11月26日，邯郸悦欣新材料科技有限公司技术人员对高纯人工硅砂进行配比检查。 河北日报记者 陈正摄
11月26日，在邯郸悦欣新材料科技有限公司实验室，黄褐色、乳白色等不同颜色的小砂粒分门别类摆放，科研人员正在使用专业设备对成品进行含硅、含泥、型砂透气性等性能检测。
“这些就是人工硅砂，是将大块高纯硅石打碎、研磨、整形后获得的高端整形级配人工硅砂。”该公司副总经理韩志刚说，在今年10月召开的第75届世界铸造会议上，该公司生产的“40/70铸造用高端整形级配人工硅砂”获得2024全球铸造行业创新技术与产品荣誉称号。
一粒小小砂石靠什么赢得了国际大奖？
“凭的是我们独创的‘整形’技术。”韩志刚解释，硅砂是铸造行业的重要原材料，因人工硅砂存在强度低、流动性差、破碎率高等缺陷，在铸造行业高端造型领域，过去只能使用天然高硅砂，耗材占到成本一半以上，人工硅砂技术突破成为亟需。
2021年，邯郸悦欣新材料科技有限公司联合清华大学、河北工程大学、沈阳铸造研究所等十余家高校和科研机构，成立项目组专门研发铸造用高端整形级配人工硅砂。“我们通过技术创新，将高纯硅石碎裂成砂粒，再将不规则的砂粒研磨成球形，增大砂粒面积，以更好吸附涂料和黏结剂，提高型砂强度和稳定性。”韩志刚说。
在公司生产车间，记者看到一块块篮球大小的灰白色石块被送上传输带，在破碎机下碎裂成小石子，再被碾压成细砂粒……“小砂粒的变身要经过破碎、粗筛、除铁、整形、烘焙、精筛等十余道工艺。”韩志刚说着，递给记者一把成品硅砂，记者看到，硅砂颗粒比小米粒略小，捻在手中，温润圆滑。
做好一粒砂并不容易。该公司董事长陈杰介绍，人工硅砂研制过程中，项目组历时两年，经过了7万余次实验，先后攻克硅石资源甄别、研磨整形、级配管控、粉尘去除等数十道工艺难点，最终才制成最接近“球形”的硅砂。
去年8月，用于覆膜砂、黏土砂造型工艺的人工硅砂首创成功。11月，砂芯用砂和3D打印砂研发取得突破，粒形优于天然高硅砂，且可实现低成本产业化生产，改变了铸造行业天然高硅砂“粒砂难求”的局面。
“根据粒形大小不同，目前高端整形级配人工硅砂市场售价每吨400元至1000元不等，去年全国仅铸钢用硅砂用量就超过600万吨，具有广阔的市场前景。”该公司董事长陈杰说，明年在复兴区投建新的生产线，将铸造用高端整形级配人工硅砂产能提升至100万吨，填补华北地区铸造企业天然高硅砂市场需求。（河北日报记者 陈正）
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