鑄造工藝的由來十分悠久，是 人們掌握時間較為久遠且廣泛應用于人們生產生活的一種金屬成型工藝，距今己有4000多年的歷史。利用鑄造生產可獲得許多機械產品的毛坯，是 機械產品毛坯生產的主要方法之一，也是 機械工業中重要的基礎工藝。隨著經濟的迅速發展，2015年我國鑄件生產量超過4560萬噸，生產的鑄件應用于各個行業、各類設備，其中機床、汽車、重型機械、水電設備等鑄件占鑄件總重量的85%，鑄造技術和鑄造行業發展迅速，為各個行業的發展起到基礎支持作用，奠定了鑄造生產在國民經濟中的重要位置。
砂型鑄造是 鑄造工藝的主要方法之一，它占整個鑄件產量的80%~90%。在鑄造生產過程中， 全自動造型機造型、造芯用的原輔材料等鑄造造型材料是 鑄造造型、造芯工藝的基礎。鑄造造型材料的品質十分重要，它是 鑄件質量好壞的主要影響因素，使用粘土砂鑄造生產時，由于型砂品質欠佳導致的報廢率超過其總廢品率的一半。鑄造型砂的鑄造性能欠佳或使用方式不合常規往往直接影響鑄件的表面質量，也可能會造成氣孔、砂眼、粘砂、夾砂等一些常見的缺陷。砂型鑄造中造型材料的使用同時也造成了廢砂、粉塵、煤粉等一些列環境污染問題。據有關統計，采用砂型鑄造時，生產每噸鑄件至少損耗0.8~1噸的新砂，我國每年新砂的耗損量超過1千萬噸，同時將產生大量的廢砂，不僅如此，砂處理過程中產生的大量灰塵，高溫澆注過程中有機物受熱的分解等都是 鑄造生產污染的源頭，也是 當前造型材料面對的瓶頸。所以， 全自動造型線造型材料的發展與進步往往可以帶來鑄造工藝的革新，換句話說，鑄造工藝的發展與造型材料的變革緊密相關。造型材料對于鑄件品質、資源消耗、勞動時間和環境都有十分重要的影響。造型材料的科技水平，往往能體現一個國家鑄造工業的發達程度。
當前國內外普遍使用的砂型鑄造造型材料中，采用煤粉粘土砂造型占據主要地位。在我國，90%以上的鑄造生產都是 采用煤粉粘土砂。在鑄造型砂中加入4~8%左右的黑色煤粉，可以明顯的降低鑄件表面的粗糙度，有效的改善鑄件的表面質量。煤粉粘土砂能改善鑄件表面質量的機理較為復雜，簡單的說，在金屬液澆注過程中，由于煤粉是 有機物，受熱會產生具有還原性的氣體保護層，并且有效的預防和減少高溫液體與空氣接觸發生反應，同時還原金屬液表面，可以避免鑄型表層砂粒與金屬物發生化學反應，并阻止金屬液向砂隙間滲透，有效的防止鑄件發生化學粘砂及夾渣等鑄造缺陷。高溫時煤粉會裂解，并在型砂與鐵液之間形成一層具有光澤的碳，被稱為“光亮碳”，光亮碳附著在鑄型表層，且表面光滑，這樣金屬液就能具有良好的流動性，提高金屬液的充型能力。煤粉在高溫時通過形成焦渣，鐵液不能潤濕型砂，同時型砂界面上會發生液相膨脹，鐵液不易滲透到砂粒間的空隙中，有利于預防和減少機械粘砂。但是 ，在鑄造型砂中添加的煤粉是 鑄造生產中造成黑色污染的重要原因。由于煤粉粘土砂造型耗費了大量的煤碳資源，環境污染十分嚴重，高溫澆注時煤粉發生燃燒，同時產生CO、H2等許多有毒或易燃氣體，鑄造生產車間環境十分惡劣。故煤粉粘土砂鑄造工藝己不符合當前綠色環保的工業發展要求。當下鑄造工業的發展和需求，以及國家乃至國際的節能減排的環保政策迫切需求一種新的砂型鑄造工藝。所以造型材料的綠色化亟待解決，使用無污染的先進造型材料、采用低能耗的鑄造工藝以實現砂型鑄造的綠色環保，最終實現綠色鑄造。
國外鑄造行業在進行鑄造生產的同時也具有較強的環境保護意識。由于環境保護法規要求越來越嚴格，美國、德國、日本等發達國家對于環境保護十分重視，在發展經濟的同時，對環境保護工程的建設也投入了大量的人力、物力及資金。首先，美國、德國等鑄造技術較為先進的發達國家的鑄造企業一般使用中頻感應電爐熔煉金屬，但有時為了利用熔煉排放中煙氣里的物理熱和化學潛熱，減少能耗，熱風水冷沖天爐也會在特殊情況下被一定程度的使用，這在一定程度上改善了一般沖天爐的熔煉條件。其次，利用排煙回再燃燒的方式提高爐溫，這不僅可以減少冶金時焦炭的燃燒，同時可以減少有害氣體的排放。熔煉合金時，普遍使用鑄造專用焦炭，并在升溫前進行爐料預凈化，可以減少污染的排放。 鑄造造型線型砂造型時，采用噪音較小的靜壓氣沖造型機和擠壓造型機，有效的降低了噪音污染和造型成本。同時制芯工藝也發展迅速，為節約時間成本，提高效率，一般采用樹脂砂制芯，隨著制芯機械的現代化，利用機器人搬運砂芯以及用冷芯制芯機制芯，可實現生產車間的自動運行。機械化和半自動化的澆注工序，有效的改善了勞動條件，避免人工澆注時受到烘烤，降低了人工成本。在型砂處理過程中基本采用封閉運行，避免型砂排放大量煙塵。在廢砂處理過程中，往往采用舊砂再生技術，并經過一些特殊處理，使得砂型鑄造中產生的廢砂、廢渣、煙塵等四廢的排放量遠遠低于我國，據有關統計，我國每生產一噸鑄件所排放的四廢污染是 一些鑄造工業發達國家四廢污染排放量的10倍。與此同時，隨著殼型、消失模等一些較為先進的鑄造成型技術的不斷發展與廣泛應用，給鑄造工業的節能環保帶來了前所未有的進步和突破，這些新興鑄造成型技術與傳統砂型鑄造相比，在很大程度上改善了傳統砂型鑄造的鑄造環境。在一些清潔化生產意識較強的鑄造企業中，設計者將運輸機以及斗式提升機較好的封閉起來，可以縮短回砂路程，節約電能。此外鑄造設備也日益環保化，通過配置密閉吸塵罩、標明規定的通風量，在生產細節中減少煙塵的排放，提升鑄造生產的環保化。另外，在鑄造廠房周圍種植樹木，降低污染也是 一種十分切實有效的手段。
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