71. Чому під час заливки сталевих труб алюмінієвим-цинковим сплавом, особливо під час запуску, часто з’являються пропущені плями покриття та частинки цинку? Які є рішення?

У цьому документі не розглядаються плями вилуговування, спричинені травленням, розчинником і сушінням, а обговорюються лише причини вилуговування під час гарячого-цинкування.
(1) Алюміній у цинк-алюмінієвому сплаві реагує з повітрям, утворюючи оксид алюмінію. Лабораторні випробування показують, що цинкова зола на вході сталевої труби містить приблизно 15,2% оксиду алюмінію. Оксид алюмінію має температуру плавлення 2050 градусів і щільність 3,9-4,0 кг/л, тоді як оксид цинку плавиться при 1975 градусах з щільністю 5,606 кг/л. При робочій температурі 480-510 градусів щільність цинкової рідини коливається від 6,54 до 6,79 кг/л. Цей градієнт щільності змушує оксид алюмінію залишатися у верхній частині. Якщо сталева труба не висушена належним чином або залишається на повітрі занадто довго після сушіння, волога з розчинника знову поглинається. Коли труба потрапляє в цинкову ванну, вона спочатку контактує з оксидом алюмінію, а потім з оксидом цинку (цинкова зола). Ці речовини прилипають до поверхні труби, випалюють розчинник і призводять до плямистих дефектів покриття.
(2) Під час початкової та наступних фаз виробництва алюміній з низькою щільністю та тривалим статичним часом спливає на поверхню розплавленого цинку. Коли сталева труба, покрита розчинником, вступає в контакт із ним, негайно відбувається така реакція: 2Al + 3ZnCl₂ → 2AlCl₃ + 3Zn. Як показано в рівнянні, більш реакційноздатний алюміній миттєво витісняє цинк із сполуки розчинника, утворюючи трихлорид алюмінію (AlCl₃). Однак AlCl₃ сублімується при 178 градусах. Так само алюміній реагує з хлоридом амонію в розчиннику з утворенням AlCl₈NH3, який кипить і випаровується приблизно при 400 градусах. Отже, ці реакції повністю виснажують вміст хлору, необхідного для сприяння нанесенню покриття, що призводить до упущених плям нанесення.
(3) Температура цинкової рідини зазвичай висока на початку операції. Коли розчинник контактує з цинковою рідиною, фізична адсорбція та поєднання розчинника не можуть бути завершені вчасно, і утворюється залишок розчинника. Розчинник втрачає свою функцію, і утворюється витік плям на покритті.
(4) Коли сталеву трубу, покриту розчинником, поміщають у ванну для цинкування для покриття, її необхідно заштовхнути в ванну для цинкування плоскогубцями та поворотним столом. Контакт між цими інструментами та сталевою трубою різною мірою руйнує плівку розчинника, тому здатність до покриття контактної зони буде втрачено та утворюватиметься пляма покриття.
(5) Коли починається виробництво, температура процесу ще не досягнута, а температура цинкової ванни низька, час занурення цинку не подовжується, а алюмінієва ванна зосереджена на поверхні, реакція між залізом і цинком відбувається повільно, і шар сплаву заліза-цинку не може бути сформований за короткий час, тому, коли група вийде, на сталевій трубі з’являться деякі неоцинковані частини.
(6) Надмірний вміст алюмінію у ванні цинкування в поєднанні з нестабільною температурою цинку може спричинити суспендування частинок сполуки Fe-Al-Zn у ванні цинку. Коли сталеві труби проходять крізь них, ці частинки прилипають до поверхні труби, що призводить до дефектів шорсткості поверхні. Рішення: (1) Під час початкового виробництва вміст алюмінію в цинковій ванні має бути нижчим, ніж звичайні рівні виробництва, поступово збільшуючись до зазначеного стандарту процесу в міру нормалізації операцій; (2) Регулярно очищайте цинковий попіл з поверхні цинкової ванни на вході в трубу; (3) Переконайтеся, що розчинник, нанесений на сталеві труби, сухий, уникаючи вологи або неповного висихання; (4) Підтримувати температуру цинкової ванни в оптимальному діапазоні; (5) Запобігайте пошкодженню сталевих труб розчинником під час транспортування; (6) Занурте сталеві труби під крутим кутом у ванну з цинком, мінімізуючи кочення по поверхні.