鑄造業(yè)是資源消耗大戶和重要污染源。近年來，我國鑄造業(yè)的快速發(fā)展帶來了資源與環(huán)境問題。被視為鑄造業(yè)主要污染之一的水玻璃舊砂，如何變成“新砂”再使用？我國作為世界第一鑄造大國該如何實現(xiàn)綠色鑄造？
　　材料學(xué)院樊自田教授和課題組成員對此給出了答案，他們主持的項目“基于水玻璃砂和消失模的綠色鑄造技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用”榮獲2009年湖北省科技進步一等獎。
　　解決水玻璃舊砂再生難題“水玻璃砂和消失模鑄造，其實是兩個沒有直接聯(lián)系的概念，但研究它們都是服務(wù)于綠色鑄造這一主題?！狈蕴锶绱私忉屧擁椖康拿Q。
　　國內(nèi)鑄鋼業(yè)，主要采用以水玻璃為粘結(jié)劑的石英砂制作鑄型，即水玻璃砂型。常用的CO2硬化水玻璃砂型澆注后的舊砂潰散性差，很難二次利用，往往被企業(yè)直接丟棄，造成資源浪費和堿性污染。為了實現(xiàn)水玻璃舊砂循環(huán)利用，項目組努力探索水玻璃舊砂的再生回用技術(shù)。
　　經(jīng)過多年研究，項目組提出了水玻璃砂“干法回用、濕法再生”最佳方案，通過破碎、擦洗等手段將水玻璃舊砂高效再生回用。
　　能否改變水玻璃舊砂本身難以潰散的性質(zhì)？項目組研發(fā)出DFH改性水玻璃粘結(jié)劑，將其中水玻璃的加入量從6%以上降至3%以內(nèi)，水玻璃砂的性能隨之改變，新的水玻璃砂工藝具有型砂強度高、舊砂再生性好等優(yōu)點。
　　在解決水玻璃舊砂再生難題、實現(xiàn)基于水玻璃砂綠色鑄造技術(shù)研究的同時，項目組開展了無粘結(jié)劑散砂造型的消失模鑄造技術(shù)研究。
　　發(fā)明特種消失模鑄造技術(shù)“消失模鑄造技術(shù)”被認(rèn)為是21世紀(jì)的綠色鑄造技術(shù)。該技術(shù)無需粘結(jié)劑，將散砂通過振動方式緊實，把和鑄件形狀一樣的泡沫模型包圍固定，泡沫模型表面用一層特殊涂料隔開。金屬液澆入后，在高溫作用下泡沫模型被迅速汽化，金屬液“取代”泡沫并凝固成鑄件。鑄造完成后，石英砂恢復(fù)散狀，可直接再利用。
　　鎂鋁合金的消失模鑄造技術(shù)，國內(nèi)外均未成熟。樊自田將他們研發(fā)的鎂鋁合金消失模鑄造技術(shù)稱之為“特種消失模鑄造技術(shù)”。項目組關(guān)于鎂鋁合金消失模鑄造技術(shù)的研究成果走到了世界最前沿?！拔覀儗⑦@項技術(shù)‘國產(chǎn)化’了，并且有所突破。”樊自田解釋說。項目組采用真空低壓、壓力凝固、振動凝固等方式，通過控制充型壓力提高鎂鋁合金消失模鑄件的成形能力，在國際上首次成功完成2.5mm厚鎂合金復(fù)雜殼體鑄件的消失模鑄造成形。
　　綠色鑄造帶來雙重效益“基于水玻璃砂和消失模的綠色鑄造技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用”項目已授權(quán)10余項發(fā)明專利，系列成果在百余家企業(yè)獲得應(yīng)用，已建成年產(chǎn)千噸以上級生產(chǎn)線20余條，研究成果受到用戶好評，給企業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟和社會效益。
　　水玻璃舊砂中溫加熱—干法再生設(shè)備系統(tǒng)能使水玻璃舊砂的再生回用率達80～90%。該系統(tǒng)在國內(nèi)外200余家企業(yè)的技術(shù)改造中得到采用。
　　在該技術(shù)支撐下，我國建立了首個水玻璃舊砂再生中心———宜興市奧興石英砂處置有限公司。該公司日再生水玻璃舊砂400余噸，解決了當(dāng)?shù)厮Ａf砂大量廢棄污染農(nóng)田問題。
　　根據(jù)該項目技術(shù)，研制了國內(nèi)首臺消失模鑄造尾氣凈化裝置，開發(fā)了消失模鑄造模具快速制造成套技術(shù)，突破了我國復(fù)雜消失模鑄造模具依賴進口的局面。
　　“關(guān)于綠色鑄造，我們正在嘗試研究采取生物技術(shù)分解再生水玻璃舊砂?；蛟S有一天，可以用細(xì)菌像吃蟲子一樣把附在石英砂上的廢水玻璃‘吃’掉，將舊砂轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏梦镔|(zhì)?！狈蕴飳G色鑄造滿懷信心。