Lingote de zinc Zn99.995: Calificación, Peso del paquete y uso del baño de galvanización

El lingote de zinc es la materia prima detrás de casi todas las superficies de acero resistentes a la corrosión en el entorno construido.. Cuando un fabricante de acero dice barandilla, una torre de transmisión o un tablero de andamio está galvanizado, El revestimiento que lo protege comenzó su vida como una pila de bloques de color gris plateado en un patio de fundición.. Esos bloques están clasificados., pesado, marcado y enviado con una química que determina si el recubrimiento será uniforme, si el baño se comportará de forma predecible, y si un fundidor obtendrá las propiedades mecánicas que prometió.

Esta guía examina el grado comercial más alto en circulación común., Zn99.995, junto con sus vecinos en el estándar. Explica lo que realmente controla la pureza de cuatro dígitos., cómo un paquete de 48 Los lingotes se construyen y reconcilian., cómo se comporta el metal en una caldera de galvanización o en una máquina de fundición a presión, y donde los compradores suelen perder dinero: sobre sustitución de calidad que parece inofensiva en la orden de compra y se convierte en una queja seis meses después en una obra.

1. Qué es el lingote de zinc y dónde se consume

Un lingote de zinc es un bloque fundido de zinc refinado., producido ya sea por refinación electrolítica de una solución de sulfato de zinc o por destilación térmica y refinación, luego se vierten en un molde cónico estándar y se apilan en paquetes. no esta aleado, y además de una pequeña adición de aluminio hecha para aplicaciones de recubrimiento específicas, se vende como un metal casi puro cuyo valor lo fija la Bolsa de Metales de Londres más una prima regional y un ajuste de ley..

El mayor consumidor individual es la industria del revestimiento de acero.. Las líneas de láminas galvanizadas continuamente derriten zinc y agregan aluminio para formar un baño que produce la delgada, Recubrimientos moldeables utilizados en carrocerías de automóviles., electrodomésticos y techos. Las plantas de galvanización en caliente por lotes funden zinc en calderas de cerámica a aproximadamente 445 a 460 grados Celsius y sumergir acero fabricado en él., produciendo el grueso, Revestimiento de sacrificio visto en muebles de carretera., torres de transmisión y acero estructural. Ambos procesos consumen lingotes por tonelada y ambos son sensibles a las mismas familias de impurezas.: dirigir, cadmio, estaño, hierro y aluminio.

El segundo gran consumidor es la fundición a presión.. La familia Zamak, aleaciones de recubrimiento 3, 5 y 2, Se fabrica fundiendo zinc de alta calidad con aluminio., magnesio y cobre. La regla que rige esta aplicación es simple e implacable.: El zinc base debe estar más limpio de lo que requiere la especificación de la aleación., porque no hay ningún paso de refinamiento dentro de un taller de fundición a presión. Las impurezas que entran con el lingote se quedan en la pieza fundida., y se expresan como corrosión intergranular, inestabilidad dimensional o acabado superficial deficiente.

Otros consumidores son más pequeños pero numerosos.. Las fábricas de latón añaden zinc al cobre para fabricar aleaciones de CuZn. Las plantas de flejes de zinc laminados producen láminas para tejados, latas de baterías y paneles arquitectónicos. Los productores de óxido y polvo introducen zinc en los procesos químicos. Los ánodos de sacrificio para cascos y tuberías están fabricados con una aleación de zinc controlada.. En todos los casos el lingote es un material de carga., y su forma comercial, 25 kg de bloques cónicos apilados en haces, está diseñado para cargar grúas, horquillas para montacargas y cangilones para hornos.

2. Designación de grado y composición química

Los grados de los lingotes de zinc chinos están definidos por GB/T 470, en su edición actual. El número después “zinc” es el contenido mínimo de zinc, y la asignación restante se divide entre plomo, cadmio, hierro, cobre, estaño, aluminio y otros residuos. La diferencia entre 99.995 y 99.99 el porcentaje suena como redondeo. En la práctica, es la diferencia entre un metal que un fundidor puede utilizar para piezas fundidas de automóviles y uno que pertenece a una caldera de galvanización donde son tolerables unas pocas partes por mil de plomo..

Calificación	Zn mín. (%)	Pb máx. (%)	CD máx. (%)	Fe máx. (%)	Sn máx. (%)	Aplicación típica
Zn99.995	99.995	0.003	0.002	0.001	0.001	Aleaciones de fundición a presión, batería de zinc, uso de productos químicos de alta pureza
99,99 zn	99.99	0.005	0.003	0.002	0.001	Galvanizado continuo, fabricación de latón, tira enrollada
Zn99.95	99.95	0.020	0.005	0.005	0.002	Galvanizado en caliente por lotes, trabajos de revestimiento generales
Zn99.5	99.5	0.30	0.02	0.02	0.01	Tipo Prime Western, galvanizado pesado, reserva de ánodo

Dos impurezas merecen una discusión separada porque causan problemas que no se pueden corregir aguas abajo..

Dirigir. El plomo es soluble en zinc líquido pero sólo ligeramente soluble en zinc sólido.. Durante la solidificación se segrega hacia los límites de grano.. En un revestimiento galvanizado esto es tolerable en los niveles permitidos por los grados de revestimiento., y, de hecho, pequeñas adiciones de plomo históricamente mejoraron el drenaje y la apariencia del recubrimiento.. En una fundición a presión, sin embargo, El plomo en un nivel de centésimas de por ciento promueve la corrosión intergranular.: el casting se hincha, Se agrieta y pierde estabilidad dimensional meses después de la entrega.. Por eso las especificaciones de Zamak limitan el plomo a 0.003 a 0.004 por ciento, y por qué el metal base debe ser Zn99,995 en lugar de Zn99,95.

cadmio y estaño. Ambos son perjudiciales en la fundición a presión por la misma razón que el plomo., y ambos están restringidos en recubrimientos destinados al contacto con alimentos o agua potable.. El estaño también interfiere con la capa intermetálica rica en aluminio en el galvanizado continuo cuando está presente por encima de niveles de trazas., produciendo puntos desnudos y mala adherencia.

El hierro vuelve a ser diferente. El hierro en el baño de zinc es inevitable., porque el acero que se recubre se disuelve en el baño. El control se realiza mediante la eliminación periódica de escoria., conocido como zinc duro, en lugar de comprar lingotes más limpios. Un comprador que paga 99,995 Zn para resolver un problema de hierro en una caldera de galvanización ha gastado dinero en la variable equivocada.

3. Propiedades físicas y térmicas

El zinc es denso., de bajo punto de fusión y comparativamente suave, y cada una de esas propiedades da forma a cómo se maneja el metal., derretido y usado. Los números siguientes se aplican al zinc de alta calidad a temperatura ambiente..

Propiedad	Valor	Por qué es importante en la práctica
Densidad en 20 °C	7.14 gramos/cm³	A 25 El lingote de kg es un bloque compacto.; una paleta de lingotes es pesada para su volumen y necesita estanterías calificadas
Punto de fusión	419.5 °C	Lo suficientemente bajo como para derretirse en una tetera de acero.; La vida útil del hervidor depende de un estricto control de la temperatura., no solo en química
Punto de ebullición	acerca de 907 °C	La generación de humos aumenta marcadamente por encima 500 °C; La extracción es un requisito de salud., no es una opción
Conductividad térmica	acerca de 116 W/m·k	Rápida transferencia de calor al acero., por eso el recubrimiento se forma en segundos
Conductividad eléctrica	acerca de 27 a 28 % SIGC	El zinc se utiliza como conductor sólo en trabajos especializados de baterías y puesta a tierra.
Resistencia a la tracción, elenco	acerca de 110 a 150 MPa	Adecuado para ánodos y componentes de sacrificio., muy por debajo de los requisitos estructurales
Dureza	acerca de 35 a 45 media pensión	Suave; Los lingotes se deforman bajo horquillas afiladas y pueden atascarse en un cubo de carga si se caen.
Estructura cristalina	Empaquetado cerrado hexagonal	Ductilidad limitada a temperatura ambiente.; La tira de zinc laminada necesita laminación en caliente
Potencial de electrodo estándar	acerca de -0.76 V	Toda la lógica de la protección sacrificial.: El zinc se corroe, por lo que el acero no.

La última línea es la razón comercial por la que el zinc existe como metal de recubrimiento.. Porque el zinc es menos noble que el hierro., Un recubrimiento de zinc protege el acero no sólo como barrera sino también como ánodo de sacrificio.. Un rasguño que deja al descubierto el acero desnudo no se oxidará inmediatamente., porque el zinc circundante se corroe preferentemente y mantiene el acero catódico. Esa protección es lo que paga la caldera galvanizadora., y depende de un recubrimiento con el espesor adecuado y la composición adecuada, que a su vez depende de un baño alimentado con el lingote adecuado.

4. Peso del lingote, Combinar datos y tolerancias

El lingote de zinc comercial estándar pesa 25 kilos. Un paquete se ensambla a partir de un conteo fijo, atado, etiquetado y pesado como una unidad. La etiqueta en la fotografía a continuación es un documento de ingeniería completo en miniatura.: nombra al productor, la marca, el estándar, el grado Zn99.995, el lote, el recuento de piezas de 48 y un peso neto de 1199.5 kilos. Divide el peso neto por el conteo y obtienes 24.99 kilos por pieza, ¿Cuál es la forma correcta de verificar que un paquete se construyó según las especificaciones en lugar de ensamblarse a partir de restos?.

Artículo	Valor típico	Nota
Peso de un solo lingote	25 kilos	Tolerancia comúnmente más o menos 1 kilos por pieza
Piezas por paquete	46 a 48	Marcado en la etiqueta; Los números pares simplifican contar y apilar.
Peso neto del paquete	acerca de 1150 a 1200 kilos	La tolerancia del puente de pesaje suele ser del uno por ciento.
Longitud del lingote	acerca de 400 a 420 milímetros	Lo suficientemente corto para que lo manipule una persona y para los cangilones del horno.
Ancho del lingote	acerca de 100 a 110 milímetros	Estrecho para que los paquetes se apilen de forma compacta y el metal se derrita uniformemente.
Espesor del lingote	acerca de 55 a 65 milímetros	Las caras cónicas permiten un desmolde limpio del molde.
flejado de paquetes	Bandas de acero o PET, 2 a 4 por paquete	Las bandas no deben cortar profundamente la superficie del lingote.; una banda cortada es un peligro de manipulación
Superficie	Gris brillante a opaco	Una película blanca de carbonato básico es normal e inofensiva en la refundición.
Calificación	Marca fundida más etiqueta de papel.	Marca, calificación, lote, contar, peso neto, dirección del productor

Porque el precio del zinc se cotiza en la Bolsa de Metales de Londres, la diferencia entre un 1199.5 paquete de kg y un 1150 El paquete de kg es dinero real a escala.. un envío de 20 paquetes que están cortos por 49 kg de cada uno es casi una tonelada de metal que falta en la factura. la reconciliacion, contar los tiempos del peso unitario contra el peso neto, es la defensa más rápida y solo requiere una calculadora.

5. Cómo se produce el lingote de zinc

Casi todo el zinc de alta ley pasa por una de dos rutas.. La ruta electrolítica domina la producción moderna: El concentrado de zinc se tuesta., lixiviado con ácido sulfúrico, purificado para eliminar el cobre, cadmio y cobalto, y luego se deposita como metal puro sobre cátodos en una celda. Los cátodos están despojados., fundido en un horno de inducción y moldeado en lingotes. Porque el paso de purificación es químico y el paso de deposición es electroquímico., la ruta electrolítica puede llegar 99.995 por ciento y puede controlar estrictamente el plomo y el cadmio..

La ruta termal, sigue siendo importante en algunas regiones, Reduce el concentrado tostado con coque en retorta o alto horno., luego refina el vapor mediante destilación fraccionada. La destilación separa eficazmente el zinc del plomo y el cadmio, y el metal resultante se vuelve a fundir y moldear. Ambas rutas finalizan en la misma línea de lanzamiento.: un transportador de cadena con moldes refrigerados por agua, una lavandera distribuyendo metal, una estación de estampado y una estación de empaquetado.

La temperatura de fundición del zinc es baja., típicamente 450 a 480 grados centígrados, y el metal se vierte en moldes de hierro fundido o acero.. Porque el zinc se contrae al congelarse, Los moldes son ligeramente cónicos para que el lingote se suelte limpiamente.. La apariencia de la superficie es una función directa de la temperatura del molde y del recubrimiento.: un lingote brillante indica una limpieza, molde fresco, mientras que un aburrido, La superficie arrugada indica un molde caliente o una capa de liberación dañada.. Ninguna condición cambia la química., pero ambos son indicadores útiles de la limpieza en la fundición.

El marcado es parte de la línea de producción., no es una ocurrencia tardía. Una marca fundida identifica al productor de forma permanente, mientras que la etiqueta de papel o plástico contiene los datos de lote y peso con los que se puede comparar un certificado de análisis. Perder esa etiqueta equivale a perder el certificado, porque un paquete de bloques grises sin papel es indistinguible de un paquete producido por cualquiera.

6. Reglas de selección: ¿Qué grado pertenece a qué baño?

La elección del grado la decide el proceso., no por la lista de precios. Las siguientes reglas son las que los galvanizadores y fundidores experimentados aplican sin debate..

Líneas de galvanizado continuo. Utilice Zn99.99 o mejor. El baño se lleva a cabo aproximadamente 460 grados centígrados con 0.15 a 0.25 porcentaje de aluminio, y la calidad del recubrimiento depende de una capa intermetálica estable de aluminio-zinc-hierro. El plomo y el estaño perturban esa capa. El hierro se controla mediante la eliminación de escoria., no por elección de lingote.

Galvanizado en caliente por lotes. Zn99.95 es el grado de trabajo para la mayoría de las operaciones de calderas., y Zn99.5 es aceptable cuando la prioridad es el espesor del recubrimiento en lugar del acabado de la superficie.. Los pequeños contenidos de plomo ayudan al drenaje y dan un resultado más suave., revestimiento más brillante; Esta es la única aplicación en la que a menudo se prefiere un metal ligeramente menos puro., y es legítimo siempre que las especificaciones del producto final lo permitan..

fundición a presión. Zn99.995 no es opcional. las cargas 3 y zamak 5 ambas tapas llevan en 0.003 a 0.004 por ciento y cadmio en 0.002 a 0.003 por ciento. Un metal base con Zn99,95 puede contener cinco veces más cantidad de plomo, lo cual es suficiente para provocar corrosión intergranular en servicio.. Cuando falla una pieza fundida en una máquina herramienta después de dos años, la conversación siempre vuelve al certificado de lingote.

Aleaciones de latón y cobre.. Zn99,99 normalmente es adecuado. La especificación de la aleación de cobre controla la composición final., y el plomo residual en el zinc se diluye con la carga de cobre..

Ánodos de sacrificio. Las aleaciones de ánodo están especificadas por sus propios estándares y normalmente utilizan Zn99.995 como base., con adiciones controladas de aluminio y cadmio o indio. El uso de un grado inferior introduce un comportamiento electroquímico perdido que se manifiesta como un consumo desigual.

Usos químicos y de baterías.. Zn99.995 mínimo, y muchas veces se solicita un certificado específico para cadmio y plomo porque ambos están regulados en baterías y en pigmentos..

7. Almacenamiento, Manejo y seguridad

Los lingotes de zinc son estables en almacenamiento.. No se oxidan, No se degradan con la lluvia y pueden permanecer en un patio abierto durante años sin pérdidas metalúrgicas.. La película blanca que se forma sobre las superficies húmedas es carbonato básico de zinc., una fina capa pasivante que desaparece en la masa fundida. Esta robustez es la razón por la que los astilleros suelen estar abiertos., como muestran las fotografías aquí.

El manejo es donde residen los verdaderos riesgos. A 25 El lingote de kg es lo suficientemente pesado como para romper un pie y lo suficientemente compacto como para dejarlo caer sobre uno.. Paquetes en 1.2 toneladas deben levantarse con eslingas clasificadas debajo del paquete, nunca con el fleje. Las púas del montacargas deben entrar en el palet., no los espacios entre lingotes, porque una púa que levanta dos lingotes del centro de un paquete derramará el resto.

La fusión conlleva dos peligros específicos. El primero es la humedad.. Agua atrapada entre lingotes, o hielo en un patio de invierno, se convierte en vapor bajo zinc fundido y arroja metal. Los lingotes deben estar secos y por encima del punto de rocío ambiental antes de cargarlos.. El segundo es la fiebre de los vapores metálicos.. Vapor de zinc producido arriba 500 grados centígrados provocan una enfermedad similar a la gripe en los trabajadores expuestos. Ventilación por extracción local, protección respiratoria durante la carga del hervidor, y un estricto control de temperatura son los controles, en ese orden.

También existe una interacción documentada entre el vapor de zinc y ciertos agentes de limpieza., y un peligro bien conocido cuando se suelda o corta acero galvanizado sin extracción. Ninguno pertenece al lingote en sí., pero ambos pertenecen al proceso que alimenta el lingote, y un comprador que especifique acero galvanizado debe asumir que el fabricante los conoce..

8. Errores comunes

Compra de Zn99.95 para fundición a presión. El error más caro en esta familia de productos, porque la falla aparece meses después de mecanizar las piezas fundidas, pintado y enviado.

Comprar calidad premium para solucionar un problema de baño. Hierro, La deriva y la escoria de aluminio en una caldera de galvanización son problemas de proceso. Actualizar el lingote no los elimina y agrega costo a cada tonelada.

Aceptar ponderaciones de paquetes sin conciliación. El peso neto dividido por el número de piezas debe ser igual al peso unitario.. Si no es así, el paquete no fue construido según la etiqueta.

Tratar la película superficial blanca como corrosión.. No lo es. Rechazar una carga por una película de carbonato inofensiva es un costoso malentendido sobre cómo se comporta el zinc en el aire.

Cortar flejes para contar lingotes. Los bultos abiertos en un patio pierden su identidad y su verificación de peso. contar la etiqueta, pesar una muestra, mantener el paquete intacto.

Carga de lingotes húmedos o helados. Una explosión de vapor en una tetera no es un riesgo teórico; Es el accidente grave más común en las plantas de galvanización discontinua..

Almacenamiento de lingotes en el suelo sin portadores. El agua se encuentra debajo de la pila., Los lingotes inferiores se corroen en el hormigón y todo el paquete se convierte en un problema de manipulación..

Mezclar grados en una caldera sin registros. Una vez que dos grados están en el baño, no hay forma de desenredar la química., y la especificación del recubrimiento ya no es demostrable.

9. Preguntas frecuentes

¿Qué significa exactamente Zn99.995?? Al menos 99.995 porcentaje de zinc en masa, con plomo en o debajo 0.003 por ciento, cadmio en o por debajo 0.002 por ciento y los demás residuos especificados a nivel de trazas. El certificado de análisis proporciona las cifras reales del lote..

¿Puedo usar el mismo lingote para galvanizado y fundición a presión?? Técnicamente sí para Zn99.995, pero no hay ninguna razón comercial para pagar por la pureza de la fundición a presión en una tetera que tolera el plomo.. Utilice el grado que el proceso necesita.

¿Por qué el zinc tiene un precio diferente al del aluminio?? El zinc cotiza en la Bolsa de Metales de Londres con una liquidación en efectivo publicada, por lo que los precios de los lingotes se mueven con la LME más una prima regional. El aluminio sigue su propio contrato LME y su propia estructura de primas.

¿Importa la etiqueta del paquete después de la entrega?? Importa más después del parto que antes. Es el único vínculo entre una falla en el recubrimiento o una queja de fundición y el calor que lo causó..

cuanto pesa un paquete? Acerca de 1.15 a 1.25 toneladas netas para 46 a 48 piezas en 25 kg cada uno. Peso bruto suma pallets y flejes.

¿Existe alguna diferencia entre zinc electrolítico y destilado?? En pureza final, ambas rutas pueden cumplir el mismo grado. En patrón de oligoelementos, El metal electrolítico generalmente muestra niveles muy bajos de plomo y cadmio., que se adapta a la fundición a presión y al trabajo con batería.

¿Se puede volver a fundir la chatarra galvanizada para obtener lingotes?? Sí, a través de una fundición secundaria, pero el revestimiento introduce aluminio y el acero introduce hierro.. El zinc secundario se vende según sus propias especificaciones y no es intercambiable con el Zn99.995 primario..

¿Cuál es la vida útil de un lingote?? No hay ninguno en un sentido metalúrgico.. Los daños por manipulación y la pérdida de etiquetas son los límites prácticos, no oxidación.

¿Por qué algunos galvanizadores piden zinc sin plomo?? Porque su cliente final lo requiere, generalmente para contacto con agua potable, equipo de alimentos o un estándar de recubrimiento específico. La solicitud es una especificación de producto., no es una preferencia.

¿Qué debo hacer si el certificado no coincide con la etiqueta?? detener el envío, poner en cuarentena los paquetes, y solicitar al proveedor que vuelva a emitir un certificado que haga referencia a los números de lote en las etiquetas. No derrita el metal hasta que se resuelva la discrepancia..

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