在一定溫度下熔體流動性能的好壞，一般用粘度的大小來衡量。粘度大的熔體流動性能差，反之粘度小的熔體則流動性好。粘度是爐渣重要的物性之一。爐渣粘度關系到冶金熔體的多相反應動力學問題，因為質(zhì)點在爐渣內(nèi)擴散速度與爐渣粘度的大小成反比，粘度大質(zhì)點擴散速度慢。反之粘度小則有利于質(zhì)點擴散速度的加速；熔锍與爐渣在冶煉條件下的分層和澄清與它們的粘度有關，由斯托克公式可知金屬顆粒在爐渣中的沉降下去，有利于降低渣中金屬損失，提高金屬回收率，爐渣粘度的大小還影響冶煉內(nèi)溫度的分布情況，粘度大的爐渣，需要保持較高的爐溫以利于冶煉的正常進行，反之亦然。此外，爐渣粘度是其內(nèi)部質(zhì)點相互作用的一種現(xiàn)象，即爐渣粘度變化是其結構變化的宏觀反映。有色冶金爐渣的粘度在熔煉溫度下一般較小，不大于1Pa·S=10P（單位為牛頓·秒·米-2，或泊）。
測定熔體粘度的方法有多種。本實驗采用內(nèi)圓柱體旋轉法進行粘度的測量。
一、實驗目的
1. 熟悉爐渣粘度用內(nèi)圓柱體旋轉法測定的原理，儀器結構。
2. 正確掌握測試方法，要求會操作、會記錄、會整理資料、并能正確繪制粘度——溫度曲線。
二、實驗原理
鋼絲懸掛的內(nèi)圓柱體在高溫爐渣中以慢速度旋轉，在鋼絲兩端由于層流性質(zhì)的爐渣的內(nèi)摩擦力而產(chǎn)生一個扭角φ，在鋼絲彈性范圍內(nèi)扭角的大小與爐渣的粘度、自身的角速度有如下關系：
φ=kω×η
在角速度一定的情況下，則有：
η=K×φ (1)
式中：
φ——鋼絲扭角；k——常數(shù)；η——熔體粘度；K——儀器常數(shù)。
測量鋼絲的扭角，是利用光電管接收光信號的先后產(chǎn)生兩個不同步的電流信號，再經(jīng)過轉換器變成時間，測得時間即可。當圓柱體在熔體中旋轉平穩(wěn)后，所測得得時間差便也稱為一個定值。由此，可以得到以下關系式：
φ=ω×t (2)
式中：
φ——鋼絲扭角； ω——電機自轉的角速度； t——光電管所測得的時間差。
由（1）、(2)式得到如下式：
η=K×t
儀器常數(shù)K可用已知標準粘度液體進行標定。得出K值。通過測定一定溫度下的△t值，就可計算出被測爐渣的粘度值。
上述公式是假設所受的粘滯力矩全部來自等測液體。實際上由于空氣的粘滯力和吊絲材料的內(nèi)摩擦。吊掛系統(tǒng)即使在空轉時也會有一定的扭轉，這一本底值在測量中會疊加到待測值上去。為此必須將公式修正如下：
η=K（t-t0）
式中t0表示儀器在空氣中運轉時毫秒計指示值。t0的來源有二：一是自身圓盤上通光孔未完全重合；一是在空轉過程中旋轉體與周圍空氣的摩擦。
通過兩種已知粘度的液體進行標定，求出儀器常數(shù)K和t0.
三、實驗儀器、試劑
儀器：
高溫旋轉粘度計，智能溫度控制，豎式高溫管狀爐（φ100*700），剛玉坩堝
試劑：
已知粘度的標準液體，金屬合金
四、實驗步驟：
1. 利用智能溫度控制器，通電對豎式高溫管狀爐進行升溫；
2. 啟動高溫粘度計，對儀器常數(shù)進行標定,通過計算得出具體數(shù)據(jù)；
3. 當溫度升高到金屬鹽的熔點附近，將鹽裝入坩堝，小心放入爐內(nèi)；
4. 當鹽融化后，對熔體粘度進行測定，并記下溫度及相應的粘度；
5. 繼續(xù)升高爐溫，每隔50℃，依次測量熔體粘度，記下相應的溫度及粘度；
6. 實驗完畢，取出坩堝，小心燙傷！并切斷所有相關電源。
