71. Dlaczego podczas zalewania rur stalowych stopem aluminium-cynku, szczególnie podczas rozruchu, często pojawiają się brakujące plamy powłoki i cząstki cynku? Jakie są rozwiązania?

W tym artykule nie omówiono miejsc wymywania spowodowanych trawieniem, rozpuszczalnikiem i suszeniem, a jedynie omówiono przyczyny miejsc wymywania podczas-cynkowania ogniowego.
(1) Aluminium w stopie cynku-aluminium reaguje z powietrzem, tworząc tlenek glinu. Badania laboratoryjne wykazały, że popiół cynkowy na wejściu rury stalowej zawiera około 15,2% tlenku glinu. Tlenek glinu ma temperaturę topnienia 2050 stopni i gęstość 3,9-4,0 kg/L, natomiast tlenek cynku topi się w temperaturze 1975 stopni i ma gęstość 5,606 kg/L. W temperaturze roboczej 480-510 stopni gęstość cieczy cynkowej waha się od 6,54 do 6,79 kg/l. Ten gradient gęstości powoduje, że tlenek glinu pozostaje na górze. Jeśli rura stalowa nie jest odpowiednio wysuszona lub zbyt długo po wyschnięciu pozostaje w powietrzu, wilgoć z rozpuszczalnika ponownie się wchłania. Gdy rura wchodzi do kąpieli cynkowej, najpierw styka się z tlenkiem glinu, a następnie z tlenkiem cynku (popiołem cynkowym). Substancje te przylegają do powierzchni rury, spalając rozpuszczalnik i powodując plamiste defekty powłoki.
(2) Podczas początkowej i kolejnych faz produkcji aluminium o małej gęstości i wydłużonym czasie statycznym unosi się na powierzchnię stopionego cynku. Kiedy stalowa rura pokryta rozpuszczalnikiem zetknie się z nią, natychmiast zachodzi następująca reakcja: 2Al + 3ZnCl₂ → 2AlCl₃ + 3Zn. Jak pokazano w równaniu, bardziej reaktywne aluminium natychmiast wypiera cynk ze związku rozpuszczalnika, tworząc trójchlorek glinu (AlCl₃). Jednakże AlCl₃ sublimuje w temperaturze 178 stopni. Podobnie aluminium reaguje z chlorkiem amonu w rozpuszczalniku, tworząc AlCl₈NH₃, który wrze i odparowuje w temperaturze około 400 stopni. W rezultacie reakcje te całkowicie wyczerpują zawartość chloru niezbędną do wspomagania galwanizacji, co skutkuje pominięciem miejsc powlekania.
(3) Na początku operacji temperatura cieczy cynkowej jest zwykle wysoka. Kiedy rozpuszczalnik wchodzi w kontakt z ciekłym cynkiem, fizyczna adsorpcja i połączenie rozpuszczalnika nie mogą zostać zakończone na czas i powstaje pozostałość rozpuszczalnika. Rozpuszczalnik traci swoją funkcję i powstają plamy na poszyciu.
(4) Kiedy rura stalowa pokryta rozpuszczalnikiem jest wkładana do kąpieli cynkowej w celu powlekania, konieczne jest wciśnięcie jej do kąpieli cynkowej za pomocą szczypiec i stołu obrotowego. Kontakt pomiędzy tymi narzędziami a stalową rurą zniszczy w różnym stopniu warstwę rozpuszczalnika, co spowoduje utratę zdolności powlekania w obszarze styku i powstanie plama powlekania.
(5) Kiedy rozpoczyna się produkcja, temperatura procesu nie została jeszcze osiągnięta, temperatura kąpieli cynkowej jest niska, czas zanurzenia w cynku nie wydłuża się, kąpiel aluminiowa koncentruje się na powierzchni, reakcja między żelazem a cynkiem jest powolna, a warstwa stopu żelaza-cynku nie może uformować się w krótkim czasie, zatem po wypłynięciu grupy na rurze stalowej pozostaną pewne niecynowane części.
(6) Nadmierna zawartość aluminium w kąpieli cynkowej w połączeniu z niestabilną temperaturą cynku może powodować zawieszanie się cząstek związku Fe-Al-Zn w kąpieli cynkowej. Podczas przechodzenia rur stalowych cząstki te przylegają do powierzchni rur, powodując defekty chropowatości powierzchni. Rozwiązania: (1) Podczas początkowej produkcji zawartość aluminium w kąpieli cynkowej powinna być niższa niż normalny poziom produkcyjny i stopniowo zwiększać się do określonego standardu procesu w miarę normalizacji operacji; (2) Regularnie zdrapywać popiół cynkowy z powierzchni kąpieli cynkowej na wlocie rury; (3) Upewnić się, że rozpuszczalnik nałożony na rury stalowe jest suchy, unikając wilgoci lub niecałkowitego wyschnięcia; (4) Utrzymuj temperaturę kąpieli cynkowej w optymalnym zakresie; (5) Zapobiegaj uszkodzeniom rur stalowych przez rozpuszczalniki podczas transportu; (6) Rury stalowe zanurzyć pod dużym kątem w kąpieli cynkowej, minimalizując toczenie się po powierzchni.