Принцип действия метода адсорбционной очистки заключается в том, что расплав алюминиевого сплава находится в прямом контакте с N₂, Cl₂ и другими газами, адсорбентами, рафинирующими агентами и другими средами, в результате чего газы и твердые оксидные включения вступают во взаимодействие с этими средами, что позволяет удалить газы и включения из расплава.
Метод адсорбционной очистки в основном включает три способа: метод продувки, метод фильтрации и очистка флюсом метод.
Метод продувки был внедрен в 1970-х годах и представляет собой процесс очистки расплава алюминия, обеспечивающий весьма заметный эффект удаления водорода. Основной принцип заключается в следующем: в расплав алюминиевого сплава подаются инертные газы, такие как азот и аргон, что приводит к образованию большого количества пузырьков внутри расплава алюминиевого сплава, в результате чего на границе раздела между пузырьками инертного газа и расплавом алюминиевого сплава возникает перепад давления водорода, заставляющий водород из расплава непрерывно диффундировать в пузырьки инертного газа и выноситься с поверхности расплава вместе с ними, что позволяет достичь цели удаления водорода.
Многочисленные результаты исследований показывают, что включения и воздух взаимосвязаны, и удаление включений происходит одновременно с удалением воздуха. Множество экспериментальных данных свидетельствует о том, что данный метод не только удаляет водород из расплава, но и способствует удалению включений из алюминиевого сплава. Видно, что данный метод оказывает положительное влияние на очистку расплава. С быстрым развитием технологий удаления водорода появилось оборудование для очистки с дегазацией в режиме реального времени, и эффективность удаления водорода при использовании этого процесса весьма очевидна.
В методе фильтрации используется нейтральный или активный материал, поставляемый производителем, для фильтрации и отделения твердых включений из проходящего расплава алюминиевого сплава с целью очистки алюминиевого расплава.
В качестве фильтрующего материала в основном используются стеклоткань, корундовые шарики и пенокерамика. Среди них метод фильтрации с использованием стеклоткани отличается высокой адаптивностью, простотой и удобством эксплуатации, а также низкой стоимостью, однако его фильтрационная эффективность нестабильна. Метод фильтрации с использованием пенокерамики характеризуется удобством эксплуатации и хорошей эффективностью.
Принцип метода рафинирования с использованием флюса заключается в добавлении флюса в расплав алюминиевого сплава с целью вызова ряда физико-химических процессов, позволяющих добиться дегазации и удаления примесей. Поскольку адсорбция и растворение окисленных включений в расплаве алюминиевого сплава, а также химическое взаимодействие между ними определяют эффективность удаления примесей флюсом, это может привести к увеличению затрат на плавку и вероятности попадания примесей в результате человеческого фактора. С быстрым развитием технологий очистки расплава алюминиевых сплавов один за другим появляются более совершенные флюсы для обработки расплава, такие как гранулированные флюсы, которые могут значительно улучшить эффективность удаления водорода.
Метод очистки расплава путем адсорбции применяется при прямом литье и прокатке жидкого электролитического алюминия, а процесс очистки расплава в той или иной степени используется при производстве алюминиевых сплавов как в нашей стране, так и за рубежом.
