L'affinage de l'aluminium sous gaz inerte est un procédé d'affinage dans lequel un gaz inerte est injecté en continu dans le bain d'aluminium fondu, ce qui permet d'éliminer les impuretés oxydées et l'hydrogène de la surface du bain grâce au processus de remontée des bulles.
Le dégazage métallique sous gaz inerte s'explique par le fait que le gaz inerte injecté dans la masse fondue ne contient pas d'hydrogène et que sa pression partielle d'hydrogène est nulle, alors que la pression partielle d'hydrogène dans la masse fondue à proximité des bulles est nettement supérieure à zéro. Il existe donc une différence de pression partielle d’hydrogène entre l’intérieur et l’extérieur de la bulle. Sous l’effet de cette différence de pression partielle, les atomes d’hydrogène présents dans la masse fondue se diffusent vers l’interface de la bulle et se recombinent à l’intérieur de celle-ci au niveau de cette interface. Ce processus de dégazage ne s’arrêtera pas tant que la pression partielle d’hydrogène à l’intérieur et à l’extérieur de la bulle ne sera pas égale.
L'hydrogène qui pénètre dans la bulle s'échappe dans l'atmosphère à mesure que celle-ci remonte à la surface. De plus, au cours du processus de remontée des bulles, les bulles d'hydrogène macromoléculaires en suspension dans la masse fondue et le gaz présent dans les inclusions peuvent également être entraînés hors de la surface du liquide par flottation, ce qui permet d'atteindre l'objectif de dégazage.
Le principe de l'affinage des métaux sous gaz inerte repose sur le fait que les bulles de gaz inerte injectées peuvent absorber les inclusions oxydées présentes dans la masse fondue et les faire remonter à la surface du liquide au cours du processus de flottation. Cette méthode est connue sous le nom de « méthode de flottation pour l'élimination des scories ».
Une fois que la bulle de gaz inerte a adsorbé les inclusions oxydées présentes dans la masse fondue, l'énergie libre superficielle totale du système peut être réduite. Par conséquent, cette adsorption peut se produire spontanément. Plus la tension superficielle entre le gaz inerte et les inclusions est faible, et plus la tension superficielle entre la masse fondue et le gaz inerte ainsi que la tension interfaciale entre la masse fondue et les inclusions sont élevées, plus la capacité de ce gaz inerte à éliminer les scories est importante.
Lorsqu'on utilise un gaz inerte pour le raffinage, le flux de recouvrement doivent être réparties uniformément à la surface du liquide. En effet, une fois que les bulles de gaz inerte ont fait remonter les inclusions à la surface du liquide, s’il y a à ce moment-là une couche de flux à la surface du liquide, les inclusions vont pénétrer dans le flux et se transformer en scories, qui sont faciles à extraire. Sinon, les inclusions les plus denses retomberont dans l’aluminium fondu, tandis que les moins denses formeront une écume à la surface du liquide, difficile à séparer de l’aluminium fondu. Lorsque ces écumes sont extraites, une grande quantité de métal fondu est emportée, ce qui augmente la perte de métal.