71. Tại sao các vết phủ và hạt kẽm bị bỏ sót thường xuyên xảy ra trong quá trình đổ hợp kim nhôm{1}}kẽm vào ống thép, đặc biệt là khi khởi động? Các giải pháp là gì?

Bài viết này không thảo luận về các vết rỉ do tẩy rửa, dung môi và sấy khô mà chỉ thảo luận về nguyên nhân gây ra các vết rỉ trong quá trình mạ kẽm nhúng nóng-.
(1) Nhôm trong hợp kim nhôm kẽm-phản ứng với không khí tạo thành nhôm oxit. Các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm cho thấy tro kẽm tại điểm vào của ống thép chứa khoảng 15,2% oxit nhôm. Oxit nhôm có nhiệt độ nóng chảy 2050 độ và mật độ 3,9-4,0 kg/L, trong khi oxit kẽm nóng chảy ở 1975 độ với mật độ 5,606 kg/L. Ở nhiệt độ hoạt động 480-510 độ, mật độ của chất lỏng kẽm dao động từ 6,54 đến 6,79 kg/L. Độ dốc mật độ này làm cho oxit nhôm vẫn ở trên cùng. Khi ống thép không được sấy khô đúng cách hoặc để trong không khí quá lâu sau khi sấy, độ ẩm từ dung môi sẽ được hấp thụ lại. Khi đường ống đi vào bể kẽm, đầu tiên nó tiếp xúc với oxit nhôm trước oxit kẽm (tro kẽm). Các chất này bám vào bề mặt ống, đốt cháy dung môi và gây ra các khuyết tật lốm đốm trên lớp phủ.
(2) Trong giai đoạn sản xuất ban đầu và tiếp theo, nhôm có mật độ thấp và thời gian tĩnh kéo dài sẽ nổi lên bề mặt kẽm nóng chảy. Khi ống thép được phủ dung môi tiếp xúc với nó, ngay lập tức xảy ra phản ứng sau: 2Al + 3ZnCl₂ → 2AlCl₃ + 3Zn. Như thể hiện trong phương trình, nhôm có hoạt tính mạnh hơn sẽ ngay lập tức đẩy kẽm ra khỏi hợp chất dung môi, tạo thành nhôm triclorua (AlCl₃). Tuy nhiên, AlCl₃ thăng hoa ở 178 độ. Tương tự, nhôm phản ứng với amoni clorua trong dung môi tạo thành AlCl₈NH₃, chất này sôi và bay hơi ở khoảng 400 độ. Kết quả là, những phản ứng này làm cạn kiệt hoàn toàn hàm lượng clo cần thiết cho việc hỗ trợ mạ, dẫn đến bỏ sót các điểm mạ.
(3) Nhiệt độ của chất lỏng kẽm thường cao khi bắt đầu vận hành. Khi dung môi tiếp xúc với chất lỏng kẽm, quá trình hấp phụ và kết hợp vật lý của dung môi không thể hoàn thành kịp thời và dư lượng dung môi được hình thành. Dung môi mất đi chức năng và tạo ra hiện tượng rò rỉ trên lớp mạ.
(4) Khi đưa ống thép đã phủ dung môi vào bể kẽm để mạ, cần buộc ống thép vào bể kẽm bằng kìm và bàn xoay. Sự tiếp xúc giữa các dụng cụ này và ống thép sẽ phá hủy màng dung môi ở các mức độ khác nhau, do đó khả năng mạ của vùng tiếp xúc sẽ bị mất và tạo ra vết mạ.
(5) Khi bắt đầu sản xuất, nhiệt độ quy trình chưa đạt, nhiệt độ bể kẽm thấp, thời gian ngâm kẽm không kéo dài, bể nhôm tập trung trên bề mặt, phản ứng giữa sắt và kẽm chậm và lớp hợp kim kẽm-sắt không thể hình thành trong thời gian ngắn nên khi nhóm lộ ra, sẽ có một số bộ phận không được tráng kẽm trên ống thép.
(6) Hàm lượng nhôm quá cao trong bể mạ kết hợp với nhiệt độ kẽm không ổn định có thể khiến các hạt hợp chất Fe-Al-Zn lơ lửng trong bể kẽm. Khi ống thép đi qua, các hạt này bám vào bề mặt ống, dẫn đến khuyết tật độ nhám bề mặt. Giải pháp: (1) Trong quá trình sản xuất ban đầu, hàm lượng nhôm trong bể kẽm phải thấp hơn mức sản xuất bình thường, tăng dần đến tiêu chuẩn quy trình quy định khi hoạt động bình thường hóa; (2) Thường xuyên cạo sạch tro kẽm trên bề mặt bể kẽm ở đầu vào đường ống; (3) Đảm bảo dung môi áp dụng cho ống thép khô, tránh ẩm ướt hoặc khô không hoàn toàn; (4) Duy trì nhiệt độ bể kẽm trong phạm vi tối ưu; (5) Ngăn ngừa hư hỏng dung môi đối với ống thép trong quá trình vận chuyển; (6) Nhúng ống thép nghiêng vào bể kẽm, hạn chế tối đa hiện tượng lăn trên bề mặt.