Цинковый шлак представляет собой прежде всего продукт реакции цинка с железом, а его состав представляет собой преимущественно ζ-фазу слоя железо-цинкового сплава, образующегося после соединения цинка и железа. Таким образом, содержание железа в цинковом шлаке обычно составляет около 3-6%, а содержание цинка — около 94-97%. В некоторых процессах горячего цинкования для защиты ванны для цинкования добавляется свинец. В таких случаях цинковый шлак содержит 1,5-2% свинца. Иногда алюминий также добавляют для улучшения качества поверхности и структурных свойств оцинкованного слоя, поэтому в цинковом шлаке также будет некоторое содержание алюминия.
Железо в цинковом шлаке в основном происходит из солей железа, прилипших к поверхности стальных труб во время предварительной обработки, а также из самих стальных труб, гальванической ванны и оборудования для гальванизации. После растворения цинковой жидкостью и взаимной диффузии атомов железа и цинка образуется слой железо-цинкового сплава, при этом кристаллический слой ζ-фазы (дрейфующий слой) отрывается от стальной подложки и накапливается на дне ванны цинкования. Он постепенно накапливается, образуя слой цинкового шлака.
Реакции при образовании цинкового шлака следующие:
Реакции, вызываемые солями железа:
FeCl₂+8Zn→ZnCl₂+FeZn₇
FeCl₂+14Zn→ZnCl₂+FeZn13
Реакции, вызванные сталью:
Fe3C+21Zn→3FeZn13+C
Fe3C+39Zn→3FeZn13+C
Свойства цинкового шлака:
Температура плавления цинкового шлака выше, чем у чистого цинка.
Плотность цинкового шлака больше, чем у чистого цинка. По измерениям Шурмана плотности цинкового шлака с содержанием железа 6,2%, 7,0%, 9,0% и 22% составляют 7,15, 7,24, 7,24 и 7,36 кг/кг. дм³ соответственно.
Кристаллическая форма цинкового шлака принадлежит к симметричной моноклинной системе и шестиугольнику с уникальными угловыми характеристиками.
Цвет цинкового шлака серовато-белый с серебристым отливом.
Цинковый шлак содержит такие примеси, как свинец, алюминий, сурьму, кадмий, медь и нерастворимые соединения кислот.
Содержание цинка в цинковом шлаке составляет около 94-97%.
Содержание железа в цинковом шлаке составляет около 3-6%.
Цинковый шлак хрупкий по сравнению с чистым цинком, поэтому ему не хватает гибкости.
9) Сущность цинкового дросса – это сплав, образованный включением в цинк дрейфующих слоев ζ-фазы и 栅状δ1-фазы вместе с другими примесями.
