Pemurnian dengan Gas Inert, Penghilangan Gas dan Pemurnian Aluminium Cair

Aluminium cair berasal dari sumber-sumber yang paling umum, seperti logam primer, skrap, dan ingot yang dilelehkan kembali, dan biasanya harus dimurnikan sebelum dituang menjadi ingot, pelat, atau batang. Pemurnian aluminium cair dengan gas inert (yaitu nitrogen atau argon) dapat menghilangkan hidrogen terlarut, inklusi, dan logam alkali.

Pemurnian dengan Gas Inert

Dalam beberapa perwujudan, gas halogen—biasanya klorin—ditambahkan, atau gas halogen tersebut dapat digunakan sendiri untuk tujuan pemurnian ini. Pemurnian aluminium dengan perlakuan gas inert ini dapat menghilangkan logam alkali terlarut seperti hidrogen, natrium, dan litium, serta partikel padat berukuran kecil seperti alumina. Efektivitas volume gas tertentu dalam proses ini ditingkatkan dengan mengurangi ukuran gelembung gas dalam aluminium cair, sehingga meningkatkan luas permukaan total gas-logam. Dengan menyebarkan gelembung ke seluruh bagian aluminium cair yang akan diproses, efektivitas gelembung tersebut juga meningkat. Metode yang sangat efektif untuk membuat gelembung kecil dan menyebarkannya adalah dengan menggunakan nosel yang terletak di dalam bagian aluminium cair.

Secara umum, juga diperlukan peningkatan kecepatan putaran nozel untuk mempertahankan pembentukan gelembung-gelembung kecil yang diperlukan serta penyebaran gelembung-gelembung kecil tersebut ke seluruh aluminium cair di zona pemurnian sistem. Peningkatan aliran gas dan kecepatan nozel ini biasanya disertai dengan peningkatan turbulensi pada permukaan aluminium cair. Namun, laju pemurnian maksimum dibatasi oleh tingkat turbulensi permukaan maksimum yang dapat ditoleransi di dalamnya.

Karena berbagai alasan, turbulensi permukaan yang berlebihan tidak diinginkan di dalam sistem pemurnian dengan penghilangan gas. Oleh karena itu, peningkatan luas permukaan logam yang dihasilkan menyebabkan laju reaksi yang lebih tinggi dengan gas-gas reaktif apa pun yang mungkin ada. Sebagai contoh, oksigen di udara akan bereaksi membentuk lapisan oksida aluminium, dan uap air di udara akan bereaksi membentuk logam dan hidrogen di dalam lapisan oksida tersebut. Selain itu, ketika partikel padat dibawa ke permukaan logam cair oleh gelembung-gelembung hasil pemurnian, turbulensi permukaan dapat mengganggu pemisahan partikel tersebut dari gelembung dan penggabungan partikel tersebut ke dalam lapisan busa mengapung yang terbentuk di atas badan aluminium cair. Turbulensi yang berlebihan juga dapat menyebabkan busa tersebut tersebar kembali ke dalam aluminium cair.