Quality control parameters the regeneration of silica sand need to pay attention to

21世紀以來，綠色環保一直是企業關注的主題，鑄造行業作為“污染大戶”也在不斷思考如何能夠減少污染，達到環保的目的。在砂型鑄造中，廢砂的排放往往對環境產生極大污染，故而大部分鑄造企業都已建立砂回用系統，但是通過砂回用系統再生后的硅砂并不一定能夠滿足造型需要，這要求我們對再生砂的質量進行控制。下面通過對再生硅砂的各個重要參數來說明對再生硅砂的質量控制。

1.水分

酯硬化水玻璃砂的反應過程是一個脫水過程，因此對原砂水分較為敏感。如果原砂中水分含量過高，生產的型砂就會強度不夠，影響生產。在大量使用再生硅砂的情況下，我們必須對其水分含量進行控制，一般控制在≤0.5%。

我公司的再生砂回用系統采用的是干式熱法再生系統，夏天潮濕季節，我們發現舊砂會吸潮凝結成塊，這要求舊砂在進砂回用系統前，應先把潮濕舊砂剔除，保證砂回用系統的正常運行。另外，焙燒后的舊砂在冷卻過程中也易吸潮造成管道堵塞，因此要經常對管道進行維護。

2.粒度

粒度的要求應與型砂的種類及造型要求相關。我公司主要生產大型鑄件，對砂型強度要求較高，對再生砂粒度要求其主粒度含量不少于75%，微粉含量不高于0.8%。

一般情況下再生砂的粒度主粒度含量都能夠合格，產生問題的主要原因是微粉含量過高。砂回用系統的主要作用是通過機械方法去除硅砂表面附著的水玻璃膜，在碰撞摩擦中會產生大量粉塵，如果不能將這些粉塵分離排出，那么微粉含量將會非常高。通過對砂再生系統除塵設備的各級除塵，可以達到微粉含量不高于0.8%的要求。如果再生砂微粉含量過高，通過檢測各級除塵設備是否正常并提高設備除塵能力來進行控制。

3.殘余Na₂O含量

殘余Na₂O含量是再生硅砂最重要的參數，它代表了砂再生系統最重要的能力，就是再生砂中包含的殘余水玻璃及固化劑的數量。如果殘余Na₂O含量過高，那么型砂的可使用時間會極短，同時強度也會大幅下降。

殘余Na₂O含量的降低需要整個型砂系統的整體調節，舊砂進入砂再生系統后，通過破碎機使砂塊破碎成砂粒，再通過焙燒爐使硅砂表面的水玻璃膜軟化，接著通過搓擦機使水玻璃膜脫落，然后是通過離心機進一步去除舊砂中的水玻璃及固化劑，最后冷卻得到再生硅砂。要達到最好的脫膜效果，需要保證每一級設備都達到良好運行的目的，最終才能得到合格的再生硅砂。

在生產過程中我們發現，容易產生問題的有以下幾個方面：

（1）焙燒爐的溫度不夠，不能達到水玻璃膜軟化的目的，這就要求對焙燒爐的溫度進行監控，使其能滿足技術要求。我們通過增加熱電偶的數量，合理安排熱電偶的位置，從而達到監控爐溫的目的，最終達到軟化水玻璃的目的。

（2）搓擦機能力不足，通過對各級處理后舊砂中殘余Na₂O含量的檢測，發現搓擦機能力不夠穩定。通過查找原因，我們發現搓擦機的搓擦片在一段時間后磨損不一，導致搓擦能力也不一，所以搓擦效果也時好時壞。通過對搓擦機搓擦片的定期檢查，我們將搓擦機的能力穩定在合理范圍內，使其能夠達到搓擦效果。

在設備進行各項調整后，若還需要進一步降低殘余Na₂O含量，可以從降低水玻璃及固化劑的加入量著手，通過型砂強度試驗確定水玻璃加入量是否可以降低，以及降低的幅度大小，最終達到進一步降低殘余Na₂O含量的目的。

結語

再生硅砂的大量使用可以大幅降低成本，減少污染。因此，通過對再生砂水分、粒度及殘余Na₂O含量的控制，使再生砂質量合格具有重大的意義。

本文通過實際生產總結出以下經驗：

（1）舊砂中吸潮嚴重的型砂應予以剔除。

（2）焙燒爐中的熱電偶應該合理分布。

（3）搓擦機的搓擦片應該定期檢查及更換。

（4）舊砂冷卻過程中注意冷凝吸潮導致管道堵塞。

（5）整個砂回用系統的除塵設備能力應予以關注。

（6）型砂中水玻璃及固化劑的加入量應盡可能低。

作者：王猛、趙文博，哈爾濱電機廠有限責任公司。