水玻璃旧砂的特点及再生方法

1.水玻璃旧砂的特点

1）水玻璃旧砂粒上的残留黏结膜在高温浇注后不能燃烧分解，而是形成一种低熔点的硅酸钠胶牢固地粘附在砂粒表面，使得干法再生（对旧砂粒进行机械碰撞、摩擦处理）水玻璃旧砂的除膜效率较低。由于铸件浇注温度及铸型砂铁比的不同，铸型中各部位型砂的受热温度大不相同，也使得浇注后不同受热温度部分的旧砂粒上残留黏结剂所表现出的性能有较大差异，从而影响旧砂干法再生的难易程度。

2）旧砂块破碎后，旧砂粒表面上的残留硅酸钠胶、盐等具有很强的吸湿性，在潮湿的空气中使得水玻璃旧砂很易回潮，其干法再生的效果较差。干法再生前对旧砂进行加热预处理可提高干法再生的除膜效果；而不同的旧砂预热温度，对干法再生砂性能具有较大的影响。当旧砂的受热温度大于300℃以上时，水玻璃旧砂粒上的残留黏结剂开始分解、钝化，其吸湿性明显降低。

3）水玻璃旧砂粒表面上的残留物（残留水玻璃黏结剂、盐、酯等）溶于水，故采用水溶解、擦洗的湿法再生水玻璃旧砂，再生效果好，残留黏结剂的脱除率高，再生砂的质量好。

4）再生砂粒表面上残留的高模数水玻璃、酯、盐等对再生砂的性能（强度、可使用时间等）具有重大影响。与新砂的性能相比较，水玻璃再生砂（尤其是干法再生砂）的可使用时间短，再黏结强度低。因此，去除上述残留物（或降低其影响程度）是水玻璃旧砂再生的主要任务。

2.水玻璃旧砂的再生方法

根据水玻璃旧砂的特点，一般认为，可采用干法再生和湿法再生。

（1）干法再生 干法再生又有普通干法再生和加热干法再生两大类。普通干法再生水玻璃旧砂，设备结构和系统布置较简单，投资也较少，灰尘的二次污染问题较易解决；但由于水玻璃旧砂的吸湿性，常使得干法再生水玻璃旧砂的除膜率低（5％～10％），其再生砂的质量不高（再生砂的再黏结强度低，可使用时间短），一般只能用作背砂。(www.xing528.com)

如果干法再生前对水玻璃旧砂进行120～200℃的加热预处理后，可以提高干法再生的除膜效果（除膜率增至15％～25％）；对水玻璃旧砂进行320～350℃的加热预处理，还可以较大地消除再生砂粒上的残留物对再生砂性能（强度、可使用时间等）的影响，从而较大地提高水玻璃再生砂的再黏结强度，延长再生砂型（芯）砂的可使用时间。但再生前对旧砂进行加热，又会增加旧砂再生的能耗和成本，再生后对再生砂的冷却也需要增加设备和能源消耗。

另外，在干法再生过程中，风选除尘是必需的环节，以便及时地去除从旧砂粒表面剥离下来的残留黏结剂膜。水玻璃旧砂的干法再生的系统组成如图3-18所示。

图3-18 水玻璃旧砂的干法再生的系统组成

（2）湿法再生 利用水玻璃旧砂粒表面上的残留物（残留水玻璃黏结剂盐、酯等）溶于水的特点使得水玻璃旧砂较适宜湿法再生方法。湿法再生水玻璃旧砂的除膜率高，旧砂的回用率高（水玻璃旧砂的除膜率可大于90％，旧砂的回收率达90％以上）；湿法再生水玻璃砂的质量高（再生砂的再黏结强度、可使用时间、耐火度等性能指标可接近新砂），可代替新砂作面砂和单一砂使用循环中新砂的加入量（质量分数）为10％～20％。湿法再生的不足是，再生工艺和设备系统较复杂，湿砂需脱水烘干，热砂需冷却，湿法再生的污水需经处理后循环回用或无害排放。水玻璃旧砂的湿法再生的系统组成如图3-19所示

图3-19 水玻璃旧砂的湿法再生的系统组成