В целом, очистка в печи включает в себя метод с использованием флюса, метод газовой очистки (с применением активных и разлагаемых газов), вакуумную очистку и полевую очистку. Среди них очистка с использованием флюса и газовая очистка являются наиболее широко применяемыми методами очистки в печи в промышленности. Очистка с использованием флюса заключается в добавлении флюса в расплав в процессе плавки алюминиевого сплава и достижении дегазации и удаления примесей посредством ряда физико-химических эффектов. Способность флюса удалять примеси определяется адсорбцией и растворением окисленных включений в расплаве флюсом, а также химическим взаимодействием между флюсом и расплавом. Чем меньше межфазное натяжение между флюсом и включениями, тем лучше адсорбция флюсом и тем эффективнее удаление примесей. Помимо флюсов для дегазации и удаления примесей, существуют и другие виды флюсов, такие как покрывающие вещества, средства для удаления шлака и т. д. В данной статье в основном рассматриваются флюсы для дегазации и шлакообразования.
По сравнению с очисткой с помощью флюса, очистка газом в основном основана на вдувании активного или инертного газа в расплав. Помимо использования закона парциального давления газа для достижения целей дегазирования, а также адсорбции и удержания пузырьков, активный газ также может вступать в реакцию с водородом, содержащимся в расплаве, с образованием газообразных продуктов, что позволяет обеспечить диффузионную дегазацию, флотацию и удаление шлака.
По сравнению с другими методами очистки в очистительной печи метод с использованием флюса и метод газовой очистки обладают рядом преимуществ, таких как небольшие инвестиции, низкая стоимость, высокая эксплуатационная надежность и значительный эффект очистки, и в настоящее время являются широко применяемыми методами очистки. Однако газовая очистка также сопряжена с некоторыми проблемами, такими как чистота газа, размер и однородность пузырьков, вдуваемых в расплав. В то же время реактивные газы часто являются токсичными (например, хлор) и вызывают коррозию оборудования. Очистка инертным газом в основном опирается на диффузию и дегазацию, флотацию и удаление шлака для достижения очистки. Хотя этот метод устраняет недостатки, связанные с коррозией оборудования под действием активных газов, его эффективность очистки намного ниже, чем у метода с использованием активных газов, и он не позволяет удалить щелочные и щелочноземельные металлы.
Стоит отметить, что помимо физической и химической адсорбции, растворения и соединения флюса с включениями в расплаве, флюс также может разлагаться или вступать в реакцию с расплавом с образованием различных газов, что приводит к очистке от газов. В отличие от газовой адсорбции включений, флюс в расплавленном состоянии также может смачивать включения, при этом кинетический процесс адсорбции протекает более эффективно. Данный механизм является более эффективным, чем метод газовой флотации для адсорбции включений, и позволяет полимеризовать включения различных размеров. Поэтому в производстве чаще применяется очистка с использованием смеси газа и флюса, при которой задействуются преимущества как флюса, так и газа, а также сочетаются несколько механизмов очистки для достижения высокой эффективности.