知识篇：铸造用硅砂，你不知道的都在这里
沙子，在我们的日常生活中司空见惯，各种高大的建筑物，都离不开细小的沙子。可是，你知道沙子对制造业、对芯片制作乃至铸造行业有何重要作用吗？一粒沙里见世界。沙子，确实为我们打造了不同的世界。20世纪80年代，有三个人像沙子一样平凡，机缘巧合之下，他们都与沙结缘。但沙子不会永远平凡，就像沙子本身，其实一点也不简单。沙子能用来盖房子，王健林用最简单的砂石构建了庞大的商业帝国；沙子也可以用来做玻璃，曹德旺用一粒粒沙子把汽车玻璃产业做到世界第一；沙子还可以用来做芯片，任正非迎难而上，从沙子到芯片，势要搞出独属于我们的芯片。
很多人都不知道砂子是什么而误认为建筑用的全都是沙子。实际上，沙子在建筑中是和水泥搅拌混合做粘结剂使用，更主要用的是砂子。砂子，以石英颗粒为主，夹有少量岩屑与泥质的河、湖、海形成的碎屑沉积物，称天然硅砂。天然硅砂分为水洗砂、擦洗砂、精选（浮选）砂等，广泛用于建材、玻璃和铸造行业。晶圆是制造半导体芯片的基本材料，半导体集成电路最主要的原料是硅。王健林、曹德旺、任正非三人从一粒沙子的共同起点，走出了独特且成功的道路。沙子，平凡普通却富有力量。
铸造行业同样也离不开硅砂。根据原砂的矿物组成，铸造用砂分石英系砂和非石英系砂，其中，石英系砂用量最大，应用面最广。石英砂也称硅砂，有天然硅砂和人工硅砂两类。铸造天然硅砂是铸造过程中最基础、用量最大、也最重要的铸造用原辅材料。硅砂矿源在地壳表面储藏量大，开采方便且经济实用，国内外应用都很广泛。据统计，我国硅砂矿采选加工企业约300多家。目前我国铸件总量达到了近5000万吨，其中约70%采用砂型铸造工艺，而砂型铸造工艺造型的主要原材料就是硅砂。我国铸造行业新砂年用量约2000多万吨，而循环用砂量超过2亿吨。我国境内天然硅砂矿资源比较丰富，完全可满足国内铸造市场的需要。铸造生产对硅砂的品质（包括成分、角形系数、表面洁净度、含泥量、复用性、粒度与级配等技术指标）有很严格的要求，国家对铸造用硅砂也制定有相应的标准。一次次铸造工艺改革，提高了铸造用硅砂的生产工艺水平，也带动了生产设备的不断升级改造。擦洗设备、焙烧设备从无到有，结构日臻完善，生产效率不断提高，硅砂生产从半机械化，到目前实现了机械化和部分自动化，每条生产线的生产效率由20吨/小时，提高到了40～50吨/小时，年生产能力可达20万吨以上（北方每年只有6个月的生产期）。现阶段，无论从硅砂生产企业数量还是总产量上看，我国北方呈现出稳中有升趋势，南方则有明显下降；从供求总态势看，普通硅砂供大于求，优质硅砂有缺口，特别是高纯、超纯硅砂货紧价高，呈现出供不应求的局面。近年来，我国原砂生产企业的一个可喜变化是企业加大了技术改造的投入，并向综合性企业方向发展。生产品种日趋多样化，水洗砂、擦洗砂、精选砂、覆膜砂等已能完全满足我国铸造生产发展的需要。
随着铸件市场全球化的发展，铸造行业竞争日趋激烈，对铸件的优质、轻量、精细化提出了更高的要求，需要广泛采用各种近净型的精确成形新工艺，这对铸造用砂性能提出了更高的要求。同时也增加了硅砂的开采、加工和处理难度，特别是国家关于实现可持续发展对环境保护提出了越来越高的要求。选用优质硅砂，重视回收再生，综合利用优质资源是实现绿色铸造的最佳选择。未来，铸造砂企业应从以下几方面入手，合理开发利用优质天然硅砂资源：1.调整硅砂产业结构、加快产业转型升级。着力解决产业集中度偏低，生产企业数量多、规模小、产量低、无序开采和恶性竞争的“小散乱”现象；着力推动联合重组，实现产业现代化、集约化、规模化、标准化、生态化。2.加强天然硅砂行业标准体系建设，加快制定与市场需求相匹配的团体标准，围绕天然硅砂行业高性能、高质量发展要求，推动制定高品质硅砂标准。3.加强对砂源和硅砂生产企业的管理，建立行之有效的管理、监督机制，营造高水平的企业发展氛围，杜绝开采破坏植被和生态环境等问题。
下一页
相关技术交流
2023
03-24
微信公众号