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CO2硬化水玻璃砂工艺是从20世纪50年代引入我国的铸造生产的，由于优点较多，例如：无污染、成本低、硬化快、效率高、资源广等，因此，在我国很快得到了迅速推广。目前，我国80％以上的铸钢件、部分铸铁件和有色金属铸件都采用了这种工艺，铸造水玻璃的年用量可达上万吨。当时，主要采用的是CO2硬化的低模数水玻璃砂。这种工艺最突出的缺点是，低模数水玻璃型、芯砂强度低，导致水玻璃加入量多，抗湿性和溃散性差，铸件清砂困难、废品率高，旧砂不能再生回用，大量排放造成严重的环境污染。为了解决上述问题，我国铸造工作者作了大量的研究，主要是基于不降低水玻璃加入量的条件下，通过添加有机或无机附加物的办法，但是收效不大。 到20世纪90年代，由于人们对水玻璃的基本组成和“老化”现象本质的深入认识，开发了有机酯硬化的改性低模数水玻璃砂，它可将砂中的水玻璃加入量降低到2.0％～2.5％，对于解决低模数水玻璃砂溃散性差，旧砂不能再生回用，起了积极的作用。可是，酯硬化水玻璃砂也存在一定的缺点，如：改性水玻璃和有机酯固化剂等原材料的成本太高，型、芯砂的脆性较大，生产效率低和旧砂再生回用的设备投资大等问题，还未得到彻底的解决。 为了克服CO2硬化的低模数水玻璃砂尚存的问题，弥补酯硬化低模数水玻璃砂的不足，近年来国内外许多学者又进行了CO2硬化高模数水玻璃砂的试验研究。例如：1984年日本园清见等人研制的CO2硬化的硅酸钾系水玻璃砂，水玻璃的模数为3.0～3.7，，吹空气稀释的CO2混合气体硬化，浇注后型、芯砂的溃散性很好。1987年我国东北大学王兴琳等人和2002年俄罗斯等人都提出了解决高模数水玻璃砂硬化强度衰减及其存放性差等关键技术问题，它们的办法是，采用低浓度、大流量的CO2混合气硬化。美国专利US4121942也提出了用CO2—高模数水玻璃砂工艺时应解决的关键技术是：合理改变吹气制度和选择添加凝胶抑制剂。 高模数水玻璃的最大特点是Na2O含量低。M=3的水玻璃中Na2O含量仅为M=2.1的50％以下，所以，高模数水玻璃的生产成本低，其型、芯砂的耐热性高，抗湿性好，特别是其溃散性优异，旧砂再生回用容易。因此，开发高模数水玻璃砂是解决水