真空室容积 (m3) | 真空泵抽气量 (m3/min) | CO2储气罐容积 (m3) | 功率 (KW) | 冷却水 (m3/h) | 压缩空气 (MPa) | 0.1~1 | 9 | 1 | 18.5 | 1.5 | 0.5~0.8 | 1~2 | 10 | 1.5 | 18.5 | 1.5 | 0.5~0.8 | 2~3 | 15 | 2 | 37 | 2 | 0.5~0.8 | 3~5 | 18 | 2.5 | 37 | 2 | 0.5~0.8 | 5~8 | 27 | 3 | 55 | 3 | 0.5~0.8 | 8~10 | 36 | 3 | 75 | 4.5 | 0.5~0.8 |
随着21世纪环保和资源意识的日益提高，水玻璃旧砂的再生回用问题显得越来越重要，要使水玻璃旧砂循环再生回用，根据国内外的成功经验，必须满足以下三个必备条件，第一,每次循环水玻璃的加入量应≤4％，此为工艺必备；第二，再生设备的再生效率，即每次循环使旧砂中Na2O含量减少值≥30％；此为设备必备；第三，每次循环新砂加入量不少于15－20％，此为材料必备。由于新型水玻璃自硬砂工艺水玻璃的加入量只有（1.8－2.5％），型（芯）砂浇注受热后，溃散性显著改善，易于破碎，旧砂表面的残留粘结膜脆性较大，易通过干法再生除去，这为旧砂再生创造了有利条件，克服和减少了残留Na2O对再生砂回用性能的影响。
在旧砂再生过程中，旧砂再生前的水份应严格控制，高水份的旧砂表面粘结膜呈链状分布，韧性较大，干法再生残留Na2O难以除去，特别当旧砂含水量≥1％时，再生效率几乎为零。因此旧砂存放时间不能过长，浇注落砂后应立即进行再生，否则，旧砂中的残留Na2O会大量吸收空气中的水份，尤其在雨季湿度较高时特别明显。
影响再生砂的使用性能（可使用时间，再粘结强度）有砂中水份，残留Na2O含量及粉尘含量，因此，我们对再生砂的质量控制指标为残留Na2O≤0.8%；粉尘含量（150目以下）≤0.5%；水份≤0.6%；砂温≤35℃。
目前，国内外对再生砂的造型制芯有两种工艺，即单一砂制和面背砂制，单一砂制即新砂按一定配比混合使用，此工艺在造型工艺对所有砂箱造型及制芯时一律采用，此工艺易于管理，便造型效果稍差，对再生砂的质量要求较高；面背砂制，即新旧砂单独使用，此工艺对造型工艺型腔表面则全用新砂，型腔背面则全用再生砂，制芯工艺则全用新砂，此工艺使用比较可靠，性能优良，对再生砂质量要求不高，但新砂用量大，型砂成本稍高，管理较复杂。由于新工艺再生砂回用性能较好，回用率高，加上我厂采用一级干法再生，我们在型（芯）砂配制时采用面背砂制并兼二者的优点，面砂配比为60－70％新砂：40－30％再生砂，背砂为100％再生砂，旧砂再生回用率达85％以上，减少了水玻璃碱性废弃砂排放对生态环境的污染，节约废弃砂的运输、占地费用，节约优质硅砂资源，具有深远的社会经济效益。
与面砂相比，背砂（再生砂）的可使用时间短，硬化性能差，粘结强度低，为了控制再生砂的硬化性能，我们采用不同硬化速度的水玻璃种类配比来调节，面砂用快速水玻璃，背砂用慢速水玻璃来缩短面背砂二者可使用时间的差距，提高背砂的粘结强度，避免面砂与背砂间两层脱节的现象，而且，还减少了水玻璃的加入量，具体同工艺如表4所示。 表4 面砂与背砂用水玻璃种类 砂种 | 适用水玻璃 | 加入量 | 面砂 | ZCS101、ZCS102、ZCS103 | 1.8%~2.2% | 背砂 | ZCS104、ZCS105、ZCS106 | 2.2%~2.5% |
水玻璃砂处理再生设备特点：
1．新型水玻璃自硬砂工艺是我国自行研制生产的高强度、低粘度的水溶性粘结剂和专用酯类固化剂，提高了型砂的工艺性能，改善了型（芯）砂的溃散性，实现了旧砂的干法再生回用。铸件质量和尺寸精度可与树脂砂相媲美。
2．水玻璃加入量低、型砂强度高，冬季硬透性好，硬化速度可调，脱模时间短，可使用时间长。
3．型（芯）砂热塑性较好，发气量低，可防止铸件产生裂纹和气孔缺陷。
4．对原砂适用范围广，可以用硅砂、铬铁矿砂、镁橄榄石砂等。
5．生产成本低（在各种自硬砂中生产成本最低。）
6．无毒无气味，大大改善劳动环境和减少工业污染，是目前铸造业中可持续发展的最具有生命力的绿色铸造工艺。 |