CN117966065A - 一种高镁合金镀层的生产方法、热浸镀钢及热浸镀装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高镁合金镀层的生产方法、热浸镀钢及热浸镀装置，该方法采用A和B中的至少一种：A、在第一镀浴区内部设置含镁量为3％～8％的第二镀浴区，第一镀浴区含镁量小于第二镀浴区或为零；钢材经第一、第二镀浴区热浸镀，冷却后，形成含镁量为3％～8％的高镁合金镀层，热浸镀过程中，第二镀浴区受气刀喷出的氮气保护；B、钢材经热浸镀，预冷却后，形成液态镀层；在预冷却后，立即以氮气为载体将含镁固态合金粉末喷吹至液态镀层表面，形成含镁量为3％～8％的高镁合金镀层；镀浴区含镁量小于3％～8％中的任一数值或为零。本发明提高合金镀层中镁含量，降低氮气用量，适用于不同规格带钢，且方法简单，产品质量高，能够连续生产具有高镁合金镀层的热浸镀钢。

Description

一种高镁合金镀层的生产方法、热浸镀钢及热浸镀装置

技术领域

本申请涉及带钢连续热浸镀技术领域，特别涉及一种高镁合金镀层的生产方法、热浸镀钢及热浸镀装置。

背景技术

热浸镀是把被镀件浸入到熔融的金属液体中使其表面形成金属镀层的一种工艺方法，具体是将被镀的钢铁材料浸入熔融的镀层金属中再取出冷却，使其表面形成金属镀层，它广泛用于低熔点金属锌、锡、铝、铅及其合金镀层的生产。

目前，通过在纯锌镀浴中加入诸如镁、铝等元素来制造合金镀层钢的研究已经进行了多年。带钢连续热浸镀已经由镀锌、镀铝(硅)的一元合金，镀锌铝、镀铝锌的二元合金，发展到了镀锌铝镁、铝锌镁的三元合金时代。

含镁镀层带钢，包括镀锌铝镁层和铝锌镁层带钢产品，带钢产品的耐腐蚀性随镀层含镁量的增加而增加。在含镁镀层带钢生产工艺中，由于镁元素具有极强的氧化性能，当镁含量在2％以内时，尚可以用空气为介质的气刀；镁含量在2％～3％时，必须采用氮气为介质的气刀。

而镁含量提高到3％～8％时，未凝固的液态镀浴和镀层都不能接触氧气，必须用氮气保护起来，保护方法包括气刀喷吹和喷气冷却，这两种方法都必须采用氮气。例如公开号为IN202021047185A的专利申请文件提供一种热浸镀钢，其生产方法包括制备热浸镀浴：4％～6％重量的铝；4％～6％重量的镁；88％～92％重量的锌和其他不可避免的杂质；将钢退火，浸入热浸浴中进行涂覆，使用气刀调节钢上的涂覆层的量，最后冷却钢来制备热浸镀钢；或，将钢基材从热浸浴转移到用于气体吹扫冷却的非氧化气氛中，非氧化气氛具有在-20℃至-30℃范围内的露点温度，并且非氧化气氛为5％氢气+95％氮气；或，热浸浴的温度为440～460℃。钢基材的温度为470～490℃。钢基材在涂覆溶液中的浸渍时间为2～4秒。钢基材以10～15℃/s的速度冷却，使用气刀以50mm/s的擦拭速度控制涂层厚度。该热浸镀钢镀层镁含量高，但该生产方法整个带钢热浸镀过程所经过的镀浴成分一致，若采用这种技术，整个镀浴表面必须完全采用氮气(或惰性气氛)保护，需要消耗大量的氮气。因此，采用上述方法生产镁含量3％～8％的锌铝镁合金镀层的难度较大。

目前，现有技术也提供使用不同镀浴进行连续热浸镀的方法，例如公开号为JPS60135559A的专利申请提供在同一连续热浸镀生产线上制造不同类型的镀覆钢板的方法和设备，其涉及主电镀槽，条带从出口被引入该主电镀槽，它通过所提供的同步器被垂直上拉，其下部入口浸没在主镀槽中。主电镀槽通过挤压锌辊而拉起。IJ管从下部入口引入，内部位于可以穿过的位置。该副电镀炉在其下部入口处配备有多个阻挡辊，作为防止镀液混合的机构，阻挡辊从两侧夹住带材。这种阻挡辊类型几乎可以完全防止主侧和副侧电镀槽浴中电镀液的混合。副镀槽被配置为供应已经由预熔化装置熔化的镀液。上述设备针对不同尺寸的带钢进行热浸镀时，需要对阻挡辊进行同步调整，以保证不同镀浴完全分隔，带钢规格普适性较低。

综上，如果能提供一种三元合金镀层的生产方法，能够提高镁含量，降低氮气用量，适用于不同规格带钢，且方法简单，产品质量高，则更有利于连续热浸镀技术的发展。

发明内容

有鉴于上述技术的缺点，本发明提供一种高镁合金镀层的生产方法、热浸镀钢及热浸镀装置，以解决现有技术中存在的高镁含量合金镀层生产困难，热浸镀过程中氮气使用量大等问题。

为实现上述目的及相关目的，本发明采用如下技术方案：

本发明第一方面提供一种高镁合金镀层的生产方法，采用以下方法A和B中的至少一种：

A、在第一镀浴区内部设置预设区域大小且含镁量为3％～8％的第二镀浴区，第一镀浴区含镁量小于第二镀浴区或为零；钢材经第一镀浴区和第二镀浴区热浸镀，气刀喷吹氮气去除多余的液态金属合金并预冷却后，形成含镁量为3％～8％的高镁合金镀层，热浸镀过程中，第二镀浴区表面受气刀喷出的氮气保护；

B、钢材经镀浴区热浸镀，气刀喷吹氮气去除多余的液态金属合金并预冷却后，形成液态镀层；在通过气刀以后，或经过喷吹氮气冷却，或对钢材边部加热，立即以氮气为载体将含镁或不含镁固态合金粉末喷吹至液态镀层表面，含镁或不含镁固态合金粉末经液态镀层加热熔化后与液态镀层熔为一体，促进异质形核，提高镀层结晶的致密度，形成含镁量为3％～8％的高镁合金镀层；镀浴区含镁量小于3％～8％中的任一数值或为零。

于本申请一实施例中，方法A中，在第一镀浴区内部设置预设区域大小且含镁量为3％～8％的第二镀浴区的方式包括如下步骤：在第一镀浴区内部设置可上下移动的第二镀锅，第二镀锅上部敞口、下部开设有钢材入口；将第二镀浴加入第二镀锅内，形成第二镀浴区；

和/或，方法A中，含镁量为3％～8％的第二镀浴区的形成方式包括：加入含镁量为3％～8％的第二镀浴，或者，采用喂丝、加球的方法，在第二镀浴中加入含镁量超过3％～8％的固态合金，熔解混合后形成含镁量为3％～8％的第二镀浴区。

于本申请一实施例中，第二镀锅下部开设的钢材入口为宽度可调节的狭缝；

和/或，喂丝所用合金丝线的直径为1.5～6mm；

和/或，加球所用合金小球的直径为2～10mm；

和/或，喂丝所用合金丝线和/或加球所用合金小球在进入第二镀浴后能在2～15s内熔化；

和/或，喂丝所用合金丝线和/或加球所用合金小球在进入第二镀浴熔化后能在钢材运行和气刀喷吹氮气所形成的流场作用下与第二镀浴混合均匀；

和/或，通过调整含镁固态合金镁含量和/或喂丝速度和/或加球量控制第二镀浴区含镁量为3％～8％。

于本申请一实施例中，方法A中，第一镀浴区采用镀浴表面产生的顶渣覆盖隔离空气。

于本申请一实施例中，顶渣包括第一镀浴区和第二镀浴区镀浴表面产生的顶渣；当第二镀浴区镀浴表面产生的顶渣影响到产品质量时，将第二镀锅向下移动使其上沿低于第一镀浴水平面，利用气刀气流将顶渣吹入第一镀浴区。

于本申请一实施例中，方法B中，喷粉前还包括第一冷却步骤，第一冷却步骤为氮气冷却步骤；

和/或，喷粉前还包括钢材边部加热步骤；

和/或，通过第一冷却步骤或加热步骤，使液态镀层温度处于液相线以下20℃至液相线以上100℃的范围内，且进入喷粉机构的带钢下沿处断面的温度差小于等于2℃；

和/或，经过喷粉，液态镀层凝固成固态镀层后，还包括第二冷却步骤，第二冷却步骤包括空气、水雾、气雾或水冷辊冷却。

于本申请一实施例中，气刀设置在第二镀浴区上方，且气刀喷出的氮气能使气刀与第二镀浴区之间的空间形成无氧环境。

本发明第二方面提供一种热浸镀钢，包括钢基体及其上形成的高镁合金镀层，高镁合金镀层采用如上所述的生产方法制成。

本发明第三方面提供一种热浸镀装置，包括第一镀锅、第二镀锅和气刀，第二镀锅安装在第一镀锅中，并可上下移动，第二镀锅上部敞口、下部开设有钢材入口；气刀安装在第二镀锅上方，气刀喷吹的气体能使气刀与第二镀锅之间的空间形成无氧环境。

本发明第四方面提供一种热浸镀系统，包括镀锅、气刀和喷粉机构，气刀安装在镀锅上方，喷粉机构安装在气刀上方，用于向经气刀喷吹预冷却后的液态镀层表面喷粉。

本发明的有益技术效果在于：

当采用本发明方法A生产高镁合金镀层时，本发明将高镁成分的镀浴局限于钢材离开第一镀浴区后的小范围的第二镀浴区内，只要靠气刀内喷出的氮气，就可以覆盖第二镀浴表面，防止第二镀浴表面氧化，且能够简便、有效地将第二镀浴表面顶渣吹出，不影响产品质量。而第一镀浴区内的第一镀浴为低镁成分，或不含镁，其氧化性不强，而且，其表面的顶渣在生产过程中不用捞出，利用顶渣覆盖第一镀浴表面，起到与空气隔离的作用，不会发生氧化，也不会影响产品质量，进而达到简化生产步骤，提高产品质量的目的。

此外，当采用喂丝或加球的方式向第二镀浴内加入含镁固态合金时，合金丝线或合金小球都是在第二镀浴的液面以下熔化，熔化前不与空气接触，不会造成氧化。同时，此种方式能够解决现有技术中向整个镀锅内加入含镁固体锭，整个镀浴成分基本一致，含镁量略高于镀层所需要的成分，镁氧化概率大的问题，并解决无法向小尺寸的锅中锅中加锭的问题。

当采用本发明方法B生产高镁合金镀层时，可以采用氧化性低的低镁镀浴，甚至无镁镀浴生产出高镁的镀层。方法B生产含镁量3％～8％的高镁合金镀层，具体为生产含镁量为3％～8％或略低的高镁合金镀层。进一步地，由于镁易燃烧，因此本发明将含镁固态合金粉末与氮气混合后喷向液态镀层时，含镁固态合金粉末占比很少，以避免镁燃烧。又或者，本发明镀浴为含镁镀浴，钢材经热浸镀形成镁镀层后，经氮气冷却，降低温度后，再向液态镀层喷不含镁固态合金粉末，例如锌铝合金粉末等，以生产含镁量略低的高镁合金镀层，且生产过程安全无燃烧风险。同时，本发明使用喷粉方式时，喷粉前进行边部加热和/或氮气冷却等步骤，以确保在喷粉处理时镀层温度处于合理区间，且温度基本均一致。

并且，本发明钢材经喷粉机构喷粉后，即使是厚度较大、冷却慢的产品，只需采用很短的氮气冷却，就可以确保完全凝固，进而转为喷空气冷却等第二冷却步骤，从而达到降低氮气使用量的目的。

本发明也可以在采用方法A后，继续采用方法B以联合生产高镁合金镀层。

本发明热浸镀装置的第二镀锅下部开设的钢材入口为宽度可调节的狭缝，通过该设计，本发明热浸镀装置适用于不同规格的钢材，普适性高。

综上，本发明提高合金镀层中镁含量，降低生产过程中氮气用量，适用于不同规格带钢，且方法简单，产品质量高，能够连续生产具有高镁合金镀层的热浸镀钢。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术者来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1为本发明热浸镀装置结构示意图；

图2为本发明热浸镀系统结构示意图。

附图标记

1：钢材；2：炉鼻；3：第一镀锅；4：沉没辊；5：矫正辊；6：稳定辊；7：楔形板；8：第二镀锅；9：气刀；10：喷粉机构；11：冷却风箱。

具体实施方式

除非另外定义，本文使用的所有技术和/或科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员的普遍理解相同的含义。应理解，本发明的某些特征(为清楚起见，在分开的实施方式的环境中被描述)也可以在单一的实施方式中被组合提供。相反，本发明的多个特征(为简洁起见，在单一的实施方式的环境中被描述)也可以被分开地或以任何合适的组合或在适合时在本发明的任何其它描述的实施方式中提供。在各种实施方式的环境中描述的某些特征将不被认为是那些实施方式的必需特征，除非该实施方式在没有那些要素的情况下是不可操作的。以下通过特定的具体实例对本发明进行进一步的说明，但需要指出的是本发明的实施例中所描述的具体的工艺条件及结果等仅用于说明本发明，并不能以此限制本发明的保护范围，凡是根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应该涵盖在本发明的保护范围内。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

本发明实施例的图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件，在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述用语的具体含义。

本发明提供一种高镁合金镀层的生产方法，采用以下方法A和B中的至少一种：

A、在第一镀浴区内部设置预设区域大小且含镁量为3％～8％的第二镀浴区，第一镀浴区含镁量小于第二镀浴区或为零；钢材经第一镀浴区和第二镀浴区热浸镀，气刀喷吹氮气去除多余的液态金属合金并预冷却后，形成含镁量为3％～8％的高镁合金镀层，热浸镀过程中，第二镀浴区表面受气刀喷出的氮气保护；

B、钢材经镀浴区热浸镀，气刀喷吹氮气去除多余的液态金属合金并预冷却后，形成液态镀层；在通过气刀以后，或经过喷吹氮气冷却，或对钢材边部加热，立即以氮气为载体将含镁或不含镁固态合金粉末喷吹至液态镀层表面，含镁或不含镁固态合金粉末经液态镀层加热熔化后与液态镀层熔为一体，形成含镁量为3％～8％的高镁合金镀层；镀浴区含镁量小于3％～8％中的任一数值或为零。

具体地，方法A包括：在第一镀浴区内部设置可上下移动的第二镀锅，该第二镀锅的规格构成预设区域大小，优选地，第二镀锅长度超过钢材宽度100～500mm，宽度为100～500mm，高度为200～600mm。第二镀锅上部敞口、下部开设有钢材入口，将第二镀浴加入第二镀锅内，形成第二镀浴区。第二镀锅下部开设的钢材入口为宽度可调节的狭缝，以适用于不同规格的钢材。

具体地，方法A还包括A1和A2。A1包括：第一镀浴区含镁量小于第二镀浴区含镁量，将第二镀浴加入第二镀锅内，形成第二镀浴区，其中，第二镀浴为预先配制的镁含量为3％～8％的镀液。

具体地，A2包括：第一镀浴区含镁量为零，采用喂丝、加球的方法，在第二镀浴中加入含镁量超过3％～8％的固态合金，熔解混合后形成含镁量为3％～8％的第二镀浴区。

具体地，喂丝是在液态金属内连续喂入合金丝线的一种添加合金的方法，合金丝线喂入液态金属内后，会熔解，而使合金加入，目前常用于炼钢。而本发明采用喂丝的方法，加入含镁的固态合金，使第二镀锅内形成小范围的含镁3％～8％的合金镀浴区域，该合金可以是锌铝镁等三元合金。

进一步地，本发明通过调整含镁固态合金中镁含量和/或喂丝速度，能够控制小范围内第二镀浴区成分含镁在所需范围内，可能是3％～8％的任何一个小范围。

进一步地，本发明喂丝所用合金丝线的直径为1.5～6mm，其能够在进入第二镀浴后2～15s内熔化，并在钢材运行和气刀喷吹氮气所形成的流场作用下与第二镀浴混合为成分和成分均匀度满足产品需要的镀浴。

具体地，本发明采用加球的方法，加入含镁固态合金，并通过调整含镁固态合金中镁含量和/或加球的数量，控制小范围内第二镀浴区成分含镁在所需范围内，可能是3％～8％的任何一个小范围。

进一步地，本发明加球所用合金小球的直径为2～10mm，其能够在进入第二镀浴后2～15s内熔化，并在钢材运行和气刀喷吹氮气所形成的流场作用下与第二镀浴混合为成分和成分均匀度满足产品需要的镀浴。

具体地，无论是采用喂丝还是加球的方式，合金丝线和合金小球都是在第二镀浴的液面以下熔化，熔化前不与空气接触，不会造成镁氧化。同时，采用喂丝和加球的方式能够有效解决现有技术中在锅中锅内加锭困难的问题。

具体地，方法A中，第一镀浴区采用镀浴表面产生的顶渣覆盖隔离空气。顶渣包括第一镀浴区和第二镀浴区镀浴表面产生的顶渣；当第二镀浴区镀浴表面产生的顶渣影响到产品质量时，将第二镀锅向下移动使其上沿低于第一镀浴水平面，利用气刀气流将顶渣吹入第一镀浴区。

具体地，在正常生产时，第二镀锅上沿高于第一镀浴水平面，且通过设置在第二镀浴区上方的气刀，利用气刀喷出的氮气确保气刀与第二镀浴区之间的空间为无氧环境，只有氮气流向环境，其余环境中的氧气不会进入钢材附近，以避免造成钢材表面未凝固的镀层氧化。

具体地，当第二镀锅中第二镀浴表面产生了顶渣，影响到产品质量时，将第二镀锅向下移动，使其上沿低于第一镀浴水平面，第二镀锅内表面的顶渣在气刀气流的作用下，吹到第二镀锅范围外，进入第一镀浴区，再将第二镀锅向上移动，使其上沿高于第一镀浴水平面，恢复到正常生产。通过此种上下移动，本发明第一镀浴区表面的顶渣，在不更换第一镀浴区内辊子期间，不进行捞渣作业，利用顶渣避免与空气接触，减少氧化现象，从而不影响产品质量。

具体地，本发明方法B包括方法B1和B2，B1包括：不在镀浴内加入镁合金，而是在钢材经热浸镀、气刀喷吹氮气去除多余的液态金属合金并预冷却后，或经过喷吹氮气冷却后，或对钢材边部加热后，立即采用向液态镀层表面喷含镁固态合金粉末的方式，以氮气为载体，将含镁固态合金粉末与氮气混合后喷到液态镀层表面，含镁固态合金粉末被液态镀层加热、熔化，从而混合一体，达到加镁的目的。方法B1中喷出的含镁固态合金粉末在氮气中的占比很少，以避免在高温下，大量镁发生燃烧，影响产品质量，生产的高镁合金镀层含镁量为3％～8％。

具体地，B2包括：镀浴区含镁量为小于3％～8％中的任一数值，喷粉时，喷不含镁固态合金粉末，例如锌铝合金粉末等，以生产含镁量略低于3％～8％的高镁合金镀层。

进一步地，本发明通过控制钢材和镀浴的温度，使得喷粉时，液态镀层温度处于液相线以下20℃至液相线以上100℃的范围内。具体温度根据镁粉加入量决定，确保镁粉能够充分熔解与液态镀层熔合，且完全熔解熔合后，即开始凝固。

进一步地，方法B中，喷粉前还包括第一冷却步骤，第一冷却步骤为氮气冷却步骤，或，喷粉前还包括钢材边部加热步骤。本发明通过第一冷却步骤或加热步骤，使液态镀层温度处于液相线以下20℃至液相线以上100℃的范围内，且进入喷粉机构的带钢下沿处断面的温度差小于等于2℃。

进一步地，经过喷粉，液态镀层凝固成固态镀层后，钢材已经处于液相线以下，再继续采用氮气冷却1～5s以后，就可以完全凝固，可以进入第二冷却步骤，从而减少氮气用量。本发明第二冷却步骤包括空气、水雾、气雾或水冷辊冷却。

具体地，目前喷粉凝固技术多用于热浸镀铝(硅)镀层产品的生产，其目的是细化晶粒，而非添加合金。而本发明利用喷粉凝固技术添加镁合金。通过这种方式，本发明可以采用氧化性低的低镁镀浴，甚至无镁镀浴生产出高镁的合金镀层。同时，也能降低液态镀层温度，提高冷却速度，促进异质形核，减少镀层结晶的致密度。

具体地，本发明生产方法中，气刀设置在第二镀浴区上方，且气刀喷出的氮气能使气刀与第二镀浴区之间的空间形成无氧环境。

具体地，本发明生产方法制备的高镁合金镀层为三元合金镀层或多元合金镀层，例如含镁3％～8％锌铝镁合金镀层等。

具体地，本发明钢材包括带钢、钢板，优选为带钢。

具体地，本发明可以先采用方法A，再采用方法B，以联合生产高镁合金镀层。

本发明提供一种热浸镀钢，包括钢基体及其上形成的高镁合金镀层，高镁合金镀层采用如上所述的生产方法制成。

本发明还提供一种热浸镀装置，包括第一镀锅3、第二镀锅8和气刀9，第二镀锅8安装在第一镀锅3中，并可上下移动，第二镀锅8上部敞口、下部开设有钢材入口；气刀9安装在第二镀锅8上方，气刀9喷吹的气体能使气刀9与第二镀锅8之间的空间形成无氧环境。

具体地，如图1所示，箭头所指方向为钢材运行方向。

具体地，如图1所示，本发明热浸镀装置还包括炉鼻2、沉没辊4、矫正辊5、稳定辊6。钢材1自退火炉出来后，沿钢材运行方向，通过炉鼻2，进入第一镀锅3，第一镀锅3内设置有高温液态金属的第一镀浴。沉没辊4用于实现钢材1的转向，其辊径较矫正辊5和稳定辊6大。矫正辊5可以前后移动，以实现钢材1的张紧功能，防止钢材1和辊系打滑。稳定辊6的位置固定，起到固定钢材1上行通板轨迹线的目的。沉没辊4、矫正辊5和稳定辊6整体进入第一镀锅3中，这些辊子的两端均安装在辊架上。辊架为悬臂梁结构。钢材1经由沉没辊4、矫正辊5、稳定辊6垂直向上离开第一镀锅3，进入第二镀锅8，以完成镀层过程。

具体地，本发明第二镀锅8设置为长度超过钢材1宽度90～400mm，宽度为90～400mm。高度为90～500mm。

具体地，第二镀锅8下部开设的钢材1入口为宽度可调节的狭缝，其调节范围为9～40mm，以适用于不同规格的钢材1，并避免第一镀浴与第二镀浴混合。

具体地，本发明一种宽度可调节的狭缝的实现方式为：狭缝由两片可以上下移动的楔形板7构成，移动楔形板7就可以调整狭缝的宽度。本发明也可以选用其他方式实现狭缝宽度可调节，例如，狭缝由弹性材料制成等。

具体地，本发明气刀9位置设置为，气刀9喷出的氮气能够确保气刀9与第二镀锅8之间只有氮气流向环境、气刀9喷吹氮气所形成的流场作用能够将加锭合金与第二镀锅8内的第二镀浴混合均匀、气刀9气流将第二镀锅8内顶渣吹至第一镀锅3内。

具体地，热浸镀装置还包括冷却风箱11，冷却风箱11设置在气刀9上方，冷却风箱11喷出氮气，以对热浸镀后的钢材1进行冷却凝固。

具体地，本发明热浸镀装置在生产期间，无需进行捞渣作用。

具体地，本发明不对第二镀锅8实现上下移动的方式进行具体限定，可以是利用驱动机构等任何可实现移动的方式。

本发明还提供一种热浸镀系统，包括镀锅、气刀9和喷粉机构10，气刀9安装在镀锅上方，喷粉机构10安装在气刀9上方，用于向经气刀9喷吹预冷却后的液态镀层表面喷粉。

具体地，如图2所示，本发明系统可以只设置一个镀锅，该镀锅内镀浴成分一致。

具体地，本发明喷粉机构10可以为现有技术中的喷粉箱，此处不对公知喷粉箱的结构进行赘述。

具体地，本发明除镀锅、喷粉机构10外，其余结构均与图1所示的热浸镀装置相同。

具体地，由于本发明镀锅内镀浴可以为低镁镀浴，甚至无镁镀浴，因此，在热浸镀系统，无需对气刀9位置进行特别限定，只要在镀锅上方即可。

具体地，本发明热浸镀装置和热浸镀系统能够实现上述高镁合金镀层的生产方法。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种高镁合金镀层的生产方法，其特征在于，采用以下方法A和B中的至少一种：

A、在第一镀浴区内部设置预设区域大小且含镁量为3％～8％的第二镀浴区，所述第一镀浴区含镁量小于所述第二镀浴区或为零；钢材经所述第一镀浴区和所述第二镀浴区热浸镀，气刀喷吹氮气去除多余的液态金属合金并预冷却后，形成含镁量为3％～8％的高镁合金镀层，热浸镀过程中，所述第二镀浴区表面受气刀喷出的氮气保护；

B、钢材经镀浴区热浸镀，气刀喷吹氮气去除多余的液态金属合金并预冷却后，形成液态镀层；在通过气刀以后，或经过喷吹氮气冷却，或对钢材边部加热，立即以氮气为载体将含镁或不含镁固态合金粉末喷吹至所述液态镀层表面，含镁或不含镁固态合金粉末经所述液态镀层加热熔化后与所述液态镀层熔为一体，形成含镁量为3％～8％的高镁合金镀层；所述镀浴区含镁量小于3％～8％中的任一数值或为零。

2.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述方法A中，在第一镀浴区内部设置预设区域大小且含镁量为3％～8％的第二镀浴区的方式包括如下步骤：在第一镀浴区内部设置可上下移动的第二镀锅，所述第二镀锅上部敞口、下部开设有钢材入口；将第二镀浴加入第二镀锅内，形成所述第二镀浴区；

和/或，所述方法A中，含镁量为3％～8％的第二镀浴区的形成方式包括：加入含镁量为3％～8％的第二镀浴，或者，采用喂丝、加球的方法，在第二镀浴中加入含镁量超过3％～8％的固态合金，熔解混合后形成含镁量为3％～8％的第二镀浴区。

3.根据权利要求2所述的生产方法，其特征在于，所述第二镀锅下部开设的钢材入口为宽度可调节的狭缝；

和/或，所述喂丝所用合金丝线的直径为1.5～6mm；

和/或，所述加球所用合金小球的直径为2～10mm；

和/或，喂丝所用合金丝线和/或加球所用合金小球在进入所述第二镀浴后能在2～15s内熔化；

和/或，喂丝所用合金丝线和/或加球所用合金小球在进入所述第二镀浴熔化后能在钢材运行和气刀喷吹氮气所形成的流场作用下与所述第二镀浴混合均匀；

和/或，通过调整固态合金镁含量和/或喂丝速度和/或加球量控制所述第二镀浴区含镁量为3％～8％。

4.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述方法A中，所述第一镀浴区采用镀浴表面产生的顶渣覆盖隔离空气。

5.根据权利要求4所述的生产方法，其特征在于，所述顶渣包括所述第一镀浴区和所述第二镀浴区镀浴表面产生的顶渣；当所述第二镀浴区镀浴表面产生的顶渣影响到产品质量时，将所述第二镀锅向下移动使其上沿低于所述第一镀浴水平面，利用气刀气流将顶渣吹入所述第一镀浴区。

6.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述方法B中，喷粉前还包括第一冷却步骤，所述第一冷却步骤为氮气冷却步骤；

和/或，喷粉前还包括钢材边部加热步骤；

和/或，通过第一冷却步骤或加热步骤，使所述液态镀层温度处于液相线以下20℃至液相线以上100℃的范围内，且进入喷粉机构的带钢下沿处断面的温度差小于等于2℃；

和/或，经过喷粉，液态镀层凝固成固态镀层后，还包括第二冷却步骤，所述第二冷却步骤包括空气、水雾、气雾或水冷辊冷却。

7.根据权利要求1或5所述的生产方法，其特征在于，所述气刀设置在所述第二镀浴区上方，且所述气刀喷出的氮气能使气刀与所述第二镀浴区之间的空间形成无氧环境。

8.一种热浸镀钢，其特征在于，包括钢基体及其上形成的高镁合金镀层，所述高镁合金镀层采用权利要求1～7任一项所述的生产方法制成。

9.一种热浸镀装置，其特征在于，包括第一镀锅、第二镀锅和气刀，所述第二镀锅安装在所述第一镀锅中，并可上下移动，所述第二镀锅上部敞口、下部开设有钢材入口；所述气刀安装在所述第二镀锅上方，所述气刀喷吹的气体能使所述气刀与所述第二镀锅之间的空间形成无氧环境。

10.一种热浸镀系统，其特征在于，包括镀锅、气刀和喷粉机构，所述气刀安装在所述镀锅上方，所述喷粉机构安装在所述气刀上方，用于向经所述气刀喷吹预冷却后的液态镀层表面喷粉。