宝珠砂的特点及碱酚醛宝珠砂的性能:
　　宝珠砂是由洛阳凯林铸材有限公司于上世纪90年代末研制开发的新型优良铸造砂，其主要化学成分为Al2O3和SiO2，主要矿物相为刚玉和莫来石。
　　宝珠砂的制造方法是：选取优良铝矾土原料，置于电弧炉中熔融，当熔融液自炉中流出时，用压缩空气流将其吹散，冷却后*球形或接近于球形的颗粒，表面光滑。宝珠砂的粒形为球形或接近于球形，颜色为黑棕色。粒径在0.053～3.35mm（270～6目），客户可根据自己的工艺要求，对粒度分布情况作具体规定。
　　由于宝珠砂具有以上优异的理化性能，使其相对于硅砂和其他特种铸造砂有明显的铸造性能优势：
　　1、粒型呈球形，表面光洁，在同样的强度要求下，可比使用硅砂时减少树脂用量30~40%，同时大大减小了型\芯砂发气量；
　　2、耐火度较高，且呈中性，可适用于各类铸造合金，包括不锈钢、锰钢、铬钢的铸造；
　　3、流动性好，易于填充，可以制作形状十分复杂，局部截面积小的砂芯；
　　4、强度高、破碎率低，耐用性和再生回收率高，再生回收率高达98%；
　　5、宝珠砂膨胀系数低，减少产生砂子（膨胀）造成的脉纹等铸造缺陷；
　　6、环保优势：产生铸造垃圾（废砂）少，废气少，被誉为21世纪的绿色铸造材料；
　　7、宝珠砂还具有型芯砂导热率高、透气性好，浇注后溃散性好等优点。
　　为了验证宝珠砂在碱酚醛树脂自硬砂应用中的特点，洛阳凯林铸材有限公司和山东某铸钢厂一起进行了实验室试验。
　　试验结果分析
　　a）在树脂加入量降低40%的情况下，15分钟抗压强度提高24%，40分钟抗压强度提高31%。终强度提高39%，在相同强度条件下，树脂加入量减少45~50%；
　　b）与新砂对比，砂子发气量降低32%，大致与树脂加入量的比例相当；
　　c）山东再生旧砂混合料发气量高达33.9ml/g，表明再生效果差，残留树脂较多；
　　d）根据抗压标准试样的重量推算，每立方米宝珠砂混合料的重量较石英砂混合料重约30%。
　　三、宝珠砂在碱性酚醛树脂自硬砂中的应用情况
　　1、宝珠砂在碱性酚醛树脂自硬砂中的应用实例
　　在洛阳凯林铸材有限公司与相关铸造厂商的共同努力和有效配合下，近十年来，国内十余家大中型的铸钢厂成功使用宝珠砂碱酚醛树脂自硬砂稳定生产出高品质的铸钢件，其中有新建的铸钢厂，也有通过技术改造实施宝珠砂碱酚醛自硬砂工艺的工厂。比较有代表性的铸造厂有：韩国三荣（SAMYOUNGM-TEK）、大连DSD（大连三荣斗山金属制品有限公司）、无锡工装阀门铸造有限公司、安徽海螺川崎装备制造有限公司、小松（山东）工程机械有限公司、韶关铸锻机械设备有限公司等等。
　　a）韩国三荣（SAMYOUNGM-TEK），一次性装备宝珠砂1200吨，年铸钢件产量30000吨。主要以船用和桥梁用铸钢件为主，较大铸件约30吨，材质为高合金铸钢和碳钢。使用宝珠砂的粒度为AFS65。
　　b）大连三荣斗山金属制品有限公司(DSD)成立于2005年7月，系韩国三荣m-tek株式会社和韩国斗山发动机株式会社共同出资成立的外资企业。主要生产产品为船舶柴油发动机部件、其他船舶专用配件、矿山机械铸钢件及桥梁、建筑等铸钢件，较大单件重量为20吨。造型工艺按韩国三荣公司规划，一次性装备900吨宝珠砂，年产量约为12000吨，铁砂比约4:1，采用日本新东再生设备，每月宝珠砂补充量为线上总砂量的3%左右。该厂的全线砂子全部更新一遍的周期大约是3年左右。根据其年产量和用砂量计算，每吨铸件的耗砂量约为32kg左右。
　　c）无锡工装阀门铸造有限公司，主要生产低碳钢和不锈钢的阀件，较大铸件重量2吨。产品主要出口日本。所用宝珠砂粒度为AFS55。图3为无锡工装阀门铸造有限公司使用宝珠砂造型制芯的照片。
　　d）芜湖海螺川崎装备制造有限公司以生产耐磨件为主，主要材质有不锈钢、锰钢、高铬铸铁等等。使用宝珠砂的粒度为AFS65。
　　e）小松（山东）工程机械有限公司，主要生产工程机械及其配件，铸件材质有碳钢、锰钢及合金铸钢，使用宝珠砂粒度为AFS65。
　　f）韶关铸锻机械设备有限公司主要生产5吨以下的碳钢件、合金铸钢件。宝珠砂粒度AFS40。
　　(注：由于关系到使用企业的技术保密,具体技术参数无法提供，请谅解.)
　　2、宝珠砂在碱性酚醛树脂自硬砂中应用的有关技术问题
　　a）关于宝珠砂的化学成分
　　宝珠砂的主要化学成为Al2O3和SiO2，同时还含有TiO2、Fe2O3、Na2O、K2O等，其中Fe2O3、Na2O、K2O等成分显著降低宝珠砂的耐火度和强度、耐用性，是需要限制的组分。Al2O3作为宝珠砂的较主要成分，其含量越高，宝珠砂的综合性能越好，同时随着Al2O3含量的提高，以上有害成分也相应减少。根据几年来各铸造厂的使用实践，用于碱性酚醛树脂自硬砂的宝珠砂Al2O3较好在75%以上。
　　b）关于宝珠砂的粒度
　　国内使用硅砂碱酚醛树脂自硬砂时，一般采用40/70目（AFS30~40）的高硅石英砂。由于石英砂粒形为多角形，有相互镶嵌的作用，同时普遍采用面背砂工艺，不论是抗压强度还是表面质量尚可以满足要求。但对于宝珠砂来说，由于粒形太圆，表面光滑，如采用与硅砂相近的粒度，会造成湿强度低甚至砂型蠕变的问题。实践证明需要粒度更细，分布更广泛的粒度配级。值得注意的是，日韩等国的用户往往采用粒度低至AFS60~70的宝珠砂。（生产铸铁件时多采用AFS40左右的宝珠砂）。总之，在采用宝珠砂碱酚醛树脂自硬砂工艺时，应当采用粒度相对较细、分布较宽的原砂。当然，要根据具体零件的要求试验后选用不同粒度分布。
　　c）关于宝珠砂碱酚醛树脂自硬砂的再生
　　除了宝珠砂的优异性能使得碱性酚醛树脂自硬砂在铸钢件生产中取得快速发展外，旧砂再生技术的进步是该工艺迅速发展的又一关键因素。由于碱性酚醛树脂膜是韧性树脂膜，相对于呋喃自硬砂来说，旧砂再生十分困难，再生效率较低。多年来，旧砂再生方法从宏观上可以大体上归纳为湿法、热法和干法(机械法)。除机械再生之外，往往都是两种以上的联合再生法。人们在大量研究和实际应用中发现，酯硬化碱酚醛树脂砂是一种相对难以有效再生的自硬砂，其再生难度仅次于水玻璃砂，远难于呋喃树脂砂和Pep—set砂，其较明显的特点是再生砂砂型强度越来越低，以至于造成断型、塌型、难以起模，或造成铸件的冲砂粘砂、气孔等缺陷。经过长期的生产实践，机械再生逐渐成为碱酚醛树脂自硬砂再生的主流工艺。尤其是日本新东公司的加压摩擦再生效果明显，*越来越多的应用。前文列举的应用厂家无一例外地选用了新东的再生设备。其再生效果可达到每次再生可使旧砂灼烧减量（L.O.I.)降低35%左右。有厂家表示采用宝珠砂碱酚醛树脂自硬砂经新东再生设备再生后，再生砂灼烧减量（L.O.I.)可低至0.6%。这使其再生回用率大大提高，使用硅砂时可达到90%，使用宝珠砂可达96%以上，一般为98%左右。