1.1.5 其他水玻璃砂工艺方法

在CO₂吹气硬化水玻璃砂、粉末硬化水玻璃砂和液态有机酯水玻璃砂三种主要水玻璃砂工艺应用的同时，水玻璃石灰石砂、加热硬化水玻璃砂、微波硬化水玻璃砂等工艺方法在我国也有不同程度的开发与应用。

1.水玻璃石灰石砂

水玻璃石灰石砂是以水玻璃为黏结剂，以高温分解的（或将天然石灰石经过机械破碎、筛选后成的）石灰石砂取代硅砂配制成的型砂或芯砂。水玻璃石灰石砂工艺由我国的常州戚墅堰机车车辆厂于1970年首先开发成功后，在我国不少的铸钢工厂使用。与水玻璃硅砂比较，水玻璃石灰砂突出的优点是溃散性好及无硅尘危害，资源丰富，铸件的表面光洁（不黏砂），冷却速度快及铸件组织致密等。但它也有明显的缺点，如石灰石砂粒的硬度低，混辗时容易粉化，型砂的保存性差，发气量大，耐高温和冲刷性差，铸件易产生缩沉、气孔、蚯裂缺陷，旧砂再生回用困难，且挥发出的CO气体易使操作工人产生中毒现象等。目前，水玻璃石灰石砂的使用单位已越来越少。

2.加热硬化水玻璃砂

加热硬化水玻璃砂是19世纪中期人们最早使用的水玻璃砂硬化工艺。加热硬化的水玻璃砂的强度高，3%～4%的水玻璃加入量即可获得足够的强度，但它有如下明显的缺点：

1）生产率低、能耗大、劳动强度大、型（芯）的尺寸精度不高。

2）普通的加热，型（芯）表层通常先受热失水硬化、结成硬壳，使热空气不易渗入型（芯）内部，型（芯）内部的水蒸气不易扩散出来，故厚大型（芯）的内部烘不透，而其表层又易受过度烘烤。

3）加热硬化的铸型（芯）具有很强的吸湿性，吸湿后型（芯）易膨胀变形，甚至崩塌，给生产组织管理和浇注过程带来了很多麻烦。

因此，加热硬化水玻璃砂工艺没有得到广泛的推广应用。

3.微波硬化水玻璃砂

微波是一种波长为1～300nm的电磁波。在微波的照射下，偶极距较大的分子（如水分子等）会随微波而发生激烈的振动，相互产生摩擦而发热。微波能透入型（芯）砂的内部，由内向外逐步加热。微波加热时，水分从型（芯）的内部向外迁移挥发，所以型（芯）砂能够充分烘透、整体得到烘干硬化。

微波加热技术应用于水玻璃砂始于1978年。其优点是可以充分发挥水玻璃的黏结潜力，水玻璃的加入量可降至1.5%～2.0%。但微波硬化的水玻璃砂吸湿性太强，给操作和管理带来了极大的困难，另外木材和金属不能作模具材料（木材易受热变形，金属会反射微波），加之现阶段微波硬化装备的价格昂贵，故微波硬化水玻璃砂工艺目前还未得到广泛的推广应用。但随着有关问题的逐步解决，微波硬化水玻璃砂工艺还是具有诱人的应用前景。