Le dispositif de filtration à lit profond est constitué de plusieurs couches de billes d'alumine et de gravier. La sélection de la granulométrie du matériau filtrant et la répartition des différentes couches jouent un rôle important dans l'optimisation de l'efficacité de la filtration.
Avant le remplissage avec le métal liquide, le lit filtrant doit atteindre une température suffisante pour garantir qu’il n’y aura pas de solidification au sein du lit. De l’air sec ou un autre type de gaz inerte est acheminé vers le filtre afin de préchauffer le lit. Le gaz est introduit dans le couvercle, où il est chauffé à haute température par le fil résistif intégré au couvercle. Il est ensuite acheminé vers le lit filtrant, puis vers la sortie via le tuyau. La température de l'opération de préchauffage est surveillée par un thermocouple inséré à un emplacement spécifique dans le lit.
Lorsque le dispositif de filtration à lit profond atteint une température adaptée au chargement, l'opération de remplissage initial consiste à acheminer l'aluminium liquide dans la couche de billes d'alumine et la couche plane de granulés d'alumine du lit filtrant par le tuyau d'entrée, afin d'obtenir la couche requise en respectant le débit approprié d'aluminium liquide. Le flux est réparti uniformément au fond du lit filtrant, puis traverse lentement celui-ci jusqu’à la surface.
Lorsque la coulée commence, il est extrêmement important de contrôler la température du lit filtrant tout au long du processus afin de maintenir les conditions de coulée. En effet, toute zone froide entraîne la solidification du métal, ce qui nuit à l'efficacité de la filtration.
Les avantages du dispositif de filtration à lit profond résident dans l'épaisseur de la couche filtrante, la longueur du parcours d'écoulement et la grande quantité de particules d'impuretés adsorbées. Le débit élevé le rend adapté à la production à grande échelle et de masse. Cependant, la filtration en lit profond utilise uniquement un matériau de remplissage pour former la couche filtrante, et le milieu filtrant a tendance à se décompacter et à se déplacer, ce qui entraîne la remise en suspension de certaines petites impuretés dans la masse fondue et réduit l'efficacité de la filtration.
Par rapport au filtre à lit profond, le filtre en mousse céramique présente une couche filtrante plus fine et une capacité d'adsorption des particules d'impuretés plus faible. Il est toutefois possible d'améliorer ces performances en augmentant le nombre d'étapes de filtration ; ainsi, une filtration en deux ou trois étapes peut être mise en œuvre pour améliorer la précision de la filtration. Ses avantages sont une faible perte de charge initiale, un remplacement aisé, un fonctionnement simple et une meilleure efficacité de filtration.