يشير مصطلح «التنقية المركبة» بشكل أساسي إلى طريقة تنقية جديدة تستخدم تقنيتين أو أكثر من تقنيات التنقية في آن واحد، وتستفيد من مزايا هذه التقنيات المختلفة لتحسين تأثير وكفاءة تنقية الألومنيوم المنصهر بشكل ملحوظ. وفي الوقت الحالي، تشمل التنقية المركبة بشكل أساسي إزالة الغازات أثناء العملية والتنقية بالترشيح.
تُعد طريقة التنقية المركبة القائمة على إزالة الغازات والترشيح تقنية تنقية مركبة ناضجة تتميز بوظيفتين مزدوجتين هما إزالة الغازات وإزالة الشوائب. وقد استُخدمت على نطاق واسع في كبرى شركات تصنيع الألومنيوم وسبائك الألومنيوم في العالم.
حاليًّا، تُستخدم أجهزة تنقية المركبات التي تعتمد على إزالة الغازات والترشيح على نطاق واسع في عمليات التنقية المستمرة أثناء التشغيل. وتتمثل الطرق المركبة الشائعة الاستخدام عمومًا في إزالة الغازات على مرحلتين والترشيح المتدرج متعدد المراحل. وفيما يتعلق بإزالة الغازات، فإن الطريقة السائدة هي طريقة النفخ، حيث يُعدّ النفخ عبر الرأس المسامي والنفخ الدوار الأجزاء الرئيسية. أما تقنية الترشيح، فتستند بشكل أساسي إلى الترشيح بالتدفق والترشيح التدرجي باستخدام مرشحات مصنوعة من مواد مختلفة.
يستخدم المرشح عادةً مرشح سيراميكي رغوي. يُعد تنقية الألومنيوم المنصهر خارج الفرن باستخدام ألواح ترشيح من الرغوة الخزفية طريقة فعالة لتحسين نقاء الألومنيوم المنصهر. يمكن لعملية الترشيح الخزفي أن تزيل بفعالية الشوائب المختلفة الموجودة في الألومنيوم المنصهر والتي يبلغ حجمها ميكرومترات، وتقلل من تأثير الشوائب على جودة قضبان الصب المدرفلة، وتوفر ضمانًا أساسيًا للحصول على قضبان صب مدرفلة عالية الجودة.
غالبًا ما تُستخدم دوارات الرش الدوارة في أجهزة إزالة الغازات. ونظرًا لأن الدوار الدوار يمكنه جعل قطر الفقاعة صغيرًا جدًّا، فإن تأثير دوران الفقاعة على سطح السائل يصبح ضئيلًا جدًّا، مما يتيح زيادة تدفق الهواء نسبيًّا. وللحصول على كفاءة عالية في إزالة الغازات، يجب ضمان تدفق هواء معين.
بفضل تأثير التحريك الذي تحدثه الفوهة الدوارة داخل الألومنيوم المنصهر، يكون الألومنيوم المنصهر في حالة حركة، مما يعزز تجديد السطح الفاصل بين الغاز والسائل ويساعد على تحسين قدرة نقل الكتلة في الألومنيوم المنصهر. ونظرًا للحركة غير المستقيمة للأعلى التي تتخذها الفقاعات في الألومنيوم المنصهر، فإن مدة بقاء الفقاعات في الألومنيوم المنصهر تكون طويلة نسبيًا، مما يتيح للفقاعات أن تؤدي دورها في عملية إزالة الهيدروجين بشكل كامل. تتوزع الفقاعات بشكل متجانس في الألومنيوم المنصهر، مما يقلل من مسافة انتشار ذرات الهيدروجين في الألومنيوم المنصهر نحو الفقاعات، وبالتالي يمكن تعزيز عملية الانتشار في حوض الصهر بأكمله. تتيح طريقة الفوهة الدوارة الاستفادة الكاملة من مزايا طريقة التعويم بالفقاعات لإزالة الهيدروجين. ويكمن السر في أن السائل يشكل تدفقًا مضطربًا تحت تأثير الفوهة القوي، وتتفكك الفقاعات وتتوزع بشكل متساوٍ تحت تأثير الفوهة والتدفق المضطرب.
