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專題綜述

鑄造舊砂再生回用技術(shù)現(xiàn)狀及進展

龍

威，樊自田

（華中科技大學(xué)，湖北武漢430074）

摘要：本文對近5年來鑄造舊砂再生回用技術(shù)研究及應(yīng)用的進展進行了概述。對目前廣泛使用的再生回用技術(shù)、設(shè)備的研究及應(yīng)用進行了分析。認為鑄造廢舊砂的再生回用是鑄造工業(yè)實現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展的必然要求，低成本高效率地再生回用鑄造舊砂是鑄造技術(shù)進步的重要方向。

關(guān)鍵詞：鑄造舊砂，再生利用，綠色鑄造，可持續(xù)發(fā)展，低成本再生中圖分類號：TG231.5;文獻標識碼：A；文章編號：1006－9658（2012）02－0001-51

引言

鑄造行業(yè)是制造業(yè)中的基礎(chǔ)行業(yè)，各行業(yè)的發(fā)

后的砂子可用于制備芯砂。

重慶某造型材料公司[2]結(jié)合國內(nèi)外再生設(shè)備技術(shù)，自主研發(fā)了間歇式燃燒焙燒爐和機械再生裝置。采用低溫焙燒原理，利用熱砂排熱加熱流動空氣和利用殘留碳素燃燒產(chǎn)生的二次熱源進行焙燒，利用焙燒反應(yīng)余熱和冷卻熱砂余熱對舊砂進行預(yù)加熱，使熱能得到充分利用。該工藝技術(shù)的舊砂回收率達68%~90%，，再生砂灼熱減量≤0.2%，再生砂質(zhì)量較好，可以用于制備覆膜砂、熱芯盒呋喃樹脂砂和冷芯盒樹脂砂等。但采用間歇式燃燒焙燒爐和機械再生的干-熱法聯(lián)合再生工藝導(dǎo)致粘土舊砂再生成本偏高，其推廣應(yīng)用受到一定的限制。

乜忠利[3]等介紹了常州市某公司與有關(guān)單位研制開發(fā)的CRG舊砂再生機。該再生機系離心機械式，在高速旋轉(zhuǎn)軸下帶有葉輪，形成強烈軸向氣流，吹動向下流動的流砂，粉塵通過上方除塵口排出，達到舊砂再生目的，舊砂去泥率30%～60%，回用率>90%。山東時風(fēng)集團[4]采用CRG粘土砂再生系統(tǒng)對舊砂進行再生，再生砂的含泥量、有效煤粉含量和有效膨潤土含量較之舊砂分別降低了40.6%、39.3%和47.3%，再生砂代替部分新砂直接用于粘土砂生產(chǎn)線循環(huán)取得了較好的效果，鑄件廢品率降低近1%；認為CRG粘土砂再生設(shè)備系統(tǒng)可以降低企業(yè)的廢舊砂排放量和生產(chǎn)成本。

R.Danko[5]通過系統(tǒng)的方法分析廢舊砂的再生工藝，介紹了舊砂再生時砂粒干法機械摩擦去泥的能量模型。它的理論基礎(chǔ)是Rittinger對粉碎物料的假設(shè)，即砂粒破碎能耗與破碎后砂粒的新生表面積成正比，外部輸入的能量越多，再生砂的粒度越細，砂

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展都離不開鑄件[1]。2010年我國年產(chǎn)鑄件約3500萬

噸，是世界第一鑄造大國。但我國每噸鑄件生產(chǎn)要排放廢舊砂約1噸，年排放鑄造廢舊砂3000多萬噸，資源消耗和環(huán)境污染都十分驚人。一些大型鑄造企業(yè)年排放鑄造廢舊砂都在10萬噸以上，而在企業(yè)排放大量鑄造廢舊砂的同時，企業(yè)需向生產(chǎn)線補充等量的新砂以維持生產(chǎn)線運行，每年全國由此造成的新砂采購成本和運輸成本達百億元，給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟負擔(dān)，也給我國的資源和環(huán)境帶來巨大壓力。因此，鑄造廢舊砂的處理和回收再利用已成為當前迫切需要解決的問題，這對我國鑄造產(chǎn)業(yè)的綠色可持續(xù)發(fā)展具有重大的實際意義。

本文針對目前廣泛使用的粘土砂、水玻璃砂和樹脂砂在鑄造生產(chǎn)中產(chǎn)生的舊砂的再生回用技術(shù)進行分析展望。2

粘土舊砂的再生回用

粘土砂被廣泛的用于鑄鐵、鑄鋼生產(chǎn)中，其產(chǎn)生的廢舊砂量也是最多，約占整個鑄造產(chǎn)量的80%以上。目前，粘土舊砂的再生回用方法主要包括干法機械再生和干-熱聯(lián)合再生，干法再生后的砂子多直接用于生產(chǎn)線的回用，干-熱聯(lián)合再生法再生

基金項目：國家自然科學(xué)基金資助項目（編號51075163）收稿日期：2011－12－29稿件編號：1200－001

作者簡介：龍威(1982-),男,博士后,研究方向：造型材料研究及其質(zhì)量

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