Cynkowanie ogniowe wyewoluowało z wczesnych technik powlekania na gorąco i jest stosowane przemysłowo we Francji od 1836 roku. Jednakże, rozwój cynkowania ogniowego na dużą skalę nastąpił głównie w ciągu ostatnich 30 lat, wraz z dynamicznym wzrostem produkcji stali walcowanej na zimno.

Główne etapy produkcji blach stalowych ocynkowanych ogniowo obejmują:

przygotowanie podłoża → obróbka wstępna → cynkowanie ogniowe → obróbka końcowa → kontrola gotowego produktu.

Na podstawie różnych metod wstępnej obróbki procesy cynkowania ogniowego można ogólnie podzielić na wyżarzanie w trybie off-line i wyżarzanie w trybie in-line, w tym procesy mokre, cynkowanie pojedynczych arkuszy, cynkowanie walcowe (ciągłe cynkowanie taśmowe), procesy Sendzimira, zmodyfikowane procesy Sendzimira, metody US Steel (Kawasaki), metody Selasa i metody Sharona.

1. Wyżarzanie offline

W procesie wyżarzania off-line, blachy stalowe walcowane na gorąco lub na zimno są najpierw poddawane wyżarzaniu rekrystalizacyjnemu w piecach wgłębnych lub dzwonowych, zanim trafią na linię cynkowania. Oznacza to, że sama linia cynkowania nie obejmuje sekcji wyżarzania. Przed cynkowaniem powierzchnia stali musi być czysta, zawierać aktywne, czyste żelazo, bez tlenków i zanieczyszczeń. Zazwyczaj osiąga się to poprzez trawienie kwasem w celu usunięcia zgorzeliny tlenkowej, a następnie nałożenie ochronnego topnika z chlorku cynku lub mieszaniny chlorku amonu i chlorku cynku, aby zapobiec ponownemu utlenianiu.

• Cynkowanie ogniowe na mokro:

Stal pokryta topnikiem wchodzi w kontakt z roztopionym cynkiem bez schnięcia. Wadami są grube warstwy stopu o słabej przyczepności oraz gromadzenie się żużlu cynkowego, który zanieczyszcza powierzchnię stali. Ta metoda została w dużej mierze wycofana.

• Cynkowanie pojedynczych arkuszy:

Wyżarzone blachy stalowe są trawione kwasem siarkowym lub solnym, płukane, suszone, a następnie cynkowane w kąpieli cynkowej utrzymywanej w temperaturze 445–465°C, a następnie olejowane i chromianowane. Jakość produktu jest znacznie lepsza niż w przypadku cynkowania na mokro, ale ta metoda nadaje się jedynie do produkcji na małą skalę.

• Proces kołowy:

Ta ciągła linia cynkownicza obejmuje odtłuszczanie, trawienie kwasem, płukanie, topnikowanie i suszenie, a także dodatkowe wyżarzanie w piecu dzwonowym przed cynkowaniem. Proces ten jest złożony i kosztowny, a wady związane z rozpuszczalnikami mogą zmniejszyć odporność na korozję i przyczepność powłoki. W rezultacie nie znalazł on powszechnego zastosowania.

2. Wyżarzanie w linii

W tej metodzie kręgi stalowe z walcowni na gorąco lub na zimno trafiają bezpośrednio na ciągłą linię cynkowania, gdzie w atmosferze gazu ochronnego przeprowadzane jest wyżarzanie rekrystalizacyjne. Do reprezentatywnych procesów należą: metoda Sendzimira, zmodyfikowana metoda Sendzimira, metoda US Steel (Kawasaki), metoda Selasa i metoda Sharona.

• Proces Sendzimira:

Łączy wyżarzanie i cynkowanie. Taśma jest najpierw utleniana w celu wypalenia resztek oleju walcowniczego, następnie rekrystalizowana w temperaturze 700–800°C, schładzana do około 480°C, a na koniec cynkowana bez dostępu powietrza. Proces ten charakteryzuje się wysoką wydajnością i dobrą jakością powłoki i jest szeroko stosowany.

• Metoda obróbki stali w USA:

Odmiana procesu Sendzimira, która zastępuje piec utleniający alkalicznym odtłuszczaniem elektrolitycznym. Chociaż zmniejsza to utlenianie i zużycie gazu, zwiększone obciążenie cieplne pieca redukcyjnego ogranicza jego powszechne zastosowanie.

• Proces Selas:

Znane również jako bezpośrednie ogrzewanie płomieniowe. Taśma jest szybko nagrzewana w atmosferze redukującej, powstałej w wyniku kontrolowanego niepełnego spalania. Urządzenie jest kompaktowe i wydajne, ale jego zastosowanie ogranicza złożoność operacyjna.

• Proces Sharon:

Metoda ta wykorzystuje natryskiwanie gazem chlorowodorowym w piecu do wyżarzania w celu jednoczesnego usunięcia tlenków i olejów. Chociaż przyczepność powłoki jest doskonała, silna korozja sprzętu wiąże się z wysokimi kosztami konserwacji, dlatego ta metoda jest rzadko stosowana.

• Zmodyfikowany proces Sendzimira:

Ulepszony i powszechnie stosowany proces, który integruje podgrzewanie wstępne, redukcję i chłodzenie w ramach kompaktowego systemu. Zapewnia wysoką jakość, wysoką wydajność, niskie zużycie energii i zwiększone bezpieczeństwo. Od 1965 roku większość nowo budowanych linii cynkowniczych korzysta z tej metody, a wiele starszych linii zostało odpowiednio zmodernizowanych.

Porównanie odporności na korozję

Pod względem odporności na korozję, zarówno cynkowanie, jak i malowanie proszkowe mogą zapewnić dobrą ochronę, jeśli zastosuje się odpowiednią technologię i materiały. Jednak w wilgotnych środowiskach, takich jak piwnice, produkty malowane proszkowo, przetwarzane na linii lakierniczej, są bardziej podatne na wnikanie wilgoci. Oderwanie się warstwy proszku może prowadzić do korozji. Powłoki ocynkowane są natomiast bardzo wrażliwe na uszkodzenia mechaniczne – zarysowanie warstwy cynku powoduje utratę jej funkcji ochronnej.

W normalnych warunkach zarówno cynkowanie, jak i malowanie proszkowe zapewniają doskonałą ochronę. W ekstremalnie trudnych warunkach najlepszym rozwiązaniem jest często malowanie proszkowe nałożone na ocynkowaną powierzchnię, łącząc cynkowanie z zaawansowanym sprzętem do malowania proszkowego, aby uzyskać dwuwarstwową ochronę i znacznie wydłużyć żywotność produktu.

-------Korytko kablowe malowane natryskowo

-------Ocynkowany korytko kablowe