鑄造業(yè)是資源消耗大戶和重要污染源。近年來(lái)，我國(guó)鑄造業(yè)的快速發(fā)展帶來(lái)了資源與環(huán)境問(wèn)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(guó)作為世界第一鑄造大國(guó)該如何實(shí)現(xiàn)綠色鑄造？
　　材料學(xué)院樊自田教授和課題組成員對(duì)此給出了答案，他們主持的項(xiàng)目“基于水玻璃砂和消失模的綠色鑄造技術(shù)開(kāi)發(fā)及應(yīng)用”榮獲2009年湖北省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。
　　解決水玻璃舊砂再生難題“水玻璃砂和消失模鑄造，其實(shí)是兩個(gè)沒(méi)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?xiàng)目的名稱(chēng)。
　　國(guó)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(fèi)和堿性污染。為了實(shí)現(xiàn)水玻璃舊砂循環(huán)利用，項(xiàng)目組努力探索水玻璃舊砂的再生回用技術(shù)。
　　經(jīng)過(guò)多年研究，項(xiàng)目組提出了水玻璃砂“干法回用、濕法再生”最佳方案，通過(guò)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(xiàng)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?xún)?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(qiáng)度高、舊砂再生性好等優(yōu)點(diǎn)。
　　在解決水玻璃舊砂再生難題、實(shí)現(xiàn)基于水玻璃砂綠色鑄造技術(shù)研究的同時(shí)，項(xiàng)目組開(kāi)展了無(wú)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(wú)需粘結(jié)劑，將散砂通過(guò)振動(dòng)方式緊實(shí)，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(kāi)。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(guó)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(chēng)之為“特種消失模鑄造技術(shù)”。項(xiàng)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(xiàng)技術(shù)‘國(guó)產(chǎn)化’了，并且有所突破?！狈蕴锝忉屨f(shuō)。項(xiàng)目組采用真空低壓、壓力凝固、振動(dòng)凝固等方式，通過(guò)控制充型壓力提高鎂鋁合金消失模鑄件的成形能力，在國(guó)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(lái)雙重效益“基于水玻璃砂和消失模的綠色鑄造技術(shù)開(kāi)發(fā)及應(yīng)用”項(xiàng)目已授權(quán)10余項(xiàng)發(fā)明專(zhuān)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(jí)生產(chǎn)線20余條，研究成果受到用戶好評(píng)，給企業(yè)帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)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(dá)80～90%。該系統(tǒng)在國(guó)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(guó)建立了首個(gè)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(wèn)題。
　　根據(jù)該項(xiàng)目技術(shù)，研制了國(guó)內(nèi)首臺(tái)消失模鑄造尾氣凈化裝置，開(kāi)發(fā)了消失模鑄造模具快速制造成套技術(shù)，突破了我國(guó)復(fù)雜消失模鑄造模具依賴(lài)進(jìn)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(chóng)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)。”樊自田對(duì)綠色鑄造滿懷信心。