Принцип флотационного метода заключается в том, что в расплав алюминия подают инертный газ (обычно азот, аргон или газ, образующийся при добавлении солей) для образования большого количества пузырьков. Поскольку парциальное давление водорода в пузырьках равно нулю, благодаря разнице парциальных давлений водорода в расплаве алюминия и в пузырьках водород продолжает диффундировать в пузырьки и всплывать на поверхность расплава. В то же время, благодаря разнице в смачиваемости, включения в расплавленном алюминии могут адсорбироваться на пузырьках, соприкасающихся с ним, а затем всплывать наверх и удаляться, что позволяет достичь цели удаления водорода и включений. В зависимости от используемых рафинирующих агентов метод всплывания подразделяется на азотный, аргоновый, хлорный и метод рафинирования с использованием хлоридных солей.
Азотная очистка: Азот является недорогим сырьем и часто используется для очистки алюминиевых сплавов. Однако его недостаток заключается в следующем: чтобы предотвратить образование большого количества нитридных включений (таких как AN, Mg3N2 и т. д.), температура обработки должна быть низкой (700–730 °C), что ограничивает способность водорода к диффузии. Результаты экспериментов показывают, что к азоту предъявляются высокие требования по чистоте, а наличие следов кислорода и влаги значительно снижает эффект рафинирования. Некоторые данные показывают, что содержание кислорода 0,51 TP3T может снизить эффект дегазирования на 401 TP3T.
Очистка с использованием аргона: температуру очистки можно повысить до 760 ℃, что способствует улучшению способности к диффузии водорода. Кроме того, содержание кислорода в промышленных баллонах с аргоном низкое (0,005%~0,05%), а плотность аргона составляет 1,78 кг/м³, что выше плотности кислорода, равной 1,25 кг/м³. В процессе рафинирования аргоном на поверхности ванны расплавленного алюминия происходит обогащение аргоном, что позволяет предотвратить реакцию между расплавленным алюминием и печным газом, благодаря чему достигается лучший эффект рафинирования.
Очистка хлора: Хотя хлор нерастворим в расплавленном алюминии, хлор, как активный газ, может вступать в бурную реакцию с расплавленным алюминием и растворенным в нем водородом с образованием газообразных HCl и AlCl₃, которые нерастворимы в расплавленном алюминии и не участвуют в реакции; прошедший реакцию хлор оказывает очищающее действие, поэтому эффективность очистки значительно выше, чем при использовании азота. Однако хлор является высокотоксичным газом, вредным для здоровья человека, вызывающим коррозию технологического оборудования, а устройство для отвода хлора имеет более сложную конструкцию. Поэтому его, как правило, не используют отдельно, а применяют в сочетании с аргоном (Ar) или азотом (N₂). Эффект очистки при этом хороший, и данный метод подходит для отливок с чрезвычайно строгими требованиями к отсутствию микропористости.
В настоящее время, гранулярные рафинирующие флюсы использовались в научных исследованиях как в нашей стране, так и за рубежом, давая хорошие результаты. Благодаря эффекту кипения N₂ и CO₂, образующихся в результате реакции, водород и неметаллические включения удаляются из расплавленного алюминия при всплывании пузырьков, поэтому дегазирующий эффект этой смеси является хорошим. При рафинировании используйте колпак, чтобы вдавливать рафинирующие агенты в расплавленный алюминий; порядок действий такой же, как при рафинировании с использованием хлоридных солей. Температура рафинирования составляет 740–750 °C, а количество рафинирующего агента составляет примерно 0,61–0,81 TP3T от массы расплавленного алюминия. Фактическое количество рафинирующего агента зависит от качества расплавленного алюминия, типа сплава и степени покрытия расплавленного алюминия.