Помимо химического состава и температуры на вязкость расплава существенное влияние оказывают газовые включения как имеющиеся в расплаве, так и введенные различными способами, например в виде водяных паров. Присутствие естественной или искусственно введенной газовой фазы вызывает понижение вязкости расплава.

Производство пористых заполнителей. Вязкость расплава шлаков.

Этим и объясняется расхождение в показателях вязкости, определяемой вискозиметром на вторично расплавляемых шлаках, с фактической вязкостью первичных расплавов, вспучиваемых гидротермальной обработкой. Поэтому при производстве шлаковой пемзы газонасыщенность расплава является важным фактором, учитывающим не только количество газов, содержащихся в расплаве, но и то количество, которое расплав может выделить в процессе нарастания его вязкости. Это количество газов названо М. К. Зильбером газотворностью. Степень и скорость выделения газов зависят от вязкости расплава, а также от скорости его охлаждения и равномерности распределения в нем газов.

Поверхностное натяжение доменных шлаков, определяемое главным образом взаимодействием кислорода с кремнием, составляя 400-500 эрг/см2, уменьшается почти прямолинейно с возрастанием содержания Fe203 и повышается с увеличением содержания СаО, MgO и А1203. Сульфид железа также вызывает снижение поверхностного натяжения расплава, а замена части СаО на MgO (что, как будет показано далее, имеет большое значение для получения нераспадающихся шлаков) практически не сказывается на величине поверхностного натяжения. Уменьшение поверхностного натяжения указывает на ослабление энергии межионного взаимодействия при нагревании, так как величина поверхностного натяжения линейно убывает с повышенном температуры.
Рассматривая вопросы, связанные с наличием газов в шлаковых расплавах, необходимо всегда четко различать следующие понятия:
растворимость - количество газов, растворенных в жидком шлаке, при условии, когда система жидкий шлак - газ находится в состоянии равновесия.

В производстве шлаковой пемзы газотворность имеет прикладное значение, так как именно выделившиеся из расплава газы поризуют его. По данным М. К. Зильбера и Л. Р. Зятьковой, газотворность жидких шлаков, образующихся при выплавке передельных чугунов в доменных печах, составляет для верхнего шлака от 12,9 до 33,2 см3 и для нижнего шлака от 3,1 до 11,1 см3 на 100 г шлака.

Газотворность шлаков, полученных при доменной выплавке литейных чугунов, всегда выше, чем при выплавке передельных.
Величина пор в шлаковой пемзе и равномерность их распределения зависит в основном от радиуса газового пузырька и вязкости расплава. Так, при радиусе пузырька 0,2 см и вязкости расплава 5 из скорость его всплывания составит 5,3 см/сек, а при радиусе пузырька 0,01 см скорость уменьшается в 390 раз, составляя лишь 0,013 см/сек. Отсюда видно, что наиболее мелкие газовые пузырьки практически неподвижны. Газовые пузырьки различных размеров при данной вязкости расплава всплывают с разной скоростью, что приводит к их столкновению, а следовательно, к увеличению их объема и скорости всплывания. В итоге шлаковая пемза получается неравномерной структуры.

Процесс поризации при получении шлаковой пемзы связан, таким образом, с возникновением пузырьков газовой фазы, равномерно распределенных по всей массе расплава при его охлаждении, т. е. с появлением поверхности раздела фаз. Как было указано, в процессе газовыделения одновременно происходит кристаллизация расплава шлака, содействующая образованию поризованной структуры за счет пронизывания расплава большим количеством мелких кристалликов, на поверхности которых задерживаются (притягиваются) пузырьки газов. Следовательно, поризации металлургических шлаков тесно связана со скоростью охлаждения расплава, так как необходимо быстрое нарастание его вязкости до областей температур, при которых превалирует образование мелких кристалликов.

Счетчик