朱以松，吳殿杰

（1.無(wú)錫錫南鑄造機(jī)械有限公司，江蘇無(wú)錫 214142；2.機(jī)械工業(yè)第九設(shè)計(jì)研究院有限公司，吉林長(zhǎng)春 130011）

1 鑄造舊砂再生循環(huán)利用項(xiàng)目背景及依據(jù)

鑄造工業(yè)是資源和能源消耗大的行業(yè)。業(yè)內(nèi)人士已經(jīng)深深意識(shí)到中國(guó)已是個(gè)世界鑄造“超級(jí)大國(guó)”。鑄造過(guò)程中的資源利用問(wèn)題已經(jīng)引起業(yè)內(nèi)人士的嚴(yán)重關(guān)注和不安。2011年中國(guó)鑄件產(chǎn)量已達(dá)到4150 萬(wàn)t，占全世界鑄件產(chǎn)量的40%以上，眾所周知，在我國(guó)每產(chǎn)1 t 鑄件，造型和清理排廢砂約1.3 t～1.5 t. 若不重視鑄造舊砂循環(huán)再生利用，那么，生產(chǎn)的鑄件越多，則對(duì)本國(guó)和本地區(qū)的資源和環(huán)境破壞也越大[1]。到2015年預(yù)測(cè)全國(guó)鑄件產(chǎn)量達(dá)5000 萬(wàn)t，表1 為預(yù)測(cè)2015年國(guó)內(nèi)鑄件產(chǎn)量時(shí)廢棄舊砂循環(huán)再生資源量化表。表中數(shù)據(jù)以2007年全國(guó)鑄件產(chǎn)量為依據(jù)[2]，新砂以300 元/t 采購(gòu)價(jià)計(jì)算估算資源節(jié)省費(fèi)用值。

2 鑄造舊砂再生循環(huán)利用現(xiàn)狀

2.1 國(guó)內(nèi)鑄造舊砂再生處理工藝

從表1 可以看出，僅以每噸鑄件產(chǎn)約1.3 t 廢砂計(jì)算，在2015年全國(guó)鑄件產(chǎn)能達(dá)到5000 萬(wàn)t 時(shí)，舊砂廢棄物就達(dá)到6500 萬(wàn)t 需要掩埋處理，同時(shí)新砂資源也約需6500 萬(wàn)t 左右。因此，致力節(jié)能減排，促進(jìn)資源循環(huán)利用，是每一個(gè)鑄造工作者應(yīng)盡的職責(zé)。我國(guó)早在上世紀(jì)90年代就有無(wú)錫錫南鑄造機(jī)械、重慶長(zhǎng)江造型材料、長(zhǎng)春一汽鑄造和北京仁創(chuàng)等單位著手研發(fā)鑄造舊砂再生循環(huán)工藝設(shè)備并已在鐵路揺枕車(chē)架酯硬化水玻璃舊砂和汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)覆膜砂冷芯盒舊砂熱法再生方面取得一定經(jīng)驗(yàn)。表2 是目前國(guó)內(nèi)幾種舊砂再生（處理）循環(huán)利用的工藝性能對(duì)比表。事實(shí)上，舍棄的廢砂中80%以上是可以再生利用而未得到利用的，因此，鑄造舊砂再生利用已成為當(dāng)前鑄造企業(yè)一項(xiàng)非常緊迫的工作。針對(duì)目前國(guó)內(nèi)鑄造舊砂再生處理現(xiàn)狀，業(yè)內(nèi)人士已達(dá)成共識(shí)。即采用合理的循環(huán)再生方式，對(duì)澆注落砂后的自硬砂廢砂（含堿酚醛樹(shù)脂砂、酯硬化水玻璃砂、覆膜砂和冷芯盒廢砂芯或黏土濕型砂廢砂）尤其是汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)鑄造黏土濕型砂進(jìn)行再生處理，然后作為制芯及自硬砂或黏土砂幾種用途的原砂使用。是目前合理利用資源節(jié)能降耗、降低鑄造廢品率、低碳排放和提高綜合社會(huì)效益的最佳途徑。

表1 預(yù)測(cè)2015年國(guó)內(nèi)鑄件產(chǎn)量及廢棄舊砂循環(huán)再生資源量化表

2.2 國(guó)內(nèi)鑄造舊砂再生工藝技術(shù)

2.2.1 國(guó)內(nèi)鑄造舊砂再生現(xiàn)狀

表2 國(guó)內(nèi)幾種舊砂再生（處理）循環(huán)利用的工藝性能對(duì)比表

在表2 中闡述了國(guó)內(nèi)目前采用的各種鑄造舊砂的再生手段，仍以第1 項(xiàng)呋喃樹(shù)脂舊砂干法機(jī)械再生和第6 項(xiàng)傳統(tǒng)濕型舊砂處理為常規(guī)且很成熟的工藝；水玻璃舊砂再生也較普遍，尤其是干法再生，也像樹(shù)脂自硬砂再生一樣，在生產(chǎn)線(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)完成，只是再生效果較差，而濕法再生只在一些規(guī)模大的鑄造廠使用[1]。樹(shù)脂砂芯（包括覆膜砂殼型）的熱法（焚燒法）再生盡管投資較大，成本較高，但還是在長(zhǎng)三角地區(qū)一些用砂量較大，環(huán)保意識(shí)較強(qiáng)的合資或外企獨(dú)資廠得到應(yīng)用。這些廠幾乎全部使用再生砂代替新砂來(lái)生產(chǎn)冷芯盒砂芯或用于混制覆膜砂。再生砂由當(dāng)?shù)匾恍┟衿筇峁?，這些民企負(fù)責(zé)鑄造廠的廢舊砂處理，將這些廢舊砂集中起來(lái)，熱法再生后再賣(mài)給鑄造廠。對(duì)鑄造廠而言，再生砂價(jià)格與新砂差不多或略高于新砂，但由于省去了一筆廢砂排放費(fèi)，使用再生砂又能節(jié)約樹(shù)脂，減少鑄件氣孔類(lèi)缺陷，受到了鑄造廠的青睞[3]。

2.2.2 黏土濕型舊砂（黏土舊砂和樹(shù)脂舊砂混合）再生用于芯砂

黏土濕型砂舊砂表面包覆著一層死黏土惰性膜，舊砂再生目的是盡可能將這層死黏土去掉。另外也是最主要的是，在一些汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)鑄造廠等多砂芯鑄造廠，落砂時(shí)有大量潰散砂芯（這些砂芯幾乎都是樹(shù)脂砂芯）流入到舊砂中，使舊砂量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)砂系統(tǒng)的容納量[2]，迫使必須拋棄大量的舊砂以保持砂處理系統(tǒng)平衡。所以在所拋棄的舊砂中，不僅有芯頭、清理和清掃出來(lái)的廢砂、以及除塵細(xì)粉，還有許多落砂時(shí)不易破碎的型砂塊，形成混合型舊砂[1，2]。不僅造成了資源浪費(fèi)，而且拋棄的舊砂堆放既占場(chǎng)地，又污染環(huán)境，拋棄舊砂還需一筆可觀的運(yùn)輸費(fèi)用。為減少這類(lèi)混合型舊砂的產(chǎn)生，有的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體等工廠采用鑄件冷卻后敞開(kāi)上型并先取出帶有砂芯的缸體等鑄件到震芯機(jī)的辦法，經(jīng)過(guò)落砂機(jī)和滾筒篩砂機(jī)所得砂子和震芯機(jī)會(huì)合的舊砂主要是潰散的砂芯和少量附著型砂，相當(dāng)于樹(shù)脂砂舊砂，這些舊砂可以用熱法再生；而留在砂箱中的砂子只含少量砂芯，經(jīng)破碎、過(guò)篩、磁選后就可用于制備濕型砂（這里不再論述）。長(zhǎng)三角地區(qū)已有一些合資鑄造廠就是采取分別落砂的方法，其砂芯舊砂由專(zhuān)門(mén)的再生砂廠負(fù)責(zé)拉去再生，再生砂又送回來(lái)代替新砂混制芯砂制芯，既解決了廢砂引起的環(huán)境問(wèn)題，又降低了成本。蘇州地區(qū)的吳江、昆山等地已建有多家熱法再生砂廠，有較好的發(fā)展前景。

黏土濕型混合舊砂中，既有芯砂表面附著的樹(shù)脂膜，又有黏土砂中的煤粉和黏土砂表面的惰性死黏土膜。舊砂中的樹(shù)脂膜和煤粉等可燃材料可在高溫下氣化和燃燒，但黏土中的蒙脫石在600 ℃～700 ℃失去結(jié)構(gòu)水，燒成堅(jiān)硬的難溶于水的陶瓷狀硬塊。砂粒表面包覆的黏土在高溫下就被燒成這種陶瓷狀硬層既不能被水洗掉，又很難用機(jī)械方法除掉。因此，對(duì)這類(lèi)舊砂的再生，焙燒溫度要設(shè)定在既能使魚(yú)卵石黏土膜與硅砂的結(jié)合力松散開(kāi)裂，又要避免溫度太高使黏土膜燒成陶瓷塊；使舊砂焙燒以后附著在硅砂表面的少量非活性黏土可通過(guò)后續(xù)的機(jī)械摩擦或研磨再生工藝清除[2]。國(guó)內(nèi)幾種舊砂再生（處理）循環(huán)利用的工藝性能對(duì)比見(jiàn)表2.

3 鑄造舊砂資源化再生工藝技術(shù)

3.1 鑄造舊砂再生資源化年處理量統(tǒng)計(jì)

根據(jù)國(guó)內(nèi)鑄造工藝舊砂排放現(xiàn)狀，應(yīng)該合理地選擇舊砂再生工藝。表3 為預(yù)測(cè)2015年國(guó)內(nèi)年產(chǎn)鑄件5000 萬(wàn)t 時(shí)各種再生循環(huán)工藝的處理量，從表3 可以得出，呋喃自硬砂舊砂年生產(chǎn)鑄件1500 萬(wàn)t，按照砂鐵比4∶1 則需機(jī)械法再生處理量為6000 萬(wàn)t/a規(guī)模；鑄鋼件屆時(shí)預(yù)測(cè)年產(chǎn)500 萬(wàn)t 時(shí)，采用酯硬化水玻璃舊砂熱法再生處理量為2000 萬(wàn)t/a 規(guī)模；其余鑄件年產(chǎn)2600 萬(wàn)t 時(shí)，用于芯砂的熱法再生處理量為2600 萬(wàn)t/a，加上鑄鋼件酯硬化水玻璃舊砂熱法再生處理量2000 t/a，共計(jì)全年熱法再生處理量為4600 萬(wàn)t/a.

表3 預(yù)測(cè)2015年國(guó)內(nèi)年產(chǎn)鑄件5000 萬(wàn)t 時(shí)各種再生循環(huán)工藝的處理量

3.2 黏土砂舊砂資源化再生工藝選擇

黏土濕型砂混合舊砂再生用于芯砂選擇熱法—機(jī)械再生法是一個(gè)較佳的選擇。20 世紀(jì)90年代，美國(guó)就成功地用熱法一機(jī)械法再生黏土濕型舊砂。如美國(guó)Sheppard 鑄造廠在1989年建成黏土濕型砂再生系統(tǒng)，舊砂先經(jīng)破碎機(jī)破碎、磁選、677 ℃和816 ℃兩級(jí)旋轉(zhuǎn)滾筒加熱爐，焙燒時(shí)間約40 min，然后由氣力輸送擦磨管、帶沖擊靶板分選器剝除表面黏士膜，使舊砂得到再生。又如通用汽車(chē)公司1994年在Saginaw 的可鍛鑄鐵廠建成一套濕型舊砂用熱-機(jī)械再生系統(tǒng)，其中包括回轉(zhuǎn)破碎、磁選、760 ℃沸騰煅燒去除黏結(jié)劑，擦磨、冷卻和除去粉塵[1]。我國(guó)濕型砂黏結(jié)劑均為鈣基膨潤(rùn)士中加入了3.5%～4%Na2CO3的鈉化膨潤(rùn)土，Na2CO3是一種高溫熔劑，能夠減低膨潤(rùn)土的熔點(diǎn)，高溫焙燒使膨潤(rùn)土膜較牢固地包覆在砂粒表面，機(jī)械再生過(guò)程中不易剝落；而且砂粒外殘留黏土膜中的Na2CO3和被交換出來(lái)的Na2CO3受熱反應(yīng)成為Na2O，遇到水會(huì)成為NaOH和CO2，都具有強(qiáng)堿性，不利于冷、熱芯盒砂的固化。針對(duì)上述情況，國(guó)內(nèi)科研部門(mén)及部分廠家在采用熱-機(jī)械法再生濕型黏土?xí)r，都在控制焙燒溫度上采用“適溫焙燒”的概念，認(rèn)為最適宜的焙燒溫度是600 ℃～700 ℃，溫度過(guò)高，殘留物反而更多。熱機(jī)械法再生全系統(tǒng)包括破碎磁選裝置、焙燒熱法再生系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、二級(jí)機(jī)械再生系統(tǒng)、風(fēng)選除塵、篩分裝置、物料儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)、電控系統(tǒng)八個(gè)部分。

3.3 熱法再生線(xiàn)工藝設(shè)備

3.3.1 垂直式沸騰爐

垂直式沸騰爐的原理如圖1 所示. 舊砂由螺旋給料機(jī)均勻地送入沸騰爐中，燃?xì)夂涂諝饣旌喜⑦M(jìn)入砂層中，使砂子處于沸騰狀態(tài)，同時(shí)燃?xì)庠谏皩觾?nèi)燃燒，將砂子加熱到樹(shù)脂膜的燃燒溫度，樹(shù)脂膜燃燒，砂子得到再生。再生后的砂子進(jìn)入預(yù)冷卻床，鼓入的空氣在使砂子得以冷卻的同時(shí)，空氣也被預(yù)熱。被預(yù)熱的空氣和燃?xì)饣旌线M(jìn)行燃燒，從而提高該裝置的熱效率。預(yù)冷卻后的砂子進(jìn)入冷卻沸騰床，經(jīng)進(jìn)一步冷卻后從排料口排出。

圖1 垂直式沸騰爐原理簡(jiǎn)圖

目前某鑄造機(jī)械有限公司最新研制的焙燒爐內(nèi)置逆流式熱交換器，可高效回收預(yù)熱并經(jīng)過(guò)輔助燃燒機(jī)作為維持自燃的補(bǔ)充熱源，對(duì)流經(jīng)加熱爐烘道的特殊空間的砂霧狀流砂進(jìn)行焙燒，焙燒溫度視舊砂品種進(jìn)行設(shè)定。對(duì)于水玻璃舊砂采用低溫加熱到200 ℃左右，使水玻璃膜失水脆化；對(duì)于Pepset自硬砂采用700 ℃左右高溫使樹(shù)脂膜燃燒再經(jīng)過(guò)機(jī)械搓擦使舊砂得到再生。

3.3.2 熱法再生短流程技術(shù)的研發(fā)

另外，某鑄造機(jī)械有限公司新研制的熱法再生短流程技術(shù)使得砂再生線(xiàn)更為簡(jiǎn)潔、占地面積小，運(yùn)行成本低等深受客戶(hù)青睞。傳統(tǒng)熱法再生線(xiàn)區(qū)劃圖見(jiàn)圖2.短流程熱法再生線(xiàn)區(qū)劃見(jiàn)圖3.

為實(shí)現(xiàn)“較低的運(yùn)行成本”這一目標(biāo)研發(fā)并推出了“鑄造舊砂再生短流程生產(chǎn)技術(shù)”。該系統(tǒng)還可根據(jù)鑄造工藝、鑄件材質(zhì)等的不同，進(jìn)行相應(yīng)的組合調(diào)整，從而滿(mǎn)足不同客戶(hù)的個(gè)性化需求。另外，隨著制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是向敏捷，柔性，潔凈方式發(fā)展給鑄造生產(chǎn)提出更高更苛刻的要求，至使鑄造生產(chǎn)方式向高效率，高智能（定量，信息化），高撓性（靈活，多品種，變批量），清潔，集約型具有競(jìng)爭(zhēng)力經(jīng)濟(jì)規(guī)模發(fā)展。圖4 為智能式短流程落砂破碎再生輸送除塵系統(tǒng)示意圖。砂塊或帶有鑄件的砂箱首先趁熱進(jìn)入振動(dòng)落砂破碎再生除塵一體機(jī)，鑄件或砂箱由起重裝置吊出后，剩余舊砂塊開(kāi)始振動(dòng)破碎，雖鐵塊及芯骨在一體機(jī)尾部定期排出，經(jīng)過(guò)破碎初步再生的小于1 mm 的砂粒進(jìn)入智能式脫膜率可調(diào)斗輪再生機(jī)，然后經(jīng)過(guò)在線(xiàn)燒灼減量檢測(cè)儀反饋后通過(guò)雙罐發(fā)送裝置送至具有氣力撞擊、風(fēng)選、冷卻、磁選功能的砂凈化器然后送至砂斗或自硬砂混砂機(jī)使用。

落砂破碎再生機(jī)除塵一體機(jī)具有落砂、破碎、再生、除塵功能，多臺(tái)單機(jī)除塵器與除塵罩采用無(wú)管道連接，密封性能好、功率消耗低。兩個(gè)并聯(lián)生產(chǎn)率可達(dá)20 t/h～60 t/h 可以靈活選擇。

集約型節(jié)能型智能化短流程高效再生系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，自身重量較輕、占地空間節(jié)省，適合各類(lèi)鑄造廠自硬砂舊砂落砂破碎再生除塵發(fā)送風(fēng)選、磁選、冷卻等工序繁雜的問(wèn)題。為自硬砂鑄造車(chē)間舊砂再生提供了模塊化設(shè)計(jì)。鑄造舊砂短流程選配見(jiàn)表4.

圖2 傳統(tǒng)鑄造舊砂熱法再生線(xiàn)區(qū)劃圖

圖3 短流程熱法再生線(xiàn)區(qū)劃圖

圖4 智能式短流程落砂破碎再生輸送除塵系統(tǒng)示意圖

4 鑄造舊砂濕法再生技術(shù)的推廣

表4 鑄造舊砂短流程選配

4.1 黏土濕型砂濕法再生

如一汽鑄造和玉柴機(jī)器鑄造中心等正在考慮對(duì)黏土濕型砂進(jìn)行濕法再生處理。國(guó)外某些大型鑄造廠的使用實(shí)踐也證明黏土濕型舊砂經(jīng)濕法再生后的LOI 值、熱膨脹率、發(fā)氣量、角形系數(shù)及灰分含量等指標(biāo)都符合新砂。經(jīng)過(guò)落砂、磁選、破碎前處理后，黏士濕型舊砂再經(jīng)第二道工序的浸泡、連續(xù)水洗搓擦、烘干（具體流程見(jiàn)水玻璃舊砂濕法再生）等工序。前處理選出來(lái)的金屬物可以為鑄造廠回收利用，微粉、粉塵則需二次開(kāi)發(fā)利用作為土壤改良劑、建材原料等。但是黏土濕型廢舊砂濕法再生發(fā)展不快，固然有技術(shù)和經(jīng)濟(jì)合理性的問(wèn)題，但更重要的還是對(duì)環(huán)境保護(hù)的認(rèn)識(shí)問(wèn)題，與國(guó)家抓持續(xù)發(fā)展、保護(hù)資源的力度有密切關(guān)系。而上廢舊砂濕法再生裝置也切忌一哄而起，只適合在有足夠多的廢舊砂量的大型企業(yè)或產(chǎn)業(yè)集群化地區(qū)集中處理。

4.2 水玻璃舊砂濕法再生

目前水玻璃鑄造廢棄砂的一種濕法脫膜再生采用地坑式浸泡池結(jié)構(gòu)，存在著占地面積大、生產(chǎn)率低，土建結(jié)構(gòu)投資大等弊端；另一種立式攪拌筒式結(jié)構(gòu)，存在著設(shè)備占用空間大、動(dòng)能消耗大等問(wèn)題。

目前有鑄造機(jī)械企業(yè)針對(duì)國(guó)內(nèi)濕型砂處理再生現(xiàn)狀研發(fā)了鑄造舊砂連續(xù)水洗回用裝備，提出了水玻璃鑄造舊砂趁熱落砂、熱水浸泡、高速水洗濕法再生工藝，研發(fā)了“帶污水處理的高速水洗的水玻璃舊砂濕法再生設(shè)備系統(tǒng)”，此濕法再生裝置Na2O 殘留率由原來(lái)的0.5%降低至0.1%，再生砂耗水量低于100 kg/t，實(shí)現(xiàn)了污水處理的循環(huán)使用。再生砂可100%替代新砂。這種鑄造廢棄砂連續(xù)水洗回用裝備，涉及將水玻璃、堿酚醛、黏土砂舊砂經(jīng)螺旋攪拌推進(jìn)水洗脫膜后經(jīng)脫水機(jī)、蒸發(fā)器處理獲得再生砂，污水經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)的浮選法污水處理系統(tǒng)使污水變?yōu)榭裳h(huán)使用的水的一套鑄造砂連續(xù)水洗回用裝備。

水玻璃舊砂連續(xù)水洗回收濕法再生及污水處理裝置包括：浸泡斗；安裝在浸泡斗下方的砂水定量裝置；方便設(shè)備檢修的連續(xù)式高速水洗裝置；安裝在高速水洗裝置出砂口的皮帶真空脫水機(jī)使砂水分離效果增高；干燥器安裝在脫水機(jī)下部，經(jīng)過(guò)螺旋振動(dòng)加熱風(fēng)使砂子水分烘干并排出；連續(xù)排泥機(jī)里的轉(zhuǎn)鼓和螺旋經(jīng)過(guò)了嚴(yán)格的動(dòng)平衡，保證了機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性。

鑄造舊砂高速連續(xù)水洗回用及污水處理工藝流程見(jiàn)圖5.

5 鑄造舊砂再生循環(huán)利用技術(shù)的應(yīng)用選擇

5.1 堿酚醛樹(shù)脂砂和酯硬化水玻璃復(fù)合工藝

鑄鋼件復(fù)合工藝是利用堿酚醛樹(shù)脂砂和酯硬化水玻璃砂兩種造型工藝相互兼容且復(fù)合造型工藝，具有舊砂完全可再生回用的特點(diǎn)，確定以堿酚醛樹(shù)脂砂為面砂、酯硬化水玻璃砂作為背砂的復(fù)合造型工藝。

5.1.1 復(fù)合工藝特點(diǎn)

1）使用同一規(guī)格原砂；

2）同為堿性，造型兼容性好，混合后進(jìn)行再生回用，型砂質(zhì)量基本不受影響；

3）使用面背砂可以達(dá)到較好的鑄件質(zhì)量，同時(shí)可以控制造型生產(chǎn)成本。

圖5 舊砂高速連續(xù)水洗回用及污水處理工藝路線(xiàn)

5.1.2 復(fù)合工藝舊砂再生

1）采用干法機(jī)械再生時(shí)注意事項(xiàng)

干法再生是利用機(jī)械方法脫去舊砂砂粒表面樹(shù)脂（黏結(jié)劑）膜的再生方法。該法主要有機(jī)械離心式和機(jī)械搓擦式比較常用，其他如氣流沖擊、振動(dòng)撞擊和逆流式?jīng)_擊等也有使用。沖擊式再生原理是利用機(jī)械力和氣流沖擊將舊砂砂粒加速到一定速度，使砂粒與金屬板（構(gòu)件）產(chǎn)生撞擊作用，使砂粒表面脆性樹(shù)脂膜脫落十分有效。但是酯硬化堿性酚醛酯硬化水玻璃復(fù)合工藝舊砂樹(shù)脂膜具有一定韌性，特別是沒(méi)有經(jīng)過(guò)低溫加熱脫水時(shí)，這種舊砂含水大于1.0%時(shí)，舊砂在沖擊式再生過(guò)程中會(huì)有反彈，樹(shù)脂膜難于剝離，故常用的沖擊式機(jī)械再生不適于復(fù)合工藝舊砂再生。經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明，對(duì)于復(fù)合工藝舊砂再生，采用高速搓擦式（雙輥，三輥或四輥搓擦再生機(jī)）效果極佳。當(dāng)然，經(jīng)過(guò)低溫加熱脫水（200 ℃左右）后使膜脆化后再經(jīng)干法會(huì)更好。

2）采用熱法再生時(shí)注意事項(xiàng)

一定注意低溫焙燒熱法再生（200 ℃左右），雖然一般理論在生產(chǎn)中常用高溫?zé)岱ㄔ偕?，?jīng)過(guò)試驗(yàn)也證明高溫加熱達(dá)800 ℃以上時(shí)，再生砂強(qiáng)度高于新砂，說(shuō)明高溫可有效去除砂粒表面的樹(shù)脂膜、殘留酯和鉀，明顯改善再生砂性能。但高溫加熱耗能大，再生成本高，特別是溫度低于600 ℃時(shí)，對(duì)于去除樹(shù)脂膜中殘留有機(jī)酯反而不明顯，所以高溫再生工藝在酯硬化堿酚醛和酯硬化水玻璃舊砂再生中應(yīng)用不廣泛。對(duì)于復(fù)合工藝舊砂再生主要目的是脫水去殘留酯。在湖州中聯(lián)鑄鋼生產(chǎn)中在前面加一道雙質(zhì)體振動(dòng)落砂機(jī)，趁熱在落砂打箱幾小時(shí)內(nèi)將熱舊砂全部落砂再生完畢，再生效果極佳。

復(fù)合型工藝也要注意環(huán)境濕度。如果采用低溫?zé)岱ㄔ偕桨笗r(shí)，不一定總是每天啟動(dòng)低溫焙燒爐。干燥時(shí)可以停爐而采用趁熱打箱采用干法高速搓擦再生工藝。

采用干法和熱法再生要根據(jù)年生產(chǎn)綱領(lǐng)來(lái)考慮。對(duì)于500 t/月產(chǎn)量適當(dāng)采用干法機(jī)械再生；產(chǎn)量1000 t/月以上可采用低溫?zé)岱ㄔ偕桨浮？傊M(jìn)行投入產(chǎn)出性?xún)r(jià)比分析。采用哪種方案，要遠(yuǎn)近結(jié)合，總體規(guī)劃，有主有次，分布實(shí)施。

3）采用濕法再生可以通過(guò)水處理除去黏附于復(fù)合工藝舊砂粒表面的殘留酯和鉀，可以取得較好的再生效果。

5.2 酯硬化堿酚醛舊砂機(jī)械法再生

如果采用干法再生一定保證趁熱打箱再選用斗輪再生機(jī)；因?yàn)榍懊嫣岬锦ビ不瘔A性酚醛舊砂樹(shù)脂膜和酯硬化水玻璃黏結(jié)劑膜具有一定韌性，故常用的沖擊式機(jī)械再生不適于舊砂再生。

要注意盡管酯硬化堿酚醛不含S、P、N，但實(shí)際操作中會(huì)有苯和甲醛產(chǎn)生，在北方寒冷區(qū)域因?yàn)楸Ｅ糠忾]廠房時(shí)要注意操作工位局部通風(fēng)。

5.3 酯硬化堿酚醛舊砂低溫?zé)岱ū簾偕b置

堿酚醛熱法再生是采用焙燒爐將舊砂加熱到一定溫度，以分解舊砂表面殘留的樹(shù)脂膜。經(jīng)過(guò)各種性?xún)r(jià)比較，酯硬化堿性酚醛樹(shù)脂舊砂為去除殘留酯和水，一般采用低溫?zé)岱ǎ?00 ℃左右）再生舊砂，對(duì)去除樹(shù)脂膜中殘留酯十分有效。此法與有機(jī)酯水玻璃舊砂再生焙燒爐低溫?zé)岱ㄔ偕硐嗤?。無(wú)錫錫南鑄造機(jī)械有限公司等廠家生產(chǎn)的焙燒爐利用氣體（液體）燃料在燃燒時(shí)產(chǎn)生的高溫?zé)煔鈱?duì)流經(jīng)加熱爐烘道的特殊空間的砂霧狀流砂進(jìn)行烘烤和焙燒，使舊型砂水玻璃薄膜因高溫而脫水和脆化脫落，使舊型砂得到再生。

5.4 酯硬化水玻璃舊砂熱法再生裝置

目前，隨著水玻璃砂潰散性差等問(wèn)題逐步解決，水玻璃舊砂的完全再生回用已成為可能。采用低溫焙燒及干法再生回用相結(jié)合的方法，可使水玻璃舊砂的回用率達(dá)到80%以上，從根本上改變了目前水玻璃舊砂在我國(guó)大量被廢棄的局面，可大大減少鑄件廢物的排放量。同時(shí)也節(jié)約了大量硅砂資源（硅砂屬于不可再生資源），為我國(guó)鑄造工業(yè)的綠色可持續(xù)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)[3]。

1）水玻璃舊砂熱法再生工藝過(guò)程中，有幾個(gè)值得留意或亮點(diǎn)值得推廣

①加熱溫度必須在200 ℃左右，我們稱(chēng)之為焙燒或低溫焙燒；

②焙燒過(guò)的舊砂應(yīng)立即進(jìn)行搓擦再生，效果較好，否則冷卻后的水玻璃膜可能有回韌現(xiàn)象，增加脫膜難度；

③焙燒、再生后要配置高效的冷卻設(shè)備。

④二級(jí)磁選應(yīng)該選擇在常溫的位置。因此，通常在進(jìn)入焙燒爐之前的預(yù)處理時(shí)進(jìn)行磁選。

2）水玻璃廢舊砂短流程濕法再生線(xiàn)粉塵污染源點(diǎn)僅在振動(dòng)落砂一體機(jī)處，采用無(wú)管道除塵裝置更是環(huán)保節(jié)能減排的最佳選擇。

3）水玻璃舊砂短流程再生技術(shù)在北方可以采用濕法和熱法兩種短流程再生方案，尤其是天然氣供應(yīng)充足情況下，熱法再生也是較佳選擇。

4）我國(guó)北方地區(qū)采用濕法再生回用工藝需保證廠房溫度不低于16 ℃.

[1]萬(wàn)仁芳，熊鷹.我國(guó)砂型鑄造中舊砂再生技術(shù)現(xiàn)狀及應(yīng)用前景[J］.現(xiàn)代鑄鐵，2009（6）：18-23.

[2]吳殿杰.國(guó)內(nèi)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體鑄件鑄造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)[J］.現(xiàn)代鑄鐵，2012（S2）：23-30.

[3]朱以松，吳殿杰.水玻璃舊砂再生工藝及裝備的研究制和推廣[G］//2014年第二屆西部鑄造論壇論文集.西安：中國(guó)船舶行業(yè)協(xié)會(huì)，2014.

[4]吳殿杰，蘇琳玲，董鄂.鑄造自硬砂再生工藝及設(shè)備[G］//2010年中國(guó)鑄造活動(dòng)周論文集.沈陽(yáng)：中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)鑄造分會(huì)，2010.

[5]盧記軍，聞向東，譚遠(yuǎn)友，等.水波璃舊砂再生研究現(xiàn)狀與展望[J］.鑄造設(shè)備與工藝，2013（1）：47-50.

[6]郭景純，郭思福.新中國(guó)五十年舊砂再生的發(fā)展?fàn)顩r和今后進(jìn)一步發(fā)展的建議與展望[J］.鑄造設(shè)備研究，2001（6）：1-6.