在大型铸钢厂的铸造工艺中,二氧化碳吹气硬化水玻璃型砂应用颇为广泛,而其对原材料有着特定要求。
原砂方面,粒度、粒形、含泥量、SiO₂含量都对混合料性能及铸件质量影响显著。一些工厂过于侧重原砂的SiO₂含量,将其控制在不小于97%,却忽视了含泥量的把控。通常,广泛采用的CO₂ - 钠水玻璃砂,多由纯净的人造(或天然)石英砂,加入4.5% - 8.0%的钠水玻璃配制。对于大型铸钢件砂型(芯),部分或全部采用镁砂、铬铁矿砂、橄榄石砂、锆砂等特种砂替代石英砂,更为有利。
水玻璃作为关键粘结剂,CO₂水玻璃砂常用中低模数水玻璃,模数在2.2 - 2.5,密度为1.44 - 1.56g/cm³。因季节不同,水玻璃模数也有差异,夏季宜用较低模数,冬季可用稍高模数。此外,为改善型砂某些性能,还会添加各类附加物。例如,为使水玻璃砂具备一定湿态强度和可塑性,以便脱模后再吹CO₂硬化,可加入1% - 3%的膨润土(质量分数)或3% - 6%的普通粘土砂(质量分数);为改善出砂性,有的型砂会加入1.5%的木屑(质量分数)或5%的石棉砂(质量分数)等。