عند معالجة سبائك الألومنيوم السائلة، يُترك عادةً المعدن المنصهر يستقر قبل الصب لترسيب جزيئات الشوائب الصلبة. وقد تكون هذه الجزيئات، ولا سيما الأكاسيد والبورييدات والكربيدات، ضارة إذا دخلت في تكوين المنتج النهائي. بالإضافة إلى ذلك، من أجل إزالة الفلزات القلوية من محلول الألومنيوم أو للمساعدة في تنظيف الفرن، تتضمن هذه الممارسة عادةً رش غاز يحتوي على الكلور أو الفلوريد في جميع أنحاء المعدن. في بعض الحالات، قد يؤدي ذلك إلى تكوين شوائب دقيقة من كلوريد الألومنيوم السائل أو كلوريد المغنيسيوم أو ثلاثي كلوريد الألومنيوم. وعلى الرغم من اعتماد طريقة الترسيب في الفرن، فإن الجسيمات التي يتراوح حجمها عادةً بين 2 و200 ميكرومتر ستظل تدخل نظام قنوات المعدن المنصهر، لتدخل في النهاية إلى المنتج المصبوب.
من أجل التغلب على هذه المشكلة، غالبًا ما تُستخدم تقنيات معروفة متنوعة لمعالجة المعدن السائل بهدف إزالة الشوائب بين فرن الاحتفاظ وآلة الصب أثناء العملية.
قد تشمل هذه التقنيات التعويم بالرغوة، مثل الرغوة المستخدمة في وحدة إزالة الغازات, ، حيث تُستخدم فوهات دوارة لتوزيع فقاعات هواء خاملة أو تفاعلية في جميع أنحاء المادة المنصهرة. أو بدلاً من ذلك، يمكن استخدام نظام ترشيح مثل مرشح الطبقة أو مرشح رغوي خزفي.
في كثير من الحالات، لا تستطيع معدات المعالجة إزالة الشوائب التي يتراوح حجمها بين 1 و40 ميكرومترًا بشكل كامل، بل إنها تقوم أحيانًا بتشتيت جسيمات يصل حجمها إلى 200 ميكرومتر، لا سيما الشوائب السائلة. بالإضافة إلى ذلك، من الممكن تكوين مركب رغوي سائل/غازي داخل غرفة إزالة الغازات. ونظرًا لصغر حجمها وفارق الكثافة الفعال الضئيل مقارنةً بالمعدن المنصهر، يصعب ترسيبها خلال فترة البقاء العادية للمعدن المنصهر أثناء عملية النقل. وفي كثير من الحالات، تتحدد مدة خدمة المرشح بالنقطة التي يحدث عندها انسداد بسبب الغبار الوارد. وينطبق هذا بشكل خاص على المرشحات الدقيقة، حيث يُعد الترشيح الككيّ، بدلاً من الاحتجاز العميق، هو النمط الرئيسي للتشغيل. بالإضافة إلى ذلك، من المعروف جيدًا أنه في ظل ظروف تدفق معينة، مثل غرفة إزالة الغازات، تميل الجسيمات الموجودة في الألومنيوم السائل إلى التكتل لتشكل كتلًا.
عادةً ما يتم نقل المعدن المنصهر من فرن الاحتفاظ إلى محطة معالجة الصهر — مثل آلات إزالة الغازات، والمرشحات، وآلات الصب — عبر خزان غسيل مفتوح ذي مقطع عرضي مستطيل الشكل عمومًا أو قاع منحني.
يتراوح معدل تدفق الألومنيوم (وسبائكه) عادةً بين 100 و500 كجم/دقيقة، بناءً على القطر الهيدروليكي المتوسط للخزان، مما يؤدي إلى رقم رينولدز محلي يتراوح بين 10³ و10⁴.
من المعروف جيدًا أن جسيمات الشوائب الموجودة في التدفق السائل ستتفاعل مع التدفق، مما يؤدي إلى تحركها مع مجال التدفق أو مرورها عبر هذا المجال من حين لآخر، اعتمادًا على القوة الناتجة المؤثرة عليها.
من المعتقد عمومًا أن رقم رينولدز الذي يتراوح بين 10³ و10⁴ يؤدي إلى بنية تدفق معقدة (تدفق انتقالي). أما بالنسبة للتدفق الطبقي الكامل، فيجب أن ينخفض رقم رينولدز إلى ما دون 10³، وبالنسبة للتدفق المضطرب الكامل، فيجب أن يرتفع رقم رينولدز إلى ما فوق 10⁴.
توفر شركة AdTech قناة صهر مقاومة للحرارة قادرة على التحكم في تدفق المعدن المنصهر على طول القناة، بهدف تقليل الشوائب، وتحسين عملية التقاط جزيئات الشوائب غير المرغوب فيها وتكتلها وترسيبها.
