В целом, очистка алюминия 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 наиболее широко используемыми методами очистки алюминия в печи являются очистка с использованием флюса и газовая очистка.
Очистка с помощью флюса осуществляется в процессе плавки алюминиевых сплавов: флюс добавляется в расплав, где под действием ряда физико-химических процессов достигается дегазация и удаление примесей. Способность флюса удалять примеси определяется адсорбцией и растворением окисленных включений в расплаве под действием флюса, 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 флюса, основная задача которого заключается в удалении газа и примесей, существуют также и другие виды флюсов, такие как покрывающие вещества и средства для очистки шлака.
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 дегазации, а также адсорбции и улавливания пузырьков, активный газ может также вступать в реакцию с расплавом. Водород, содержащийся в расплаве, вступает в прямую реакцию с образованием газообразных продуктов, что обеспечивает диффузию и дегазацию, а также 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 очистка газа также сопряжена с некоторыми проблемами, такими как степень чистоты газа, размер и однородность пузырьков, вдуваемых в расплав. В то же время реактивные газы зачастую являются токсичными (например, хлор) и вызывают коррозию оборудования. Очистка инертным газом в основном опирается на диффузию и дегазацию, флотацию и удаление шлака для достижения цели очистки. Хотя этот метод устраняет недостатки, связанные с коррозией оборудования при использовании активных газов, его эффективность очистки значительно уступает эффективности очистки активными газами, 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 газоадсорбционных включений, флюс в расплавленном состоянии также может смачивать включения, и кинетический процесс адсорбции при этом более эффективен. Данный механизм более эффективен, чем метод газовой флотации для адсорбции включений, и он также позволяет полимеризовать включения различных размеров.
На алюминиевых литейных заводах в основном применяется метод смешивания газа с флюсом и рафинирования; для обеспечения высокой эффективности очистки используются комбинации различных механизмов очистки.