目前，我国利用水玻璃砂型铸钢工艺用硅砂资源缺乏，难以满足大型水电、火力、核电、铁路摇枕、侧架、重机、泵阀等铸钢行业所需要的高质量、高精度、高性能铸件生产的需要，且水玻璃砂型铸造旧砂难以自然化解，就地排放将造成占用土地和环境污染等问题。因此，水玻璃，研发新技术与新装备，来解决铸钢水玻璃旧砂“清砂难”和“回收难”的问题。
钠水玻璃砂型的优点、硬化机理
吹C02硬化
C02与钠水玻璃中的水作用形成碳酸 ：
CO2 + H20---- 2H+ + C032-
产生的H+使表面钠水玻璃的pH值不断降低，并达到迅速硬化。
钠水玻璃同C02反应，消耗Na20，把凝胶化的水玻璃推到图的不稳定液体和凝胶区域(图区域11)。这种Si02凝胶含$i02高，并使砂芯和砂型建立强度。
C02是一种脱水能力相当强的气体，从砂粒周围流过，C02与粘结剂接触面积大，碱水玻璃，使钠水玻璃部分失水，因此，C02硬化既有钠水玻璃的物理脱水作用，也有化学反应，两种机理难以截然分开，通常其粘结是两种作用的结果。(哪一种作用占主导地位?)
采用C02法硬化，有人认为仅发挥了钠水玻璃粘结性能的10％，：因此不得不把砂中钠水玻璃加入量提高到6％-7％(质量分数)。图所示为C02硬化后包裹在砂粒表面的钠水玻璃膜的结构模型，膜由两层组成，表层Ι的主要成分是硅酸胶体以及Na2C03和NaHC03结晶(粉化即白霜)，里层Ⅱ的主要成分是尚未反应的硅酸钠胶体。
B)有机酯液态硬化剂
酯促使钠水玻璃砂硬化建立强度分两阶段，酯使钠水玻璃胶凝化，产生强度；最终强度来自硅酸钠脱水。用酯硬化时，酯在钠水玻璃中进行水解生成有机酸和醇，有机酸提供氢离子，其反应通式是
RCOOR’+H2O-------RCOOH+R’OH
RCOO-与钠水玻璃电离的钠离子Na+发生皂化反应，生成脂肪酸钠；H+与钠水玻璃的OH-结合，均有利于酯的进一步水解和使钠水玻璃析出硅酸溶胶，并促使朝着生成大的凝聚的硅酸分子方向移动，当它在三维空间任意生长时，就形成凝胶，这就导致钠水玻璃硬化。
(3)不同硬化方法所得钠水玻璃砂的强度是不同的。
其原因为：
①所得到的粘结剂膜组织的密度和有序性排列不同，因而影响强度的大小，水玻璃厂，其顺序为加热硬化、酯硬化、铬铁渣硬化、CO2硬化，相应的粘结膜的内聚强度为41MPa、29.8MPa、20.5MPa、14.9MPa；
②所得钠水玻璃的凝胶胶粒大小明显不同，C02硬化的胶粒直径为0.2—0.48μm，酯硬化的为0.07-0.18μm，真空硬化的为0.06-0.16μm，加热硬化的只有0.035-0.04μm，因而强度会明显不同。
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