Knowledge

Home/Knowledge/รายละเอียด

เหตุผลในการเคลือบผิวจุดในระหว่างการชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อน

(1) เมื่อเติมอะลูมิเนียมลงในสังกะสีหลอมเหลว มันจะทำปฏิกิริยากับออกซิเจนในอากาศเพื่อสร้างอะลูมิเนียมออกไซด์ การทดสอบพบว่าเถ้าสังกะสีตรงทางเข้าที่ท่อเหล็กเข้าสู่สังกะสีหลอมเหลวมีอะลูมิเนียมออกไซด์ประมาณ 15.2% อะลูมิเนียมออกไซด์มีจุดหลอมเหลว 2050 องศาและมีความหนาแน่นต่ำเพียง 3.9-4.0 กก./ลิตร ในขณะที่ซิงค์ออกไซด์มีจุดหลอมเหลว 1975 องศาและมีความหนาแน่น 5.606 กก. /ล. ความหนาแน่นของสังกะสีหลอมเหลวที่อุณหภูมิใช้งาน 480-510 องศาคือ 6.54-6.79 กก./ลิตร เห็นได้ชัดว่าอะลูมิเนียมออกไซด์ซึ่งมีความหนาแน่นต่ำที่สุดจะลอยอยู่ด้านบนเสมอ เมื่อท่อเหล็กที่เคลือบด้วยฟลักซ์ไม่แห้งหรือโดนอากาศเป็นเวลานานหลังจากการอบแห้ง ฟลักซ์อาจกลับมาชื้นอีกครั้ง เมื่อท่อเหล็กเข้าไปในสังกะสีหลอมเหลว ท่อเหล็กจะสัมผัสกับอลูมิเนียมออกไซด์ก่อน แล้วจึงสัมผัสกับซิงค์ออกไซด์ (เถ้าสังกะสี) สารเหล่านี้จะเกาะติดกับพื้นผิวของท่อเหล็ก ฟลักซ์จะไหม้และทำให้เกิดจุดที่ไม่เคลือบผิว

(2) ในระหว่างการเริ่มต้นและการผลิตซ้ำ เนื่องจากไม่มีการใช้งานเป็นเวลานาน อลูมิเนียมที่มีความหนาแน่นต่ำจึงลอยไปที่พื้นผิวของสังกะสีหลอมเหลว เมื่อท่อเหล็กที่เคลือบด้วยฟลักซ์สัมผัสจะเกิดปฏิกิริยาต่อไปนี้ทันที:

2Al + 3ZnCl₂ → 2AlCl₃ + 3Zn

จากสมการ เห็นได้ชัดว่าอะลูมิเนียมที่มีปฏิกิริยามากกว่าจะเข้ามาแทนที่สังกะสีในสารประกอบฟลักซ์ทันที ทำให้เกิดอะลูมิเนียมคลอไรด์ (AlCl₃) ซึ่งจะระเหิดที่ 178 องศา ในทำนองเดียวกัน อลูมิเนียมทำปฏิกิริยากับแอมโมเนียมคลอไรด์ในฟลักซ์เพื่อผลิตสารประกอบ AlCl₃·NH₃ ซึ่งจะเดือดและระเหยไปประมาณ 400 องศา ดังนั้นปฏิกิริยาเหล่านี้ส่งผลให้สูญเสียคลอรีนโดยสิ้นเชิง ซึ่งช่วยในการชุบกัลวาไนซ์ ทำให้เกิดจุดที่ไม่เคลือบผิว

(3) เมื่อการผลิตเพิ่งเริ่มต้น อุณหภูมิของสังกะสีหลอมเหลวโดยทั่วไปจะสูงขึ้น หลังจากที่ฟลักซ์สัมผัสกับสังกะสีหลอมเหลว จะไม่มีเวลาเพียงพอในการทำปฏิกิริยา การดูดซับทางกายภาพ และการผสมทางเคมี ส่งผลให้เกิดการตกค้างของฟลักซ์ที่ย่อยสลายจนสูญเสียการทำงาน สิ่งนี้นำไปสู่จุดที่ไม่มีการเคลือบผิว

(4) เมื่อท่อเหล็กที่เคลือบด้วยฟลักซ์ถูกจุ่มลงในสังกะสีหลอมเหลวเพื่อชุบสังกะสี เครื่องมือ เช่น คีมและแท่นหมุนจะถูกนำมาใช้เพื่อบังคับท่อเหล่านี้เข้าไปในสังกะสีหลอมเหลว เครื่องมือเหล่านี้สามารถสร้างความเสียหายให้กับฟิล์มฟลักซ์บนท่อเหล็กได้ในระดับที่แตกต่างกัน ณ จุดที่สัมผัสกัน ดังนั้นเมื่อสัมผัสกับสังกะสีหลอมเหลว บริเวณนี้จะสูญเสียความสามารถในการชุบกัลวาไนซ์ ส่งผลให้เกิดจุดที่ไม่เคลือบผิว

(5) เมื่อการผลิตเริ่มต้นก่อนที่จะถึงอุณหภูมิของกระบวนการ ปฏิกิริยาระหว่างเหล็กและสังกะสีจะค่อนข้างช้าเนื่องจากอุณหภูมิที่ต่ำกว่าของสังกะสีหลอมเหลว การไม่มีเวลาแช่นานขึ้น และความเข้มข้นของอลูมิเนียมบนพื้นผิว ชั้นโลหะผสมเหล็ก-สังกะสีไม่สามารถเกิดขึ้นได้ในเวลาอันสั้น ดังนั้นเมื่อรื้อออกแล้วอาจพบบริเวณที่ไม่เคลือบบนท่อเหล็กได้

(6) หากมีอลูมิเนียมมากเกินไปในหม้อชุบสังกะสีและอุณหภูมิของสังกะสีหลอมเหลวไม่เสถียร อนุภาคของแข็งจำนวนมากของสารประกอบ Fe-Al-Zn จะแขวนลอยอยู่ในสังกะสีหลอมเหลว เมื่อท่อเหล็กผ่าน อนุภาคของแข็งเหล่านี้จะเกาะติดกับพื้นผิวของท่อเหล็ก ทำให้เกิดข้อบกพร่องด้านความหยาบของพื้นผิว

โซลูชั่น:

(1) ในระหว่างการเริ่มต้นการผลิต ปริมาณอลูมิเนียมในสังกะสีหลอมเหลวควรต่ำกว่าในระหว่างการผลิตปกติ เมื่อการผลิตเข้าสู่ภาวะปกติ ให้ค่อยๆ เพิ่มจนถึงระดับกระบวนการที่ระบุ

(2) ขูดขี้เถ้าสังกะสีออกจากผิวสังกะสีหลอมเหลวบริเวณทางเข้าท่อเหล็กบ่อยๆ

(3) ฟลักซ์ที่ใช้กับท่อเหล็กควรแห้งและปราศจากความชื้นหรือการทำให้แห้งไม่สมบูรณ์

(4) อุณหภูมิของสังกะสีหลอมเหลวในหม้อชุบสังกะสีไม่ควรสูงหรือต่ำเกินไป

(5) หลีกเลี่ยงการขีดข่วนฟลักซ์ที่เคลือบบนท่อเหล็กระหว่างการขนส่ง

(6) ควรจุ่มท่อเหล็กลงในสังกะสีหลอมเหลวในมุมกว้างเพื่อลดการกลิ้งบนพื้นผิวของสังกะสีหลอมเหลว