水玻璃旧砂再生的突破口在哪里?

从水玻璃型砂诞生之日起,水玻璃旧砂的再生问题就是困扰铸造工作者的一道难题。早期,由于型砂中水玻璃加入量多,浇注后残留强度高,旧砂砂块破碎困难,破碎后砂粒破损严重,再生砂收得率低,再生砂成本高,加之当时人们对环保问题认识不足,环保管理制度不严,铸造厂宁可多用新砂,倒掉旧砂,也不搞旧砂再生。

随着人们环保意识的提高和环保管理制度的加强,水玻璃旧砂再生问题得到重视。广大铸造工作者经过长期努力,深入研究水玻璃基础理论,找出了解决旧砂再生的突破口:开发新型水玻璃型砂工艺,降低型砂水玻璃加入量,改善水玻璃型砂溃散性。

传统CO₂吹气硬化水玻璃砂旧砂再生遇到的第一个问题就是砂块破碎问题。由于其水玻璃加入量多,浇注后砂型残留强度高,有些型砂浇注后的残留强度高达10MPa左右,尤其是生产大型铸钢件浇注后的型砂,在长时间高温作用下,硅砂和水玻璃烧结成整体,几乎不能破碎,勉强破碎也只能是大块变小块,很难得到接近原砂的粒度。旧砂再生的第一道坎就很难跨越。

与传统CO₂吹气硬化水玻璃砂工艺相比,20世纪后期开发的新型水玻璃砂工艺水玻璃加入量显著降低,型砂溃散性明显改善,砂块破碎问题随之解决,为旧砂的再生打开了通道。可以说,有价值的水玻璃旧砂再生是建立在新型水玻璃型砂工艺基础上的。目前,应用较多、规模较大的有机酯自硬水玻璃砂生产线上,浇注后落砂的砂块主要采用振动破碎机破碎,效果很好。一些小型铸造企业浇注后落砂的砂块用锤式破碎机破碎效果也很好。(www.xing528.com)

水玻璃砂旧砂表面的高模数水玻璃膜(通过Na₂O含量测定)是恶化其使用性能的决定性因素,例如,使CO₂吹气硬化水玻璃砂型砂保存性降低,使自硬砂失去型砂可使用时间,恶化型砂的溃散性和抗烧结性等。因此去除旧砂表面高模数水玻璃膜是水玻璃旧砂再生的关键。

旧砂表面的高模数水玻璃膜具有如下特性:①具有吸湿性,可溶于水；②吸湿后的高模数水玻璃膜具有韧性,不易破裂；③带有高模数水玻璃的粉尘吸湿后具有很强的粘附性,不易与附着物分离。

长期以来水玻璃旧砂再生主要是围绕着如何更有效地去除旧砂表面残留水玻璃膜展开的。