تُستخدم عملية إزالة الغازات من المعادن لمعالجة المعدن المنصهر بهدف إزالة الشوائب غير المرغوب فيها بشكل فعال، مثل الغازات والمعادن القلوية والمواد الصلبة المحبوسة.
عند استخدام العديد من المعادن المنصهرة في عمليات الصب والعمليات المماثلة، يجب معالجتها مبدئيًا لإزالة المكونات الضارة التي قد تؤثر سلبًا على الخصائص الفيزيائية أو الكيميائية للمنتج المصبوب الناتج. على سبيل المثال، عادةً ما يحتوي الألومنيوم المنصهر وسبائك الألومنيوم المستخرجة من خزانات اختزال الألومينا أو أفران حفظ المعادن على هيدروجين مذاب وشوائب صلبة غير معدنية (كربيدات الألومنيوم) وعناصر تفاعلية متنوعة (مثل الفلزات القلوية والفلزات القلوية الترابية). وعندما يبرد المعدن، يتسرب الهيدروجين المذاب من المحلول ويشكل مسامًا ضارة في المنتج. ويمكن أن تقلل الشوائب الصلبة غير المعدنية من نقاء المعدن، في حين أن العناصر التفاعلية والشوائب يمكن أن تنتج خصائص معدنية ضارة.
عادةً ما تتم إزالة هذه المكونات غير المرغوب فيها من المعدن المنصهر عن طريق إدخال الغاز تحت سطح المعدن باستخدام حاقن غاز. وعندما ترتفع الفقاعات المتولدة عبر كتلة المعدن المنصهر، فإنها تمتص الغاز المذاب في المعدن وتزيله من المادة المنصهرة. بالإضافة إلى ذلك، تُدفع الجسيمات الصلبة غير المعدنية إلى السطح بفعل تأثير التعويم الناتج عن الفقاعات، ومن ثم يمكن إزالتها. وإذا تفاعل الغاز المستخدم لهذا الغرض مع الشوائب المعدنية الموجودة، فيمكن تحويل العنصر إلى مركب عن طريق تفاعل كيميائي وإزالته من المعدن المنصهر بنفس الطريقة التي تُزال بها المواد الصلبة الموجودة فيه، أو عن طريق الفصل السائل-السائل.
تُعرف هذه العملية عادةً باسم “إزالة الغازات من المعادن”، ويمكن استخدامها ليس فقط لإزالة الغازات من المعادن، بل أيضًا لإزالة الشوائب. وعادةً ما تُنفذ العملية بإحدى طريقتين: في الفرن، حيث يُستخدم عادةً أنبوب واحد أو أكثر من أنابيب حقن الغاز الثابتة؛ أو بشكل متسلسل، عن طريق تمرير المعدن عبر الصندوق الموجود في خزان يُوضع عادةً بين فرن الاحتفاظ وآلة الصب. وفي أنبوب العادم، يمكن استخدام حاقن غاز أكثر فعالية. في الحالة الأولى، تكون العملية غير فعالة وتستغرق وقتًا طويلاً بسبب تولد عدد كبير من الفقاعات، مما قد يؤدي إلى ضعف التلامس بين الغاز والمعدن، وضعف تحريك المعدن، وارتفاع الاضطراب السطحي والرذاذ. يمكن أن يتسبب الاضطراب السطحي الناتج في تكوين الرماد وفقدان المعدن، كما يمكن أن يؤدي ضعف تحريك المعدن إلى بقاء بعض المعادن دون معالجة. الطريقة الثانية أكثر فعالية في إدخال الغاز واستخدامه. ويعود ذلك جزئيًا إلى أن الطريقة المتصلة هي عملية مستمرة وليست عملية دفعية.
ولكي تتم المعالجة عبر الإنترنت بفعالية، يجب أن تظل الفقاعات ملامسة للمادة المنصهرة لفترة زمنية مناسبة، ويتم تحقيق ذلك عن طريق حقن غاز خامل. على سبيل المثال، يتفكك الغاز إلى فقاعات أصغر، ثم تتفكك الفقاعات الأصغر بدورها إلى جهاز إزالة الغازات الدوار, ، والذي يتوزع بشكل أكثر فعالية بفضل حجم المعدن. وعادةً ما تُعرَّف الفعالية من حيث تفاعل إزالة غاز الهيدروجين من الألومنيوم، ويُعتبر التفاعل كافياً عموماً إذا أزال ما لا يقل عن 50% من الهيدروجين (عادةً ما يتراوح بين 50% و60%).
