يتعلق المجال التقني لترشيح إزالة الغازات من المعادن المنصهرة بمعالجة المعادن باستخدام غازات التذويب والمرشحات.
في الواقع، عادةً ما يحتوي المعدن المنصهر، ولا سيما الألومنيوم المنصهر، على شوائب غازية وصلبة محبوسة ومذابة، وهي شوائب ضارة بالمنتج النهائي المصبوب. قد تؤثر هذه الشوائب على المنتج المصبوب النهائي بعد تصلب المعدن المنصهر، مما قد يعيق المعالجة أو يقلل من ليونة المنتج النهائي، أو قد يتدهور أداء المعالجة النهائية وأداء الأكسدة. يمكن أن تأتي الشوائب من مصادر متعددة. على سبيل المثال، قد تشمل الشوائب شوائب معدنية مثل الفلزات القلوية والفلزات القلوية الترابية، بالإضافة إلى الهيدروجين المحبوس وأغشية أكسيد السطح المذابة التي تم تحللها وحبسها في المعدن المنصهر. بالإضافة إلى ذلك، قد تنشأ الشوائب من شوائب غير قابلة للذوبان، مثل الكربيدات أو البوريدات أو المواد المقاومة للحرارة المتآكلة في الأفران والخزانات.
هناك بطبيعة الحال حاجة ماسة إلى تحسين عملية ترشيح إزالة الغازات من المعدن المنصهر من أجل إزالة هذه الشوائب أو تقليلها إلى أدنى حد في المنتج المصبوب النهائي، لا سيما بالنسبة للألمنيوم المنصهر، خاصةً عندما يُستخدم المعدن الناتج في صناعة الصلب. المنتجات الزخرفية، مثل الحواف أو الألواح الزخرفية، أو المنتجات ذات المواصفات الرئيسية، مثل قطع الطائرات المطروقة والمبثوقة، والرقائق خفيفة الوزن. تؤدي الشوائب المذكورة أعلاه إلى فقدان خصائص السبيكة المتصلبة النهائية، مثل قوة الشد ومقاومة التآكل، وتؤدي إلى انخفاض كفاءة المعالجة وفقدان أداء المنتج النهائي. على سبيل المثال، يُطلق على أحد أنواع عيوب التشطيب التي تكتسب أهمية خاصة في الحواف أو الألواح الزخرفية اسم «العيب الخطي».
تتضمن عمليات الصهر بالغاز التقليدية، مثل الصهر العادي في الفرن، إدخال غاز الصهر إلى فرن صهر أو احتجاز يحتوي على كمية معينة من المعدن المنصهر. ويتطلب هذا الإجراء إيقاف تشغيل الفرن أثناء تدوير غاز الصهر، بحيث يظل المعدن قيد المعالجة في حالة ثابتة ويمكن معالجته. وتنطوي هذه الطريقة على العديد من العيوب، بما في ذلك انخفاض الكفاءة بسبب توقف الفرن عن العمل لفترة طويلة أثناء عملية التذويب، وعدم كفاية الكفاءة بسبب انخفاض نسبة المساحة السطحية إلى الحجم بين غاز التذويب والمعدن المنصهر. ومن العوامل الأخرى قيود موقع الفرن، مما يسمح للشوائب بالعودة إلى المادة المنصهرة قبل الصب، والدقة العالية بسبب الكمية الكبيرة المطلوبة من غاز الصهر وموضع تدويره.
كبديل لمواد التلحيم المستخدمة على دفعات، تُستخدم بعض مواد التلحيم من أجل إزالة الغازات عبر الإنترنت. أي أن العملية والمعدات ذات الصلة تقع خارج فرن الصهر أو فرن الاحتفاظ، وتوجد عادةً بين فرن الصهر وفرن الاحتفاظ أو بين فرن الاحتفاظ ومحطة الصب. وهذا يساعد في التخفيف من انخفاض الكفاءة الناجم عن توقف الفرن عن العمل.
تُعد مواد الرغوة الخزفية المسامية مناسبة بشكل خاص لـ تصفية المعدن المنصهر لأسباب متنوعة، منها كفاءة الترشيح الممتازة، التي تعزى جزئيًا إلى تجانسها وحجم مسامها القابل للتحكم وتكلفتها المنخفضة، فضلاً عن سهولة استخدامها وإمكانية استبدالها. يُعد تحضير واستخدام مرشحات الرغوة الخزفية هذه أمرًا مريحًا ورخيصًا، وقد دفعت هذه الحقيقة إلى تطوير أجهزة تتيح الاستخدام المريح والسهل لهذه المرشحات المعدنية المنصهرة المسامية في أجهزة إزالة الغازات والترشيح المدمجة في خط الإنتاج، مما يوفر تجميعًا فعالًا.
