感应加热线圈的绝缘结构制造技术

在一边使钢板通板一边对其进行连续加热时所用的感应加热线圈中，以往的感应加热线圈的绝缘结构是着眼于绝缘体本身的耐热性和绝缘性而选择的，判明了不能防止气氛中的金属微粒（例如锌烟尘）的进入造成的绝缘性下降。因而，本发明专利技术提供一种能够防止锌烟尘等金属微粒侵入的、即使在高温环境下强度也不降低的、能够延长感应线圈的使用寿命的感应加热线圈的绝缘结构。具体是，在感应加热线圈的表面被覆由氧化铝－氧化硅质的且不含硼的陶瓷长纤维形成的陶瓷布，并在其表面形成由陶瓷质表面硬化材料构成的耐热绝缘层，且该陶瓷质表面硬化材料含有氧化铝或氧化铝－氧化硅质的微粒、和氧化铝－氧化硅质的陶瓷短纤维。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一边使钢板通板一边对其进行连续加热时所用的感应加热线圈的绝缘结构。
技术介绍
在钢板的连续退火炉和钢板的镀覆设备的合金化炉等钢板制造设备中，为了对钢 板进行快速加热，一直采用感应加热线圈。这样的感应加热线圈为了能够从表背两面对钢 板均勻地进行加热，由内部具有钢板通路的筒状的线圈导体(螺线管型)、或上下夹持地设 置的线圈导体(横向(traverse)型)等形态构成，其表面被具有耐热性的绝缘材料覆盖。作为此用途的绝缘材料，以往一直使用隔热可铸耐火材料、或以氧化铝布等高温 耐热纤维为代表的氧化铝系陶瓷等。在日本特开2005-156124号公报(JP2005-156124A)中公开了一种与本申请专利技术 不同的绝缘结构，该绝缘结构是与热锻材料的感应加热用线圈相关的绝缘材料，是用配合 有多孔质耐火性骨架材料的不定形耐火材料覆盖感应加热线圈的内表面而成的。在日本特开2006-169603号公报(JP2005-169603A)中公开了一种感应加热线圈， 其是用途与本申请专利技术相同的感应加热线圈，其通过氧化铝系陶瓷进行绝缘。但是没有记 载有关氧化铝系陶瓷的详细情况。这样的以往的感应加热线圈的绝缘结构是专门着眼于耐热性和绝缘性而选择的， 判明其不能防止因气氛中的金属微粒(例如锌烟尘)的侵入而导致的绝缘性下降。在钢板的镀锌生产线中，在炉内的气氛中浮游着微细的锌烟尘，因此如果长时间 持续运转，则因电磁力而使锌烟尘吸引附着在感应加热线圈的绝缘表面。而且，判明其一 部分附着、堆积在绝缘材料的粒子间隙或裂缝等中，有时沿着裂缝贯通绝缘材料，使线圈表 面和与线圈接触的屏蔽板之间、或线圈间短路。再有，在线圈线材的表面预先涂布清漆或瓷漆等绝缘涂料。可是，如果炉内温度超 过450°C，这些绝缘涂料则烧损，露出铜线的表面。因此，如果锌烟尘侵入，则无法防止感应 加热线圈的绝缘性下降。如果发生如此的感应加热线圈的绝缘性下降，则招致生产线停运，造成大的损失。 因此，强烈要求解决此问题的对策。此外为了避免这样的故障，需要通过定期检查把握绝缘 劣化状况，并进行修理。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，解决上述以往的问题，提供一种感应加热线圈的绝缘结构，该 感应加热线圈是一边使钢板通板一边对其进行连续加热的感应加热线圈，该感应加热线圈 的绝缘结构即使在几百。C的高温下的连续使用条件下，也能保持与初期同等以上的绝缘特 性，而且能够防止因锌烟尘等金属微粒侵入而造成的绝缘性下降，从而能够延长感应加热 线圈的使用寿命。为了解决上述课题而作出的本申请专利的第1专利技术涉及一种感应加热线圈的绝 缘结构，其是对钢板进行感应加热的感应加热线圈，其特征在于在面向钢板的一侧的表面 上被覆陶瓷布，在陶瓷布的感应线圈侧和/或钢板侧形成利用含有陶瓷短纤维的陶瓷质表 面硬化材料而得到的耐热绝缘层。再有，专利的第2专利技术是，能够将上述感应加热线圈形成为螺线管型。 专利的第3专利技术是，优选上述陶瓷布由氧化硅质或氧化铝-氧化硅质的且不含硼 的陶瓷长纤维形成。专利的第4专利技术是，优选上述陶瓷质表面硬化材料含有氧化铝或氧化铝_氧化硅 质的微粒、氧化铝_氧化硅质的陶瓷短纤维、胶体氧化硅和有机粘接剂。专利的第5专利技术是，优选上述陶瓷短纤维是将陶瓷纤维的膨体材料(bulk)分丝而 得到的。专利的第6专利技术是，优选向上述陶瓷布的表面喷涂上述陶瓷质表面硬化材料来形 成耐热绝缘层。此外，专利的第7专利技术是，上述感应加热线圈可以设置在钢板的连续退火炉中或 镀覆设备的合金化炉中。以下，对本专利技术的效果进行说明。根据本专利技术的感应加热线圈的绝缘结构，在感应加热线圈的面向钢板的一侧的表 面被覆陶瓷布，在陶瓷布的感应线圈侧和/或钢板侧形成利用含有陶瓷短纤维的陶瓷质表 面硬化材料而得到的耐热陶瓷层。在只用陶瓷布使线圈表面绝缘的情况下，有金属微粒贯通其网眼部分而侵入内部 的可能性。可是，如果采用本专利技术的结构，则陶瓷质表面硬化材料中所含的陶瓷短纤维缠绕 在网眼中，而且陶瓷粒子附着在该陶瓷短纤维上，从而完全封锁金属微粒。因此即使锌烟尘 等金属微粒附着在表面上，也不能贯通绝缘材层，不会到达线圈表面。因此不会像以往那样 产生感应加热线圈的绝缘性下降。本专利技术的耐热绝缘层由耐热性及绝缘性优良的陶瓷布、含有陶瓷短纤维的陶瓷质 表面硬化材料构成，因此即使在500 1200°C的高温条件下，也能长期发挥稳定的耐热性 及绝缘性。其结果是，能够消除起因于感应加热线圈的绝缘性下降的生产线停运。根据第2专利技术，在对钢板进行感应加热的感应加热线圈为螺线管型时，可以至少 只将面向钢板的内周面形成此结构。因为锌烟尘等金属微粒存在于钢板被通板的炉内。当 然也可以用该耐热绝缘层覆盖感应加热线圈的内外两面。根据第3专利技术，如果将陶瓷布规定为氧化硅质或氧化铝-氧化硅质的、且不含硼 的陶瓷长纤维，则不会因加热时硼熔出而向周围的陶瓷布内部扩散渗透而劣化，能够发挥 稳定的耐热性及绝缘性。这些陶瓷布的实用耐热温度在氧化硅质时在800°C以上、在氧化 铝_氧化硅质时在1000°C以上，能够在可加热到800°C以上的高温用感应加热装置使用。根据第4专利技术，只要陶瓷质表面硬化材料含有氧化铝或氧化铝_氧化硅质的微粒、 氧化铝-氧化硅质的陶瓷短纤维、胶体氧化硅，就能够发挥稳定的耐热性及绝缘性。此外， 由于陶瓷粒子和陶瓷短纤维为相同材质，因此相互间的附着性良好，能够提高防止金属微 粒贯通的效果。根据第5专利技术，如果陶瓷短纤维是将陶瓷纤维的膨体材料分丝而得到 的，就能够 降低制造成本。根据第6专利技术，如果向陶瓷布的表面喷涂陶瓷质表面硬化材料，则涂敷作业性高， 能够在大的面积上均勻地涂布。根据第7专利技术，如果将对钢板进行感应加热的感应加热线圈设置在钢板的连续退 火炉或镀覆设备的合金化炉中，则能够提高连续退火生产线或合金镀覆生产线的稳定性。附图说明图1(a)、(b)、(c)是本实施方式中的感应加热线圈的中央剖视图。图2是表示陶瓷短纤维和陶瓷粒子封锁陶瓷布的网眼的情况的说明图。图3是耐电压实验中使用的器具的说明图。图4是400°C时的本专利技术与以往品的线圈-框架间的绝缘状况的比较图。 具体实施例方式以下示出本专利技术的优选的实施方式。图1 (a)、(b)、(c)是本实施方式的一例中的感应加热线圈1的中央剖视图。图1 (a) 为在陶瓷布4的钢板侧形成有利用含有陶瓷短纤维的陶瓷质表面硬化材料7得到的耐热绝 缘层的情况。图1 (b)为在陶瓷布4的线圈侧形成有利用陶瓷质表面硬化材料7得到的耐 热绝缘层的情况。图1(c)为在陶瓷布4的钢板侧及线圈侧的双方形成有利用陶瓷质表面 硬化材料7得到的耐热绝缘层的情况。感应加热线圈1包含线圈导体la和线圈框架lb，由基体2支承。在这些实施方式 中，感应加热线圈1是在中央具备使钢板S垂直通过的钢板通路3的螺线管型。可是，为了 能够进行水平通板，也可以水平设置。用图1(a)来说明本专利技术。该感应加热线圈1的面向钢板S的一侧的表面、即面临 钢板通路3的表面被由陶瓷布4和陶瓷质表面硬化材料7形成的耐热绝缘层覆盖。也就是 说，陶瓷布4被固定件5、6固定在感应加热线圈1的面临钢板通路3的表面上。优选采用 密封胶将该陶瓷布4的中央部粘接在线圈框架lb上。然后通过在该陶瓷布4的表面上喷 涂陶瓷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种感应加热线圈的绝缘结构，其是对钢板进行感应加热的感应加热线圈，其特征在于：在面向钢板的一侧的表面上被覆陶瓷布，在陶瓷布的感应线圈侧和／或钢板侧形成利用含有陶瓷短纤维的陶瓷质表面硬化材料而得到的耐热绝缘层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：寺岛英俊，家田诚司，
申请(专利权)人：新日本制铁株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]