A remoção eficaz das inclusões é uma das principais tarefas do processo de fundição de alumínio. As inclusões se agregam e crescem, e, por meio da flutuabilidade, sobem à superfície e aderem à parede interna do recipiente metalúrgico, ou são capturadas e transportadas por bolhas flutuantes, o que constitui a principal forma de removê-las. Ao injetar gás (principalmente N₂) no alumínio fundido, é possível alterar o estado de fluxo do material, o que favorece a homogeneização da temperatura e da composição do alumínio fundido; além disso, as pequenas bolhas geradas podem capturar as partículas de inclusão e fazer com que elas subam à superfície. Isso contribui para a produção de alumínio puro.
No alumínio fundido, além de serem removidas pelas bolhas por adesão, as inclusões também podem ser removidas pelo rastro da bolha. Quando a bolha flutua no alumínio fundido, o líquido em sua cauda preenche a bolha, fazendo com que ela se desprenda e suba, e o vazio de volume resultante forma uma zona de turbulência na cauda da bolha. O fluido nessa zona de turbulência forma o rastro da bolha. Se as inclusões estiverem localizadas dentro ou próximo à zona de turbulência, elas podem ser arrastadas para dentro dessa zona e flutuar para cima junto com as bolhas.
Estudos demonstraram que a forma das bolhas no alumínio fundido está intimamente relacionada ao seu tamanho. Bolhas com diâmetro inferior a 3 mm são esféricas; bolhas com diâmetro entre 3 e 10 mm são elipsoidais; e bolhas com diâmetro superior a 10 mm têm formato de coroa. Bolhas com diâmetro de 1,5 mm apresentam rastros evidentes.
O processo de remoção de inclusões por meio do rastro de bolhas pode ser dividido nos três processos a seguir:
(1) As inclusões se aproximam da área do rastro da bolha;
(2) As inclusões entram na área do rastro da bolha;
(3) As inclusões circulam na área do rastro das bolhas e sobem junto com elas.
A possibilidade de as partículas de inclusão serem capturadas pelo rastro da bolha depende da posição relativa entre a inclusão e a bolha, da turbulência do fluido, do tamanho e da forma da bolha e da inclusão, e da tensão superficial.
A adesão das bolhas para remoção de inclusões e o rastro das bolhas para remoção de inclusões são os principais mecanismos pelos quais as bolhas sobem à superfície para remover inclusões no processo metalúrgico.
A diferença no mecanismo de ação dos dois métodos de remoção deve residir em:
(1) As posições das inclusões e das bolhas são diferentes antes de elas agirem. As manifestações da adesão das bolhas e remoção de inclusões e a remoção de inclusões pela esteira das bolhas se deve ao fato de que as inclusões atuam sobre as bolhas tanto por cima quanto por baixo.
(2) Quando o tamanho da bolha é diferente, a maneira como a bolha flutua para remover as inclusões também é diferente. Na faixa de menor volume de ar, as inclusões com bolhas menores são removidas principalmente pela adesão e remoção de um grande número de pequenas bolhas dispersas; na faixa de maior volume de ar, as inclusões são removidas principalmente pelo rastro das bolhas grandes.
No processo em si, o fluxo do alumínio fundido no recipiente metalúrgico é muito complexo, e as bolhas não removem as inclusões de uma maneira específica.