71. لماذا تظهر بقع الطلاء المفقودة وجزيئات الزنك بشكل متكرر أثناء وضع سبائك الزنك المصنوعة من الألومنيوم- في الأنابيب الفولاذية، خاصة عند بدء التشغيل؟ ما هي الحلول؟

لا تناقش هذه الورقة بقع الترشيح الناتجة عن التخليل والمذيبات والتجفيف، ولكنها تناقش فقط أسباب بقع الترشيح في الجلفنة بالغمس الساخن.
(1) يتفاعل الألومنيوم الموجود في سبائك الألومنيوم الزنك- مع الهواء لتكوين أكسيد الألومنيوم. أظهرت الاختبارات المعملية أن رماد الزنك عند نقطة دخول الأنابيب الفولاذية يحتوي على حوالي 15.2% من أكسيد الألومنيوم. يمتلك أكسيد الألومنيوم نقطة انصهار تبلغ 2050 درجة وكثافة 3.9-4.0 كجم/لتر، بينما ينصهر أكسيد الزنك عند درجة 1975 بكثافة 5.606 كجم/لتر. عند درجة حرارة التشغيل 480-510 درجة، تتراوح كثافة سائل الزنك من 6.54 إلى 6.79 كجم/لتر. يؤدي تدرج الكثافة هذا إلى بقاء أكسيد الألومنيوم في الأعلى. عندما لا يتم تجفيف الأنابيب الفولاذية بشكل صحيح أو تبقى في الهواء لفترة طويلة بعد التجفيف، يتم إعادة امتصاص الرطوبة من المذيب. عندما يدخل الأنبوب إلى حمام الزنك، فإنه يتصل أولاً بأكسيد الألومنيوم قبل أكسيد الزنك (رماد الزنك). تلتصق هذه المواد بسطح الأنبوب، مما يؤدي إلى حرق المذيب مما يؤدي إلى ظهور عيوب في الطلاء المرقط.
(2) أثناء مراحل الإنتاج الأولية واللاحقة، يطفو الألومنيوم ذو الكثافة المنخفضة والوقت الثابت الطويل على سطح الزنك المنصهر. عندما يتلامس الأنبوب الفولاذي المطلي بالمذيب معه، يحدث التفاعل التالي على الفور: 2Al + 3ZnCl₂ → 2AlCl₃ + 3Zn. كما هو موضح في المعادلة، فإن الألومنيوم الأكثر تفاعلًا يزيح الزنك على الفور من مركب المذيب، مكونًا ثلاثي كلوريد الألومنيوم (AlCl₃). ومع ذلك، AlCl₃ يتسامى عند 178 درجة. وبالمثل، يتفاعل الألومنيوم مع كلوريد الأمونيوم في المذيب لتكوين AlCl₈NH₃، الذي يغلي ويتبخر عند حوالي 400 درجة. وبالتالي، فإن هذه التفاعلات تستنزف تمامًا محتوى الكلور الضروري للمساعدة في الطلاء، مما يؤدي إلى فقدان بقع الطلاء.
(3) عادة ما تكون درجة حرارة سائل الزنك مرتفعة في بداية العملية. عندما يتلامس المذيب مع سائل الزنك، لا يمكن إكمال الامتزاز الفيزيائي ودمج المذيب في الوقت المناسب، وتتشكل بقايا المذيب. يفقد المذيب وظيفته، وينتج تسرب لبقع الطلاء.
(4) عندما يتم وضع الأنبوب الفولاذي المطلي بالمذيب في حمام الزنك للطلاء، فمن الضروري دفعه بالقوة إلى حمام الزنك باستخدام الزردية والقرص الدوار. الاتصال بين هذه الأدوات والأنابيب الفولاذية سوف يدمر طبقة المذيب بدرجات متفاوتة، وبالتالي سيتم فقدان قدرة الطلاء لمنطقة الاتصال وسيتم إنتاج بقعة الطلاء.
(5) عندما يبدأ الإنتاج، لم يتم الوصول إلى درجة حرارة العملية بعد، وتكون درجة حرارة حمام الزنك منخفضة، ولم يتم تمديد وقت غمر الزنك، ويتركز حمام الألومنيوم على السطح، ويكون التفاعل بين الحديد والزنك بطيئًا، ولا يمكن تشكيل طبقة سبائك الزنك الحديدية - في وقت قصير، لذلك بمجرد خروج المجموعة، سيكون هناك بعض الأجزاء غير الزنكلية على الأنابيب الفولاذية.
(6) قد يؤدي محتوى الألومنيوم الزائد في حمام الجلفنة مع درجة حرارة الزنك غير المستقرة إلى تعليق جزيئات مركب Fe-Al-Zn في حمام الزنك. عندما تمر الأنابيب الفولاذية، تلتصق هذه الجزيئات بأسطح الأنابيب، مما يؤدي إلى عيوب خشونة السطح. الحلول: (1) أثناء الإنتاج الأولي، يجب أن يكون محتوى الألومنيوم في حمام الزنك أقل من مستويات الإنتاج العادية، ويزداد تدريجيًا إلى معيار العملية المحدد مع عودة العمليات إلى طبيعتها؛ (2) قم بكشط رماد الزنك بشكل منتظم من سطح حمام الزنك عند مدخل الأنبوب؛ (3) التأكد من أن المذيب المطبق على الأنابيب الفولاذية جاف، مع تجنب الرطوبة أو التجفيف غير الكامل؛ (4) الحفاظ على درجة حرارة حمام الزنك ضمن النطاق الأمثل؛ (5) منع تلف المذيبات للأنابيب الفولاذية أثناء النقل؛ (6) قم بغمر الأنابيب الفولاذية بزاوية شديدة الانحدار في حمام الزنك، مما يقلل من التدحرج على السطح.