Viscosity of Conventional Cryolite-Alumina Melts

Abstract

Аннотация: Проведены исследования вязкости криолитоглиноземных расплавов промышленного состава NaF-AlF 3 -CaF 2 -Al 2 O 3 с криолитовым отношением КО = 2,3 в зависимости от содержания CaF 2 , Al 2 O 3 и температуры. Вязкость образцов криолитоглиноземных электролитов, приготовленных в лабораторных условиях, и образцов электролитов промышленных электролизных ванн измеряли ротационным методом с использованием реометра FRS 1600 («Anton Paar», Австрия). Область ламинарного течения расплава, определенная по зависимости вязкости от скорости сдвига при постоянной температуре, составила 10-15 с -1 для всех исследованных образцов. Измерения температурной зависимости вязкости криолитоглиноземных расплавов проводили при скорости сдвига 12 ± 1 с -1 в температурном интервале от ликвидуса до 1020 °С. Показано, что изменение вязкости всех образцов в исследуемом температурном интервале (50-80 °С) можно описать линейным уравнением. Средний температурный коэффициент линейных уравнений, описывающих вязкость криолитоглиноземных электролитов, приготовленных в лабораторных условиях, составил 0,005 мПа • с/°С, что в 2 раза меньше, чем у электролитов промышленных ванн. Таким образом, изменение вязкости электролитов промышленных ванн с повышением температуры -более существенное. Добавки как глинозема, так и фторида кальция повышают вязкость криолитового расплава. Вязкость приготовленных образцов промышленного состава NaF-AlF 3 -5%CaF 2 -4%Al 2 O 3 (КО = 2,3) равна 3,11 ± 0,04 мПа • с при рабочей температуре электролиза 960 °С, а вязкость электролитов промышленных ванн с таким же криолитовым отношением выше на 10-15 % и лежит в интервале 3,0-3,7 мПа • с в зависимости от состава.