Хімічний склад ванни флюсування в гарячому цинкуванні: повний посібник 2026

Хімічний склад ванни флюсування при гарячому цинкуванні: повний технічний посібник 2026

Гаряче цинкування — найнадійніший метод антикорозійного захисту сталевих конструкцій в Україні (від 25 до 60+ років за EN ISO 1461). Але якість покриття на 60–70 % залежить від ванни флюсування — останнього етапу підготовки перед зануренням у розплав цинку.

У цій статті ми детально розберемо хімічний склад ванни флюсування, реальні робочі співвідношення солей, як змінюється розчин під час експлуатації, необхідні добавки, контроль параметрів та типові помилки українських цехів гарячого цинкування.

Що таке ванна флюсування та чому її склад критичний

Флюсування — це занурення підготовленої (знежиреної, протравленої, промитої) металоконструкції в гарячий водний розчин солей, який:

• видаляє останні мікрооксиди та пасивні плівки;
• створює тонку гігроскопічну плівку, що запобігає повторному окисленню на повітрі під час сушіння та транспортування до ванни цинкування;
• знижує поверхневий натяг розплаву цинку → покращує змочування (особливо важливе для сталей з високим Si + P);
• забезпечує рівномірний старт реакції Fe-Zn без «провалів» та надлишкових нашарувань.

Без правильного складу флюсу виникають: непокриття, надлишкові натікання, «залізні шипи», слабка адгезія, передчасна корозія.

Основні компоненти класичного водного флюсу (ZnCl₂ + NH₄Cl)

У 95 % українських ліній гарячого цинкування використовується двокомпонентний флюс:

Оптимальне робоче співвідношення (за масою) у більшості сучасних цехів України — 1 : 2,3–2,7 (ZnCl₂ : NH₄Cl). Це відповідає готовим преміксам типу «ЦАХ» (цинк-амоній хлористий) з молярним співвідношенням ≈ 1 : 2,5.

Загальна концентрація солей — 280–500 г/л (щільність розчину 1,18–1,32 г/см³).

Температура ванни — 55–75 °C (оптимально 62–68 °C). Вище 80 °C — інтенсивне випаровування NH₄Cl та піноутворення.

Як змінюється склад ванни флюсування під час експлуатації

Ванна не статична — за 1–3 місяці роботи відбувається суттєвий дрейф:

• Втрата NH₄Cl — сублімація та термічний розклад (до 20–35 % за місяць при інтенсивній роботі).
• Накопичення заліза — Fe²⁺/Fe³⁺ до 15–40 г/л (утворює осад Fe(OH)₃ при pH > 5,0).
• Зростання кислотності — через гідроліз ZnCl₂ та внесення HCl від розкладу NH₄Cl.
• Зниження pH — з 4,8–5,2 до 3,5–4,0 (прискорює корозію обладнання).
• Накопичення інших домішок — SO₄²⁻, Cl⁻ надлишок, органічні залишки від знежирювача.

Типові режими корекції (практика українських цехів 2025–2026)

Додаткові добавки у ванну флюсування (сучасні практики)

Щоб покращити якість покриття та знизити витрати, українські цехи додають:

• Змочувачі (неіоногенні ПАР) — 0,05–0,3 г/л (наприклад, OP-7, Neonol AF9-12) → зменшують поверхневий натяг, усувають крапельне стікання флюсу.
• Інгібітори піноутворення — 0,01–0,1 г/л (силіконові або спиртові дефоамери).
• Стабілізатори pH — буферні добавки (наприклад, борна кислота 1–5 г/л або ацетат амонію).
• Антиоксиданти — для зменшення окислення Fe²⁺ → Fe³⁺ (аскорбінова кислота, гідрохінон — 0,1–0,5 г/л).
• Модифікатори для кременистих сталей — фториди (NH₄F або KF 2–10 г/л) — покращують реакцію при Si > 0,25 %.

Альтернативи класичному водному флюсу

• Безводний флюс (порошковий ZnCl₂ + NH₄Cl на поверхні розплаву) — рідко в Україні, але дає менш токсичні викиди.
• Флюс подвійного занурення — спочатку водний, потім сухий порошок.
• Органічні флюси (на основі амінів + кислот) — для дрібних деталей, але дорожчі.

Типові помилки українських цехів та як їх уникнути

1. Ігнорування щоденного вимірювання pH та щільності → осад, погане змочування.
2. Додавання тільки NH₄Cl без контролю співвідношення → надлишок аміаку, «білий наліт» на покритті.
3. Робота при T > 78 °C → втрати NH₃, сильне піноутворення.
4. Відсутність фільтрації → осад Fe на деталях → «чорні точки» на оцинковці.
5. Недостатнє сушіння після флюсування (температура < 90 °C) → термічний шок → «риб’яча луска».

Висновок: ключ до ідеальної ванни флюсування — практичні рекомендації від ТОВ "АЛІАС УКРАЇНА"

Щоб отримати стабільне, рівномірне покриття товщиною 80–150 мкм без дефектів (непокриття, «залізні шипи», «риб’яча луска», «чорні точки», надлишкові натікання), ванну флюсування потрібно тримати в чітко визначених межах. Саме такий підхід ми застосовуємо щодня на власній лінії гарячого цинкування в Черкасах і рекомендуємо всім партнерам та колегам по галузі.

Оптимальні параметри ванни флюсування (практика ТОВ "АЛІАС УКРАЇНА" 2025–2026 рр.):

• Загальна концентрація солей: 340–440 г/л (щільність розчину 1,20–1,28 г/см³)
• Співвідношення ZnCl₂ : NH₄Cl (за масою): 1 : 2,4–2,6 (молярне ≈ 1 : 2,5) — найстабільніший режим для українських марок сталі
• pH: 4,3–5,1 (ідеально 4,6–4,9)
• Температура: 62–70 °C (максимум 72 °C, щоб уникнути інтенсивного випаровування NH₄Cl та піноутворення)
• Вміст заліза загального (Fe²⁺ + Fe³⁺): < 15 г/л (критично — не більше 20–22 г/л)
• Вміст домішок (SO₄²⁻, органічні залишки): мінімальний, контроль щомісяця
• Добавки: неіоногенні змочувачі (Neonol AF9-12 або аналог 0,1–0,25 г/л), інгібітори піноутворення (0,02–0,08 г/л), при Si > 0,22–0,25 % — NH₄F або KF 3–8 г/л

Таблиця оптимальних параметрів ванни флюсування (практика ТОВ "АЛІАС УКРАЇНА" 2025–2026 рр. + галузеві рекомендації)

Щоденний / щотижневий контроль та корекція (рекомендації ТОВ "АЛІАС УКРАЇНА"):

• Щодня: pH, щільність, температура, візуальний контроль піни та осаду
• Щотижня: аналіз співвідношення ZnCl₂ : NH₄Cl (титрування або ареометрія + розрахунок), додавання дефіцитного компонента (частіше NH₄Cl)
• Щомісяця: повний аналіз заліза + фільтрація / осадження Fe(OH)₃ при піднятті pH до 5,5–6,0 з використанням NH₄OH
• Квартал: часткова або повна регенерація ванни (заміна 30–60 % розчину при накопиченні домішок > норми)

Такий системний підхід дозволяє:

• знизити витрату флюсу на 15–35 % (економія солей та аміаку)
• зменшити брак з дефектами покриття на 40–75 % (за нашими внутрішніми даними 2024–2025 рр.)
• стабільно отримувати покриття, що відповідає або перевищує вимоги EN ISO 1461 (товщина ≥ 85 мкм у середньому, рівномірність, адгезія, відсутність крихкості)
• продовжити термін служби оцинкованих конструкцій до 50–70+ років у помірній промисловій атмосфері України
• знизити екологічне навантаження (менше викидів NH₃ та HCl через контроль випаровування)

У ТОВ "АЛІАС УКРАЇНА" ми не просто теоретизуємо — ми живемо цими параметрами щодня. Якщо ви хочете отримати консультацію щодо оптимізації вашої ванни флюсування, аналізу поточного складу, підбору добавок під конкретні марки сталі чи регенерації ванни — звертайтеся до нас:

Тел.: +38 (093) 008-89-97

Сайт: aliasukraine.com.ua

E-mail: alias-ukraine@ukr.net

Ми готові поділитися реальними кейсами, лабораторними звітами та допомогти вивести вашу лінію гарячого цинкування на новий рівень якості та економіки.

Гаряче цинкування — це не тільки наука, а й щоденна дисципліна. Тримайте ванну флюсування під контролем — і ваше покриття буде ідеальним.

Джерела: власний практичний досвід ТОВ "АЛІАС УКРАЇНА" + технічна література з EN ISO 1461, DIN 50976, ГОСТ 9.307-2021 та галузевих посібників 2024–2026 рр.