Wiedza, umiejętności

Jaki wpływ ma temperatura stopionego cynku na zgary cynkowe? Przy jakiej zawartości żelaza w stopionym cynku nie należy go już stosować?

Gdy temperatura stopionego cynku jest 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 (stop żelaza i cynku) w stopionym cynku, stopiony cynk należy utrzymywać w temperaturze około 435 stopni przez około jeden dzień po podgrzaniu do wysokiej temperatury. Jest to absolutnie niedopuszczalne w praktyce, dlatego temperaturę cynkowania można jedynie obniżyć.

Tymczasem, gdy temperatura stopionego cynku wzrasta, intensyfikuje się konwekcyjne przenoszenie ciepła, przenosząc żużel cynkowy na wierzch naczynia cynkowniczego, zanieczyszczając stopiony cynk na głębokości zanurzenia i pogarszając jakość warstwy ocynkowanej. Obecność zgarów cynkowych pogarsza przepływ stopionego cynku, który może zmyć warstwę stopu żelazowo-cynkowego ze ścianek wanny cynkowniczej, pozostawiając ściany bez ochrony i przyspieszając korozję, co w efekcie zwiększa ilość zgarów cynkowych.

Jeśli żużel cynkowy pozostanie w naczyniu cynkowniczym przez dłuższy czas, spiecze 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 już wykonywać cynkowania ogniowego. Ponieważ typowa głębokość zanurzenia wynosi około 400 mm, gdzie zawartość żelaza może być jeszcze wyższa, należy ją dobrze kontrolować.