Feuerverzinkter Stahl ist eine Form der Verzinkung für den Bau von Brücken, Wolkenkratzern und Bauwerken in den rauesten Umgebungen. Der Prozess durchläuft sorgfältige Phasen, um sicherzustellen, dass der Stahl einen Korrosionsschutz erhält, der über 70 Jahre halten kann. Das feuerverzinkte Verfahren wird ebenfalls häufig verwendet verzinkte Stahlspulen.
Erfahren Sie in diesem Artikel, wie feuerverzinkt verarbeitet wird und welche dauerhaften Vorteile es für Bauwerke hat.
Was ist feuerverzinkt?
Feuerverzinkung ist ein Verzinkungsverfahren, bei dem Stahl und Eisen mit Zink beschichtet werden. Der Stahl tritt bei etwa 842 Grad Fahrenheit in ein heißes Bad aus geschmolzenem Zink ein. Während dieses Prozesses reagiert das Zink mit Sauerstoff, nachdem es der Atmosphäre ausgesetzt wurde.
Es führt zur Bildung von Zinkkarbonat, das dem Stahl einen Rost- und Korrosionsschutz bietet. Die Feuerverzinkung bietet eine überlegene Lebensdauer und ist aufgrund ihrer Korrosionsschutzeigenschaften kosteneffizient.
Das entscheidende Merkmal von HDG-Produkten ist Langlebigkeit und Haltbarkeit. Die Erstwartungszeit von feuerverzinktem Stahl ist proportional zur Dicke der Zinkschicht. Es durchläuft verschiedene Verarbeitungszustände, die in den kommenden Jahren wartungsfrei sind.
Feuerverzinkt vs. verzinkt
Der Unterschied zwischen verzinktem und feuerverzinktem Stahl liegt in der Textur und Verarbeitung.
Verzinkte Materialien haben eine scharfe und glatte Oberfläche, während feuerverzinkte Materialien eine raue Textur haben. Die Verzinkung durchläuft verschiedene Phasen, um eine Zinkkarbonatschicht auf der Metalloberfläche zu bilden, die sie vor Korrosion schützt.
Die Feuerverzinkung durchläuft einen Prozess zur Bildung einer reinen Zinkschicht auf der Oberfläche, der drei Phasen durchläuft: Vorbereitung, Verzinkung und Inspektion.
Zum leichteren Verständnis haben verzinkte Materialien eine scharfe und glatte Textur, während feuerverzinkte Materialien eine raue Oberfläche haben. Feuerverzinkte Materialien sind billiger als verzinkte Materialien, wenn man ihre Leistung und Langlebigkeit berücksichtigt.
Feuerverzinkte Materialien gelten fälschlicherweise als teurer als sie sind. Die Feuerverzinkung wird von vielen als teuer empfunden, weil sie einem Hochleistungsbeschichtungsprozess unterzogen wurde.
Bedenkt man die Langlebigkeit von fünfzig bis siebzig Jahren, ist Feuerverzinkung eine kostengünstigere Form der Verzinkung.
Feuerverzinkter Prozess
Die Feuerverzinkung durchläuft sorgfältige Schritte, um eine metallurgische Verbindung zwischen Stahl und Zink herzustellen. Bevor der Stahl in den Verzinkungskessel gelangt, durchläuft er einen vierstufigen Reinigungsprozess.
Der Stahl durchläuft den Ätztank bei 180 Grad Fahrenheit. Das Eintauchen des Stahls in eine saure Lösung entfernt Farbe, Schmutz, Fett, Öl und Rückstände des Stahls. Der Stahl gelangt in den Frischwassertank, um die saure Reinigungslösung zu spülen.
Es geht in einen Beiztank mit heißer Säurelösung bei 140 bis 145 Grad Fahrenheit, um den Walzzunder zu entfernen, und wird dann abgespült. Der Stahl wird bei 140 bis 170 Grad Fahrenheit in eine Zinkflussmittellösung getaucht, die aus Zinkammoniumchlorid besteht.
Flussmittel sorgen für Oxidation auf der sauberen Oberfläche, sobald sie der Luft ausgesetzt sind, bevor der Stahl galvanisiert wird. Das Flussmittel trocknet auf der Oberfläche, um zu haften, und hilft beim Benetzungsprozess mit flüssigem Zink.
Sobald die Oberfläche frei von Ablagerungen ist, gelangt der Stahl in den Verzinkungskessel, der geschmolzenes Zink bei 830 bis 850 Grad Fahrenheit enthält. Der Stahl verbleibt im Kessel, bis er die Badtemperaturen von Stahl und geschmolzenem Zink erreicht.
Eine Diffusionsreaktion tritt auf, wenn der Stahl in direkten Kontakt mit dem geschmolzenen Zink kommt. Die Reaktion führt zur Bildung einer metallurgisch gebundenen Zinklegierungsschicht. In einigen Fällen wird dem geschmolzenen Zinkbad Blei zugesetzt, um die Badfließfähigkeit zu fördern.
Sein Hauptzweck besteht darin, überschüssiges Zink auf dem Stahl zu begrenzen, indem die Entwässerungseigenschaften verbessert, das Schlackenrecycling erleichtert, schwimmender Abfall verhindert und der Verzinkungskessel vor einer unregelmäßigen Wärmeverteilung durch die Verzinkungsbrenner geschützt wird.
Das Entfernen von Rückständen aus dem Stahl sorgt dafür, dass das Metall einen reinen Zinküberzug hat. Das Eintauchen des Stahls in einen Chromat-Abschreckbehälter ist der letzte Schritt im Feuerverzinkungsprozess.
Sein Zweck ist es, die Stahltemperatur zu reduzieren, eine Reaktion durch Lufteinwirkung zu verhindern und den Glanz der Zinkbeschichtung während der Lagerung beizubehalten.
Ein Qualitätskontrollteam prüft den HDG-Stahl auf Konsistenz und Herstellung seiner Komponente, bevor er zu einer Verzinkungsmaschine geschickt wird.
Das Qualitätssicherungsteam überprüft das Produkt nach Abschluss des Verzinkungsprozesses auf mögliche Fabrikationsfehler. Sie messen auch die Dicke der Zinkbeschichtung.
Wie lange hält eine Feuerverzinkung?
Der Prozess der Feuerverzinkung ist unerlässlich, um den Stahl in den rauesten Umgebungen vor Rost und Korrosion zu schützen. Es erfordert keine maximale Wartung, um mehr als fünfzig Jahre zu halten.
Seine Korrosionsbeständigkeit hängt jedoch von der Art der Umgebung und den Elementen ab, die seine Langlebigkeit beeinträchtigen können. Laut einer Studie beträgt die Zersetzungsrate von blankem Stahl in derselben Umgebung 1/30.
Fünf Faktoren tragen zur Leistung von feuerverzinktem Stahl bei: Niederschlag, Feuchtigkeit, Temperatur, Salzgehalt der Luft und Schwefeldioxidkonzentration in der Luft.
Dr. Gregory Zhang von Teck Metals Limited entwickelte die genauen globalen Leistungsdaten, die als Zinc Coating Life Predictor bekannt sind. Unter Verwendung des TFM-Diagramms zeigt die erste Wartung der Zinkbeschichtung, dass 95 Prozent der Zinkbeschichtung intakt sind.
Es empfiehlt eine anfängliche Wartung des Materials, um die Langlebigkeit der Struktur oder Anwendung zu verlängern.
Die maßgebliche Spezifikation für feuerverzinktes Material, ASTM A123, besagt, dass Stahlprodukte mit einer Dicke von über ¼ Zoll eine Zinkbeschichtung von 3.9 Mil aufweisen sollten. Stahl mit einer Dicke von mehr als ¼ Zoll kann bis zur ersten Wartung 72 bis 73 Jahre halten, selbst wenn er den rauesten Umgebungen ausgesetzt ist.
Die Feuerverzinkung ist ein vollständiger Tauchprozess, nachdem der Stahl in die Säurelösung, die Beizlösung, das Flussmittel und das geschmolzene Zink getaucht wurde. Es sorgt für eine vollflächige Verzinkung der Außen- und Innenseiten.
Dieser Prozess stellt sicher, dass selbst in den Hohl-, Rohr- und Verbindungsgewinden der Stahlkonstruktionen keine Korrosion auftreten kann.
Korrosion und Rost treten im Innenraum und konkaven Teilen auf, lackiert, aber ohne Korrosionsschutz. Das Innere aus feuerverzinktem Material erhält ausreichend Schutz, da Kondensation und Feuchtigkeit höhere Raten aufweisen.
Ist feuerverzinkt rostfrei?
Ja, feuerverzinkter Stahl ist rostfrei, je nachdem, wie er bestimmten Umgebungen ausgesetzt ist. Seine Rost- und Korrosionsbeständigkeit hängt von der Dicke der Zinkbeschichtung und den rauen Umgebungsbedingungen ab.
Im Allgemeinen haben blanke Stahlprodukte in der gleichen Umgebung eine Korrosionsrate von 1/30.
Zusammenfassung
Haben Sie die Bedeutung der Zinkschichtdicke beim Feuerverzinken erkannt? Die Schutzleistung von feuerverzinkten Materialien hängt von der Dicke der Zinkbeschichtung und der Korrosion der rauesten Umgebungen ab. Im Vergleich zu verzinkten und HDG-Materialien ist HDG auf lange Sicht kostengünstig, da das Material über sieben Jahrzehnte halten kann.
