錫錫南鑄造機械有限公司總經理朱以松
　　1．水玻璃自硬砂綠色鑄造工藝
　　水玻璃是一種硅酸鈉真溶液和二氧化硅膠粒組成的多相分散的水溶液。其優點有成本低廉資源廣，操作方便無污染，應用靈活，能源省，鑄件優質廢品少等。但水玻璃砂有一些固有缺點，其中最主要的有：采用傳統CO2硬化工藝，水玻璃本身的粘結強度未能得到充分的發揮，水玻璃加入量高（一般達7%～8%），導致澆注后型芯的潰散性差，鑄件清砂十分困難。另外，水玻璃舊砂脫模率低，舊砂難以再生回用，強堿性水玻璃廢砂的大量排放，嚴重污染了環境。
　　20世紀90年代后，人們對水玻璃基本組成和硬化機理的認識不斷深化，在用活化金屬離子改性水玻璃和用有機酯硬化水玻璃等兩個方面獲得了突破性進展，可使型芯砂中水玻璃加入量減少至1.8%～3.0%，從而明顯降低了水玻璃砂的殘留強度，這不僅提高了鑄件的表面質量，縮短了鑄件的清砂時間，而且也使水玻璃舊砂再生回用成為可能。
　　目前，改性水玻璃砂工藝特別是酯硬化改性水玻璃砂工藝正在中國得到廣泛推廣應用，特別是鑄鋼件，如機車車輛、重型機械、泵閥等行業，在生產薄壁、箱形等易產生熱裂的鑄鋼件上，更是受到了人們普遍的關切和應用。
　　總之，水玻璃砂是鑄造工業中最受歡迎的型砂之一，它具有高質量，低成本，生產環境好，且可望實現無廢砂廢水排放等特點，是集約化的綠色清潔鑄造工藝。
　　目前，水玻璃砂已躍升為繼粘土砂、樹脂砂之后的第三大鑄造生產用型砂，在鑄造行業特別是鑄鋼件生產中得到了廣泛的應用，在未來必將有更為廣闊的應用前景。
　　2．水玻璃自硬砂舊砂趁熱短流程再生工藝裝備
　　基于干法趁熱再生理念，我公司研發的短流程舊砂再生系統是一種集成化智能式短流程砂再生裝置，見附圖。
　　1.振動落砂破碎再生輸送除塵一體機 2.無管道除塵裝置
　　3.智能式脫膜率可調斗輪再生機 4.雙罐氣力發送裝置 5.砂凈化器
　　這種針對鑄鋼行業而研發的水玻璃舊砂再生回收循環利用的短流程砂處理系統，打破傳統觀念，采用適時化趁熱打箱新思路。新研制的振動落砂破碎再生除塵輸送一體機、斗輪搓擦再生機等新工藝裝備通過后續的中溫熱法再生，以徹底解決水玻璃舊砂再生難題，且使水玻璃舊砂再生后Na2O殘留率小于0.5%，可作為新砂回用。
　　另外，該系統采用趁熱打箱后立即進入熱水濕法浸泡、擦洗+化學試劑的濕法去膜的濕法再生技術，解決了水玻璃砂型鑄造廢舊砂濕法再生耗水量大、Na2O去除率低的問題，達到每噸砂耗水量僅100kg，Na2O殘留由熱干法的0.5%降低至0.1%。
　　該系統主機采用性能先進的短流程技術、斗輪擦磨技術、燒結板濾芯節能過濾技術以及智能化理念，主要突破與創新點如下：
　　（1）振動落砂破碎再生除塵輸送短流程技術 集合落砂、破碎、再生、除塵、分選及輸送于一體，解決了傳統設備接口多，維修量大，占地面積大，以及效率低等問題，尤其是水玻璃舊砂趁熱落砂破碎脫膜率由原來的20%提升到25%左右。
　　（2）機械法斗輪搓擦脫膜再生技術 舊砂在高速旋轉的斗輪搓擦錘片帶動下進行相互的搓擦、碰撞，采用短流程落砂破碎后趁熱再生關鍵技術，脫膜效率可以提高5%。
　　（3）智能化控制技術 各種在線檢測及數字化控制手段達到模擬仿真，確保鑄造舊砂短流程再生技術的系統化、工程化、智能化、安全化。
　　3. 工藝技術與特征
　　砂或帶有鑄件的砂箱首先進入振動落砂破碎再生除塵一體機，鑄件或砂箱由起重裝置吊出后，剩余舊砂塊開始振動破碎，廢鐵塊及芯骨在一體機尾部定期排出，經過破碎初步再生的小于1mm的砂粒進入智能式脫膜率可調斗輪再生機。然后經過在線燒灼減量檢測儀反饋后通過雙罐發送裝置送至具有氣力撞擊、風選、冷卻、磁選功能的砂凈化器，然后送至砂斗或自硬砂混砂機使用。
　　落砂破碎再生機除塵一體機具有落砂、破碎、再生及除塵功能，多臺單機除塵器與除塵罩采用無管道連接，密封性能好、功率消耗低。
　　一套生產率可達5～30t/h，兩個并聯生產率可達30～60t/h，可以靈活選擇。
　　在斗輪再生機出料口并聯連接一個再生砂酌減量在線監測儀，以達到通過變頻技術調整斗輪再生機斗輪輥轉速或調整出砂門的高度，通過擦磨倉內存砂量的多少改變砂擦磨壓力，更改至適中的脫膜率。智能式脫膜率可調斗輪再生機，可以根據不同砂量、不同工藝選擇斗輪輥的數量（3～8輥），最大限度地滿足生產率要求。斗輪盤采用耐磨挖斗式斗輪，實現砂粒之間擠壓搓磨再生。斗輪再生機斗輪磋磨錘片形式采用挖斗式，形成砂子和挖斗內砂子的對撞，屬于軟再生，由于砂子和砂子對撞，撞擊概率比錘片式提高了3～4倍，大大提高了再生效果，并且減少砂子和斗的直接撞擊，防止斗輪磨損，挖斗壽命提高3～4倍。
　　雙罐氣力發送罐交替工作，單套可實現10～30t/h連續輸送量，具有抗高溫性能。
　　4. 應用范圍
　　鑄造舊砂短流程再生系統是一種集成化智能式短流程砂再生裝置，它還可以靈活應用于其他自硬砂鑄造車間。我們知道，在其他如呋喃樹脂自硬砂等鑄造車間落砂工段往往采用的舊砂再生線包括振動落砂機以及膠帶輸送機、磁選機、斗式提升機、振動破碎機、振動輸送機及除塵系統等多臺設備，砂再生設備組合龐大，生產線復雜。制作安裝時一般先將各臺設備分別制造完畢后組成生產線再配以非標鋼結構和電氣控制管線及除塵管線。現在，集約型節能型智能化短流程高效再生系統，結構簡單合理，自身重量較輕、占地空間節省，適合各類鑄造廠自硬砂舊砂落砂破碎再生除塵發送風選、磁選、冷卻等工序繁雜的問題。是一種智能化舊砂再生組合裝置，為自硬砂鑄造車間舊砂再生提供了模塊化設計，見下表。
　　5．結語
　　面對未來我國高端及大型鑄鋼件領域中巨大的需求，國外制造商都在加速研發、擴大產能以爭取中國市場份額，國內的企業更應抓住機遇，采取積極的應對措施，在競爭中迎接挑戰。另外隨著清潔化、節能化、輕量化以及智能化理念的不斷拓展并不斷成為鑄鋼行業的研發重點，低碳排放、節能低污染，并且可再生循環利用及可持續發展的鑄鋼綠色鑄造工藝和技術裝備將呈現在我們面前。