1.1.6 水玻璃砂工藝的最新發展

人類進入21世紀以來，綠色制造、可持續發展的概念逐步被人們接受，并越來越受到重視。被鑄造工作者譽為綠色黏結劑的水玻璃砂迎來了它又一次大的發展機遇。隨著鑄造科技工作者對水玻璃砂基礎理論（水玻璃老化、增強改性、舊砂再生等）的深入認識，以酯硬化水玻璃砂工藝為代表的第三代水玻璃砂，在我國的推廣應用有加快的趨勢。由沈陽匯亞通鑄造材料有限責任公司、華中科技大學、上海交通大學、沈陽鑄造研究所等單位分別研究開發的新型改性水玻璃已在許多工廠推廣應用，形勢十分喜人。

通過采用高性能的改性水玻璃黏結劑、高質量的有機酯硬化劑和高品位的原砂，水玻璃的加入量已大大降低。用于生產復雜鑄鋼件（如：鐵路貨車上的搖枕、側架等）的水玻璃加入量已降至2.5%～3.0%；用于生產簡單鑄鋼件（如：閥門中的閥體等）的水玻璃加入量已降至1.8%～2.0%。此時，采用新砂生產時的水玻璃砂潰散性問題基本得到解決，也為水玻璃舊砂的完全再生回用創造了很好的條件。

在舊砂再生回用方面，隨著理論研究上的突破，水玻璃舊砂再生難的本質已基本被認識。目前，采用“舊砂加熱+干法再生”，結合水玻璃模數的調整（通常采用低模數的水玻璃），可實現水玻璃干法再生砂做背砂，在要求不高的鑄件上做單一砂的使用；采用新型濕法再生工藝，可實現水玻璃濕法再生砂做面砂或單一砂的使用，濕法再生污水實現了循環回用。這些新的研究成果，已在我國的許多企業得到了采用，水玻璃砂應用的又一個高潮正在到來。

但是，水玻璃砂工藝、材料及裝備研究與應用方面取得的上述進步，并不意味著水玻璃砂存在的問題已全部解決，而新出現的問題又擺在我們面前。例如，水玻璃加入量降低后，型砂的表面穩定性及抗濕性下降問題；干法再生砂水玻璃砂循環使用后型砂的潰散性惡化問題；濕法再生的系統簡化及成本降低問題；CO₂水玻璃砂工藝改進等。因此，繼續開發更先進的水玻璃材料、硬化工藝及其舊砂再生設備，實現基于水玻璃砂的綠色鑄造仍是鑄造工作者面臨的重要課題。