本发明铸造用水玻璃粘结剂及磁化装置所属技术领域为铸造用型芯粘结剂。 水玻璃粘结剂从五十年代起已被世界各国用于生产铸型（芯），虽然普遍应用，但水玻璃砂溃散性差，铸件清理困难阻碍了它的发展，世界各国铸造工作者，研究了各种解决办法，主要途径如下：
1、附加物法：a、添加有机物，特别是高分子物质，在高温下发生燃烧，本身重量减少，它防止了粘结剂的烧结，因此改善了溃散性，但是它使砂芯放置后的常温强度降低，铸型耐火度下降，成为产生气孔缺陷的原因，故加入量受到限制，亦影响了溃散性的改善。b、无机附加物，多为粉状材料，比表面积大，表面稳定性不好，但对型（芯）砂的溃散性有利。
2、化学改性处理：Trasw of AFS 1981，VO189报导了英国Foseco公司研制的SOLOSiL系列改性水玻璃，使用氢化淀粉及碱溶性酚醛树脂等碳水化合物溶解于水玻璃中，提高粘结强度，降低水玻璃加入量约30-40%（比普通CO2水玻璃砂），使用于中小铸件上，对改善溃散性有明显效果。
3、物理改性处理：48届国际铸造论文《铸造》1991、7及《苏联铸造生产》1971、1介绍了水玻璃通过磁化处理或超声波处理，能明显的消除水玻璃老化现象，可提高水玻璃强度30%以上，从而可减少水玻璃加入量使铸型（芯）砂溃散性改善。但是，处理后的水玻璃放置一段时间后，仍恢复原状态，这一现象称为强度衰变。
本发明技术是为了提高水玻璃粘结性能，减少水玻璃加入量以及强度的衰退现象，从而使水玻璃砂具有优良的溃散性，提高铸件质量，本发明以先进的化学改性和物理改性相结合的方法实现上述发明的目的。
本发明的内容：
一、化学改性
1、净化：将普通水玻璃进行净化处理，即通过自然沉淀或水玻璃进行过滤处理，控制杂质含量＜0.8%，最好是0.2-0.3%，水玻璃模数M＝2.4-2.8，相对密度d＝1.45-1.50。
2、螯合物的制备：
（1）、在65-70%的淀粉溶液中，加入0.05-5%的α淀粉酶，开启电动搅拌机，升温至30-70℃，淀粉出现膨化，70-80℃时出现糊化，继续搅拌至淀粉出现液化，则这一水解过程结束，最后升温到90-100℃，保温一小时杀菌。工艺流程为：淀粉液+淀粉酶→搅拌→加温膨化→糊化→水解→杀菌。
（2）、将上述水解淀粉在反应釜中进行加氢反应，加氢压力30-40大气压，催化剂为Ni-Cr，用量占水解淀粉1.5-2%，氢化温度120-150℃，液气比为10∶1-14∶1。
（3）、将氢化后的水解淀粉，加入5-7%的七水硼酸钠，开动搅拌，升温至90-100℃，保温20-30分钟，然后进行真空脱水，控制固体含量为60-70%。
（4）、将净化地水玻璃80-85份加入容器中，开启搅拌，升温至40-50℃，保温30分钟，放料进入贮存罐中。
二、物理改性：经过化学改性的水玻璃，流经置放于磁场中的铜管（或胶皮管），在磁场中循环30-60min，使老化的水玻璃解聚。磁场最佳磁场强度≥7500高斯，水玻璃磁化装置如附图1所示。
附图1是水玻璃磁化装置示意图。图中1、3、15、16为截止阀，2为水玻璃贮罐，容量300升;4为三相交流电机，功率1kw，转速1400转/分;5为齿轮泵，流量为50升/分，转速1400转/分;6、7为线圈，丝径φ1.5mm，匝数为6000;8为铁芯（工业纯铁），直径φ80mm;9、10为永磁铁，表面磁场强度为3000高斯;11为整流器（自制）;12、13为导线;14为调压器，功率3kw，输入电压220V，输出是压0-250V;17为工作管路。
1、首先用导线将11与6、7相联，然后再将11用导线与14输出端相联。
2、将14输入端与220V电源相接，闭合11的开关，这时在8的空隙间即可获得一稳定的电磁场。通过14可调节通过6、7的电流，这样空隙磁场即可做到均衡可调。由于芯铁的磁饱和性低，磁场强度最高可达5000高斯，此强度磁化的水玻璃效果不好，需在铁芯两端增加9、10永磁铁，使空隙磁场强度达到及超过7500高斯。
3、打开阀门1，关闭阀门3、15、16，使未磁化的水玻璃注满2，然后闭阀门1。
4、启动电机4，同时打开阀门3、16，齿轮泵5将未磁化的水玻璃送过空隙磁场，使水玻璃磁化。由于水玻璃只经过一次磁场达不到理想的磁化效果，故需经过30-60分钟的循环处理。
5、关闭阀门16，打开阀门15。磁化好的水玻璃在5的作用下，输送到造型现场，供造型制芯使用。
本发明的优点是采用化学改性和物理改性制备的新型自硬水玻璃粘结剂，用乙二醇醋酸酯作硬化剂，提高水玻璃粘结强度30%以上，即可减少铸型（芯）水玻璃用量30-40%，铸型（芯）在贮存期内强度不下降，解决了磁化处理后水玻璃砂强度的衰退现象，改善了水玻璃砂的工艺性能和溃散性，减少了铸件的清理工时，为水玻璃旧砂的再生和回用创造了条件，其工艺性能对比见表1。其抗湿性优良，见表2。
表1 混合料工艺性能对比
表2 混合料抗湿性能对比
三、本发明的最佳配方实施例
1、将氢化淀粉硼螯合物15份与85份模数M＝2.45的水玻璃混合，在磁场强度为5500高斯下处理20min，然后配砂：
硅砂（0.30-0.150mm粒度，SiO2≥95%） 100
上述处理的水玻璃 3.0
乙二醇醋酸酯 0.30
2、将氢化淀粉硼螯合物20份与80份模数M＝2.55的水玻璃混合，在磁场强度为6500高斯下处理30min，然后配砂：
硅砂（0.30-0.150mm粒度，SiO2≥95%） 100
上述处理的水玻璃 3.0
乙二醇醋酸酯 0.30
3、将氢化淀粉硼螯合物20份与80份模数M＝2.65，相对密度d＝1.45的水玻璃在磁场强度为7500高斯下处理30min，然后配砂：
精选硅砂（SiO2≥95%，
粒度0.30-0.150mm） 100
上述处理的水玻璃 2.5
乙二醇醋酸酯 0.25