我国铸造旧砂再生技术的进展及其应用
◎熊鹰 吴长松(重庆长江造型材料集团公司 电话:023传真:023
摘 要:本文对我国铸造旧砂的排放现状及其种类进行了描述,并从技术、经济和环保等方面,分析了铸造
旧砂的再生回用对于提高铸件质量、降低生产成本、节约矿产资源、改善铸造生产的作业环境和促进铸造业的
积极发展作用,还根据大量试验和生产应用的结果提出了对不同的铸造旧砂合理再生方法的选用原则和方法,对
我国铸造旧砂再生的今后发展提出了几点展望。
关键词:铸造旧砂;再生技术;进展;展望
1 国内铸造旧砂的产生现状及其种类 冲击,其粘土膜会变性而成为死粘土,失去粘结能力,
1.1 铸造旧砂的现状 在实际生产应用中,只能靠定量加入新砂,并同时淘汰
我国是一个铸造大国,随着国民经济的高速发 旧砂来改善型砂的性能。大量排放旧砂必然会造成资
展,到2009年我国铸件年产量已达到3530万吨,居世 源浪费和环境污染。
界铸件产量的榜首。我国又是一个造型材料的消耗 近40年来,随着产品结构的复杂化、精确化和生
大国,因为,80%以上铸件来自砂型铸造,由于我国造 产的批量化、高效化,树脂芯砂粘结剂在湿型砂中得
型时砂铁比较大,一般来说,每生产1t合格铸件可产生 到了广泛的采用,不仅使铸造行业的面貌大为改观,也
约1.2～1.4t废砂,每年排放的铸造废砂可达3000多万 为制造业如汽车行业的发展提供了必要的条件。但
吨。如此大量的排放铸造废砂,必将占据很多废砂场 是,在浇注后落砂时总有部分树脂芯砂(如壳芯砂、冷
地。随着我国各种有机、无机粘结剂的广泛应用,致 芯盒砂等)进入湿型粘土旧砂中,使之成为含有树脂芯
使废砂中含有的有害成分越来越多,例如有机树脂粘 砂的粘土混合旧砂。虽然这种树脂芯砂的数量很少,
结剂的废砂中残留的醛、酚、苯、钾、异氰、硫化物 但随着型砂的反复循环使用,势必造成粘土旧砂中树
等,无机粘结剂废砂中残留的碱、酚等有害的成分。 脂芯砂含量的增加,导致型砂质量的下降。
含有这类有害成分的废砂,排放后经过雨水浸蚀,其有 随着我国机械工业产品质量的升级和出口铸件
害成分将污染江河湖泊,甚至污染生活水源。尤其是 需求的增加而进一步促进了铸件市场的扩大,国内越
水玻璃砂的强碱性和树脂砂中含有的异氰、酚类等成 来越多的铸造厂家选择化学自硬砂工艺取代粘土砂
分,造成的公害更为严重。近年来,随着人们环保意识 工艺,这对于提高铸件的表面质量和尺寸精度、降低
的不断增强,国家对环境保护执法力度的加大,排污费 废品率低,扩大适用范围、减轻工人的劳动强度和改
用的增加,都迫使铸造厂对旧砂进行再生回用。 善工作环境,起到积极的作用。目前,应用于铸造生
1.2 铸造旧砂的种类 产的化学自硬砂有:呋喃树脂自硬砂、酯硬化碱性酚
粘土湿型砂作为一种造型材料生产中小型铸件, 醛树脂砂和酯硬化水玻璃砂等。呋喃树脂自硬砂主
是一种历史悠久的造型工艺方法,在各种化学粘结砂 要用于铸铁件,而酯硬化碱性酚醛树脂砂和酯硬化水
蓬勃发展的今天,它在铸造业中仍占有非常重要的地 玻璃砂主要用于铸钢件,造型制芯都是采用单一型
位,至今一直是砂型铸造使用中的主要造型方法,据统 砂,浇注和落砂后得到的也是单一旧砂。近年来,也
计占所有铸件产量的60%以上,其适用范围之广,耗用 出现水玻璃砂造型和树脂砂制芯的复合工艺,浇注和
量之大,是任何其他造型材料都不能与之比拟的。特 落砂后使之成为含有树脂芯砂的水玻璃混合旧砂,虽
别是近年来高压造型、射压造型、气冲造型、静压造
