يشير مصطلح «التكرير بالفرن» إلى عملية التكرير. وتشمل المعالجة المسبقة لسائل الألومنيوم التكرير بالفرن والتنقية أثناء الإنتاج. وتُظهر النتائج أن درجة حرارة الألومنيوم المنصهر مرتفعة، في حين أن عدد نقاط التبلور للمرحلة الجديدة في الوحدة الزمنية والوحدة الحجمية منخفض. يمكن أن تصل درجة حرارة سائل الألومنيوم الكهربائي إلى ما يزيد عن 930 ℃. كما أن تركيبته معقدة للغاية، حيث يحتوي على العديد من الشوائب المعدنية مثل الحديد (Fe) والسيليكون (Si) والنحاس (Cu) والمغنيسيوم (Mg)، والشوائب غير المعدنية مثل الفلوريدات وخبث الكربون، أما الشوائب الغازية فهي تتكون بشكل أساسي من الهيدروجين. ومع ذلك، فإن هذه الخصائص لسائل الألومنيوم الكهربائي لا تفي بمتطلبات إنتاج سبائك الألومنيوم المسطحة. ولحل هذه المشكلة، من الضروري إجراء معالجة مسبقة لسائل الألومنيوم الكهربائي قبل الصب.
التكرير بالفرن
يشير مصطلح «التكرير بالفرن» إلى عملية التكرير حيث يُستخدم الغاز لرش المسحوق في الفرن الثابت. يتم وضع عامل التكرير — الذي تتكون مكوناته الرئيسية من CCl₄ و C₂Cl₆ — في خزان رش الغاز وفقًا لجرعة تبلغ 1.0 كجم/طن. وعندما يتحول عامل التكرير إلى فقاعات، يمكنه الدخول إلى سائل الألومنيوم الكهربائي. وتتمثل العملية التفصيلية فيما يلي: تتغير حالة عامل التكرير بعد التسخين المسبق من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة، حيث يحيط بها سطح الفقاعات لخزان رش مسحوق الغاز على شكل غشاء تدفق سائل. يتم توصيل فرن الصهر وخزان رش المسحوق بإحكام، ثم يتم إدخال فوهة خزان رش المسحوق في سائل الألومنيوم الكهربائي، ويتم فتح صمامات خزان رش المسحوق في نفس الوقت، ويتم التحكم جيدًا في الضغط ومعدل التدفق، ويتم تشغيل خزان رش المسحوق للتحرك ذهابًا وإيابًا داخل الفرن، وذلك لإجراء عملية تنقية برش المسحوق بشكل متجانس. يتم التحكم في مدة التكرير عمومًا بين 30 دقيقة و40 دقيقة، كما يتم التحكم في درجة حرارة التكرير بين 730 ℃ و750 ℃. وبهذه الطريقة، يتم تسريع سرعة الفقاعات من الألومنيوم المنصهر المغلفة بغشاء مادة التذويب، ويتم منع حدوث التلامس المباشر مع الماء الخارجي. وتتمثل وظيفة أخرى لغشاء المادة المساعدة في تحسين النشاط السطحي للفقاعات، مما يعزز تأثير الامتصاص وإزالة الخبث.
تتألف عملية إزالة الشوائب عبر الإنترنت بشكل أساسي من جزأين:
(1) إزالة الهيدروجين باستخدام طريقة «ألبور» أثناء التشغيل: عند اعتماد طريقة «ألبور» أثناء التشغيل، فإن وحدة إزالة الغازات عبر الإنترنت يتم تسخينها بالغاز الطبيعي قبل الاستخدام، بحيث لا تقل درجة حرارة البطانة عن 700 ℃. يُستخدم النيتروجين عالي النقاء في الطريقة التقليدية. ومع ذلك، وبسبب وجود كمية معينة من المغنيسيوم (Mg) في سبائك الألومنيوم، فإن المغنيسيوم والنيتروجين في سبائك الألومنيوم يتعرضان لدرجة حرارة عالية أثناء معالجة الصهر، ويحدث تفاعل كيميائي ينتج عنه نيتريد المغنيسيوم، مما يؤدي إلى ظهور شوائب ويؤثر على جودة المنتج النهائي. لذلك، تُستخدم طريقة «ألبور» (Alpur) أثناء التشغيل لإزالة الهيدروجين، ويُستخدم الأرجون بدلاً من النيتروجين. في هذه العملية، يجب أن يتراوح ضغط الأرجون بين 550 كيلو باسكال و760 كيلو باسكال، ويجب أن تكون درجة نقاوته أعلى من 99.99%. ونظرًا لتأثير التحريك القوي للفوهة الدوارة، تزداد مساحة التلامس بين الأرجون وسائل الألومنيوم الإلكتروليتي بشكل فعال، وتتحسن الظروف الحركية لعملية التنقية العائمة. وفي الوقت نفسه، وبسبب بطء سرعة صعود الفقاعات الدقيقة في ذوبان الألومنيوم المنصهر، فإن الفقاعات في حوض الذوبان تتحرك بشكل حلزوني لأعلى تحت تأثير القوة الطرد المركزي وقوة الطفو مجتمعتين، مما يطيل مدة التلامس بين الغاز والسائل ويحقق الغرض المتمثل في إزالة الهيدروجين من الذوبان.
(2) إزالة الشوائب عبر الإنترنت: الـ صندوق CFF يمكنه تصفية الشوائب الموجودة في سائل الألومنيوم. يُستخدم صندوق CFF لتصفية وتنقية الألومنيوم المنصهر، بالتزامن مع مرشح الرغوة الخزفية. ويمكنه تصفية الشوائب والجزيئات الدقيقة الموجودة في الألومنيوم المنصهر. وهو مناسب بشكل خاص لصب الألومنيوم عالي النقاء وسبائك الألومنيوم عالية الدقة. ويتميز هذا الصندوق بمزايا عديدة، منها المقاومة الحرارية، ومقاومة الأكسدة، ومقاومة التآكل، وسرعة التسخين، والعمر التشغيلي الطويل، ومقاومة الأحماض.