郭思福 ，张 方 ，李 珊 ，郭景纯

（1.昆明市技术交流站，云南 昆明 650093；2.昆明理工大学，云南 昆明 650000）

1 综述部分

郭景纯、张方“铸造旧砂再生设备及循环使用的开发与研究”一文[1]，介绍了旧砂再生的优点与必要性，重点介绍了在国家自然科学基金先后3次资助研究开发的横吹式气流再生机系列产品，立式机械逆流再生及新型卧式逆流再生系列产品。例举了沪东造船厂等3家应用于有机酯水玻璃砂的效果。并对二汽第二铸造厂、攀钢机修厂采用气流再生用于黏土砂再生的实例分析，说明有较好的经济效果，半年即可收回投资，已有20余家采用于粘土砂和呋喃树脂砂再生，应用后，认为工作稳定、简单实用。最后介绍了最新开发的混合黏土砂再生，用于制有机黏结剂砂芯，解决汽车、拖拉机及内燃机制造厂等大量抛弃旧砂，使之循环使用的目标，将开发成套系列产品。

熊鹰、孙伟民“铸造砂再生技术及应用”一文[2]，指出铸造企业排放固体废弃物中70%是废砂，以每生产1 t铸件可产生1.2 t废砂，而我国回用率仅20%～30%，大部分废弃，美国回用率60%～70%，日本回用率达80%～85%。重庆长江公司超过10a研发对处理目前存在大量粘土混合旧砂再生取得突破，经系统试验再生砂与新砂在制芯、砂芯、铸件浇注品质等方面结果一致。再生砂可100%代替新砂使用于覆膜砂、热芯盒树脂砂、三乙胺冷芯树脂砂、黏土砂，可制得强度高，发气量低的型砂；且采用再生砂能减少黏结剂和固化剂用量，降低型砂发气量，提高铸件合格率和尺寸精度，还可降低成本，减少环境污染，实现循环经济，符合可持续发展。

万仁芳、熊鹰“我国砂型铸造中旧砂再生技术状况及应用前景”一文[3]，阐述了近年我国旧砂再生情况，重点介绍了重庆长江造型材料公司开发的低温焙烧（600℃～700℃）混合砂，利用热交换器将旧砂中有机物经二次焙烧，热能完全利用，节省能源与成本的再生方法及新型再生炉。第二级用离心式机械，二级再生去除砂粒上残留物达到净化。文章并对再生砂质量包括细粉含量、发气量、酸耗值、膨胀系数以及再生砂高倍电镜及废砂焙烧表面陶瓷化电镜照片作了较全面分析，认为达到回用于制芯要求，但温度要控制，过高则粘土会成坚硬难溶于水的陶瓷状称鱼卵石化层，另外我国钙基膨润土与钠化膨润土（Na2CO3质量分数3.5%～4%）Na2CO3是高温溶剂能降熔点，再生中不易剥离，且砂外膜中有Na2CO3和被交换出来的CaCO3受热反应，成为Na2O 和 CaO，遇水会成 NaOH 和 Na（OH）2，具有强碱性，不利冷、热芯固化，会造成再生砂酸耗值高，难于采用，应于重视。文章指出实际应用表明，再生得当，性能优于新砂，其应用前景光明。

魏甲、金广明、张桂男“铸造旧砂集中处理的可行性”一文[4]，分析了国内及沈阳等地区旧砂再生现状以及黏土旧砂和树脂砂混合砂的再生技术。认为集中处理是可行的，而且会带来很大的经济与社会效益。呋喃树脂旧砂表面呈脆性，离心、气流或研磨均可，LOI残留可达2.5%～3%，多级可达1%～2%，回收率90%以上，碱性酚醛树脂砂再生性差，加热后，多级再生LOI可达＜1%，回收率85%～90%，酯硬化水玻璃砂膜不易去除，加热到100℃～300℃变脆。2～3级再生，回收率也可达80%～90%，对黏土砂混有有机黏结剂砂需加热，经脆化再生。国内重庆长江造型材料公司、二汽采用低温焙烧有成功经验，沈阳地区大中小上百家铸造厂，年铸件60万t～70万t，如建年处理30万t厂，投资1500万～3000万，加上人工、能源等费，再生1 t砂70元～100元，以85元计，大林新砂85元加运费75元约160元/t计，年可节约2400万元，不到一年可收回成本，年可减少30万t排放废砂污染。

2 黏土砂再生

丁波、张方、李莉、张希俊、何小丽“铸造混合旧砂粘结剂膜的形貌及组成”一文[5]，介绍了其特征是再生方法选择的基础，采用体视显微镜、能谱仪等分析仪器，研究了混合旧砂黏结剂膜的形貌及组成，结果表明，其表面形貌为黑色，且多呈蜂窝状组成，主要是以树脂膜为基底，外包黏土膜，这一组成方式与单一的树脂或黏土砂情况有很大差别。因此，混合旧砂应采用联合再生方法。

张维义，孙清洲，张普庆等“再生粘土砂用于覆膜砂的工艺试验”一文[6]，对再生黏土砂用于覆膜砂工艺试验，将电阻式加热炉在700℃以上高温脆化，放入逆流转子式再生机，进行3～4次再生，然后经流化床风选去泥，最后进行磁选，测含泥量、粒度、角形系数及磁选前后的酸耗值，表明再生砂酸耗值大于新砂的酸耗值，再生砂的含泥量低于新砂，角形系数减小，粒度组成变化不大。

再生砂混制的覆膜砂强度高于或接近新砂混制的覆膜砂强度，可满足铸造工艺的要求。

张艳、孙清洲、张普庆“再生黏土砂用于水玻璃砂工艺的实验研究”一文[7]，黏土砂再生后酸耗值大于同种原砂，合理选择再生参数前提下，与同种新砂比较，再生砂粒度组成变动不大，含泥量低于同种新砂原砂的情况下，用再生砂混的水玻璃砂强度达到或接近用同种新砂的强度，可满足工艺要求。

孙清洲、张普庆、赵中魁、张艳等“脆化温度对黏土再生砂微粉去除率的影响”一文[8]，提出相同再生机和负压流化床工作参数下，对粘土砂进行烘干，获得再生砂的微粉去除率最低；经高温脆化再生获得再生砂的微粉去除率最高。采用700℃时，随保温时间延长，再生砂的微粉去除率提高，当保温10min，再机械再生，并去除微粉时，再生砂可获得低于新砂的含泥量，且随再生次数增加，微粉去除率也提高，一次达10%，以后逐次所测增量减少，故采用高温脆化机械再生，可完全满足要求。

3 树脂砂再生

王金良、黄仁和、邱学明“再生砂用酯硬化碱性酚醛树脂合成工艺”一文[9]，认为碱性酚醛树脂砂具有一定韧性，含水＞1%难于干法再生获得好效果，它残留一定量有机酯，可使时间缩短，粘结强度下降，工艺性能差，表面上残留少量钾（360℃左右溶化）也降低黏结强度。这种无机物用热法（600℃～900℃），可全部去除。

黄力生“呋喃树脂砂处理设备的配备研究”一文[10]，介绍了砂处理可分为落砂回砂单元、破碎再生单元、风选调温单元，对单元的设备工作原理、特点对比，指出正常配置，加以分析。对破碎再生单元有几种型式：震动破碎加冲击再生，功率大，叶片磨损大，需常换，改为环形耐磨挡圈，组件较好些、但脱膜作用小些；震动加摩擦式再生需要高压风机、破碎及气力输送+再生，耗能低、设备简单、投资少、脱膜率低些，对生产薄壁或铸钢件LOI难满足要求；还有混合式震动破碎加撞击式摩擦再生，同时设旁路以满足不同再生的需要。此外，还有簸萁破碎机加筛分降温为一体的简单形式。具有无砂粒破碎，工作可靠、能耗低优点，适合铸铁件需要。

4 水玻璃砂再生

王继娜、樊自田、张辉明“非常温作用下水玻璃旧砂的干法再生性研究”一文[11]，对水玻璃旧砂进行加热或冰冻试验，有较好效果。普通干法再生脱膜率为5%～10%，320℃加热干法，脱膜率为20%～25%，-40℃冰冻干法再生脱膜率为35%～40%，在350℃加热再生的再粘结强度最高，可使时间最长，-40℃冰冻干法再生的残留强度最低，溃散性最好。复合2种方法再生（进行2次）达到50%左右。

郑慧“酯硬化水玻璃再生砂的控制和使用”一文[12]，通过采用热法再生，首先将旧砂焙烧到300℃～350℃，去除水玻璃膜中的自由水、结晶水和残留的有机酯，经水玻璃膜脆化，立即进行机械撞击、搓擦或气力冲刷，去除脆化的膜，并配高效冷却设备，砂温调节＜35℃。控制残留Na2O含量＜0.35%，细粉（140目下＜0.5%），水分＜0.3%，得再生砂成功使用于大型铸钢件生产，降低了成本，减少废砂排放，改善了环境。要求水玻璃加入量少，一般＜3%，改性水玻璃可降至1.8%～2.8%，经再生方法使达到要求，再生率＞25%、回用率不要求太高，达70%～80%为好，补充新砂一定比例保证Na2O在一定范围，使型砂质量稳定，特大铸钢件面砂用20%～30%新砂，用模数2.0～2.5的水玻璃配（再生砂用模数1.8～2.0可保硬化速度适宜）。

［1］郭景纯，张方.铸造旧砂再生设备及循环使用的开发与研究［J］.铸造设备与工艺，2009（5）:45-50.

［2］熊鹰，孙伟民.铸造砂再生技术及应用［J］.铸造工程，2009（5）:1-5.

［3］万仁芳，熊鹰.我国砂型铸造中旧砂再生技术状况及应用前景［J］.现代铸铁，2009（6）:18.

［4］魏甲，金广明，张桂男.铸造旧砂集中处理的可行性［J］.铸造装备与技术，2009（6）:11.

［5］丁波，张方，李莉，等.铸造混合旧砂黏结剂膜的形貌及组成［J］.铸造，2009（7）:717.

［6］张维义，孙清洲，张普庆，等.再生粘土砂用于覆膜砂的工艺试验［J］.铸造，2009（6）:616.

［7］张艳，孙清洲，张普庆.再生黏土砂用于水玻璃砂工艺的实验研究［J］.铸造技术，2009（5）:618.

［8］孙清洲，张普庆，赵中魁，等.脆化温度对黏土再生砂微粉去除率的影响［J］.铸造，2009（4）:394.

［9］王金良，黄仁和，邱学明.再生砂用酯硬化碱性酚醛树脂合成工艺［J］.铸造，2009（2）:175.

［10］黄力生.呋喃树脂砂处理设备的配备研究［J］.铸造技术，2009（8）:989.

［11］王继娜，樊自田，张辉明.非常温作用下水玻璃旧砂的干法再生性研究［J］.铸造，2009（2）:67.

［12］郑慧.酯硬化水玻璃再生砂的控制和使用［J］.铸造工程，2009（6）:6-8.