هناك أنواع عديدة ومختلفة من أجهزة إزالة الغازات، لكن معظم مصانع صب الألمنيوم تعتمد على جهاز إزالة الغازات ذي الدوار الدوار.
يقوم الدوار بحقن المواد المتفاعلة كيميائيًا (عادةً الكلور أو مادة صهرية ملحية صلبة) المخلوطة بغاز حامل (مثل الأرجون أو النيتروجين) على شكل فقاعات دقيقة، لتدخل بعد ذلك إلى المعدن المنصهر. ويكمن سر تشغيل هذه المعدات لتحقيق الكفاءة المثلى في تصميم الدوار وطريقة تشغيله.
يمكن لهذا التصميم وهذه الممارسة أن ينتجا فقاعات ذات حجم أصغر ويطيلان مدة بقاء الفقاعات تحت السطح. وينبغي أن يكون جهاز إزالة الغازات الذي يعمل بشكل جيد قادرًا على تقليل تركيز الهيدروجين الوارد بنسبة لا تقل عن 50%. بالإضافة إلى ذلك، ينبغي تقليل محتوى الفلزات القلوية والشوائب. ومع ذلك، على الرغم من أن جهاز إزالة الغازات سيزيل بعض الشوائب، فإن الترشيح يمكنه إزالة معظمها.
يُعد تقليل محتوى الهيدروجين (الغاز) في معدن الألومنيوم المنصهر قبل الصب أحد أهم عناصر مراقبة الجودة في مجال صناعة السبك. وتُسمى عملية إزالة الهيدروجين بـ«إزالة الغازات». وتتمثل إحدى أكثر طرق إزالة الغازات فعالية في استخدام غاز خامل جاف (مثل النيتروجين أو الأرجون أو خلائط خاصة) في جهاز إزالة الغازات الخامل الدوار.
إزالة الغازات من الألومنيوم ويستند هذا الأسلوب إلى المبدأ التالي: ينتقل الهيدروجين المذاب من منطقة ذات تركيز عالٍ (في المعدن المنصهر) إلى منطقة ذات تركيز منخفض (في الغاز الخامل). وينتشر الهيدروجين في المعدن المنصهر، تمامًا كما يحدث عند انبعاثه في أي مساحة مغلقة. ويحافظ على تركيز ثابت في جميع أنحاء المعدن المنصهر. تبلغ سرعة انتقال الهيدروجين في الألومنيوم المنصهر سرعة تقارب سرعة انتقاله في الهواء. ولذلك، ليس من الضروري أن يتلامس كل أونصة من المعدن مع الغاز الخامل. وتعتمد كفاءة إزالة الغازات من الألومنيوم على عاملين، هما معدل الانتقال عبر السطح الفاصل بين المعدن والغاز، والمساحة السطحية الإجمالية التي يمكن أن ينتقل عبرها الهيدروجين.
يعتمد مبدأ جهاز إزالة الغازات ذي الدوار الدوار على زيادة المساحة السطحية للغاز المُدرج المعرض للمعدن. فكلما زادت المساحة السطحية، زاد معدل الانتقال من المعدن إلى الغاز الخامل. وبالنسبة لحجم غاز معين، كلما صغر حجم الفقاعة، زادت المساحة السطحية. على سبيل المثال، تبلغ مساحة سطح الفقاعة التي يبلغ قطرها 1 بوصة 6 بوصات مربعة. وإذا تم تقسيم هذه الفقاعة نفسها إلى فقاعات يبلغ قطر كل منها 1/16 بوصة، فستزداد مساحة السطح إلى 96 بوصة مربعة. بعبارة أخرى، إذا تم استخدام نفس حجم الغاز وتم تقليل قطر الفقاعة إلى 1/16 من القطر الأصلي، فستزداد المساحة السطحية الإجمالية بمقدار 16 ضعفًا. تؤثر الفقاعات الأصغر حجمًا بشكل أقل على سطح المادة المنصهرة، مما يقلل من امتصاص الهيدروجين الإضافي في البيئات الرطبة.
