De manière générale, la purification en four comprend la méthode au fondant, la méthode d'affinage au gaz (gaz actif et dégradable), la purification sous vide et la purification sur site. Parmi celles-ci, la purification au fondant et la purification au gaz sont les méthodes d'affinage en four les plus couramment utilisées dans l'industrie. La purification par fondant intervient au cours du processus de fusion des alliages d’aluminium : le fondant est ajouté au bain de fusion et, grâce à une série d’effets physiques et chimiques, permet de dégazer le bain et d’éliminer les impuretés. La capacité d’élimination des impuretés du flux est déterminée par l’adsorption et la dissolution des inclusions oxydées présentes dans le bain de fusion par le flux, ainsi que par l’interaction chimique entre le flux et le bain de fusion. Plus la tension interfaciale entre le fondant et les inclusions est faible, meilleure est l’adsorption par le fondant et plus l’élimination des impuretés est efficace. Outre les méthodes d’affinage par fondant destinées au dégazage et à l’élimination des impuretés, il existe d’autres types de fondants, tels que les agents de recouvrement, agent de nettoyage des scories, etc. Cet article traite principalement des flux utilisés pour le dégazage et la formation de scories.
Contrairement à la purification par flux, la purification par gaz repose principalement sur l'injection d'un gaz actif ou inerte dans la masse fondue. Outre le recours à la loi de la pression partielle des gaz pour obtenir un dégazage ainsi que l’adsorption et l’inclusion des bulles, le gaz actif peut également réagir directement avec l’hydrogène présent dans la masse fondue pour former des produits gazeux, ce qui permet d’assurer la diffusion et le dégazage, la flottation et l’élimination des scories. De plus, le gaz actif peut également réagir avec les métaux alcalins ou alcalino-terreux présents dans la masse fondue pour générer des sels de faible densité, qui remontent à la surface de l’aluminium fondu afin d’éliminer les métaux alcalins et alcalino-terreux. Prenons l’exemple du chlore, un gaz réactif typique : la réaction fondamentale du chlore entrant dans la masse fondue est la suivante :
3Cl₂ + 2Al = 2AlCl₃↑
Cl₂ + H₂ = 2HCl↑
Cl₂ + 2Na = 2NaCl
On constate que le chlore lui-même ainsi que les produits de la réaction de chloration, à savoir l'AlCl₃ et l'HCl, sont tous des gaz qui s'échappent spontanément de la masse fondue. La purification est ainsi assurée. De plus, il peut réagir directement avec l'hydrogène présent dans la masse fondue, ce qui permet d'éliminer cet hydrogène. Il s'agit d'un agent d'affinage de la masse fondue très efficace.