Очистка металла позволяет удалить или свести к минимуму газовые и оксидные включения в расплаве регенерированного алюминиевого сплава, что позволяет повысить степень очистки расплава. Требования к чистоте расплавов вторичных алюминиевых сплавов различаются в зависимости от их вида и назначения. Обычно требуется, чтобы содержание водорода на 100 г алюминия составляло менее 0,2 мл, а для некоторых специальных алюминиевых сплавов содержание водорода на 100 г алюминия должно контролироваться на уровне менее 0,1 мл. В реальных производственных условиях для количественного определения содержания водорода используется метод металлографического анализа, позволяющий качественно оценить степень пористости структуры алюминиевого сплава. Поскольку обнаружение неметаллических включений не поддается точному количественному определению, установить количественные требования затруднительно, и их можно оценить лишь путем металлографического анализа структуры слитка. В заключение следует комплексно оценить качество результатов рафинирования расплава и определить технологические параметры процесса рафинирования.
Поскольку хлор является токсичным веществом, он наносит вред здоровью человека и вызывает сильную коррозию окружающего оборудования. Поэтому в настоящее время при очистке расплава вторичного алюминиевого сплава обычно применяется очистка в режиме реального времени с использованием смеси газов N₂ или N₂–Cl₂.
Поскольку азот химически инертен, он не вступает в химическую реакцию с расплавом регенерированного алюминиевого сплава и другими растворенными газами при температуре рафинирования, а также не растворяется в расплаве, поэтому при вдувании азота в расплав может образовываться большое количество пузырьков.
В этих пузырьках азота парциальное давление водорода равно нулю, тогда как в расплаве оно значительно превышает ноль. Следовательно, между расплавом и пузырьками азота существует большой перепад парциального давления, и водород из расплава продолжает поступать в пузырьки путем диффузии до тех пор, пока парциальное давление водорода в пузырьке не выравнивается с парциальным давлением водорода в расплаве и не устанавливается равновесие.
Когда из расплава всплывает большое количество пузырьков азота, водород, содержащийся в пузырьках, выходит в атмосферу, благодаря чему пузырьки образуются непрерывно, то есть растворенный в расплаве водород может удаляться непрерывно. В процессе всплывания пузырьков, когда они сталкиваются с включениями, под действием поверхностного натяжения включения прилипают к поверхности пузырьков и удаляются вместе с ними по мере их подъема. В результате при удалении газа удаляются и включения.
Дегазация азотом При переработке расплава вторичного алюминиевого сплава температура рафинирования должна поддерживаться в пределах 690–710 ℃. При слишком высокой температуре азот может вступать в химическую реакцию с алюминием. Давление азота поддерживается в пределах 10–15 кПа.