Zinkschlacke ist hauptsächlich das Produkt der Reaktion zwischen Zink und Eisen. Seine Zusammensetzung besteht hauptsächlich aus der Eisen-Zink-Legierungsphase, die nach der Verbindung von Zink und Eisen entsteht. Daher enthält Zinkschlacke im Allgemeinen etwa 3 bis 6 % Eisen und etwa 94 bis 97 % Zink. Bei einigen Feuerverzinkungsprozessen wird Blei hinzugefügt, um den Verzinkungstopf zu schützen. In solchen Fällen kann Zinkschlacke 1,5 bis 2 % Blei enthalten (nicht bezogen auf zusammengemischtes Blei). Im Allgemeinen wird bei der Feuerverzinkung von Stahlrohren bewusst Aluminium zugesetzt, um eine glänzende Verzinkungsschicht zu erhalten. Daher kann Zinkschlacke auch einen gewissen Anteil an Aluminium enthalten.
Stahlrohre können erst nach Vorbehandlung in das Zinkbad getaucht werden. Bei der Vorbehandlung kann es durch unvollständige Reinigung dazu kommen, dass sich Eisensalze an der Oberfläche des zu verzinkenden Stahlrohrs festsetzen. Bei der Verzinkungstemperatur lösen sich eisenbasierte Materialien wie Stahlrohre, Stahlverzinktöpfe und Rohrverzinkungsmaschinen im Zinkbad auf. Durch die gegenseitige Diffusion von Eisen- und Zinkatomen entsteht eine Eisen-Zink-Legierungsschicht. Dabei können sich die Phasenkristalle vom Untergrund lösen und auf den Boden des Verzinkungstopfes sinken, wo sich dort Zinkschlacke ansammelt. Im Allgemeinen macht die Menge an Zinkschlacke bei der Feuerverzinkung von Stahlrohren im „Trockenverfahren“ etwa 10 bis 20 % des gesamten Zinkverbrauchs aus.
Bei der Bildung von Zinkschlacke laufen folgende Reaktionen ab:
(1) Durch Eisensalze verursachte Reaktionen
FeCl₂ + 8Zn → ZnCl₂ + FeZn
FeCl₂ + 14Zn → ZnCl₂ + FeZn₁₂
(2) Durch Stahl verursachte Reaktionen
Fe₈C + 21Zn → 3FeZn₇ + CFe₈
C + 39Zn → 3Fe₈Zn₁₈ + C
