А.В. Руденко, А.А. Катаев, О.Ю. Ткачева.
АННОТАЦИЯ
Разработана методика измерения вязкости криолитовых расплавов ротационным методом с использованием высокотемпературного реометра FRS-1600. Определена вязкость расплавов натриевого криолита NaF-AlF3 с криолитовым отношением (КО) 2.1, 2.3, 2.5 и калиевого криолита КF-AlF3 с КО 1.5, которые используются при электролитическом получении алюминия и его сплавов в промышленных электролизерах и лабораторных установках. Характер зависимости вязкости от скорости сдвига определяли по кривым течения, характеризующим соотношение между напряжением сдвига и скоростью сдвига, и кривым вязкости, которые представляют собой зависимость вязкости от скорости сдвига, и выбирали параметр скорости сдвига, при котором расплав ведет себя как Ньютоновская жидкость. Область ламинарного течения криолитовых расплавов находится в диапазоне скорости сдвига 10–16 с-1. Измерение вязкости натриевого криолита NaF-AlF3 проводили в температурном интервале от точки ликвидуса до 1293 К при постоянной скорости сдвига 12 с-1. Вязкость криолитовых расплавов снижается с уменьшением КО. При 1283 К вязкость расплавов NaF-AlF3 с КО 2.1, 2.3, 2.5 составляет 2.35, 2.43 и 2.50 мПа⸳с, соответственно. Полученные значения превышают известные литературные данные на 25%, что можно объяснить методическими трудностями измерения вязкости криолитовых расплавов осцилляционным методом при температурах около 1273 К. Вязкость калиевого криолита KF-AlF3 с КО = 1.5 измеряли в температурном интервале 830–1040 K. Она составляет 1.82 мПа⸳с при 1073 К. Температурная зависимость вязкости расплавов натриевого и калиевого криолитов описывается линейным уравнением ln(η) = a + b/T. Показана возможность определения температуры фазовых переходов многокомпонентных систем по температурной зависимости вязкости.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА:
динамическая вязкость, ротационная вискозиметрия, расплавленные соли, криолит натрия, криолит калия
DOI: 10.31857/S0235010622050073