原砂净化处理对水玻璃砂强度的影响
水玻璃浓度与浇注砂土强度关系
值， 最后换算成抗压强度。
３ 实验 方 案
通过测定砂土的孔隙， 来确定砂土与水玻璃的配 比， 即拟用填满砂土孔隙的体积量来确定配 比。测定方 法为： 一 ， ＝ 其中， 是指材料的堆积体积 ， 是指材料在 自 然状态下的体积。经测定 ， ０ ３ 克砂土的孔隙 ０ 体积为 ８ ｌ ９ｍ 。所以试验采用 ３０克砂土加入 ８ ｌ ０ ９ｍ 体积 的水玻璃溶液的配 比。将原料配好后 ， 进行搅拌 ２ｍｎ之后 振实 ， ｉ， 振动次 数不少 于 ３ 。每种 浓度做三 组试样 ， Ｏ次 每组龄期 分别 为 ８天 、４天和 ２ １ ８天 ， 实验方 案 如表 ２所 示 。
第３卷 第 １ ４ 期 ２１ ０ ２年 １月
河北联合大学学报 （ 然科学版 ） 自 Ｊｕｎ ｌ ｆＨｅｅ Ｕ ｉ ｄＵ ｉｅｓｙ（ ａ ｒｌ ｃｅｃ ｄｔｎ ｏｒａ ｂｉ ｎｔ ｎｖｒｉ Ｎ ｔ ａ Ｓｉ ｅＥ ｉｏ） ｏ ｅ ｔ ｕ ｎ ｉ
Ｖｏ ． ４ Ｎｏ １ １３ ．
表可得水玻璃溶液的百分数分别为 ３％ 、 ％、１ 。 ０ ３ ６ ４％ 水玻璃属于气硬性胶凝材料， 在空气中与二氧化碳发生反应 ， 析出二氧化硅凝胶 ， 因凝胶脱水而逐渐硬 化 反 应为 ： 引，
Ｎａ Ｏ ・ Ｓ Ｏ２＋ｍＨ２ ＋Ｃ ２ ÷ Ｃ ２ ｎｉ Ｏ Ｏ ＿ Ｎ ２ Ｏ３＋ｎ ｉ ２・ｍＨ２ ＳＯ Ｏ
表 １ 美、 、 英 日等国水玻璃用途的消耗 比例 （ ％）
１ 实验材料及性质
（） １ 水玻 璃 水 玻璃 俗称 泡花碱 ， 子式 为 Ｎ ： ｎｉ： 分 ａ０・ ＳＯ 。其 中 ， 系数 ｎ称 为水玻璃 模数 ， 代表 ＳＯ 和 Ｎ ｉ ａ０的物质 的 量的比， 值越大， ｎ 水玻璃的粘性和强度越高 ， 但在水中的溶解能力下降 ， 只能溶于热水 中， 给应用带来麻烦。 当 ／大于 ３０时 ， 在 ４ｔ 以上 的蒸汽 中才 能溶 解 。／值越 小 ， ７ ， ． 要 ａ ｍ ７ ， 水玻 璃 的粘 性 和强 度越 低 ， 易溶 于 水 ， 越 故
磷酸氢二钠及木糖醇改性水玻璃对微波硬化水玻璃砂存放强度影响
改性后的水玻璃砂 中没有 出现新 的基 团；扫描 电镜分析表 明 ，改性后 ，水玻璃膜 均匀、完整地 覆盖在砂粒表 面， 粘结桥 中裂纹减 少。
ａ ｅ ｃ ａ ｅ ｎ ｔ ｅ ｓ ｒａ ｅ ｏ ａ ｄ ｇ ａｎ ａ ｄ ｔ ｅ ｅ ｉ ｅ ｓ ｃ ａ ｋ ｉ ｈ ｉ ｄ ｒｂ ｉ ｇ ｆ ｔ ｅ ｓ ｍｐ ｅ ｒ ｏ ｔ ｄ ｏ ｈ ｕ ｆ ｃ ｆｓ ｎ ｒ ｉ ｎ ｈ ｒ Ｓ ｌ ｓ ｒ ｃ ｎ ｔ ｅ ｂ ｎ ｅ ｒｄ ｅ ｏ ａ ｌ ． ｈ Ｋｅ ｒ ｓ ｏ ｉ ｍ ｉｉａ ｅ ｓ ｎ ； ｔ ｒ ｇ ｔｅ ｇ ｈ ｉ ｏ ｉ ｍ ｙ ｒ ｇ ｎ ｐ ｏ ｐ ａ ｅ ｘ ｌ ｏ ；ｉ ｆ ａ ｅ ｙ ｗｏ ｄ ：ｓ ｄ ｕ ｓｌｃ ｔ ａ ｄ ｓ ｏ ａ ｅ ｓｒ ｎ ｔ ；ｄ ｓ ｄ ｕ ｈ ｄ ｏ ｅ ｈ ｓ ｈ ｔ ； ｙ ｉ ｌ ｎ ｒ ｒ ｄ ｔ
关键词：水玻璃砂；存放 强度Biblioteka ；磷酸氢二钠；木糖 醇；红外光谱
中图 分 类 号 ：Ｔ ２ １． Ｇ ２ ２ 文 献标 识 码 ：Ａ 文 章编 号 ： １７ － ３ ０ ２ １） １０ ０ － ４ ３ ３ ２ （０ ０ ０ － ０ １０ ６
Ｅｆｅｃ ｆＤｉ ｏｄｉ ｆ ｔｏ ｓ ｕｍ ｄｒ Ｈｙ ｏｇｅｎ Ｐｈｏｓ ｐｈａ ｅ ａｎ ｔ ｄ Ｘｙｌ ｏｌ ｏ ｆｅ ａ ｅｒＧｌ ｓ ｉ ｄｉｉｄ Ｗ ｔ ａ ｓ ｏｎ ｔ Ｍ Ｓｔ ａ ｒ ｇｔ ｏｒ ｇｅ Ｓｔｅｎ ｈ ｏｆＳｏｄｉ ｕｍ ｌ ａ ｅ Ｓａｎｄ Ｈａｒ Ｓｉｃ ｔ ｉ ｄｅｎ ｄ ｂｙ Ｍ ｉ ｏ ａ ｅ ｃｒ ｗ ｖｅ Ｈｅａ ｉ ｔｎｇ
水玻璃砂环境污染问题的解决
水玻璃砂环境污染问题的解决2001年5月22-23日签署的《关于持久性有机污染的斯德哥尔摩公约》，决定在世界范围内禁用或严格限用12种有机污染物。
这12种持久性污染物是：艾氏剂、氯丹、狄氏剂、异狄氏剂、七氯、灭蚁灵、毒杀芬、滴滴涕（DTT）、六氯合苯（六六六）、多氯联苯、二恶英和呋喃。
所谓“持久性”，是指一些有机化合物一但生成，便永久地在地球上，不会被自然或生物降解。
DTT、六六六被大量使用后，便进入全球动植物食物链中，影响动物生殖系统；艾氏剂、狄氏剂、二恶英和其它一些化合物，被发现会损害动物的免疫系统和具有致癌作用；尤其是二恶英和呋喃被称作“环境激素”，更确切地称其为“外因性分泌干扰物质”。
树脂砂的环境污染已被所有铸造工作者认识，因为它在浇铸过程中有刺激气体释出，如SO3、SO2、P2O5、甲醛和苯酚等，还有没有气味甚至微带芳香的二恶英和呋喃树。
我公司铸造使用水玻璃砂。
水玻璃无色、无臭、无毒。
在混砂造型、硬化和浇铸过程中都没有刺激性或有毒气体溢出。
但过去水玻璃的加入量高达7％—8％，或者更多。
溃散性太差，在清砂现场，风镐齐动，硅尘飞扬，造成硅尘污染。
旧砂再生困难，大量被废弃，造成环境的碱性污染。
提高水玻璃溃散性的首要措施，在于减少水玻璃的加入量。
一方面要提高砂的质量，另一方面要提高水玻璃的比粘结强度。
其措施是对水玻璃进行多重改性。
我们对水玻璃进行了以下改性方法：一、物理改造。
水玻璃在贮放中会不断老化，使他的粘接强度下降多达30％，是凝胶比值下降（1立方毫升水玻璃形成凝胶所需1MBL毫升数）。
1、使用新鲜的水玻璃。
要求定点选购厂家每周送一车。
2、用超声、磁场、电场、加热等消除老化。
二、化学改性。
1、阳离子改性：往钠水玻璃中渗入K+、Li、NR+4等。
2、阴离子改性：往硅氧链中插入ACO+33、PO+35等阳离子。
3、高分子改性：往水玻璃内渗入聚丙烯环，聚STMA等粘接剂。
4、多元醇改性：渗入山梨醇、木糖醇、赤藓糖醇或四醇等。
水玻璃砂的再生
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一、水玻璃砂的构成
1、原砂 2、水玻璃（粘结剂） 3、辅助材料（溃散剂、脱模剂等）
水玻璃是一种透明的玻璃状熔体，成分是碱 金属硅酸盐。
通常说的水玻璃指：钠水玻璃 (Na2O·mSiO2·nH2O）
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二、水玻璃旧砂再生面临的问题
（一）、水玻璃旧砂的特点 1.结膜 在砂粒表面形成惰性膜。这种薄
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4、化学再生
水玻璃旧砂中残留Na2O可粗分为三部分： a).5—10%存在于钠玻璃态，不会影响回 用砂的可使用时间； b).30—40%以无机盐状态存在，它们将 恶化回用砂的可使用时间和耐火度； c).50—65%存在于失水的高模数水玻璃 中，后者有一非常可贵的特性，即其可逆 性和可溶性，可因失碱失水而固化，固化 的水玻璃也可以复水而回到液体状态。
还有学者提出：在原砂中加入炉渣能改善 旧砂溃散性
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2、多重变性水玻璃
以钠钾或钠钾锂水玻璃为基础，通过物理 或化学改性、添加有机——无机助粘结剂 在经过多重变性处理。
多重变性水玻璃可使水玻璃加入量减少 30%左右。
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3、脉冲VRH法
脉冲吹气是指CO2气体按一定的时间间隔 吹入砂型，能有效防止过吹，充分的水玻 璃砂的粘结强度，减低砂型中水玻璃的加 入量约30%。
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③热湿法干法联合再生
原理 为了增加旧砂表面的惰性膜在水中
的溶解速度和溶解率，先把水加热，采用 高温水洗、搓擦、搅拌，去除砂粒表面的 粘结剂膜，然后把砂中溶有粘结剂的水排 出，烘干，再干法再生，去除粉尘，称为 热湿法干法联合再生。
水玻璃砂环境污染问题的解决
水玻璃砂环境污染问题的解决2001年5月22-23日签署的《关于持久性有机污染的斯德哥尔摩公约》，决定在世界范围内禁用或严格限用12种有机污染物。
这12种持久性污染物是：艾氏剂、氯丹、狄氏剂、异狄氏剂、七氯、灭蚁灵、毒杀芬、滴滴涕（DTT）、六氯合苯（六六六）、多氯联苯、二恶英和呋喃。
所谓“持久性”，是指一些有机化合物一但生成，便永久地在地球上，不会被自然或生物降解。
DTT、六六六被大量使用后，便进入全球动植物食物链中，影响动物生殖系统；艾氏剂、狄氏剂、二恶英和其它一些化合物，被发现会损害动物的免疫系统和具有致癌作用；尤其是二恶英和呋喃被称作“环境激素”，更确切地称其为“外因性分泌干扰物质”。
树脂砂的环境污染已被所有铸造工作者认识，因为它在浇铸过程中有刺激气体释出，如SO3、SO2、P2O5、甲醛和苯酚等，还有没有气味甚至微带芳香的二恶英和呋喃树。
我公司铸造使用水玻璃砂。
水玻璃无色、无臭、无毒。
在混砂造型、硬化和浇铸过程中都没有刺激性或有毒气体溢出。
但过去水玻璃的加入量高达7％—8％，或者更多。
溃散性太差，在清砂现场，风镐齐动，硅尘飞扬，造成硅尘污染。
旧砂再生困难，大量被废弃，造成环境的碱性污染。
提高水玻璃溃散性的首要措施，在于减少水玻璃的加入量。
一方面要提高砂的质量，另一方面要提高水玻璃的比粘结强度。
其措施是对水玻璃进行多重改性。
我们对水玻璃进行了以下改性方法：一、物理改造。
水玻璃在贮放中会不断老化，使他的粘接强度下降多达30％，是凝胶比值下降（1立方毫升水玻璃形成凝胶所需1MBL毫升数）。
1、使用新鲜的水玻璃。
要求定点选购厂家每周送一车。
2、用超声、磁场、电场、加热等消除老化。
二、化学改性。
1、阳离子改性：往钠水玻璃中渗入K+、Li、NR+4等。
2、阴离子改性：往硅氧链中插入ACO+33、PO+35等阳离子。
3、高分子改性：往水玻璃内渗入聚丙烯环，聚STMA等粘接剂。
4、多元醇改性：渗入山梨醇、木糖醇、赤藓糖醇或四醇等。
水玻璃 砂型 强度
水玻璃砂型强度
水玻璃是一种无机胶凝材料，主要由硅酸钠和硅酸钾组成。
它
在砂型铸造中被用作粘结剂。
砂型是一种常见的铸造模具，用于制
造金属铸件。
水玻璃在砂型中的主要作用是粘结砂粒，形成坚固的
铸造模具。
在砂型铸造中，砂型的强度是非常重要的。
砂型的强度直接影
响着铸件的表面质量、尺寸精度和制造效率。
水玻璃作为砂型的粘
结剂，会对砂型的强度产生影响。
首先，水玻璃可以提高砂型的抗压强度。
通过与砂粒反应形成
硅酸钠或硅酸钾胶凝物质，使砂粒之间产生结合力，从而增强砂型
的整体强度，提高其抗压能力。
其次，水玻璃还可以影响砂型的耐火性能。
水玻璃在高温下会
发生水解反应，释放出水分和二氧化碳，形成硅酸盐胶凝物质，这
种物质具有一定的耐火性，可以提高砂型在铸造过程中的抗热性能。
此外，水玻璃的粘结性能也会对砂型的强度产生影响。
适当的
粘结性能可以确保砂型在铸造过程中不易破裂或变形，从而保证铸
件的成型质量。
总的来说，水玻璃在砂型铸造中扮演着重要的角色，它通过提高砂型的抗压强度、耐火性能和粘结性能，来保证铸件的质量和生产效率。
因此，研究水玻璃在砂型中的应用特性，对于提高铸造工艺的稳定性和铸件质量具有重要意义。
水玻璃铸造废砂的再生循环利用
水玻璃铸造废砂的再生循环利用但是，水玻璃铸造废弃砂低成本有效再生一直是水玻璃砂型铸造行业的一个的难题，我国废弃水玻璃砂的回收率不超过30%，每年铸造水玻璃砂的废弃量有上千万吨，铸造水玻璃废弃砂堆积如山，不少地方堆弃在深沟河道内，造成不可见的地下水污染。
随着国家对环境保护日趋重视，谁污染谁治理，谁排放谁埋单，主管领导要对污染事件负主要责任等一系列法律政策的执行，废弃物随意倾倒的现象已成为过去。
据查阅，铸造废弃砂回收利用已有众多研究，以树脂自硬砂再生回用最为普遍，树脂砂再生技术在国内已非常成熟和完善。
部分企业也尝试过水玻璃旧砂再生，但因水玻璃旧砂再生技术耗水量大，成本高，再生砂质量差，溃散性恶化，再生砂只能做背砂使用，更不可重复循环使用，导致再生技术根本不可能大量推广。
调研发现，因无法再生处理，排放又占用土地污染环境，一些使用水玻璃砂铸造的企业不得不放弃水玻璃砂铸造技术而使用树脂砂进行铸造，这样不但折合到每吨铸件上的成本要增加200 多元，而且在浇铸时会有很刺鼻的气味。
如果水玻璃铸造废砂能彻底处理，不少企业还是倾向于使用水玻璃铸造方法，成本低，界面友好。
如何对资源综合利用、发展循环经济是摆在铸造行业的一个很值得思考的问题。
工业和信息化部近日也出台了关于铸造企业准入制度，要求采用砂型铸造工艺的企业，必须配备有与企业生产规模相适应的砂处理设备，采用什么技术哪种装备能彻底进行水玻璃铸造废弃砂再生可能一直是困扰铸造企业的一个难题。
机械科学研究总院是国资委直属大型中央企业，在全国拥有十四家控股和直属公司，是全国铸造、焊接、锻压、热处理等方面的归口单位。
下属的沈阳铸造研究所是国内铸造技术和铸造材料研究的专业院所，机械科学研究总院专家团队经过长时间摸索，探索出了可以对水玻璃铸造废砂能彻底处理循环利用的专利技术，项目已获得国家专利6 项，成立了国内首家专业性水玻璃废砂循环利用企业。
水玻璃砂型铸造工艺中需要使用大量的水玻璃砂，传统方式废砂回收利用率仅为20%-30%，该技术采用湿法再生配合微生物处理，经过分拣、破碎、分拣、除杂、浸泡、微生物分解处理、搓洗、脱水烘干、分级再生、除尘、污水处理等一系列工艺，实现了无尘化生产，分粒度级别回收，副产品是铬铁矿砂、铁粉和硅酸钠，污水无排放全部循环利用，回用率达到90%以上。
有机酯对水玻璃砂强度影响的试验分析
有机酯对水玻璃砂强度影响的试验分析苏建民（ 潍坊科技职业学院，山东 寿光 262700）摘 要:通过试验分析验证了水玻璃的加入量增加和有机酯的加入对水玻璃砂的残留强度和24h 终强度的影响程度的大小。
关键词：有机酯；残留强度；24h 终强度中图分类号：TB321 文献标识码：A有机酯硬化水玻璃砂的应用与许多因素有关，如：原砂种类；水玻璃的浓度、模数；水玻璃加入量；有机酯种类及有机酯加入量；原砂含水量 ；环境温度和湿度条件；硬化时间等。
从大量的参考资料，尤其是科技文摘中可以看到，目前许多工厂在使用有机酯硬化水玻璃砂的时候，水玻璃的加入量大多为3.5%～4.5%；有机酯的加入量基本上都是水玻璃加入量的1/10；原砂含水量小于1%；而硬化时间则根据各自的情况不尽相同。
本文结合各种文献中所讲述和应用的水玻璃加入量、有机酯加入量和原砂水分含量，并根据实际情况作了适当的调整，应用正交实验的方法初步研究分析水玻璃加入量、有机酯加入量和原砂水分含量三因素对有机酯硬化水玻璃砂强度的影响。
1、试验用原材料和试验方法 1.1试验用原材料原砂：擦洗砂 粒度28～55 含水量0.20% 含泥量0.40% 水玻璃：m=2.40 ρ=1.50有机酯：MTD903，三醋酸甘油酯试验温度及湿度：温度22℃，湿度30％ 1.2混砂与制样混砂：用碗式树脂砂混砂机混砂 工艺为：原砂 + 有机酯−−−→−-min 0.15.0水玻璃−−−→−-min5.11出砂 制样：用模手工制作5050⨯Φ的试样，一般出砂后20分钟内制样完成 2、试验数据及检测数据分析2.1有机酯硬化水玻璃砂工艺的原料主要是原砂、水玻璃粘结剂和有机酯硬化剂。
本试验是在原砂（擦洗砂）、水玻璃模数、已经确定的前提下，参考了大量的书刊和科技文献，从中吸取了大量的科技成果。
从水玻璃加入量、有机酯加入量和原砂水分含量三个方面，应用正交实验的方法初步研究分析水玻璃加入量、有机酯加入量和原砂水分含量三因素对有机酯硬化水玻璃砂24h 抗压强度和800℃残留强度的影响程度（表如下1.1～表1.6）表1 水平因素表26％8％（占水玻璃）1.0％表2 试验方案及试验结果1 1 1 1 1.03 1.002 1 2 2 2.52 0.2153 2 1 2 1.42 1.804 2 2 1 2.45 1.30表3试验方案及其计算分析（1）1 1 1 1 1.032 1 2 2 2.523 2 1 2 1.42 42 2 1 2.45 1j K 3.55 2.45 3.487.42T =2j K 3.87 4.97 3.94 jS0.02561.58760.5290注：nK K S j j j 221)(-=，n 为数据个数，j K 1,j K 2 , j K 3为水平数据之和表4 方差分析(1)影响因素偏差S 自由度f 均方VF 值 显著性A 0.0256 1 0.0256 1B 1.5876 1 1.5876 62.017 （*）C 0.0529 1 0.0529 2.07 e 0.0256 1 0.025610.25(1,1) 5.83F = 0.10(1,1)39.1F =表5 试验方案及其计算分析（2） MPa1 1 1 1 1.002 1 2 2 0.2153 2 1 2 1.80 42 2 1 1.30 1j K 1.215 2.80 2.304.315T =2j K 3.10 1.515 2.015 jS0.88830.41280.0203注：nK K S j j j 221)(-=，n 为数据个数，j K 1,j K 2 , j K 3为水平数据之和表6 方差分析(2)影响因素偏差S 自由度f均方V F 值显著性A 0.8883 1 0.8883 43.76 （*）B 0.4128 1 0.4128 20.33 [*]C 0.0203 1 0.0203 1 e 0.0203 1 0.020310.25(1,1) 5.83F = 0.10(1,1)39.1F =2.2 利用差热分析得出试样在什么温度点或什么温度范围有无相变发生，以便来判断试样成分是否发生变化；变化点多发生曲线的峰值或峰谷。
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原砂净化处理对水玻璃砂强度的影响
本文采用水洗对原砂进行表面处理，测试了净化后的原砂所配制的水玻璃砂，在VRH-CO2法不同的吹气压力条件下的抗拉强度。
研究结果表明，经过水洗净化后的原砂，加入 5.0wt%水玻璃，在真空度为-48.5KPa，CO2吹气压力0.02MPa的条件下硬化，保压5min后，水玻璃砂的抗拉强度可达到最大值0.180MPa。
可见，通过对原砂进行水洗，降低了微粉、泥分含量，满足了铸型起模对水玻璃砂的强度要求。
标签：水玻璃砂VRH-CO2法净化处理
绿色清洁生产是工业发展的刚性需求，而水玻璃砂被认为是最有可能实现绿色铸造生产的型砂。
但在生产过程中出现了水玻璃加入量高，造成落砂性能差和再生困难等难题。
而减少水玻璃的加入量的关键问题是必须采用含微粉、泥分量低的原砂。
廖秋玲等人[1]认为，砂中泥粉含量和微粉含量较高，为保证砂型的工艺性能，必须增加粘结剂的加入量。
罗丹等[2]人认为，原砂含泥量、细粉含量高时，因其无效占有大量粘结剂，使砂粒上的粘结剂减少而强度降低。
樊自田认为[3]，提高水玻璃砂溃散性的最有效的方法是提高水玻璃的粘结强度、降低型砂中水玻璃的加入量。
刘向东等人[4]研究了表面处理工艺对溃散性的影响。
结果表明，对原砂进行表面处理可以提高粘结剂的粘结效率，提高覆膜砂的强度。
通常为改善原砂的物理组成，可采用预先净化处理，即水洗、过筛及烘干等方法，尽量除去这些机械夹杂物。
本文研究对原砂进行水洗表面处理后，吹气压力对VRH-CO2法硬化水玻璃砂抗拉性能的影响规律。
1 试验过程
1.1 试样的制备
试验用原砂选取达拉特旗擦洗砂，颗粒度70/100目。
在原砂中加入适量水将原砂调成70%-80%的砂浆，搅拌20-30min，静置后倒去上部的洗液，反复洗涤3-5次，然后将处理后的原砂进行自然干燥。
试验中所用水玻璃模数为2.5，密度为1.54g/cm3。
将干燥后的水洗砂与5.0wt%水玻璃加入混砂机内，混碾3-5min出砂后制样。
将混好的水玻璃砂添加到“8”字型标准试样木模中，手工紧实并刮平后，放入自制的VRH-CO2法硬化装置内硬化后脱模。
1.2 试样的性能测试
每次制备3个试样，试样脱模后立即放入自制的VRH-CO2法硬化装置内抽真空，真空度为-48.5KPa，之后通入CO2气体，到一定时间取出试样，以3个试样的算术平均值作为测试结果。
试验中，水玻璃砂的混制采用SHN碾轮式混砂机，用“8”字试样对开模具制备试验用试样，抗拉强度测试采用XQY-Ⅱ智能型砂强度机。
2 试验结果及分析
图1所示为试样在CO2吹气压力为0.02MPa时保压时间对抗拉强度的影响。
由图1可知，保压时间为5min时，水玻璃砂的抗拉强度达到最大值，为0.18MPa。
超过5min后，强度持续下降。
图2所示为试样在吹气压力0.04MPa时抗拉强度随保压时间的变化。
由图2可知，随着保压时间的延长抗拉强度增加，保压时间为5min时，水玻璃砂的抗拉强度达到最大值，为0.121MPa。
保压时间为5-15min时，抗拉强度略有下降，超过5min后，抗拉强度快速下降。
图3所示为试样在吹气压力0.06MPa时抗拉强度随保压时间的变化。
观察图3可知，随保压时间增加，水玻璃砂的抗拉强度缓慢增大，5min时抗拉强度达到最大，但强度值较低，仅为0.107MPa。
保压时间超过5min后，抗拉强度开始下降，保压时间超过10min后，强度变化不大。
图4所示为试样在吹气压力0.08MPa时抗拉强度随保压时间的变化。
由图4可看出，保压时间超过1min后，强度逐渐下降；保压时间超过5min后，抗拉强度又迅速回升，且10min时抗拉强度到达最大值，为0.104MPa；此后，随保压时间增加，强度又开始逐渐下降。
从图1-图4可以看出，原砂经过水洗并干燥后，加入5.0wt%水玻璃配制的水玻璃砂，采用不同的CO2压力吹气，保压时间为5min时抗拉强度均达到了相应条件下的最大值。
这说明CO2吹气压力不足或过长都不利于获得高的抗拉强度。
其中CO2吹气压力过大，单位时间内进入水玻璃砂粒之间的CO2气体增多，水玻璃反应过快，水玻璃膜缩聚速度快，容易产生裂纹，而导致水玻璃砂抗拉强度下降。
3 结论
为解决VRH-CO2法造型线存在的在负压作用下起模困难、铸型破损严重等问题，本文采用水洗方法对原砂进行净化处理，以达到改善原砂表面质量，降低原砂中微粉、泥分含量，减少水玻璃加入量，降低水玻璃砂残留强度，进而减少铸件缺陷的目的。
通过对水洗净化原砂配置的水玻璃砂在不同CO2吹气压力下的硬化特性及抗拉强度规律的研究，得到如下结论：原砂表面的洁净程度对水玻璃砂强度的影响很大。
试样在真空度为-48.5kPa，CO2吹气压力0.02MPa的条件下硬化，保压5min后，水玻璃砂的抗拉强度可达到最大值0.180MPa；超过5min 后，水玻璃砂的抗拉强度持续下降。
参考文献：
[1]廖秋玲.树脂砂型原辅材料的应用与搭配[J].铸造技术，2005，
26（7）：640-641.
[2]罗丹，朱世根.覆膜砂用原砂的预处理[J].机械设计与制造，2005（6）：156-158.
[3]樊自田，黄乃瑜，董选普.新一代酯硬化改性水玻璃砂工艺的技术优势[J].机械工人·热加工，2004（3）：11-13.
[4]刘向东，肖柯则，王文清，等.表面处理对特种覆膜砂强度的影响[J].铸造，1999，48（6）：43-46.
丰洪微（1984-），女，内蒙古乌海人，讲师，从事材料成型及控制专业教学和研究工作。