Le traitement de purification de la masse fondue d'alliage d'aluminium constitue l'une des mesures fondamentales garantissant la production de pièces moulées en aluminium de haute qualité ; il s'agit également du principal moyen d'améliorer les performances globales des alliages d'aluminium. L'efficacité de l'affinage de la masse fondue d'alliage d'aluminium a une influence importante sur la formation de porosité, de pores et d'inclusions, et affecte directement les propriétés physiques, mécaniques et fonctionnelles des pièces moulées en aluminium.
Méthode de purification d'un alliage d'aluminium en fusion
Ces dernières années, l'affinage par mélange de gaz est largement utilisé à l'étranger ; il s'agit d'ajouter une petite quantité de gaz actif (chlore) à de l'azote ou de l'argon de haute pureté. Tout en renforçant l'effet d'élimination de l'hydrogène dans la masse fondue d'alliage d'aluminium, ce procédé permet d'éliminer les inclusions présentes dans celle-ci et de former un laitier sec à sa surface, ce qui permet d'obtenir un bon effet d'affinage et de contrôler artificiellement la quantité de chlore gazeux. La quantité de gaz ajoutée a peu d'impact sur l'environnement.
Le affinage par flux Ce procédé permet d'éliminer les scories et les gaz en adsorbant et en dissolvant les inclusions d'oxyde, puis en adsorbant l'hydrogène qui s'y trouve, ce qui les fait remonter jusqu'au niveau du liquide avant d'être intégrées aux scories en fusion. Les traitements de purification sous vide, par ultrasons, par voie électromagnétique et autres méthodes de purification sans adsorption n’ont pas encore été mis en œuvre à l’échelle industrielle, principalement en raison de la complexité des équipements et des procédés, ainsi que de leur coût élevé. Le traitement en four est principalement utilisé dans les usines de transformation de l’aluminium de petite et moyenne taille ; non seulement l’efficacité de l’élimination des scories y est insuffisante, mais le bain fondu risque également de subir une pollution secondaire.
Afin d'améliorer l'efficacité du traitement de purification et de garantir la stabilité et la fiabilité de la qualité de la masse fondue d'alliage d'aluminium, les procédés de purification en continu hors four ont connu un développement rapide. Parmi les méthodes de purification, on peut citer les mailles en fibre de verre, les tubes en céramique et filtration par mousse céramique méthode principalement destinée au filtrage et à la formation de scories, SNIF, Alpur, MINT, toutes deux destinées au dégazage et à la formation de scories, RDU, méthode CBF, etc.
En ce qui concerne uniquement le dégazage (hydrogène), la purification de l'hydrogène à l'extérieur du four peut généralement être décrite comme un procédé de flottation à bulles. Concrètement, grâce à une technique spécifique, un grand nombre de bulles est généré dans l’aluminium fondu ; la différence de pression partielle entre l’hydrogène présent dans l’aluminium fondu et celui contenu dans les bulles est alors exploitée pour que l’hydrogène de l’aluminium fondu pénètre en continu dans les bulles flottant dans le bain d’aluminium, avant de s’échapper finalement à la surface du liquide avec les bulles, ce qui permet d’éliminer l’hydrogène. Parallèlement, une partie des scories est éliminée au cours du processus de remontée des bulles, ce qui permet d’assurer l’élimination des scories.