一、項目名稱：鑄造水玻璃舊砂再生成套技術及其應用
二、提名推薦獎種：福建省科學技術進步獎
三、提名推薦單位：三明市科學技術局
四、項目簡介：
鑄造是我國機械制造業的重要基礎技術領域。砂型鑄造是鑄造工藝的主要方法，占整個鑄件生產的70%以上，水玻璃砂因其具有無毒無味、流動性好、強度高、成本低等優點被廣泛應用于鑄鋼、鑄鐵件中。我國每年鑄造生產所產生的廢舊水玻璃砂達數千萬噸。水玻璃廢砂的遺棄不僅是對資源的極大浪費，也會對環境帶來巨大的污染。如何解決水玻璃廢砂的再生一直是鑄造工作者關注的問題。
本項目依托《國家發改委資源節約循環利用重點工程2016年中央預算內投資項目》（發改辦環資[2016]663號，明發改區域[2016]217號），開展“鑄造水玻璃廢砂再生成套技術及其應用”研究，自主開發出CMFC-SFZS001酯硬化水玻璃砂再生系統成套設備，實施了鑄造水玻璃廢舊砂再生循環加工，推廣了再生成套裝備應用，延展研制出再生砂系列建材產品。本項目形成自主知識產權及品牌，授權發明專利5件，實用新型專利21件，制定了相關標準，并經中國機械工業聯合會鑒定達到國內領先水平，被福建省工信廳認定為國內首套重大裝備。
項目基于濕法聯合再生工藝，構建鑄造用水玻璃舊砂濕法成套裝備系統，發明了鑄造用水玻璃舊砂用高效精細分選技術；基于鑄造水玻璃再生砂再利用原理，發明了以再生回收的鑄造廢棄石英砂為原料制備陶瓷彩砂的方法，發明了以再生回收的鑄造廢棄石英砂為原料制備彈性質感涂料的方法，發明了以再生回收的鑄造廢棄石英砂為原料制備外墻顆粒型質感涂料的方法，發明以彩砂為主要原料的真石漆乳液攪拌技術及制備方法。經本項目研制的成套設備生產的水玻璃再生砂，各項質量參數均恢復到新砂水平，部分技術指標如殼型強度、熱穩定性、含泥量等指標優于新砂。同時廢棄砂再生過程中不產生廢氣，污水可凈化循環利用，且不產生有害固體廢棄物，解決了水玻璃鑄造廢棄砂造成的環境問題。該成套設備實現廢棄鑄造水玻璃舊砂回收率達95%，氧化鈉去除率≥99.5%，日處理能力418噸，是國內同行業中工藝最成熟、技術最先進、專利配套最完整的酯硬化水玻璃砂再生系統成套設備。
目前，隨著我國機械行業的快速發展以及國家對節能減排工作的重視程度越來越高，減少能源消耗、做好環境保護已經成為制造業關注的重點。因此開發高效的酯硬化水玻璃砂再生新技術與裝備,解決水玻璃廢棄砂再生難題，實現水玻璃廢棄砂的完全再生回用，減少硅砂資源的開采，實現水玻璃廢砂的資源再利用，對碳中和碳達峰與綠色制造的可持續發展具有重要意義。
五、主要完成單位：中機鑄材科技（福建）有限公司、三棵樹涂料股份有限公司、福建一建集團有限公司、鄭州煤機格林材料科技有限公司、機械科學研究總院海西（福建）分院有限公司
六、主要完成人及其貢獻：
姓名 | 占穩 |
排名 | 1 |
技術職稱 | 正高級工程師 |
工作單位 | 機械科學研究總院海西（福建）分院有限公司 |
完成單位 | 中機鑄材科技（福建）有限公司、三棵樹涂料股份有限公司、福建一建集團有限公司、鄭州煤機格林材料科技有限公司、機械科學研究總院海西（福建）分院有限公司 |
對本項目主要技術貢獻 | 項目主要技術負責人，主持鑄造水玻璃舊砂再生成套技術及其應用項目的研究工作，完成了酯硬化水玻璃砂再生系統成套設備的開發，完成了落砂處理系統、污水處理技術等工藝的開發，完成了以彩砂為主要原料的真石漆乳液攪拌技術的開發。其對主要技術創新點的第1、2點做出了創造性貢獻。本人在該項目中的工作量占本人工作總量的60%。 |
姓名 | 程金龍 |
排名 | 2 |
技術職稱 | 工程師 |
工作單位 | 三棵樹涂料股份有限公司 |
完成單位 | 中機鑄材科技（福建）有限公司、三棵樹涂料股份有限公司、福建一建集團有限公司、鄭州煤機格林材料科技有限公司、機械科學研究總院海西（福建）分院有限公司、 |
對本項目主要技術貢獻 | 項目主要技術負責人，完成了鑄造水玻璃舊砂再生應用技術的研究工作，發明了雙向高附著力的水性外墻底漆涂料的制備方法。其對主要技術創新點的第2點做出了創造性貢獻。本人在該項目中的工作量占本人工作總量的60%。 |
姓名 | 林忠東 |
排名 | 3 |
技術職稱 | 高級工程師 |
工作單位 | 福建一建集團有限公司 |
完成單位 | 中機鑄材科技（福建）有限公司、三棵樹涂料股份有限公司、福建一建集團有限公司、鄭州煤機格林材料科技有限公司、機械科學研究總院海西（福建）分院有限公司 |
對本項目主要技術貢獻 | 項目主要技術負責人。完成了鑄造水玻璃舊砂再生應用技術的研究工作，負責檢驗以再生砂為原料生產的真石漆等涂料在建筑過程中的實際應用效果，開發了一種防震攪拌方法法。其對主要技術創新點的第2點做出了創造性貢獻。本人在該項目中的工作量占本人工作總量的60%。 |
姓名 | 馮來慶 |
排名 | 4 |
技術職稱 | 高級工程師 |
工作單位 | 鄭州煤機格林材料科技有限公司 |
完成單位 | 中機鑄材科技（福建）有限公司、三棵樹涂料股份有限公司、福建一建集團有限公司、鄭州煤機格林材料科技有限公司、機械科學研究總院海西（福建）分院有限公司 |
對本項目主要技術貢獻 | 項目主要技術負責人，完成了鑄造水玻璃舊砂再生應用技術的研究工作，探究了再生砂在液壓支架鑄件上的應用。其對主要技術創新點的第2點做出了創造性貢獻。本人在該項目中的工作量占本人工作總量的60%。 |
姓名 | 肖旺釧 |
排名 | 5 |
技術職稱 | 正高級工程師 |
工作單位 | 中機鑄材科技（福建）有限公司 |
完成單位 | 中機鑄材科技（福建）有限公司、三棵樹涂料股份有限公司、福建一建集團有限公司、鄭州煤機格林材料科技有限公司、機械科學研究總院海西（福建）分院有限公司 |
對本項目主要技術貢獻 | 項目主要技術負責人，完成了鑄造水玻璃舊砂再生應用技術的研究工作，發明了以再生回收的鑄造廢棄石英砂為原料制備陶瓷彩砂的方法。其對主要技術創新點的第2點做出了創造性貢獻。本人在該項目中的工作量占本人工作總量的70%。 |
姓名 | 張于濤 |
排名 | 6 |
技術職稱 | 工程師 |
工作單位 | 中機鑄材科技（福建）有限公司 |
完成單位 | 中機鑄材科技（福建）有限公司、三棵樹涂料股份有限公司、福建一建集團有限公司、鄭州煤機格林材料科技有限公司、機械科學研究總院海西（福建）分院有限公司 |
對本項目主要技術貢獻 | 項目主要負責人，參與鑄造水玻璃舊砂再生成套技術及其應用項目的研究工作，完成了酯硬化水玻璃砂再生系統成套設備的開發工作，并作為項目主要負責人，完成了該項目的成果鑒定工作。其對主要技術創新點的第1點做出了創造性貢獻。本人在該項目中的工作量占本人工作總量的50%。 |
七、代表性論文專著目錄：
刊名 | 論文（專著）名稱 | 發表時間 | 作者 |
煤礦機械 | 酯硬化自硬砂在液壓支架鑄件上的應用 | 2021-08 | 馮來慶、馬治權、劉佩芳、李臣陽 |
八、主要知識產權證明目錄：
知識產權類別 | 知識產權具體名稱 | 授權號 | 權利人 |
發明專利 | 鑄造水玻璃舊砂回收用高效精細分選裝置 | 201410046372.8 | 1.中機鑄材科技（福建）有限公司 |
發明專利 | 以再生回收的鑄造廢棄石英砂為原料制備陶瓷彩砂的方法 | 201710239922.1 | 1.中機鑄材科技（福建）有限公司 |
發明專利 | 一種外墻顆粒型質感涂料及其制備方法 | 201510573714.6 | 2.三棵樹涂料股份有限公司 |
發明專利 | 一種雙向高附著力的水性外墻底漆涂料其制備方法 | 202010736893.1 | 2.三棵樹涂料股份有限公司 |
發明專利 | 一種柔性真石漆及其制備方法 | 201510961325.0 | 2.三棵樹涂料股份有限公司 |
實用新型專利 | 一種用于鑄造廢沙處理的二級濕法擦洗機 | 202120166157.7 | 1.中機鑄材科技（福建）有限公司 |
實用新型專利 | 一種鑄造水玻璃舊砂回收用雙螺旋清洗裝置 | 202120166079.0 | 1.中機鑄材科技（福建）有限公司 |
實用新型專利 | 一種用于鑄造廢沙回收的污水處理沉砂罐 | 202120164428.5 | 1.中機鑄材科技（福建）有限公司 |
實用新型專利 | 一種建筑施工用減震攪拌機 | 201820545930.9 | 3.福建一建集團有限公司
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實用新型專利 | 一種再生砂原料的自動分級裝置 | 201620310270.7 | 5.機械科學研究總院海西（福建）分院有限公司 |
九、推廣應用情況：
本項目成果已在三棵樹涂料股份有限公司、福建一建集團有限公司、鄭州煤機格林材料科技有限公司等企業推廣，具統計2019年-2021年期間累計新增銷售額540195萬元，新增利潤178030萬元，新增稅收45039萬元，具有顯著的經濟效益。
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