Обоснование выбора объекта проектирования

Слой флюса служит для достижения этой цели благодаря своим следующим свойствам:

- он удаляет загрязнения и нерастворимые соли, оставшиеся на поверхности деталей после травления;

- предотвращает образование оксидов и / или солей, которое могло произойти во время ожидания и транспортировки к цинковой ванне;

- освобождает от оксидов поверхность ванны цинкования в зоне, в которой происходит погружение обрабатываемых деталей.

Таким образом, можно сказать, что флюс ведет себя как «очищающая пена», которая посредством очень сложных химических реакций предотвращает образование оксидов, удаляет остаточные соли и другие поверхностные загрязнения, предохраняя одновременно обрабатываемые поверхности от контакта с окружающей атмосферой.

Кроме того, слой флюса действует как посредник между расплавленным цинком, который имеет очень высокое поверхностное натяжение, и сталью. Без этого промежуточного компонента расплавленный цинк не смог бы полностью «смочить» поверхность цинкуемых изделий.

Фаза высушивания после флюсования очень важна. Действительно, если реакции, приводящие к появлению флюсующих свойств, начинаются на водном этапе, когда соли флюса, откладываются на поверхности стали, то полностью они заканчиваются на фазе сушки. Именно на этой фазе, когда раствор, концентрируясь, теряет воду, металлические соединения получают характеристики «сильной кислоты» способствующей активному взаимодействию расплава цинка со сталью.

Также, на стадии сушки осуществляется предварительный подогрев цинкуемого материала. Температура изделий на выходе из сушильной печи составляют примерно 70-100°C. В сушильной камере необходимо наличие хорошей вентиляции, способствующей сушке изделий и удалению влаги из окружающего объема.

Если температуры в сушильной печи слишком высокие, имеется опасность, что соль разложится и преждевременно начнет свое действие, оставив мало флюсующего вещества для реакции между цинком и металлом на этапе цинкования. С другой стороны, если сушка неполная и остается слишком много влаги на поверхности, имеется риск нового окисления какого-то участка поверхности, что приведет к дефектам покрытия.

Цинкование. Для качественной работы ванны цинкования используется цинк высокого стандарта качества для полной уверенность в том, что любой нежелательный элемент не снизит требуемого качества покрытия. Это значит, что для создания такого покрытия должен использоваться цинк, соответствующий классам Zn 1 (99,995%) или Zn 2 (99,95%) в соответствии с нормативами EN 1179 и ISO 752 или Ц0 и Ц1 по ГОСТ 3640-94.

В процессе горячего цинкования металлоконструкции погружаются в ванну с расплавленным цинком (430-450°С) и в результате реакции на поверхности изделия образуется ферроцинковый сплав, представляющий собой надежную антикоррозийную защиту, состоящую из нескольких слоев с различным удельным соотношением железа и цинка.

Начиная от поверхности стали, первым расположен Гамма-слой (γ) толщиной около 1 мкм, состоящий из сплава стали и цинка, в котором последнего элемента присутствует около 25%. Следующим расположен Дельта-слой (d), содержащий порядка 10% железа, на котором располагается Дзета-слой (z). В Дзета-слое (z) присутствует 7% железа и можно видеть кристаллы, ориентированные по высоте. Слой, лежащий снаружи от него и называемый Эта-слой (h), можно рассматривать как почти чистый цинк, поскольку при температуре окружающей среды максимальное содержание железа в нем составляет 0,008%.

Поэтому цинкование является очень востребованным видом защиты металла от коррозии. Но так же он является и безотходным видом производства так как его отходы в виде изгари цинка и гартцинка направляются на дальнейшую переработку. Так как отходов от ванн горячего цинкования образуется много около 7200 тн. изгари и 8000 тн. гарта в год по России. То считаю целесообразным выбрать именно переработку отходов гартцинка.