El tratamiento de desgasificación es un método para eliminar las impurezas gaseosas del metal fundido. Este proceso físico consiste en inyectar gas fundente en la masa fundida. El hidrógeno entra en la burbuja de purga al difundirse a través de la masa fundida hacia el interior de la burbuja, donde se adhiere a la superficie de esta y es absorbido por la propia burbuja. A continuación, el hidrógeno se extrae del metal fundido a través de las burbujas.
El metal fundido, especialmente el aluminio fundido en la práctica, suele contener impurezas gaseosas y sólidas arrastradas y disueltas que resultan perjudiciales para el producto de fundición final. Estas impurezas pueden afectar al producto de fundición final una vez que el metal fundido se ha solidificado, lo que puede dificultar su procesamiento o hacer que el producto final presente una baja ductilidad o unas propiedades de acabado y anodizado deficientes.
Naturalmente, existe una gran necesidad de mejorar la desgasificación del metal fundido para eliminar o minimizar dichas impurezas en el producto fundido final, especialmente en el caso del aluminio, sobre todo cuando el metal resultante se utiliza en productos decorativos. Molduras decorativas o productos con especificaciones clave, como piezas forjadas y extruidas para aeronaves, y materias primas para láminas ligeras. Las impurezas mencionadas anteriormente provocan la pérdida de propiedades del producto fundido final, como la resistencia a la tracción y la resistencia a la corrosión.
Los rigurosos procesos de tratamiento de los metales (como el fundido con flujo gaseoso o la filtración de la masa fundida) han reducido al mínimo la incidencia de este tipo de defectos. Sin embargo, aunque en general estos tratamientos han logrado reducir la aparición de dichos defectos a un nivel satisfactorio, se ha comprobado que resultan ineficaces o poco rentables.
Los procesos convencionales de fundición con gas, como la fundición en horno de solera, consisten en introducir el gas de fundición en un horno de mantenimiento que contiene una determinada cantidad de metal fundido. Este procedimiento requiere que el metal fundido permanezca en el horno durante un periodo de tiempo considerable mientras pasa el gas fundente, de modo que el metal que se va a procesar se mantenga constante y pueda ser procesado.
Este proceso presenta numerosas desventajas, entre las que destacan la reducción de la eficiencia y el aumento de los costes derivados del prolongado tiempo de inactividad del horno durante la operación de fusión y, lo que es más importante, la ineficacia del proceso de fundente debido a la escasa cobertura del fundente fundido y a la formación de burbujas metálicas de mayor tamaño; además, la dispersión de las burbujas en la masa fundida es deficiente. Otros factores son la limitación de la ubicación del horno, que permite que las impurezas vuelvan a entrar en el material fundido antes de la colada, y las elevadas emisiones debidas a la gran cantidad de gas fundente necesaria y a la ubicación de su circulación.
Existe un método eficaz dispositivo de desgasificación que pueda resolver las deficiencias mencionadas anteriormente. El dispositivo incluye una cámara con entradas y salidas de metal separadas, paredes laterales y placas de fondo. La cámara está dividida en dos partes por un deflector. El metal fundido fluye desde la entrada de la cámara, pasando por debajo del deflector, hacia la primera parte de la cámara, luego hacia la segunda parte de la cámara y, finalmente, sale por la salida correspondiente. En la parte inferior de la cámara de combustión se ha dispuesto una placa de pulverización de agua para introducir el gas fundente en el líquido fundido. El metal atraviesa la primera parte de la cámara antes de pasar por debajo del deflector hacia la segunda parte de la cámara.
En el proceso de implementación, la placa de distribución está diseñada para maximizar la superficie y la dispersión de las burbujas desgasificadas con el fin de adsorber las impurezas gaseosas. La placa de distribución cuenta con una serie de orificios para introducir gas de flujo en el metal fundido. El tamaño de los orificios y la distancia media entre ellos deben controlarse para minimizar la distancia de difusión de las impurezas gaseosas y, al mismo tiempo, ser lo suficientemente grandes como para evitar que las burbujas se fusionen.
La desgasificación del metal fundido se lleva a cabo haciendo pasar el metal fundido a través de la cámara, en la que el metal entra en contacto a contracorriente con el gas de fundente, mientras que en la primera parte de la cámara, el gas de flujo cuenta con un distribuidor situado en la primera parte de la cámara. El metal expulsado de la placa se filtra y entra en contacto con el metal fundido en la primera parte de la cámara.