間を閉塞するこ
とのない熱風炉蓄熱室炉壁煉瓦損傷部の補修方法を提供
する。 【解決手段】 炉壁に生じた空洞部等の炉内損傷部の最
内面部に砂状耐火物を充填して仮底を形成した後、該仮
底までモルタルを圧入して硬化させて新たな壁を形成さ
せ、しかる後、先に充填した砂状耐火物を抜き取る。
壁煉瓦の損傷部を耐熱モルタルによって補修しうるとと
もに健全なチェッカー煉瓦の通気孔や隙間を閉塞するこ
とのない熱風炉蓄熱室炉壁煉瓦損傷部の補修方法を提供
する。 【解決手段】 炉壁に生じた空洞部等の炉内損傷部の最
内面部に砂状耐火物を充填して仮底を形成した後、該仮
底までモルタルを圧入して硬化させて新たな壁を形成さ
せ、しかる後、先に充填した砂状耐火物を抜き取る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は熱風炉蓄熱室炉壁煉
瓦損傷部の補修方法に係り、特に高炉用熱風炉の蓄熱室
のチェッカー煉瓦が加熱冷却の繰り返しによる脆化や摩
耗によって損耗し、そのため周囲の炉壁煉瓦が崩落し、
炉体鉄皮の赤熱等操業が危険にさらされた場合に損傷し
た炉壁部をモルタルを圧入して補修する方法に関する。
瓦損傷部の補修方法に係り、特に高炉用熱風炉の蓄熱室
のチェッカー煉瓦が加熱冷却の繰り返しによる脆化や摩
耗によって損耗し、そのため周囲の炉壁煉瓦が崩落し、
炉体鉄皮の赤熱等操業が危険にさらされた場合に損傷し
た炉壁部をモルタルを圧入して補修する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】熱風炉は高炉への送風に熱を与えて高温
とする蓄熱式の熱交換器であって、通常高炉１基に対し
て3〜4基が設置され、近年の高温送風による高炉操業の
重要な手段となっている。この熱風炉には、構造的に燃
焼室と蓄熱室とを同一円筒鉄皮に収容した内燃式と、独
立した燃焼室をもつ外燃式とがある。このうち、外熱式
熱風炉は図１に示すように、最上部の蓄熱室ドーム1に
燃焼炉（図示しない）に通ずるドーム連結管2を備え、
蓄熱室鉄皮3によって覆われ、該鉄皮3に接する内部には
炉壁煉瓦6が設けられ、更にその内部のチェッカー煉瓦4
からなる蓄熱体が構築されている。チェッカー煉瓦4は
炉内温度によって上段部は珪石質煉瓦4A、中段部はアル
ミナ煉瓦4B、下段部は粘土質煉瓦4Cと使い分けして構築
されている。
とする蓄熱式の熱交換器であって、通常高炉１基に対し
て3〜4基が設置され、近年の高温送風による高炉操業の
重要な手段となっている。この熱風炉には、構造的に燃
焼室と蓄熱室とを同一円筒鉄皮に収容した内燃式と、独
立した燃焼室をもつ外燃式とがある。このうち、外熱式
熱風炉は図１に示すように、最上部の蓄熱室ドーム1に
燃焼炉（図示しない）に通ずるドーム連結管2を備え、
蓄熱室鉄皮3によって覆われ、該鉄皮3に接する内部には
炉壁煉瓦6が設けられ、更にその内部のチェッカー煉瓦4
からなる蓄熱体が構築されている。チェッカー煉瓦4は
炉内温度によって上段部は珪石質煉瓦4A、中段部はアル
ミナ煉瓦4B、下段部は粘土質煉瓦4Cと使い分けして構築
されている。
【０００３】このチェッカー煉瓦4は多数の孔の明いた
蓄熱用煉瓦であるが、熱交換のために流される高温ガス
と低温ガス（空気）のため著しい温度差に曝され、厳し
い熱応力を繰り返し受ける。特に、珪石質煉瓦はほぼ30
0℃付近に変態点を有するので、上段部の珪石質煉瓦4A
と中段部のアルミナ煉瓦珪石質煉瓦4Bの境界部では、変
態に伴う膨張・収縮のためアルミナ煉瓦4Bの直上の珪石
質煉瓦4Aが脆化して崩壊する。それに伴いさらにその上
部にある珪石質煉瓦が支持を失って崩落し、空洞部15を
生ずる。それによりさらに周囲の炉壁煉瓦6やチェッカ
ー煉瓦4が摩耗等によりこわれ、ますます破損が進展す
る。
蓄熱用煉瓦であるが、熱交換のために流される高温ガス
と低温ガス（空気）のため著しい温度差に曝され、厳し
い熱応力を繰り返し受ける。特に、珪石質煉瓦はほぼ30
0℃付近に変態点を有するので、上段部の珪石質煉瓦4A
と中段部のアルミナ煉瓦珪石質煉瓦4Bの境界部では、変
態に伴う膨張・収縮のためアルミナ煉瓦4Bの直上の珪石
質煉瓦4Aが脆化して崩壊する。それに伴いさらにその上
部にある珪石質煉瓦が支持を失って崩落し、空洞部15を
生ずる。それによりさらに周囲の炉壁煉瓦6やチェッカ
ー煉瓦4が摩耗等によりこわれ、ますます破損が進展す
る。
【０００４】その結果、遂には上部高温部の健全な炉壁
煉瓦まで下部の支持を失って崩落し、炉体鉄皮が赤熱す
るような事態に至ることがある。かかる自体が予測され
る場合には、例えば、「熱風炉の改修方法および耐火物
の改善」（日本鉄鋼協会、生産技術部門第７回耐火物部
門発表資料）に記載されているように、炉を保熱状態に
したまま損傷部に炉外から耐火物を圧入充填し、硬化さ
せた後、上部の健全な炉壁煉瓦の沈下を防止する方法
や、炉を常温まで冷却して損傷部およびそれより上部の
炉壁煉瓦や、チェッカー煉瓦を積み替える方法が行われ
ている。
煉瓦まで下部の支持を失って崩落し、炉体鉄皮が赤熱す
るような事態に至ることがある。かかる自体が予測され
る場合には、例えば、「熱風炉の改修方法および耐火物
の改善」（日本鉄鋼協会、生産技術部門第７回耐火物部
門発表資料）に記載されているように、炉を保熱状態に
したまま損傷部に炉外から耐火物を圧入充填し、硬化さ
せた後、上部の健全な炉壁煉瓦の沈下を防止する方法
や、炉を常温まで冷却して損傷部およびそれより上部の
炉壁煉瓦や、チェッカー煉瓦を積み替える方法が行われ
ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
一旦炉を休止し、保熱状態にして損傷部に炉外から耐火
物を圧入充填し、上部の健全な炉壁煉瓦の沈下を防止す
る方法は、圧入した耐火物がチェッカー煉瓦の隙間を経
由して内側の健全な部分にまで侵入し、チェッカー煉瓦
の通気孔や煉瓦間の隙間を塞ぎ、通気抵抗を上昇させる
という問題点がある。また常温まで冷却してチェッカー
煉瓦等を積み替える方法は莫大な費用を必要とするとい
う問題がある。
一旦炉を休止し、保熱状態にして損傷部に炉外から耐火
物を圧入充填し、上部の健全な炉壁煉瓦の沈下を防止す
る方法は、圧入した耐火物がチェッカー煉瓦の隙間を経
由して内側の健全な部分にまで侵入し、チェッカー煉瓦
の通気孔や煉瓦間の隙間を塞ぎ、通気抵抗を上昇させる
という問題点がある。また常温まで冷却してチェッカー
煉瓦等を積み替える方法は莫大な費用を必要とするとい
う問題がある。
【０００６】本発明は、かかる従来技術の有する問題を
生ずることなく、熱風炉の休止期間を最短にとどめなが
ら、炉壁煉瓦の損傷部を耐熱モルタルによって補修して
新しい耐熱壁を形成するとともに健全なチェッカー煉瓦
の通気孔や隙間を閉塞することのない熱風炉蓄熱室炉壁
煉瓦損傷部の補修方法を提供することを目的とする。
生ずることなく、熱風炉の休止期間を最短にとどめなが
ら、炉壁煉瓦の損傷部を耐熱モルタルによって補修して
新しい耐熱壁を形成するとともに健全なチェッカー煉瓦
の通気孔や隙間を閉塞することのない熱風炉蓄熱室炉壁
煉瓦損傷部の補修方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、高炉用熱風炉
の蓄熱室を構成する炉壁煉瓦及びチェッカー煉瓦のうち
珪石質煉瓦の下部外周部が損耗し、該損耗によって生じ
た空洞部に上部の炉壁煉瓦がチェッカー煉瓦とともに脱
落し損傷部が生じた場合における熱風炉蓄熱室炉壁煉瓦
損傷部の補修方法において、前記熱風炉を休止して常温
まで冷却する段階と、前記損傷部の最内面部チェッカー
煉瓦に砂状耐火材を充填して炉壁仮底を形成する段階
と、前記熱風炉を再び昇温する段階と、前記仮底を形成
する砂状耐火材上に耐熱モルタルを充填し硬化させる段
階と、前記仮底を形成した砂状耐火材を抜き取る段階
と、を有するものである。
の蓄熱室を構成する炉壁煉瓦及びチェッカー煉瓦のうち
珪石質煉瓦の下部外周部が損耗し、該損耗によって生じ
た空洞部に上部の炉壁煉瓦がチェッカー煉瓦とともに脱
落し損傷部が生じた場合における熱風炉蓄熱室炉壁煉瓦
損傷部の補修方法において、前記熱風炉を休止して常温
まで冷却する段階と、前記損傷部の最内面部チェッカー
煉瓦に砂状耐火材を充填して炉壁仮底を形成する段階
と、前記熱風炉を再び昇温する段階と、前記仮底を形成
する砂状耐火材上に耐熱モルタルを充填し硬化させる段
階と、前記仮底を形成した砂状耐火材を抜き取る段階
と、を有するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明をその実施形態に基
づき具体的に説明する。本発明は高炉用熱風炉の蓄熱室
を構成するチェッカー煉瓦4のうち珪石質煉瓦4Aの外周
部下部が損耗し、その結果生じた空洞部に上部の健全な
炉壁煉瓦が周囲のチェッカー煉瓦とともに脱落して操業
が危険になったと判断された場合に適用される。具体的
には、蓄熱室鉄皮が赤熱もしくは赤熱が予測される時点
において適用される。かかる予測は継続的な鉄皮温度の
測定、あるいは外部からなされる各種診断技術を駆使す
ることによってなされる。
づき具体的に説明する。本発明は高炉用熱風炉の蓄熱室
を構成するチェッカー煉瓦4のうち珪石質煉瓦4Aの外周
部下部が損耗し、その結果生じた空洞部に上部の健全な
炉壁煉瓦が周囲のチェッカー煉瓦とともに脱落して操業
が危険になったと判断された場合に適用される。具体的
には、蓄熱室鉄皮が赤熱もしくは赤熱が予測される時点
において適用される。かかる予測は継続的な鉄皮温度の
測定、あるいは外部からなされる各種診断技術を駆使す
ることによってなされる。
【０００９】鉄皮3の赤熱等操業が危険になったと判断
されたときには、まず、熱風炉を常温まで冷却する。こ
の常温までの冷却には２つの目的がある。１つはチェッ
カー煉瓦4の通気孔の貫通状況を作業者が炉内に入って
調査するためであり、もう１つはその後に行う砂状耐火
物のチェッカー煉瓦通気孔への充填を安全・確実に行う
ためである。
されたときには、まず、熱風炉を常温まで冷却する。こ
の常温までの冷却には２つの目的がある。１つはチェッ
カー煉瓦4の通気孔の貫通状況を作業者が炉内に入って
調査するためであり、もう１つはその後に行う砂状耐火
物のチェッカー煉瓦通気孔への充填を安全・確実に行う
ためである。
【００１０】熱風炉を常温まで冷却した後、チェッカー
煉瓦4の通気孔の貫通状況を調査した。この調査は、図
３(a)のように蜂の巣状に組まれたチェッカー煉瓦の通
気孔（カナール孔という、図３(b)参照。）について照
明あるいは適当な落下体等を上方から下方に落下させる
ことにより行う。その結果、図３に示すように、チェッ
カー煉瓦4のカナール孔21のうち例えばほぼ半数以上の
孔が貫通不良となっているところをチェッカー煉瓦の損
傷領域22と判定し、図中太線で示すその最内面23を確定
した。
煉瓦4の通気孔の貫通状況を調査した。この調査は、図
３(a)のように蜂の巣状に組まれたチェッカー煉瓦の通
気孔（カナール孔という、図３(b)参照。）について照
明あるいは適当な落下体等を上方から下方に落下させる
ことにより行う。その結果、図３に示すように、チェッ
カー煉瓦4のカナール孔21のうち例えばほぼ半数以上の
孔が貫通不良となっているところをチェッカー煉瓦の損
傷領域22と判定し、図中太線で示すその最内面23を確定
した。
【００１１】引き続き、上記調査により確定された最内
面23の近傍に位置するチェッカー煉瓦のカナール孔21に
砂状耐火物10を充填する。それに先立ち図2に示すよう
に、炉底7から入り、チェッカー煉瓦4を支えている煉瓦
受け金物8に盲板14を取り付ける。その取り付け範囲
は、上記調査によって確定した砂状耐火物10を充填する
領域である。具体的にはチェッカー煉瓦損耗領域に相当
する部分のやや内面側に盲板14を取り付ければよい。次
いで、砂状耐火物10をカナール孔21の上部から流し込
む。砂状耐火物10は砂あるいは水砕スラグなどの流動性
があり、蓄熱炉の操業温度で容易に焼結をしないもので
あればよい。この砂状耐火物10の充填により前記最内面
に近接して炉壁仮底9が形成される。
面23の近傍に位置するチェッカー煉瓦のカナール孔21に
砂状耐火物10を充填する。それに先立ち図2に示すよう
に、炉底7から入り、チェッカー煉瓦4を支えている煉瓦
受け金物8に盲板14を取り付ける。その取り付け範囲
は、上記調査によって確定した砂状耐火物10を充填する
領域である。具体的にはチェッカー煉瓦損耗領域に相当
する部分のやや内面側に盲板14を取り付ければよい。次
いで、砂状耐火物10をカナール孔21の上部から流し込
む。砂状耐火物10は砂あるいは水砕スラグなどの流動性
があり、蓄熱炉の操業温度で容易に焼結をしないもので
あればよい。この砂状耐火物10の充填により前記最内面
に近接して炉壁仮底9が形成される。
【００１２】上記仮底9の形成に引き続き、蓄熱炉を昇
温する。昇温は珪石煉瓦の変態による脆化を防ぐために
昇温速度を制限しながら行うが、引き続いて行われる耐
熱モルタルの硬化を促進するためにも行うものであるか
ら、その下限温度は耐熱モルタルの硬化温度によって定
めることが必要である。しかし、後の操業を迅速に立ち
上げることを考慮すれば、蓄熱炉の操業温度まで昇温す
るのが好ましい。
温する。昇温は珪石煉瓦の変態による脆化を防ぐために
昇温速度を制限しながら行うが、引き続いて行われる耐
熱モルタルの硬化を促進するためにも行うものであるか
ら、その下限温度は耐熱モルタルの硬化温度によって定
めることが必要である。しかし、後の操業を迅速に立ち
上げることを考慮すれば、蓄熱炉の操業温度まで昇温す
るのが好ましい。
【００１３】上記昇温後あるいは昇温過程において、耐
熱モルタルの充填を行う。充填は図２に示すように蓄熱
炉鉄皮3及び炉壁煉瓦6を貫通する圧入パイプ12を介して
行う。その際、圧入孔16の先端は図１に示した珪石質チ
ェッカー煉瓦等が崩落して生じた空洞部15、崩落したチ
ェッカー煉瓦や炉壁煉瓦が堆積している煉瓦損傷部5に
達するようにし、炉壁煉瓦損傷部に確実にモルタルが充
填されるようにする。このモルタルの圧入により前記仮
底9に達する新たな壁13が形成される。しかし、すでに
説明したように砂状耐火物10によって損耗部最内面部に
は仮底9が形成されているので、モルタルは仮底9を超え
て内部に進入することはなく、健全なチェッカー煉瓦の
通気孔（カナール孔）や隙間を閉塞することはない。
熱モルタルの充填を行う。充填は図２に示すように蓄熱
炉鉄皮3及び炉壁煉瓦6を貫通する圧入パイプ12を介して
行う。その際、圧入孔16の先端は図１に示した珪石質チ
ェッカー煉瓦等が崩落して生じた空洞部15、崩落したチ
ェッカー煉瓦や炉壁煉瓦が堆積している煉瓦損傷部5に
達するようにし、炉壁煉瓦損傷部に確実にモルタルが充
填されるようにする。このモルタルの圧入により前記仮
底9に達する新たな壁13が形成される。しかし、すでに
説明したように砂状耐火物10によって損耗部最内面部に
は仮底9が形成されているので、モルタルは仮底9を超え
て内部に進入することはなく、健全なチェッカー煉瓦の
通気孔（カナール孔）や隙間を閉塞することはない。
【００１４】耐火モルタルの圧入後、所定の時間を経過
して耐火物が硬化し新たな壁13が十分硬化した後に、仮
底9を形成するためにカナール孔21に充填した砂状耐火
物10を抜き取る。この作業は前に煉瓦受け金物8に設置
した盲板14を撤去して前砂状耐火物10を自然流下させる
ことによって行えばよい。
して耐火物が硬化し新たな壁13が十分硬化した後に、仮
底9を形成するためにカナール孔21に充填した砂状耐火
物10を抜き取る。この作業は前に煉瓦受け金物8に設置
した盲板14を撤去して前砂状耐火物10を自然流下させる
ことによって行えばよい。
【００１５】以上本発明の１実施形態について詳細に説
明したが、本発明の実施形態は上記に限られるものでは
なく、請求項１記載の範囲を逸脱しない限り種々の態様
を取りうる。例えば、耐火物の圧入は炉内からチェッカ
ー煉瓦と壁煉瓦との隙間や、チェッカー煉瓦の通気孔を
利用して耐火物を流し込む方法も可能である。
明したが、本発明の実施形態は上記に限られるものでは
なく、請求項１記載の範囲を逸脱しない限り種々の態様
を取りうる。例えば、耐火物の圧入は炉内からチェッカ
ー煉瓦と壁煉瓦との隙間や、チェッカー煉瓦の通気孔を
利用して耐火物を流し込む方法も可能である。
【００１６】
【発明の効果】本発明は、熱風炉炉壁煉瓦を含む損傷部
の最内面部に砂状耐火状物を充填して仮底を形成し、該
仮底上にモルタルを圧入して新たな壁を形成することと
したから、炉壁耐火物の補修を極めて迅速かつ経済的に
行いうるとともに、圧入する耐火物が煉瓦損傷部よりも
さらに炉内側に侵入して硬化し通気抵抗が上昇する弊害
もない。さらに本発明により炉内耐火物更新時期を大幅
に延期でき、その経済効果は非常に大きい。
の最内面部に砂状耐火状物を充填して仮底を形成し、該
仮底上にモルタルを圧入して新たな壁を形成することと
したから、炉壁耐火物の補修を極めて迅速かつ経済的に
行いうるとともに、圧入する耐火物が煉瓦損傷部よりも
さらに炉内側に侵入して硬化し通気抵抗が上昇する弊害
もない。さらに本発明により炉内耐火物更新時期を大幅
に延期でき、その経済効果は非常に大きい。
【図１】本発明の実施対象である熱風炉蓄熱室煉瓦の損
傷状況を示す断面図である。
傷状況を示す断面図である。
【図２】本発明の熱風炉蓄熱室補修状況を示す断面図で
ある。
ある。
【図３】チェッカー煉瓦の平面図であって、チェッカー
煉瓦の損傷状況および本発明にしたがう砂状耐火物の充
填位置を示す。
煉瓦の損傷状況および本発明にしたがう砂状耐火物の充
填位置を示す。
１：蓄熱室ドーム ２：ドーム連結管 ３：鉄皮 ４：チェッカー煉瓦 ４Ａ：珪石質チェッカー煉瓦 ４Ｂ：アルミナ質チェッカー煉瓦 ４Ｃ：粘土質チェッカー煉瓦 ５：煉瓦損傷部 ６：炉壁煉瓦 ７：炉底 ９：仮底 10：砂状耐火物 12：圧入パイプ 13：新たな壁 14：盲板 15：空洞部 16：圧入孔 21：カナール孔 22：チェッカー煉瓦損傷領域 23：損傷部最内面
Claims (1)
- 【請求項１】 高炉用熱風炉の蓄熱室を構成する炉壁煉
瓦及びチェッカー煉瓦のうち珪石質煉瓦の下部外周部が
損耗し、該損耗によって生じた空洞部に上部の炉壁煉瓦
がチェッカー煉瓦とともに脱落し損傷部が生じた場合に
おける熱風炉蓄熱室炉壁煉瓦損傷部の補修方法におい
て、 前記熱風炉を休止して常温まで冷却する段階と、前記損
傷部の最内面部チェッカー煉瓦に砂状耐火材を充填する
段階と、前記熱風炉を再び昇温する段階と、前記仮底を
形成する砂状耐火材上に耐熱モルタルを充填し硬化させ
る段階と、前記仮底を形成した砂状耐火材を抜き取る段
階と、を有して成ることを特徴とする熱風炉蓄熱室炉壁
煉瓦損傷部の補修方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11072914A JP2000265206A (ja) | 1999-03-18 | 1999-03-18 | 熱風炉蓄熱室炉壁煉瓦損傷部の補修方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11072914A JP2000265206A (ja) | 1999-03-18 | 1999-03-18 | 熱風炉蓄熱室炉壁煉瓦損傷部の補修方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000265206A true JP2000265206A (ja) | 2000-09-26 |
Family
ID=13503107
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11072914A Pending JP2000265206A (ja) | 1999-03-18 | 1999-03-18 | 熱風炉蓄熱室炉壁煉瓦損傷部の補修方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000265206A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105441618A (zh) * | 2015-12-07 | 2016-03-30 | 北京首钢股份有限公司 | 一种高炉热风炉拱顶局部修复方法 |
| JP2024137108A (ja) * | 2023-03-24 | 2024-10-07 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 熱風炉蓄熱用レンガの調査装置及びその方法 |
-
1999
- 1999-03-18 JP JP11072914A patent/JP2000265206A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105441618A (zh) * | 2015-12-07 | 2016-03-30 | 北京首钢股份有限公司 | 一种高炉热风炉拱顶局部修复方法 |
| JP2024137108A (ja) * | 2023-03-24 | 2024-10-07 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 熱風炉蓄熱用レンガの調査装置及びその方法 |
| JP7768172B2 (ja) | 2023-03-24 | 2025-11-12 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 熱風炉蓄熱用レンガの調査装置及びその方法 |
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