الألمنيوم المنصهر هو سائل عالي الحرارة يتكون من الألمنيوم وسبائك الألمنيوم، ويتم تكوينه إما مباشرة أو عن طريق خلط الألمنيوم الأولي (سبائك الألمنيوم أو الألمنيوم الكهربائي) مع عناصر سبائكية أخرى من خلال عملية صهر عالية الحرارة. أثناء صهر الألومنيوم وسبائكه، تترافق هذه العملية مع تكوّن الخبث المؤكسد والمواد الماصة، مما يؤدي إلى تلوث سائل الألومنيوم عالي الحرارة بالشوائب بدرجات متفاوتة. وعلى وجه الخصوص، تحتوي مصهورات الألومنيوم وسبائكه على كمية كبيرة من الهيدروجين والشوائب المعدنية وغير المعدنية. وإذا تعذر إزالة المواد الضارة المذكورة أعلاه في الوقت المناسب قبل الصب، فستتشكل عيوب في الصب مثل المسام والشوائب والتفكك داخل و على سطح المسبوكات، مما سيؤثر بشكل خطير على الخصائص الفيزيائية والكيميائية والميكانيكية ومختلف خصائص المعالجة العميقة للمسبوكات، مما يؤدي إلى كمية كبيرة من النفايات. لذلك، يجب تنقية الألومنيوم المنصهر. في الوقت الحالي، تشمل تقنية تنقية الألومنيوم المنصهر نوعين من التنقية: التنقية داخل الفرن والتنقية خارج الفرن.
تُعد تقنية تنقية الفرن نوعًا من تقنيات تنقية الألومنيوم المنصهر التي تُستخدم في فرن صهر الألومنيوم خلال عملية صهر الألومنيوم وسبائكه، وتشمل إزالة الغازات وإزالة الخبث.
يمكن تقسيم هذه التكنولوجيا إلى تكنولوجيا معالجة التنقية بالامتصاص وتكنولوجيا معالجة التنقية بدون امتصاص:
تعتمد طريقة الامتصاص بشكل أساسي على التدفق لإحداث تأثير امتصاص شوائب الأكسدة الصلبة، وفي الوقت نفسه إزالة شوائب الأكسدة والهيدروجين الممتص على السطح لتحقيق هدف تنقية الألومنيوم المنصهر. ولا يحدث تأثير التنقية في طريقة الامتصاص إلا عند واجهة الامتصاص. وتشمل طريقة الامتصاص بشكل أساسي التنقية بالغاز الأحادي، والتنقية بالغاز المختلط، والتنقية بملح الكلور، والتكرير بطريقة المذيب.
تعتمد طريقة التنقية غير القائمة على الامتصاص بشكل أساسي على تأثيرات فيزيائية وكيميائية أخرى لتحقيق هدف تنقية سائل الألومنيوم. وتشمل طريقة التنقية غير القائمة على الامتصاص بشكل أساسي معالجة التنقية بالفراغ (المعالجة بالفراغ الثابت، والمعالجة بالفراغ الديناميكي)، ومعالجة التنقية بالموجات فوق الصوتية، ومعالجة التنقية الكهرومغناطيسية، وطريقة التبلور بالضغط، وطريقة الهيدروجين الصلب لعناصر التربة النادرة، وما إلى ذلك.
تعد تقنية تنقية الألومنيوم المنصهر (إزالة الغازات والترشيح) خارج الفرن تقنيةً لإزالة الغازات والتخلص من الخبث أثناء العملية، تُستخدم في عملية صب الألومنيوم المنصهر. طريقة تنقية إزالة الغازات (الهيدروجين) خارج الفرن هي في الواقع طريقة التعويم بالفقاعات، والتي تتم من خلال طريقة معينة تنتج عددًا كبيرًا من الفقاعات في الألومنيوم المنصهر، باستخدام فرق الضغط الجزئي بين الهيدروجين الموجود في الألومنيوم المنصهر والفقاعات، بحيث يدخل الهيدروجين الموجود في الألومنيوم المنصهر باستمرار إلى الفقاعات ويطفو في الألومنيوم المنصهر، ثم يخرج في النهاية من سطح السائل مع الفقاعات. والغرض من ذلك هو إزالة الهيدروجين. وفي الوقت نفسه، يتم التخلص من جزء من الخبث أثناء عملية تعويم الفقاعات لتحقيق فصل الخبث عن السائل.
فيما يتعلق بجهاز التنقية الموجود خارج الفرن، فإن جهاز التنقية الأكثر استخدامًا حاليًا هو جهاز التنقية بالتفريغ الدوار بالحقن، مثل جهاز SNIF التابع لشركة «بايروتيك» الأمريكية، وجهاز Aplur التابع لشركة «نوفليس» الفرنسية، وجهاز GBF التابع لشركة «فوجيكو» اليابانية، وجهاز التفريغ TKR الياباني. وأبرز الأمثلة على ذلك جهاز إزالة الغازات بالفراغ الذي تنتجه شركة «هيدرو كوربوريشن»، و معدات إزالة الغاز عبر الإنترنت التابعة لشركة AdTech China.
على الرغم من وجود أنواع عديدة من معدات تنقية وإزالة الغازات بنظام النفاث الدوار في الداخل والخارج، إلا أنها تُركَّب عادةً بين منفذ تفريغ الفرن وصندوق الترشيح. ويتمثل مبدأ إزالة الغازات في ما يلي: يمر سائل الألومنيوم عالي الحرارة عبر هيكل صندوق إزالة الغازات للتدفق والمرور، ثم يدور. يقوم الدوار بتفتيت الغاز الخامل الذي يتم نفخه إلى الألومنيوم المنصهر عبر القرص الدوار إلى عدد كبير من الفقاعات المتناثرة ويوزعها في الألومنيوم المنصهر. تعتمد الفقاعات الموجودة في سائل الألومنيوم على فرق الضغط الجزئي للغاز ومبدأ الامتصاص السطحي لامتصاص الهيدروجين الموجود في سائل الألومنيوم، وامتصاص الخبث المؤكسد، وإخراجها من سطح سائل الألومنيوم مع صعود الفقاعات، بحيث يمكن تنقية سائل الألومنيوم.