Zinkschlacke ist hauptsächlich das Produkt der Reaktion zwischen Zink und Eisen. Sein Hauptbestandteil ist die Eisen-Zink-Legierungsschichtphase, die durch die Kombination 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 hinzugefügt, um eine glänzende Verzinkungsschicht zu erhalten. Daher kann Zinkschlacke auch einen gewissen Anteil an Aluminium enthalten.
Stahlrohre können nur nach einer Vorbehandlung in geschmolzenes Zink getaucht werden. Bei der Vorbehandlung kann es bei nicht gründlicher Reinigung zur Anlagerung von Eisensalzen auf der Oberfläche der zu verzinkenden Stahlrohre kommen. Bei den Verzinkungstemperaturen werden eisenbasierte Materialien wie Stahlrohre, Stahlverzinktöpfe und Rohrverzinkungsmaschinen durch geschmolzenes Zink aufgelöst. Durch die gegenseitige Diffusion von Eisen- und Zinkatomen entsteht eine Eisen-Zink-Legierungsschicht. Dabei können sich bestimmte Phasen (Kristalle) vom Untergrund lösen und auf den Boden des Verzinkungstopfes sinken, wo sich dort Zinkkrätze ansammelt. Im Allgemeinen macht die Menge an Zinkschlacke bei der „trockenen“ Feuerverzinkung von Stahlrohren etwa 10 bis 20 % des gesamten Zinkverbrauchs aus.
Bei der Bildung von Zinkschlacke laufen folgende Reaktionen ab:
(1) Durch Eisensalze verursachte Reaktion
FeCl₂ + 8Zn → ZnCl₂ + FeZn
FeCl₂ + 14Zn → ZnCl₂ + FeZn₁₂
(2) Durch Stahl verursachte Reaktion
Fe₈C + 21Zn → 3FeZn₇ + CFe₈
C + 39Zn → 3Fe₈Zn₁₈ + C (Hinweis: Die chemische Formel für Kohlenstoff in der zweiten Reaktion sollte beachtet werden, da sie sich in diesem Zusammenhang nicht ändert, aber es ist wichtig zu erkennen, dass Kohlenstoff ein Reaktant ist.)
