При типичной температуре плавления алюминия (700 °C и выше) водяной пар разлагается на водород и кислород. Кислород вступает в реакцию с расплавленным алюминием с образованием оксида алюминия. Водород (H) разлагается на атомы водорода (H) и растворяется в расплавленном алюминии. Поэтому растворение водорода в расплавленном алюминии неизбежно, а его количество зависит от влажности воздуха. Поскольку растворимость водорода в расплавленном алюминии значительно выше, чем в твёрдом, при резком снижении температуры во время затвердевания растворённый водород образует поры на границах кристаллических зёрен. Поры в металле очень вредны для его прочности. Чтобы повысить прочность металла, необходимо обеспечить удаление большей части газа, пока металл находится в жидком состоянии. Поэтому онлайн-дегазация необходима при любом производстве жидкого металла.
Удаление водорода можно осуществить путем введения нейтрального газа (Ar или N) в онлайновая система дегазации и при контакте с расплавленным алюминием. Наибольшая эффективность удаления водорода достигается за счет увеличения площади обмена между растворенным водородом и расплавленным алюминием, то есть за счет максимального уменьшения размера пузырьков.
Содержание водорода и неметаллические включения в расплаве алюминиевого сплава на плавильно-литейном цехе серьезно влияют на качество отливок. Обычно в процессе осаждения, по мере снижения растворимости водорода, водород не успевает выйти из раствора, а неметаллические включения не успевают всплыть на поверхность расплава до поступления в кристаллизатор, что приводит к образованию пластин и фольги в последующем процессе прокатки. Количество белых пятен и микропористостей на поверхности материала увеличивается, а его механические свойства ухудшаются, что в конечном итоге приводит к браку продукции. Поэтому расплав алюминиевого сплава необходимо дегазировать и очищать.
Принцип дегазации жидкого металла заключается в использовании инертного газа, который при температуре плавления не вступает в химическую реакцию с алюминиевым расплавом и не растворяется в нём. Газ впрыскивается в алюминиевый расплав через высокоскоростной вращающийся графитовый вал, образуя большое количество мелких пузырьков, образующих непрерывную струю. Когда пузырьки инертного газа поднимаются со дна плавильной камеры, поскольку парциальное давление водорода в этих пузырьках равно нулю, водород из расплава продолжает диффундировать в пузырьки до тех пор, пока парциальное давление водорода в пузырьках не увеличится до уровня, соответствующего концентрации водорода в расплаве. Равновесие достигается при установлении определённой зависимости. После того как пузырьки поднимаются на поверхность, водород, содержащийся в них, выходит в атмосферу. В процессе всплывания пузырьков при столкновении с неметаллическими включениями последние прилипают к поверхности пузырьков под действием поверхностного натяжения. Эти включения удаляются по мере подъёма пузырьков. Одновременно в полости фильтра фильтрующий материал дополнительно механически задерживает включения, благодаря чему отложения примесей удерживаются в фильтрующем материале, что позволяет тщательно очистить расплав алюминия.
