Wiedza, umiejętności

Jaki wpływ ma żelazo w stopionym cynku na cynkowanie ogniowe?

Żelazo (Fe) ma barwę srebrzystobiałą i ma względną masę atomową 56. Temperatura topnienia czystego żelaza wynosi 1535 stopni, a temperatura wrzenia 3000 stopni. Głównymi źródłami żelaza w stopionym cynku są:

(1) Wprowadzenie z przetopionego cynku o wysokiej zawartości żelaza;

(2) faza ζ powstająca w wyniku reakcji rur stalowych, stalowych garnków do cynkowania, maszyn i urządzeń stalowych z roztopionym cynkiem, który następnie przechodzi do roztopionego cynku;

(3) Żużel cynkowy powstający w wyniku reakcji soli żelaza przylegających do rur stalowych po trawieniu i stopionego cynku. Według doniesień jedna część soli żelaza może reagować z dwudziestoma pięcioma częściami cynku.

Im wyższa zawartość żelaza w stopionym cynku, tym więcej powstaje żużla cynkowego i wzrasta lepkość stopionego cynku, co skutkuje gorszą płynnością podczas przepływu cynku, grubszymi powłokami (głównie fazą η) i warstwą cynku, która staje się krucha, brakuje mu elastyczności, ma matową powierzchnię i jest szorstka. Niektóre dane wskazują, że gdy zawartość żelaza w cynku sięga kilku dziesięciotysięcznych, zwiększa to twardość warstwy cynku i utrudnia proces rekrystalizacji. Gdy zawartość żelaza osiąga 0.02%, żywotność warstwy ocynkowanej jest bardzo krótka (z cynkiem jako anodą), a w celu usunięcia żelaza zwykle dodaje się aluminium lub krzem. Dlatego podczas normalnych operacji cynkowania przewiduje się, że zawartość żelaza z powierzchni stopionego cynku do głębokości roboczej nie może przekraczać 0.05% (równoważnik Zn-4 do Zn-5). W przypadku stosowania cynku przetopionego nie wolno, gdy zawartość żelaza osiągnie 0,2%. Dowody eksperymentalne pokazują, że w tej samej temperaturze 450 stopni, gdy zawartość żelaza w stopionym cynku wynosi 0,06%, waga warstwy ocynkowanej wynosi 330 gramów na metr kwadratowy, a gdy zawartość żelaza wynosi 0,25%, masa ocynkowanej warstwa wzrasta do 450 gramów na metr sześcienny. Świadczy to o zwiększonym spożyciu cynku. Żelazo w stopionym cynku wpływa jedynie na fazę η warstwy czystego cynku i nie ma wpływu na reakcję żelazo-cynk.