1.1.6 水玻璃砂工艺的最新发展

人类进入21世纪以来，绿色制造、可持续发展的概念逐步被人们接受，并越来越受到重视。被铸造工作者誉为绿色黏结剂的水玻璃砂迎来了它又一次大的发展机遇。随着铸造科技工作者对水玻璃砂基础理论（水玻璃老化、增强改性、旧砂再生等）的深入认识，以酯硬化水玻璃砂工艺为代表的第三代水玻璃砂，在我国的推广应用有加快的趋势。由沈阳汇亚通铸造材料有限责任公司、华中科技大学、上海交通大学、沈阳铸造研究所等单位分别研究开发的新型改性水玻璃已在许多工厂推广应用，形势十分喜人。

通过采用高性能的改性水玻璃黏结剂、高质量的有机酯硬化剂和高品位的原砂，水玻璃的加入量已大大降低。用于生产复杂铸钢件（如：铁路货车上的摇枕、侧架等）的水玻璃加入量已降至2.5%～3.0%；用于生产简单铸钢件（如：阀门中的阀体等）的水玻璃加入量已降至1.8%～2.0%。此时，采用新砂生产时的水玻璃砂溃散性问题基本得到解决，也为水玻璃旧砂的完全再生回用创造了很好的条件。

在旧砂再生回用方面，随着理论研究上的突破，水玻璃旧砂再生难的本质已基本被认识。目前，采用“旧砂加热+干法再生”，结合水玻璃模数的调整（通常采用低模数的水玻璃），可实现水玻璃干法再生砂做背砂，在要求不高的铸件上做单一砂的使用；采用新型湿法再生工艺，可实现水玻璃湿法再生砂做面砂或单一砂的使用，湿法再生污水实现了循环回用。这些新的研究成果，已在我国的许多企业得到了采用，水玻璃砂应用的又一个高潮正在到来。

但是，水玻璃砂工艺、材料及装备研究与应用方面取得的上述进步，并不意味着水玻璃砂存在的问题已全部解决，而新出现的问题又摆在我们面前。例如，水玻璃加入量降低后，型砂的表面稳定性及抗湿性下降问题；干法再生砂水玻璃砂循环使用后型砂的溃散性恶化问题；湿法再生的系统简化及成本降低问题；CO₂水玻璃砂工艺改进等。因此，继续开发更先进的水玻璃材料、硬化工艺及其旧砂再生设备，实现基于水玻璃砂的绿色铸造仍是铸造工作者面临的重要课题。