La eliminación eficaz de las inclusiones es una de las tareas principales del proceso de fundición del aluminio. Las inclusiones se agrupan y crecen, y, gracias a la flotabilidad, suben a la superficie y se adhieren a la pared interior del recipiente metalúrgico, o bien son capturadas y arrastradas por burbujas flotantes, lo que constituye la principal forma de eliminarlas. Al inyectar gas (principalmente N₂) en el aluminio fundido, se puede modificar el estado de flujo de este, lo que favorece la homogeneización de la temperatura y la composición del aluminio fundido; además, las pequeñas burbujas generadas pueden capturar las partículas de inclusión y hacer que estas floten hacia la superficie. Esto favorece la producción de aluminio puro.
En el aluminio fundido, además de ser eliminadas por las burbujas mediante adhesión, las inclusiones también pueden ser eliminadas por la estela de la burbuja. Cuando la burbuja flota en el aluminio fundido, el líquido situado en su cola se introduce en la burbuja para que esta se desprenda y ascienda, y el vacío de volumen resultante forma una zona de remolino en la cola de la burbuja. El fluido de esta zona de remolino forma la estela de la burbuja. Si las inclusiones se encuentran dentro o cerca de la zona de remolino, pueden ser arrastradas hacia ella y ascender junto con las burbujas.
Los estudios han demostrado que la forma de las burbujas en el aluminio fundido guarda una estrecha relación con su tamaño. Las burbujas con un diámetro inferior a 3 mm son esféricas; las de entre 3 y 10 mm, elipsoidales; y las de más de 10 mm, tienen forma de corona; además, las burbujas de 1,5 mm de diámetro presentan estelas evidentes.
El proceso de eliminación de inclusiones mediante la estela de burbujas puede dividirse en los tres procesos siguientes:
(1) Las inclusiones se acercan a la zona de estela de la burbuja;
(2) Las inclusiones entran en la zona de estela de la burbuja;
(3) Las inclusiones circulan en la estela de las burbujas y flotan hacia arriba junto con ellas.
El hecho de que las partículas de inclusión puedan ser capturadas por la estela de la burbuja depende de la posición relativa entre la inclusión y la burbuja, de la turbulencia del fluido, del tamaño y la forma de la burbuja y de la inclusión, y de la tensión superficial.
La adhesión de las burbujas para eliminar las inclusiones y la estela de las burbujas para eliminar las inclusiones son los principales mecanismos mediante los cuales las burbujas ascienden para eliminar las inclusiones en el proceso metalúrgico.
La diferencia en el mecanismo de acción de los dos métodos de extracción debería residir en:
(1) La posición de las inclusiones y las burbujas es diferente antes de que actúen. Las manifestaciones de la adhesión de las burbujas y eliminación de inclusiones y la eliminación de las inclusiones mediante la estela de las burbujas se debe a que las inclusiones actúan sobre las burbujas tanto desde arriba como desde abajo.
(2) Cuando el tamaño de la burbuja varía, también cambia la forma en que esta flota para eliminar las inclusiones. En el rango de volúmenes de aire más pequeños, las inclusiones con burbujas de menor tamaño se eliminan principalmente mediante la adhesión y la eliminación de un gran número de pequeñas burbujas dispersas; en el rango de volúmenes de aire más grandes, las inclusiones se eliminan principalmente gracias a la estela de las burbujas grandes.
En el proceso real, el flujo del aluminio fundido en el recipiente metalúrgico es muy complejo, y las burbujas no eliminan las inclusiones de una forma concreta.