铸造业是资源消耗大户和重要污染源。近年来，我国铸造业的快速发展带来了资源与环境问题。被视为铸造业主要污染之一的水玻璃旧砂，如何变成“新砂”再使用？我国作为世界第一铸造大国该如何实现绿色铸造？
　　材料学院樊自田教授和课题组成员对此给出了答案，他们主持的项目“基于水玻璃砂和消失模的绿色铸造技术开发及应用”荣获2009年湖北省科技进步一等奖。
　　解决水玻璃旧砂再生难题“水玻璃砂和消失模铸造，其实是两个没有直接联系的概念，但研究它们都是服务于绿色铸造这一主题。”樊自田如此解释该项目的名称。
　　国内铸钢业，主要采用以水玻璃为粘结剂的石英砂制作铸型，即水玻璃砂型。常用的CO2硬化水玻璃砂型浇注后的旧砂溃散性差，很难二次利用，往往被企业直接丢弃，造成资源浪费和碱性污染。为了实现水玻璃旧砂循环利用，项目组努力探索水玻璃旧砂的再生回用技术。
　　经过多年研究，项目组提出了水玻璃砂“干法回用、湿法再生”最佳方案，通过破碎、擦洗等手段将水玻璃旧砂高效再生回用。
　　能否改变水玻璃旧砂本身难以溃散的性质？项目组研发出DFH改性水玻璃粘结剂，将其中水玻璃的加入量从6%以上降至3%以内，水玻璃砂的性能随之改变，新的水玻璃砂工艺具有型砂强度高、旧砂再生性好等优点。
　　在解决水玻璃旧砂再生难题、实现基于水玻璃砂绿色铸造技术研究的同时，项目组开展了无粘结剂散砂造型的消失模铸造技术研究。
　　发明特种消失模铸造技术“消失模铸造技术”被认为是21世纪的绿色铸造技术。该技术无需粘结剂，将散砂通过振动方式紧实，把和铸件形状一样的泡沫模型包围固定，泡沫模型表面用一层特殊涂料隔开。金属液浇入后，在高温作用下泡沫模型被迅速汽化，金属液“取代”泡沫并凝固成铸件。铸造完成后，石英砂恢复散状，可直接再利用。
　　镁铝合金的消失模铸造技术，国内外均未成熟。樊自田将他们研发的镁铝合金消失模铸造技术称之为“特种消失模铸造技术”。项目组关于镁铝合金消失模铸造技术的研究成果走到了世界最前沿。“我们将这项技术‘国产化’了，并且有所突破。”樊自田解释说。项目组采用真空低压、压力凝固、振动凝固等方式，通过控制充型压力提高镁铝合金消失模铸件的成形能力，在国际上首次成功完成2.5mm厚镁合金复杂壳体铸件的消失模铸造成形。
　　绿色铸造带来双重效益“基于水玻璃砂和消失模的绿色铸造技术开发及应用”项目已授权10余项发明专利，系列成果在百余家企业获得应用，已建成年产千吨以上级生产线20余条，研究成果受到用户好评，给企业带来了巨大的经济和社会效益。
　　水玻璃旧砂中温加热—干法再生设备系统能使水玻璃旧砂的再生回用率达80～90%。该系统在国内外200余家企业的技术改造中得到采用。
　　在该技术支撑下，我国建立了首个水玻璃旧砂再生中心———宜兴市奥兴石英砂处置有限公司。该公司日再生水玻璃旧砂400余吨，解决了当地水玻璃旧砂大量废弃污染农田问题。
　　根据该项目技术，研制了国内首台消失模铸造尾气净化装置，开发了消失模铸造模具快速制造成套技术，突破了我国复杂消失模铸造模具依赖进口的局面。
　　“关于绿色铸造，我们正在尝试研究采取生物技术分解再生水玻璃旧砂。或许有一天，可以用细菌像吃虫子一样把附在石英砂上的废水玻璃‘吃’掉，将旧砂转变为有用物质。”樊自田对绿色铸造满怀信心。