Wiedza, umiejętności

Wpływ temperatury stopionego cynku na zgary cynkowe

Gdy temperatura stopionego cynku jest bardzo wysoka, rozpuszcza się w nim duża ilość żelaza. Na przykład po podgrzaniu do 510 stopnia rozpuszcza się 0,10% żelaza, które reaguje z 1,6% całkowitego stopionego cynku w naczyniu cynkowniczym, tworząc żużel cynkowy. Gdy temperatura stopionego cynku spadnie do 435 stopni, w stopionym cynku nadal pozostaje 0,02% żelaza. Jednakże podczas procesu chłodzenia żelazo wytrąca się ze stopionego cynku w postaci drobnych kryształków związku żelaza i cynku i powoli osiada na dnie garnka do cynkowania. Aby zminimalizować obecność drobnych krystalicznych kożuchów cynku (stopu żelaza i cynku) w stopionym cynku, konieczne jest utrzymanie stopionego cynku w temperaturze około 435 stopni przez około jeden dzień po obróbce w wysokiej temperaturze. Jest to jednak absolutnie niedopuszczalne w praktyce, dlatego jedyną opcją jest obniżenie temperatury cynkowania.

Tymczasem, gdy temperatura stopionego cynku wzrasta, intensyfikuje się konwekcyjne przenoszenie ciepła, wydobywając żużel cynkowy na powierzchnię naczynia cynkowniczego i zanieczyszczając stopiony cynk na głębokości zanurzenia, pogarszając w ten sposób jakość warstwy ocynkowanej. Obecność zgarów cynkowych pogarsza przepływ stopionego cynku, co może powodować erozję warstwy stopu żelaza i cynku na ściankach wanny cynkowniczej, powodując przyspieszoną korozję z powodu utraty ochrony i wzrostu ilości zgarów cynkowych.

Jeśli żużel cynkowy pozostanie w naczyniu cynkowniczym przez dłuższy czas, spieknie się w solidny blok, co nasila się wraz ze wzrostem temperatury. To nie tylko utrudnia demontaż, ale także utrudnia nagrzewanie się garnka do cynkowania, potencjalnie powodując przegrzanie i perforację ścianki garnka (blachy stalowej), co prowadzi do wycieku cynku.

W normalnie prowadzonym procesie cynkowania ogniowego zawartość żelaza w pobliżu powierzchni stopionego cynku powinna być minimalna i zazwyczaj nie przekraczać 0.05%. Jeżeli osiągnie lub przekroczy 0,2%, nie należy kontynuować cynkowania ogniowego. Ponieważ typowa głębokość zanurzenia wynosi około 400 mm, gdzie zawartość żelaza może być jeszcze wyższa, należy ją dobrze kontrolować.