上海市機(jī)械制造工藝研究所有限公司鑄造分所

鑄造舊砂的大量排放，不但造成鑄造資源的浪費(fèi)，而且對(duì)環(huán)境造成極大的污染，因此對(duì)舊砂的再生回用已成為鑄造行業(yè)亟待解決的問題。舊砂回用的過程是將舊砂進(jìn)行物理或化學(xué)的處理，去除砂粒上積聚的殘留物及有害微粒、粉塵，其最終目的就是實(shí)現(xiàn)舊砂重復(fù)使用，減少新砂用量。舊砂的重復(fù)使用可以穩(wěn)定型砂膨脹系數(shù)，優(yōu)化型砂角形系數(shù)，提高鑄件質(zhì)量，以及保護(hù)自然環(huán)境。

我所從事造型材料研究和應(yīng)用已經(jīng)有數(shù)十年的歷史，期間與國內(nèi)很多大專院校和企業(yè)有過合作，也取得了很多寶貴的經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)。結(jié)合舊砂回用的主題，在此簡單談?wù)勛约旱南敕?，不足之處?qǐng)各位同行指正。

眾所周知，舊砂回用的質(zhì)量控制主要在于檢驗(yàn)回用砂的微粉含量、灼燒減量和耗酸值等主要指標(biāo)。我們認(rèn)為通過對(duì)于檢測(cè)方法的合理利用以及數(shù)據(jù)形成原因的分析，將有助于整個(gè)舊砂回用過程的質(zhì)量控制。

微粉含量區(qū)別于含泥量但又包括含泥量，是指回用砂中粒度0.106mm（140目）以下物質(zhì)的含量。微粉含量越高，型砂的透氣性越差，強(qiáng)度越低。一般要求舊砂的微粉含量≤1%。微粉含量的波動(dòng)反映了舊砂處理過程中除塵器的工作狀態(tài)，當(dāng)然鑄件的復(fù)雜程度以及型砂固有的性能對(duì)于舊砂中微粉含量的影響也比較大。

灼燒減量對(duì)于樹脂砂的作用比較明顯，其反映了舊砂處理的效果，以及低熔點(diǎn)物質(zhì)的殘留情況，對(duì)于后續(xù)混砂過程中新砂的加入比例有很好的指導(dǎo)作用。灼燒減量過高會(huì)增加型砂的發(fā)氣量，同時(shí)影響樹脂砂的強(qiáng)度及性能，一般應(yīng)將回用砂的灼燒減量控制在3%以下?？赏ㄟ^補(bǔ)加新砂、降低砂鐵比等手段來降低灼燒減量。由于鑄件澆注過程中型砂與鐵液接觸的面只是其中的一小部分，所以在檢測(cè)過程中的取樣尤為關(guān)鍵，如何采用合理的方法取到具有代表性的舊砂樣品是后續(xù)型砂質(zhì)量穩(wěn)定的保證。

耗酸值大，說明舊砂中堿性物質(zhì)含量高。當(dāng)樹脂加入量一定時(shí)，耗酸值大時(shí)樹脂砂強(qiáng)度低，當(dāng)樹脂砂強(qiáng)度要求不變時(shí)，原砂耗酸值大則樹脂加入量也需增加。通過耗酸值指標(biāo)的測(cè)試，可以控制混砂過程中的樹脂及其固化劑的加入比例，確保加入量合理。

此外，對(duì)于舊砂回用技術(shù)應(yīng)用，這幾年有了很快的發(fā)展。從舊砂回用發(fā)展歷史看，20世紀(jì)40年代后舊砂回用真正在生產(chǎn)上采用和推廣，當(dāng)時(shí)還是一個(gè)新興的鑄造技術(shù)領(lǐng)域，并不被很多國內(nèi)的鑄造企業(yè)所重視。目前，由于自動(dòng)化和人工智能設(shè)備的普遍應(yīng)用，舊砂回用與砂處理系統(tǒng)結(jié)合將成為不可缺少的組成部分，形成一體。舊砂回用設(shè)備已從單工序處理向多功能一體化綜合多工序處理及多樣化發(fā)展。舊砂已從鑄造廠內(nèi)回用向?qū)I(yè)化回用發(fā)展，國內(nèi)已經(jīng)有幾家知名企業(yè)從事這方面的工作，類似于其他鑄造輔料產(chǎn)品的專業(yè)化和標(biāo)準(zhǔn)化，未來舊砂回用也將形成商品化。在舊砂回用的同時(shí)，也加大了對(duì)材料（砂粒、粘結(jié)劑等）、工藝結(jié)合研究，從治理舊砂向防止或減少舊砂廢棄產(chǎn)生的方向發(fā)展，這是綠色鑄造工程、環(huán)境保護(hù)的一部分，也終將成為可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略中不可缺少的重要組成部分。