JPH05295599A - 鋼質金属の高速酸洗方法 - Google Patents
鋼質金属の高速酸洗方法Info
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- JPH05295599A JPH05295599A JP10138592A JP10138592A JPH05295599A JP H05295599 A JPH05295599 A JP H05295599A JP 10138592 A JP10138592 A JP 10138592A JP 10138592 A JP10138592 A JP 10138592A JP H05295599 A JPH05295599 A JP H05295599A
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- Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 如何なる鋼種にも高い溶削能力を発揮でき、
その上、酸洗後、優れた表面性状を得ることができる鋼
材の高速酸洗方法の提供。 【構成】 ５００ｍｇ／リットル以下のＰｔイオン，Ｐ
ｄイオン，Ｒｈイオンの各イオンの１種または２種以上
を含有し、さらに、３００ｇ／リットル以下のＮＯ3 -
イオンを含有せしめた塩酸濃度が１００〜４５０ｇ／リ
ットルで液温が５０〜１１０℃に加熱保温された塩酸水
溶液中で鋼質金属を電解処理する酸洗方法において、５
サイクル／ｓｅｃ以上の周波数で陽極と陰極とを交番せ
しめることによって、酸洗い液の溶削能と表面平滑度は
極端に向上する。
その上、酸洗後、優れた表面性状を得ることができる鋼
材の高速酸洗方法の提供。 【構成】 ５００ｍｇ／リットル以下のＰｔイオン，Ｐ
ｄイオン，Ｒｈイオンの各イオンの１種または２種以上
を含有し、さらに、３００ｇ／リットル以下のＮＯ3 -
イオンを含有せしめた塩酸濃度が１００〜４５０ｇ／リ
ットルで液温が５０〜１１０℃に加熱保温された塩酸水
溶液中で鋼質金属を電解処理する酸洗方法において、５
サイクル／ｓｅｃ以上の周波数で陽極と陰極とを交番せ
しめることによって、酸洗い液の溶削能と表面平滑度は
極端に向上する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、普通鋼やＣｒ，Ｎｉ，
Ｎｂ等を含有する特殊鋼等、鋼質金属表面に生成した酸
化物スケールを除去するための高速酸洗方法に関する。
Ｎｂ等を含有する特殊鋼等、鋼質金属表面に生成した酸
化物スケールを除去するための高速酸洗方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】鋼板の冷間圧延に際して、熱間圧延によ
り得られるホットコイルの表面に生成した酸化スケール
をショットブラスト等のメカニカルデスケール処理をし
た後酸洗が行われる。この酸洗処理は、完全にスケール
除去を行うだけでなく、表面疵を溶解除去し、平滑な表
面にするという重要な役割をも同時に有している。
り得られるホットコイルの表面に生成した酸化スケール
をショットブラスト等のメカニカルデスケール処理をし
た後酸洗が行われる。この酸洗処理は、完全にスケール
除去を行うだけでなく、表面疵を溶解除去し、平滑な表
面にするという重要な役割をも同時に有している。
【０００３】従来、この酸洗は、低合金鋼及びフェライ
ト系ステンレス鋼等の特殊鋼では塩酸あるいは硫酸水溶
液中で、またＮｉを含むオーステナイト系ステンレス鋼
では硝酸と弗酸との混合水溶液というように、鋼種に適
した酸洗溶液を選択して行われている。
ト系ステンレス鋼等の特殊鋼では塩酸あるいは硫酸水溶
液中で、またＮｉを含むオーステナイト系ステンレス鋼
では硝酸と弗酸との混合水溶液というように、鋼種に適
した酸洗溶液を選択して行われている。
【０００４】このような酸洗溶液の鋼種による使い分け
は、その酸洗液の溶削能力と酸洗後の表面性状とから行
われる。例えば、硫酸をオーステナイト系ステンレス鋼
のようにＮｉを多く含有する鋼種においては硫酸中への
溶解速度が著しく小さく、必要な溶削量を得るためには
長い時間を必要とするが、硝酸と弗酸の混合水溶液を使
用した場合には、高い溶削能力を発揮できる上に、酸洗
後の表面性状も良好である。ところが、この硝弗酸はＣ
ｒ量に対する依存性が大きく、例えば、ホットコイルの
焼鈍工程を省略したフェライト系ステンレス鋼に適用し
た場合、Ｃｒ量が少ない粒界とＣｒ量の多い粒内での溶
削能力との差により、粒界腐食を生じてしまう。そのた
め、フェライト系ステンレス鋼の酸洗には、例えば、特
開昭５９−８３７８３号公報にも示されている粒界腐食
が生じないが、溶削能力の小さい硫酸を用いているのが
現状である。
は、その酸洗液の溶削能力と酸洗後の表面性状とから行
われる。例えば、硫酸をオーステナイト系ステンレス鋼
のようにＮｉを多く含有する鋼種においては硫酸中への
溶解速度が著しく小さく、必要な溶削量を得るためには
長い時間を必要とするが、硝酸と弗酸の混合水溶液を使
用した場合には、高い溶削能力を発揮できる上に、酸洗
後の表面性状も良好である。ところが、この硝弗酸はＣ
ｒ量に対する依存性が大きく、例えば、ホットコイルの
焼鈍工程を省略したフェライト系ステンレス鋼に適用し
た場合、Ｃｒ量が少ない粒界とＣｒ量の多い粒内での溶
削能力との差により、粒界腐食を生じてしまう。そのた
め、フェライト系ステンレス鋼の酸洗には、例えば、特
開昭５９−８３７８３号公報にも示されている粒界腐食
が生じないが、溶削能力の小さい硫酸を用いているのが
現状である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、如何
なる鋼種にも高い溶削能力を発揮でき、その上、酸洗
後、優れた表面性状を得ることができる鋼質材の高速酸
洗方法を提供することにある。
なる鋼種にも高い溶削能力を発揮でき、その上、酸洗
後、優れた表面性状を得ることができる鋼質材の高速酸
洗方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、５００ｍｇ／
リットル以下のＰｔイオン，Ｐｄイオン，Ｒｈイオンの
各イオンの１種または２種以上を含有し、塩酸濃度が１
００〜４５０ｇ／リットルで液温が５０〜１１０℃に加
熱保温された塩酸水溶液中で鋼質金属を電解処理する酸
洗方法において、５サイクル／ｓｅｃ以上の周波数で陽
極と陰極とを交番せしめることを特徴とする。
リットル以下のＰｔイオン，Ｐｄイオン，Ｒｈイオンの
各イオンの１種または２種以上を含有し、塩酸濃度が１
００〜４５０ｇ／リットルで液温が５０〜１１０℃に加
熱保温された塩酸水溶液中で鋼質金属を電解処理する酸
洗方法において、５サイクル／ｓｅｃ以上の周波数で陽
極と陰極とを交番せしめることを特徴とする。
【０００７】本発明に用いる塩酸水溶液には、３００ｇ
／リットル以下のＮＯ3 - イオンを含有せしめることも
できる。
／リットル以下のＮＯ3 - イオンを含有せしめることも
できる。
【０００８】陽極と陰極との交番に際しては、被処理材
である鋼質金属を陽極とし、これと対向して設けられて
陰極との間に電流を流して、この陽極と陰極を電気的に
交番し、あるいは、被酸洗面である鋼質金属表面に対向
して陽極と陰極の１対または２対以上の電極板を塩酸水
溶液中に配置し、その両極を電気的な交番をくりかえ
す。このような陽極と陰極の電気的な交番は、交流を用
いることもできる。
である鋼質金属を陽極とし、これと対向して設けられて
陰極との間に電流を流して、この陽極と陰極を電気的に
交番し、あるいは、被酸洗面である鋼質金属表面に対向
して陽極と陰極の１対または２対以上の電極板を塩酸水
溶液中に配置し、その両極を電気的な交番をくりかえ
す。このような陽極と陰極の電気的な交番は、交流を用
いることもできる。
【０００９】通電に際しての電気密度については特に限
定するものではないが、効率的でしかも安定して長時間
溶削しうる利点から５〜２００Ａ／Ｄｍ2 の範囲が好ま
しい。特に２００Ａ／Ｄｍ2 を越える過剰な電流密度で
は溶液抵抗から液温が急上昇し、塩酸水溶液の劣化が激
しくまた鋼質金属の過酸洗を引き起こす懸念がある。
定するものではないが、効率的でしかも安定して長時間
溶削しうる利点から５〜２００Ａ／Ｄｍ2 の範囲が好ま
しい。特に２００Ａ／Ｄｍ2 を越える過剰な電流密度で
は溶液抵抗から液温が急上昇し、塩酸水溶液の劣化が激
しくまた鋼質金属の過酸洗を引き起こす懸念がある。
【００１０】
【作用】塩酸は硫酸に比べて地鉄の溶解能力に優れ、酸
洗時間を短縮できる機能を有する。しかしながら、この
塩酸の機能効果は、如何なる濃度の下でも得られるとい
うものではなく、１００ｇ／リットル未満の薄い濃度で
は溶解能力が不足してスケールを残すため酸洗に長時間
要する。また４５０ｇ／リットルを超えると溶解能力が
過飽和に達する。
洗時間を短縮できる機能を有する。しかしながら、この
塩酸の機能効果は、如何なる濃度の下でも得られるとい
うものではなく、１００ｇ／リットル未満の薄い濃度で
は溶解能力が不足してスケールを残すため酸洗に長時間
要する。また４５０ｇ／リットルを超えると溶解能力が
過飽和に達する。
【００１１】また、Ｐｔイオン，ＰｄイオンおよびＲｈ
イオンの添加効果は、添加量の増加に伴い溶削量が増大
し、脱スケールも短時間で可能であり、なおかつ粒界Ｃ
ｒ欠乏を有す材料を溶解する時に粒界腐食を発生せず平
滑な酸洗表面を得ることができる。その添加は１ｍｇ／
リットル程度の微量添加でも上記の塩酸による溶削を改
善するが、工業的に必要な溶削効果は３ｍｇ／リットル
以上で得られる。しかし、５００ｍｇ／リットル以上の
過剰な添加は溶削能力が過飽和域に達し無意味である。
イオンの添加効果は、添加量の増加に伴い溶削量が増大
し、脱スケールも短時間で可能であり、なおかつ粒界Ｃ
ｒ欠乏を有す材料を溶解する時に粒界腐食を発生せず平
滑な酸洗表面を得ることができる。その添加は１ｍｇ／
リットル程度の微量添加でも上記の塩酸による溶削を改
善するが、工業的に必要な溶削効果は３ｍｇ／リットル
以上で得られる。しかし、５００ｍｇ／リットル以上の
過剰な添加は溶削能力が過飽和域に達し無意味である。
【００１２】さらに、Ｐｔイオン，ＰｄイオンおよびＲ
ｈイオンを含有する上記の所定濃度の塩酸水溶液に硝酸
やＮａＮＯ3 等よりＮＯ3 - イオンを含有させることに
よって、溶削性は硝酸濃度の増加と共に増大する。しか
し、３００ｇ／リットルを超えると粒界腐食を発生す
る。なお、ＮＯ3 - イオンを含有する塩酸水溶液中でＰ
ｔイオン，ＰｄイオンおよびＲｈイオンをそれぞれ単独
添加した場合の溶削能力についてもＰｔイオン，Ｐｄイ
オンおよびＲｈイオンの添加により溶削能力が増大す
る。
ｈイオンを含有する上記の所定濃度の塩酸水溶液に硝酸
やＮａＮＯ3 等よりＮＯ3 - イオンを含有させることに
よって、溶削性は硝酸濃度の増加と共に増大する。しか
し、３００ｇ／リットルを超えると粒界腐食を発生す
る。なお、ＮＯ3 - イオンを含有する塩酸水溶液中でＰ
ｔイオン，ＰｄイオンおよびＲｈイオンをそれぞれ単独
添加した場合の溶削能力についてもＰｔイオン，Ｐｄイ
オンおよびＲｈイオンの添加により溶削能力が増大す
る。
【００１３】本発明における組成の塩酸水溶液の液温
は、低温になるほど小さく高温になるほど溶削能力は大
きくなるが、前後の工程と設備保全上から、５０〜１１
０℃の範囲が好ましい。
は、低温になるほど小さく高温になるほど溶削能力は大
きくなるが、前後の工程と設備保全上から、５０〜１１
０℃の範囲が好ましい。
【００１４】さらに、酸洗液に浸漬し、鋼板に電位を付
与しての溶削能の改善は、５サイクル／ｓｅｃ以上の周
波数とした交番によって特に著しく、鋼板が陽極と陰極
に切り変わる時間の割合で、陽極溶削量と陰極溶削量を
按分して推定した溶削能力よりも大きな能力を示すこと
が判明した。
与しての溶削能の改善は、５サイクル／ｓｅｃ以上の周
波数とした交番によって特に著しく、鋼板が陽極と陰極
に切り変わる時間の割合で、陽極溶削量と陰極溶削量を
按分して推定した溶削能力よりも大きな能力を示すこと
が判明した。
【００１５】図１には、陽極と陰極を切り変える時間当
りの回数と溶削能力の関係を調べた結果を示す。この実
験では、陽極に切り変わっている時間と陰極に切り変わ
っている時間が等しくなるようにした。塩酸２５０ｇ／
リットル，硝酸１０ｇ／リットル，Ｐｄイオン５０ｍｇ
／リットル，８０℃の溶液では、陽極では４２μｍ／
分，陰極では３７μｍ／分の溶削があり、時間按分をす
ると４０μｍ／分の能力になる。５サイクル／ｓｅｃ未
満では按分値と同じ４０μｍ／分となるが、５サイクル
／ｓｅｃ以上では溶削能力が急激に増加する。また酸洗
後の表面は粒界腐食も発生せず平滑であった。
りの回数と溶削能力の関係を調べた結果を示す。この実
験では、陽極に切り変わっている時間と陰極に切り変わ
っている時間が等しくなるようにした。塩酸２５０ｇ／
リットル，硝酸１０ｇ／リットル，Ｐｄイオン５０ｍｇ
／リットル，８０℃の溶液では、陽極では４２μｍ／
分，陰極では３７μｍ／分の溶削があり、時間按分をす
ると４０μｍ／分の能力になる。５サイクル／ｓｅｃ未
満では按分値と同じ４０μｍ／分となるが、５サイクル
／ｓｅｃ以上では溶削能力が急激に増加する。また酸洗
後の表面は粒界腐食も発生せず平滑であった。
【００１６】次に、図２に電流密度に対する溶削能力を
示す。陽極では電流密度とともに溶削能力が増えるが、
陰極では電流密度によらずほぼ一定の溶削能力を示す。
このような電気特性を示す陽極と陰極を切り変える切り
変え速さを速くしたときに、さらに溶削能力が増えるメ
カニズムとして、Ｐｄイオンは陽イオンであるため、鋼
板が陰極になったときに鋼板表面に引きつけられ、Ｐｄ
が鋼板に析出しやすくなり、陽極で有効に働くＰｄイオ
ン量が増え、特に５サイクル／ｓｅｃ以上で有効に作用
するものと考えられる。
示す。陽極では電流密度とともに溶削能力が増えるが、
陰極では電流密度によらずほぼ一定の溶削能力を示す。
このような電気特性を示す陽極と陰極を切り変える切り
変え速さを速くしたときに、さらに溶削能力が増えるメ
カニズムとして、Ｐｄイオンは陽イオンであるため、鋼
板が陰極になったときに鋼板表面に引きつけられ、Ｐｄ
が鋼板に析出しやすくなり、陽極で有効に働くＰｄイオ
ン量が増え、特に５サイクル／ｓｅｃ以上で有効に作用
するものと考えられる。
【００１７】
【実施例】本発明を、Ｃｒを７％含有する低Ｃｒ鋼、Ｃ
ｒを約１７％含有するクロム系ステンレス鋼のＳＵＳ４
３０、Ｃｒを１９％含有する高Ｃｒ鋼、Ｃｒを１８％、
Ｎｉを８％含有するオーステナイト系ステンレス鋼のＳ
ＵＳ３０４、炭素１．２％、Ｃｒ０．４％含有する高炭
素鋼の各鋼種の焼鈍を省略した鋭敏化の著しいホットコ
イルならびに焼鈍を行った１ｍ巾の１０ｔのホットコイ
ルに適用した。
ｒを約１７％含有するクロム系ステンレス鋼のＳＵＳ４
３０、Ｃｒを１９％含有する高Ｃｒ鋼、Ｃｒを１８％、
Ｎｉを８％含有するオーステナイト系ステンレス鋼のＳ
ＵＳ３０４、炭素１．２％、Ｃｒ０．４％含有する高炭
素鋼の各鋼種の焼鈍を省略した鋭敏化の著しいホットコ
イルならびに焼鈍を行った１ｍ巾の１０ｔのホットコイ
ルに適用した。
【００１８】これらのホットコイルに、砂鉄粒を混入し
た高圧水を吹き付けるメカニカルデスケーリングを施し
たのち、塩酸濃度、ＮＯ3 - イオン濃度、Ｐｔイオン，
Ｐｄイオン，Ｒｈイオンの添加態様、液の加熱温度、そ
れに、通電の態様を変えて、溶削能と表面態様の評価を
行なった。
た高圧水を吹き付けるメカニカルデスケーリングを施し
たのち、塩酸濃度、ＮＯ3 - イオン濃度、Ｐｔイオン，
Ｐｄイオン，Ｒｈイオンの添加態様、液の加熱温度、そ
れに、通電の態様を変えて、溶削能と表面態様の評価を
行なった。
【００１９】通電方式として、コイルを陽極とし、これ
に対向して設けられた陰極との間に電流を通電して、こ
の陽極と陰極を電気的に交番する直接通電方式と、陰
極、陽極を鋼帯の片面に巾１４００ｍｍ、長さ４００ｍ
ｍの２対ずつ計８ケの電極板を、その極性を上下対称に
して設置し、極間距離は３０〜１００ｍｍとし、鋼帯は
酸洗槽入り側からコイルが基本極性として −＋＋−，−＋−＋，−＋，＋−− となるようにして、極間に電流を通電する間接通電方式
を採用した。
に対向して設けられた陰極との間に電流を通電して、こ
の陽極と陰極を電気的に交番する直接通電方式と、陰
極、陽極を鋼帯の片面に巾１４００ｍｍ、長さ４００ｍ
ｍの２対ずつ計８ケの電極板を、その極性を上下対称に
して設置し、極間距離は３０〜１００ｍｍとし、鋼帯は
酸洗槽入り側からコイルが基本極性として −＋＋−，−＋−＋，−＋，＋−− となるようにして、極間に電流を通電する間接通電方式
を採用した。
【００２０】それぞれの交番のサイクル／ｓｅｃと、さ
らには交流を用いた場合の周波数を変えた場合の溶削深
さを１分間の溶削能力とし、これと、表面の粒界腐食の
有無を評価した。
らには交流を用いた場合の周波数を変えた場合の溶削深
さを１分間の溶削能力とし、これと、表面の粒界腐食の
有無を評価した。
【００２１】表１に、その試験とその結果を示す。
【００２２】
【表１】 この表から明らかなように、本発明の方法によれば、何
れの鋼種の場合も、交番電極の適用によって、高い溶削
速度を示し、デスケール酸洗能率を向上するとともに酸
洗表面を平滑化することができた。
れの鋼種の場合も、交番電極の適用によって、高い溶削
速度を示し、デスケール酸洗能率を向上するとともに酸
洗表面を平滑化することができた。
【００２３】こうして得られた酸洗鋼帯を比較材ととも
に大径ロール（２００〜６００ｍｍ径のワークロール）
を有する圧延機列によるタンデム冷間圧延および小径ワ
ークロール（１００ｍｍ以下の径のワークロール）を有
するゼンジミアーミルによる冷間圧延の組合せによる冷
間圧延工程ならびにゼンジミアーミルのみによる冷間圧
延（３ｔ→０．４ｔ）を行った後、光輝焼鈍を施した。
このようにして得られた製品板のゴールドダスト（酸洗
板の粒界腐食があれば発生する）をテストした結果ゴー
ルドダストは全く発生せず表面光沢も良好であった。
に大径ロール（２００〜６００ｍｍ径のワークロール）
を有する圧延機列によるタンデム冷間圧延および小径ワ
ークロール（１００ｍｍ以下の径のワークロール）を有
するゼンジミアーミルによる冷間圧延の組合せによる冷
間圧延工程ならびにゼンジミアーミルのみによる冷間圧
延（３ｔ→０．４ｔ）を行った後、光輝焼鈍を施した。
このようにして得られた製品板のゴールドダスト（酸洗
板の粒界腐食があれば発生する）をテストした結果ゴー
ルドダストは全く発生せず表面光沢も良好であった。
【００２４】
【発明の効果】本発明による電極交番の適用によって以
下の効果を奏する。
下の効果を奏する。
【００２５】（１）酸洗液あたりの処理能力が増え、酸
洗終了後に廃棄する排液量を少なくできる。
洗終了後に廃棄する排液量を少なくできる。
【００２６】（２）著しい酸洗溶削効果の向上と酸洗後
の表面平滑化が得られ、酸洗処理を格段に早くできるよ
うになった。
の表面平滑化が得られ、酸洗処理を格段に早くできるよ
うになった。
【００２７】（３）適用する鋼種によって、酸洗液の切
換えが不要となり、設備の利用率が向上する。
換えが不要となり、設備の利用率が向上する。
【００２８】（４）酸洗液の切り換え時に必要な洗浄水
が不要となり、水資源が節約できる。
が不要となり、水資源が節約できる。
【００２９】（５）酸洗生成物が塩酸とともに塩酸焙焼
設備で回収でき産業廃棄物が減少できる。
設備で回収でき産業廃棄物が減少できる。
【００３０】（６）有害性が強い弗酸の使用が不要にで
きる。
きる。
【図１】 陽極と陰極の切換えサイクル数と溶削能力の
関係を示す図である。
関係を示す図である。
【図２】 電流密度と溶削能力の関係を示す図である。
Claims (2)
- 【請求項１】 ５００ｍｇ／リットル以下のＰｔイオ
ン，Ｐｄイオン，Ｒｈイオンの各イオンの１種または２
種以上を含有し、塩酸濃度が１００〜４５０ｇ／リット
ルで液温が５０〜１１０℃に加熱保温された塩酸水溶液
中で鋼質金属を電解処理する酸洗方法において、５サイ
クル／ｓｅｃ以上の周波数で陽極と陰極とを交番電位を
付与する鋼質金属の高速酸洗方法。 - 【請求項２】 請求項１の記載において、塩酸水溶液が
３００ｇ／リットル以下のＮＯ3 - イオンを含有する鋼
質金属の高速酸洗方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10138592A JPH05295599A (ja) | 1992-04-21 | 1992-04-21 | 鋼質金属の高速酸洗方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10138592A JPH05295599A (ja) | 1992-04-21 | 1992-04-21 | 鋼質金属の高速酸洗方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05295599A true JPH05295599A (ja) | 1993-11-09 |
Family
ID=14299301
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10138592A Withdrawn JPH05295599A (ja) | 1992-04-21 | 1992-04-21 | 鋼質金属の高速酸洗方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05295599A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11293500A (ja) * | 1998-04-08 | 1999-10-26 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 熱延鋼帯の表面疵除去方法 |
-
1992
- 1992-04-21 JP JP10138592A patent/JPH05295599A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11293500A (ja) * | 1998-04-08 | 1999-10-26 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 熱延鋼帯の表面疵除去方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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