1.3 基于水玻璃砂绿色铸造的关键技术
1.3.1 绿色铸造的重大意义
机械制造工业是国民经济的基础,而铸造工业是机械制造业中不可缺少的重要组成部分。铸造是为机械工业提供毛坯的主要手段,铸件质量占机器质量的48%~80%,许多机器的核心零部件都为铸件。如汽车上的缸体、机床上的导轨、铁路货车上的摇枕和侧架、飞机上的螺旋浆叶片等,其性能和寿命直接决定了这些机器的性能和寿命。
近年来,尤其在我国加入WTO后,世界铸造业向发展中国家转移的趋向越来越明显,2002年我国的铸件产量已上升为世界第一,我国的铸造工业面临着极大的机遇和挑战。但铸造行业既是材料消耗的大户,也是环境污染的主要责任者之一,它历来以劳动条件差、劳动强度高、环境污染重而著称,如由铸造型砂带来的粉尘和废气污染,由废弃旧砂带来的环境污染,由钢铁熔化带来的空气污染等。因此,减少铸造工业对环境的污染,实现绿色清洁生产,已成为铸造工作者的迫切任务之一。
砂型铸造是铸造工艺的主要方法,约占整个铸件产量的80%~90%。在铸造生产中,由砂型铸造带来的粉尘污染、空气污染及固体污染最为严重。黏土硅砂产生的粉尘污染是铸造工人矽肺病的主要原因;化学黏结剂砂产生的有害气体会严重污染工作场地的空气,直接危害铸造工人的身体健康;而废弃大量铸造旧砂带来的对自然资源的浪费和对自然环境的污染,也已引起各国环保管理部门的高度注意。
有资料统计,每生产1t铸件需耗约1t新砂,同时废弃约1~1.5t旧砂。目前我国年生产铸件约1200万t,年排放的旧砂量为约1200万~1800万t,这不仅占用了大量的土地,浪费了大量的自然资源,而且造成了严重的环境污染。在许多发达国家有严格的法律条文来限制向外排放铸造旧砂,在我国废弃旧砂问题也已引起有关部门的高度重视。
由于铸造工业生产所引起的污染已严重危及人们的身心健康和赖以生存的自然环境,而减少铸造工业的污染,实现绿色铸造,不仅可以大大改善铸造工人的生产环境,还可以减少对地球上原砂资源的消耗和对自然环境的污染,因此实现绿色铸造生产具有重大的社会意义和显著的经济效益。