LADRILLOS REX

LADRILLOS REX 2015-I PROCESOS INDUSTRIALES I Ing. Bilma Osorio Marujo

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERA UNI FACULTAD DE INGENIERA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS FIIS

1

NDICE

INTRODUCCIN......................................................................................................................... 2

DEFINICIONES ........................................................................................................................... 3

MATERIA PRIMA........................................................................................................................ 4

PRODUCTOS.............................................................................................................................. 4

EQUIPOS Y MATERIALES ............................................................................................................ 7

INSTRUMENTO DE MEDICIN .................................................................................................... 8

VARIABLES ................................................................................................................................ 9

CARACTERSTICAS Y PROPIEDADES ............................................................................................ 9

DIAGRAMA DE PROCESOS .........................................................................................................12

ETAPAS DEL PROCESO...............................................................................................................14

APLICACIN INDUSTRIAL ..........................................................................................................21

OBSERVACIONES ......................................................................................................................23

CONCLUSIONES ........................................................................................................................24

REFERENCIA BIBLIOGRFICA .....................................................................................................24



2

INTRODUCCIN

Los hombres han empleado ladrillos como material de construccin por miles de aos. En

China, los ladrillos fueron utilizados para construir varias partes de la Gran Muralla. Los

ladrillos empleados en tiempos antiguos eran bloques moldeados a lo bruto producidos de

paja y barro y secados al sol.

Con el desarrollo de nuevas tecnologas, la arcilla fue procesada en forma consistente en

tamaos estndares, y horneados para producir ladrillos fuertes, durables y atractivos.

Debido a que muchas maquinarias han sido automatizadas en aos recientes, los costos

de operacin, as como el costo de las materias primas han disminuido. As, la demanda

de ladrillos permanece elevada.

Hoy en da,los ladrillos son empleados en todo tipo de proyectos de construccin

alrededor del mundo y nuestro contexto no es ajeno a ello, ante la demanda de estos, se

han desarrollado empresas ladrilleras como es el caso de la COMPAA REX.

La COMPAIA REX, es una empresa lder en el mercado de la rama ladrillera, gracias a

la moderna tecnologa utilizada en la elaboracin de sus productos que le han merecido

reconocimientos en el mbito nacional e internacional.

Ellos vienen trabajando arduamente para desarrollar estrategias de crecimiento tanto en

la capacidad de produccin como en la ampliacin de mercados y diversificacin de

nuevas lneas de productos para el sector de la produccin.

REX presenta instalaciones a gas natural lo cual los posiciona a la vanguardia de la

tecnologa mejorando su produccin y adems cumplen con el compromiso de cuidar y

proteger el medio ambiente.



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DEFINICIONES

Arcillas

La arcilla no es una roca primitiva sino el producto de la descomposicin de ciertas

rocas gneas antiguas, se presenta en terrenos llamados estratificados

generalmente en capas muy regulares. La arcilla pura es el silicato de aluminio

llamado caoln.

Existen 2 tipos de arcilla:

En general al primer tipo (las que se utilizan en construccin) se las

denomina arcillas cermicas, arcillas para la construccin o arcillas

comunes, son arcillas compuestas por dos o ms minerales de la arcilla,

generalmente ilita y esmectita, con importantes cantidades de otros minerales que

no son filosilicatos (carbonatos, cuarzo). Se utilizan para la fabricacin de

materiales de construccin y agregados.

Al segundo tipo se las denomina arcillas especiales, son arcillas constituidas

fundamentalmente por un slo tipo de mineral de la arcilla, y sus propiedades

dependen esencialmente de las caractersticas de ese mineral.

Pueden ser de dos clases, segn su procedencia:

Primarias o residuales: Formadas in situ, o sea, donde se desintegr la roca.

Contienen partculas sin ninguna clasificacin, desde caolinizadas hasta

fragmentos de roca y minerales duras e inalteradas. Por su heterogeneidad no son

de mucha aplicacin en la industria cermica.

Secundarias o sedimentarias: Han sido transportadas y depositadas en pantanos,

lagos, el ocano, etc. Estn clasificadas por tamao debido al transporte. Tienen

mejores condiciones para la industria cermica.



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MATERIA PRIMA

a) Arcilla: Color: Blanquecina rojiza.

Composicin: La arcilla no debe tener carbonato de calcio ni material orgnico.

b) Tierras de cultivo:

Composicin:

60%: xido de silicio

25%: xido de aluminio

5%: xido de hierro

10%: Otros

PRODUCTOS

PAREDES:



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TECHOS:



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TEJAS Y CELOSAS:



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EQUIPOS Y MATERIALES

Tolvas de alimentacin: Los alimentadores de lecho de escamas metlicas o de

banda de caucho, son bsicamente destinados a recopilar y dosificar el material a lo largo

de las lneas de preparacin y moldeo de las arcillas refractarias.

Bandas Transportadoras: Las bandas transportadoras se utilizan de manera casi

universal en todo proceso que implique el transporte de material de un lugar a otro.

Amasadora: La amasadora debe ser larga, pero a mayor longitud existe ms consumo

de fuerza, mayor debilidad de los ejes y desgaste por un alto esfuerzo del tornillo sin fin.

Extrusora: Una extrusora es bsicamente una mquina constituida por un conjunto de

componentes o mecanismos que permiten compactar la masa refractaria, mediante la

eliminacin de oclusiones de aire o desgasificacin y la presin a que se ve sometida la

masa entre el cuerpo de hlices de la maquina y el embudo o molde.

Elevador de Cangilones: Los elevadores de cangilones son las unidades ms

sencillas y seguras para desplazamientos verticales de materiales en la industria

refractaria. Existen en una gama amplia de capacidades y pueden funcionar totalmente al

aire libre o encerrado dependiendo del material a transportar.

Molino: El molino es adecuado para materiales finos y gruesos, moliendas en hmedo o

en seco, en circuitos cerrado. En un molino la mayor parte de la reduccin se efecta por

impacto cuando las bolas o guijarros caen casi desde la altura mxima de la carcasa. Un

molino de bolas grande, puede llegar a tener la carcasa 3 m de dimetro y 5 m de

longitud. Las bolas son de 2 a 12 cm de dimetro.

Zarandas: Una vez molido, este se clasifica por tamao, mediante la utilizacin de

tamices; las mquinas estn dispuestas de manera que sirvan al mismo tiempo para

transportar el producto molido y tamizado a los silos o tolvas respectivas.



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Horno Tnel: Son hornos continuos, de bajo nivel de contaminacin, en donde el

material se moviliza mediante vagones que se desplazan a travs de la galera. La

concepcin de este horno responde a la idea de fijar una zona de fuego y hacer pasar los

productos a cocer, siguiendo las etapas del horno. Ello supone la ventaja de ahorro de

caloras en el enfriamiento y precalentamiento del horno, adems de la economa de

mano de obra en carga y descarga de los ladrillos y mayor rapidez en la etapa de coccin.

Carros de Transporte: Son vehculos motorizados que cumplen la funcin de

transportar los ladrillos hmedos, con apoyo de una carreta, hacia el rea de secado

natural o hacia los vagones del horno

INSTRUMENTO DE MEDICIN

Centro de medicin horizontal triple

El pirmetro se puede conectar directamente a las

pantallas estndar, controladores y PLC.



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VARIABLES

Peso

Temperatura

Composicin

Presin

CARACTERSTICAS Y PROPIEDADES

Capacidad de Intercambio catinico

Es una propiedad fundamental de las esmectitas. Son capaces de cambiar, fcilmente, los

iones fijados en la superficie exterior de sus cristales, en los espacios interlaminares, o en

otros espacios interiores de las estructuras, por otros existentes en las soluciones

acuosas envolventes. La capacidad de intercambio catinico (CEC) se puede definir como

la suma de todos los cationes de cambio que un mineral puede adsorber a un

determinado pH. Es equivalente a la medida del total de cargas negativas del mineral.

Estas cargas negativas pueden ser generadas de tres formas diferentes:

1) Sustituciones isomrficas dentro de la estructura.

2) Enlaces insaturados en los bordes y superficies externas.

3) Disociacin de los grupos hidroxilos accesibles.

El primer tipo es conocido como carga permanente y supone un 80 % de la carga neta de

la partcula; adems es independiente de las condiciones de pH y actividad inica del

medio. Los dos ltimos tipos de origen varan en funcin del pH y de la actividad inica.

Corresponden a bordes cristalinos, qumicamente activos y representan el 20 % de la

carga total de la lmina.

A continuacin algunos ejemplos de capacidad de intercambio catinico (en meq/100 g):

Caolinita: 3-5 Halloisita: 10-40 Illita: 10-50

Clorita: 10-50 Vermiculita: 100-200

Montmorillonita: 80-200 Sepiolita-paligorskita: 20-35



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Capacidad de absorcin

Algunas arcillas encuentran su principal campo de aplicacin en el sector de los

absorbentes ya que pueden absorber agua u otras molculas en el espacio

interlaminar (esmectitas) o en los canales estructurales (sepiolita y paligorskita).

La capacidad de absorcin est directamente relacionada con las caractersticas

texturales (superficie especfica y porosidad) y se puede hablar de dos tipos de

procesos que difcilmente se dan de forma aislada: absorcin (cuando se trata

fundamentalmente de procesos fsicos como la retencin por capilaridad) y adsorcin

(cuando existe una interaccin de tipo qumico entre el adsorbente, en este caso la

arcilla, y el lquido o gas adsorbido, denominado adsorbato).

La capacidad de adsorcin se expresa en porcentaje de absorbato con respecto a la

masa y depende, para una misma arcilla, de la sustancia de que se trate. La absorcin

de agua de arcillas absorbentes es mayor del 100% con respecto al peso.

Hidratacin e hinchamiento

La hidratacin y deshidratacin del espacio interlaminar son propiedades

caractersticas de las esmectitas, y cuya importancia es crucial en los diferentes usos

industriales. Aunque hidratacin y deshidratacin ocurren con independencia del tipo

de catin de cambio presente, el grado de hidratacin s est ligado a la naturaleza del

catin interlaminar y a la carga de la lmina.

La absorcin de agua en el espacio interlaminar tiene como consecuencia la

separacin de las lminas dando lugar al hinchamiento. Este proceso depende del

balance entre la atraccin electrosttica catin-lmina y la energa de hidratacin del

catin. A medida que se intercalan capas de agua y la separacin entre las lminas

aumenta, las fuerzas que predominan son de repulsin electrosttica entre lminas, lo

que contribuye a que el proceso de hinchamiento pueda llegar a disociar

completamente unas lminas de otras. Cuando el catin interlaminar es el sodio, las

esmectitas tienen una gran capacidad de hinchamiento, pudiendo llegar a producirse

la completa disociacin de cristales individuales de esmectita, teniendo como

resultado un alto grado de dispersin y un mximo desarrollo de propiedades



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coloidales. Si por el contrario, tienen Ca o Mg como cationes de cambio su capacidad

de hinchamiento ser mucho ms reducida.

Plasticidad

Esta propiedad se debe a que el agua forma una envuelta sobre las partculas

laminares produciendo un efecto lubricante que facilita el deslizamiento de unas

partculas sobre otras cuando se ejerce un esfuerzo sobre ellas.

La elevada plasticidad de las arcillas es consecuencia, nuevamente, de su morfologa

laminar, tamao de partcula extremadamente pequeo (elevada rea superficial) y

alta capacidad de hinchamiento.

Generalmente, esta plasticidad puede ser cuantificada mediante la determinacin de

los ndices de Atterberg (Lmite Lquido, Lmite Plstico y Lmite de Retraccin). Estos

lmites marcan una separacin arbitraria entre los cuatro estados o modos de

comportamiento de un suelo slido, semislido, plstico y semilquido o viscoso

La relacin existente entre el lmite lquido y el ndice de plasticidad ofrece una gran

informacin sobre la composicin granulomtrica, comportamiento, naturaleza y

calidad de la arcilla. Existe una gran variacin entre los lmites de Atterberg de

diferentes minerales de la arcilla, e incluso para un mismo mineral arcilloso, en funcin

del catin de cambio. En gran parte, esta variacin se debe a la diferencia en el

tamao de partcula y al grado de perfeccin del cristal. En general, cuanto ms

pequeas son las partculas y ms imperfecta su estructura, ms plstico es el

material.

Tixotropa

Es el fenmeno consistente en la prdida de resistencia de un coloide, al amasarlo, y

su posterior recuperacin con el tiempo. Las arcillas tixotrpicas cuando son

amasadas se convierten en un verdadero lquido. Si, se las deja en reposo recuperan

la cohesin, as como el comportamiento slido. Para que una arcilla tixotrpica

muestre este especial comportamiento deber poseer un contenido en agua prximo a

su lmite lquido. Por el contrario, en torno a su lmite plstico no existe posibilidad de

comportamiento tixotrpico.



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DIAGRAMA DE PROCESOS



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DIAGRAMA DE FLUJO



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ETAPAS DEL PROCESO

El proceso que se sigue en la produccin de ladrillos consiste en 3 etapas:

1. Primera Etapa:

- Zona de molienda

2. Segunda Etapa:

- Zona de Amasado y Estrujado

3. Tercera Etapa:

- Horneado.

1. Primera Etapa:

1.1 Zona de molienda:

Las tierras, arcillas y minerales son descargadas, a travs de camiones, en dos tolvas por

separado en una proporcin predeterminada segn el tipo de ladrillo a fabricar.

Tolvas de recepcin Vista lateral de las tolvas



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Despus de ser depositado el material en las tolvas pasan a una etapa de trituracin, a

travs de unas cadenas transportadoras ingresan hacia un molino de impacto (molino

primario), el cual funciona con un sistema electromecnico.

Luego por una cavidad inferior del molino la mezcla se conecta con el primer elevador de

cangilones y pasa a una primera zaranda (donde se realiza el proceso de tamizado), los

granos que no pueden pasar por la zaranda (nivel superior) pasan directamente hacia un

molino secundario el cual se conectara con el segundo elevador de cangiln, lo que si

logr pasar por las cavidades de la zaranda se conectan por un by Pass hacia el segundo

elevador de cangiln el cual traslada la mezcla cuyas partculas han logrado un espesor

promedio de 5mm, pasando a una segunda zaranda, que se encuentra en un nivel

superior, antes de llegar al silo (deposito final), la materia que no ha pasado por la

segunda zaranda regresa hacia el segundo molino.

Elevador de cangiln



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Aqu se aprecia los 2 elevadores de cangiln, el primero (lado izquierdo) conduce la

mezcla salida del primer molino hacia la primera zaranda la cual se conecta por un by

pass (color rojo) con el 2do elevador y la que no pasa se conecta con el segundo molino.

El segundo elevador conecta con la 2da zaranda y el material que sale se almacena en un

silo, el que no retorna al 2do molino.

2. Zona de Amasado y Estrujado

2.1. Amasado

En esta zona es donde ingresa un tercer ingrediente a la mezcla que es el agua (15%

aprox. del peso total de la mezcla), dndose tambin la homogenizacin a travs de una

amasadora el cual funciona con un tornillo sin fin.

Primera homogenizacin en el tornillo sin fin



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Mquina Estrujadora

Transporte hacia el estrujado

A travs de una banda transportadora, la masa anterior, hace su ingreso hacia una

segunda amasadora, en esta hace su ingreso con un adicional de 5% de humedad con

respecto al peso total de la mezcla (Las masas contienen aire en su interior) pasando as

hacia la cmara de vaco. Estas dos etapas de amasado son necesarias ya que

contribuyen en mucho a la calidad del producto final.

2.2. Zona de Estrujado

En la cmara de vaci (o succin) se extrae el

aire de la mezcla de un 90% a 95% pasando

posteriormente a la etapa de compresin en

donde se somete la mezcla a altas presiones

saliendo expulsados por una salida la cual

posee un molde (cuya forma depende del tipo

de ladrillo a fabricar) quien le da la forma

longitudinal al ladrillo para finalmente ser

guillotinados por una cortadora obtenindose

al final de esta etapa una pasta con la forma

de ladrillos a los cuales se les denomina

"ladrillos crudos" que luego de ser apilados delicadamente en coches son llevados hacia

terrenos desiertos para su secado natural, dando as su ingreso al rea de crudos.



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Guillotina cortadora

2.3. rea de crudos (secado natural):

Transporte hacia el primer secado

Los productos luego de ser transportados hacia los tendales son colocados en reas

determinadas para el secado al natural cuyo tiempo vara de acuerdo a la estacin del

ao (5 das en verano y diez das en invierno)



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Conduccin de gases calientes de horno al Pre horno

Secado Natural

3. TERCERA ETAPA

3.1. Horneado:

Luego de pasar por la etapa de secado natural los ladrillos, crudos aun, son trasladados

hacia el rea de horneado, siendo apilados en coches con capacidades entre 3.5 a 4TN

dependiendo del tipo de ladrillo a procesar, dichos coches se trasladan a travs de rieles

que los conducen hacia los hornos. Antes de ingresar a los hornos los ladrillos deben de

ser separados de toda humedad posible, pasando as por una etapa de prehorneado,

este pre horno recibe gases calientes a Temperaturas entre 120 a 130C, provenientes

del horno tunel, logrando as quitar por completo la humedad de los ladrillos.



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Ladrillos crudos antes del pre horneado Salida del pre horno

REX cuenta con tres hornos tneles, los cuales estn divididas en tres partes claramente

diferenciadas: Precalentamiento, zona de oxidacin o fuego y la zona de

enfriamiento. Los ladrillos ingresan a la etapa de precalentamiento siendo sometidos a

temperaturas desde 100 hasta 650C aproximadamente, en la etapa de oxidacin la

materia es sometida a la mayor temperatura de 650 a 960c aproximadamente, siendo

trasladados a la etapa de enfriamiento en donde se logra descender la temperatura

hasta la temperatura ambiente.

Zona superior del horno y vista en pleno proceso de horneado



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Despacho, los ladrillos se cargan directamente en los camiones de los clientes o son

colocados en un campo libre quedando listos para su comercializacin.

Salida de ladrillos del horno Distribucin de ladrillos terminado

Los ladrillos defectuosos que salen del horno son llevados hacia los molinos para ser

comercializaos casualmente en campos deportivos como los de tenis donde son

solicitados con mayor frecuencia, dicho producto salido de los molinos no pueden ser

utilizados nuevamente como materia prima para nuevos ladrillos.

APLICACIN INDUSTRIAL

Hoy en da las arcillas comerciales figuran entre los recursos minerales ms

importantes, tanto por el volumen explotado como por el valor de la produccin. Un

90 % de la produccin se dedica, preferentemente a la fabricacin de materiales

de construccin y agregados. Slo un 10 % se dedica a otras industrias

(fabricacin de papel, caucho, pinturas, absorbentes, decolorantes, arenas de

moldeo, productos qumicos y farmacuticos, agricultura, etc.)



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ARCILLAS COMUNES

El principal uso de estos materiales arcillosos se da en el campo de la cermica de

construccin (tejas, ladrillos, tubos, baldosas....), alfarera tradicional, lozas, azulejos y

gres. Uso al que se destinan desde los comienzos de la humanidad.

Prcticamente todas las arcillas son aptas para estos usos, primando las consideraciones

econmicas.

Son as mismo son utilizadas en la manufactura de cementos, como fuente de almina y

slice, y en la produccin de ridos ligeros (arcillas expandidas).

CAOLIN

Se trata de un mineral muy importante desde el punto de vista industrial. Ha sido

utilizando desde antiguo para numerosos usos. En el siglo XVI adquiri gran fama entre la

nobleza la porcelana fabricada a base de pastas cermicas ricas en caoln. Los

principales usos a los que se destina en la actualidad son:

Fabricacin de papel

El principal consumidor de caoln es la industria papelera, utilizando ms del 50 % de la

produccin. En esta industria se usa tanto como carga, como para proporcionarle al papel

el acabado superficial o estucado. Para que pueda ser destinado a este uso las

especificaciones de calidad requeridas son muy estrictas, tanto en pureza como en color o

tamao de grano.

Cermica y refractarios

Tambin es importante el uso del caoln en la fabricacin de materiales cermicos

(porcelana, gres, loza sanitaria o de mesa, electrocermica) y de refractarios (aislantes

trmicos y cementos). Al igual que en el caso del papel las especificaciones requeridas

para el uso de caolines en cermica y refractarios son estrictas en cuanto a pureza y

tamao de grano.



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Otros usos

-Adems se utilizan caolines, en menores proporciones, en otras industrias: como carga

ms econmica sustituyendo a las resinas en pinturas, aislantes, caucho. Tambin como

carga de abonos, pesticidas y alimentos de animales.

-La industria qumica consume cantidades importantes de caoln en la fabricacin de

sulfato, fosfato y cloruro de Al, as como para la fabricacin de ceolitas sintticas.

-A partir del caoln calcinado se obtienen catalizadores y fibras de vidrio.

-La industria farmacutica utiliza caoln como elemento inerte en cosmticos y como

elemento activo en absorbentes estomacales.

OBSERVACIONES

Los trabajadores no tienen los implementos necesarios para realizar este tipo de

trabajo.

Est haciendo uso de gas natural debido a que contamina en menor cantidad y

reduce sus costos.

Ladrillos REX es una empresa sindical, es decir les pertenece a los trabajadores,

por lo cual sus conocimientos son empricos a menos de la gran mayora.

El tiempo de horneado o Prehorneado vara segn estacin.

De presentar algn error en la composicin, se hace el estudio respectivo en los

laboratorios de Qumica Orgnica de la UNIVERSIDAD NACIONAL DE

INGENIERA.

La planta de Carabayllo presenta secaderos que sustituyen a los coches de

transporte.



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CONCLUSIONES

Los ladrillos que salieron defectuosos despus del horneado no se pueden reciclar

solo se pueden vender para otro tipo de usos casualmente en campos deportivos

como los de tenis donde son solicitados con mayor frecuencia.

Rex es la primera planta de fabricacin de ladrillos que ha apostado por el gas

natural, adems es la que est posicionada mayor cantidad de aos, respecto a

sus competidores.

REX tiene una fortaleza en cuanto a la calidad de su producto, debido a la

experiencia que se requiere, por ello los ensayos que se realizan a sus

productos son en la facultad de ingeniera civil de la UNIVERSIDAD

NACIONAL DE INGENIERA.

Cuanta ms molienda se le haga a la materia prima se obtiene un mejor acabado;

sin embargo, esto no influye en su calidad.

REFERENCIA BIBLIOGRFICA

http://www.uclm.es/users/higueras/yymm/arcillas.htm#arccom

http://www.ladrillosrex.com/catalogo.html

http://www.keller-msr.es/pirmetro-aplicacin/medida-de-temperatura-en-horno-de-tunel-

para-una-eficiencia-optima-del-fuel.php

http://www.arquba.com/monografias-de-arquitectura/la-arcilla/

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