在铸钢件生产中推广酯固化水玻璃自硬砂的可行性

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1、2009中国铸造活动周论文集在铸钢件生产中推广酯固化水玻璃自硬砂的可行性金广明，魏甲，张俊法，刘洪涛，张佳男（沈阳汇亚通铸造材料有限责任公司，辽宁沈阳110136）摘要：本文结合铸钢件生产工艺现状，详细论述了酯固化水玻璃自硬砂技术创新点、推广应用情况和发展趋势，论证了在铸钢件生产中推广该项技术的可行性及该项技术对改善铸件质量、提高劳动生产力、降低成本、减少固废排放、保护生态环境的意义。关键词：水玻璃；自硬砂；酯固化；铸钢件TheFeasibilityofGeneralizingEsterCuredSodiumSilicateSandinProducingCastSteelJINGuan

2、g-ming,WEIJia,ZHANGJun-fa,LIUHong-tao，ZHANGJia-nan(ShenyangHyatonFoundryMaterialCo.Ltd，Shenyang110136,China)Abstract:Thisarticlediscussesdetailedlytechnicalinnovationandapplicationanddevelopmentaltrendofestercuredsodiumsilicatesandcombiningwithexistingconditionofproducingcaststeel.Itdemonstrates

3、thefeasibilityofgeneralizingthistechnologyinproducingcaststeeloftheequipmentmanufacturingindustry,italsodemonstratesthatthistechnologyissignificativeforimprovingthequalityofcasting,improvinglabourproductivity,reducingcosts,reducingtheemissionofsolidwaste,protectingtheecologicalenvironment.Keywor

4、ds:waterglass；self-hardeningsand；estercured；caststeel1前言我国是装备制造业大国，而铸造是装备制造的基础产业。据2007年末统计，我国年产[1]铸件3126.9万吨，其中铸钢件404.7万吨，是世界第一铸造大国。铸造又是排污严重的3产业，我国每生产1t合格铸件，大约要排放粉尘50Kg，废气1000～2000m，废渣300Kg，废砂1.3～1.5t。这些固体废弃物中往往含有大量污染物，其中包括：苯、苯酚、呋喃、甲醛、α—苯丙芘、二恶英、NaOH、KOH等。随着雨水冲刷，有些物质流入地表，破坏土壤结构，造成植被破坏，同时不断渗入地下，污染

5、地下水，给人类的生产、生活造成长久的危害，这些问题已经越来越引起人们的关注。铸造又是繁重强体力劳动的产业，铸件70～80%属于单件小批量生产，大部分铸件不能实现大批量机械化生产，提高劳动生产率，降低劳动强度是铸造技术创新的关键之一。目前，铸件单件小批量生产主要采用树脂自硬砂和CO2水玻璃砂；铸铁件广泛采用呋喃树脂自硬砂，铸钢件多以CO2水玻璃砂为主。呋喃树脂用于铸钢件时，生产中释放SO2、甲醛等有毒有害物质，由于硫的渗入，铸件易产生热裂、表面微裂纹等缺欠，因此，该工艺生产铸钢件时受到一定限制。从长远考虑，高耗能、高污染的物质将逐步被替代。CO2水玻璃砂已在我国应用几十年，是一种传统的铸

6、造技术，尽管其溃散性差、旧砂不能再生回用、生产铸件质量粗糙，但由于其来源广，价格便宜，无毒无味，很多企业生产铸钢件仍采用该工艺。加入WTO之后，装备制造业面临国内、国外市场需求，铸件质量差直接影响机械装备的质量和市场竞争力。火车提速后，要求车辆铸钢件优质、重载、安全，-1-2009中国铸造活动周论文集铸件材质由普通碳素钢上升为B级钢、C级钢。过去用CO2水玻璃砂生产，采用水浴除砂，铸件高温入水急冷，很容易产生裂纹；而B级钢、C级钢水浴除砂的裂纹倾向更大。因此铁道部下令：铁路铸钢件生产企业一律取消水浴除砂工艺，而采用干法落砂。这样CO2水玻璃砂由于不能干法除砂而成为铁路铸钢件生产的难题。

7、1999年沈阳机车车辆厂在铸钢车间投建一条酯固化水玻璃自硬砂制芯生产线，解决了除砂难的问题，使摇枕、侧架实现干法落砂。尽管该生产线设备简单、机械化程度很低，但生产铸件质量好，可以干法落砂。铁道部抓住这一新生事物，于2000年在沈阳召开铁路铸钢件干法落砂技术交流会，与会专家达成共识：酯固化水玻璃自硬砂是CO2水玻璃砂最适宜的替代技术。会后车辆铸钢件生产企业将酯固化水玻璃自硬砂作为热加工技术改革方案，先后建造生产线十几条，现在铁道部生产车辆铸钢件的