Бентонит играет жизненно важную роль в смесях глины и песка, вызывая значительные изменения. Существуют два основных типа подготовленного бентонита: бентонит на основе натрия и кальциево-натриевый бентонит. Бентонит натрия, полученный из природных или искусственно изготовленных источников, пользуется популярностью в литейной промышленности из-за его заметной жесткости и высокой прочности на сжатие во влажном состоянии. Его хорошая пластичность эффективно предотвращает захват песка, образование рубцов, осыпание и разрушение песка в отливках. 

Кроме того, бентонит натрия легко поддается формованию и обладает высокой прочностью песка, что делает его идеальным для процессов ковки как в мокрых, так и в сухих формах в металлургической промышленности, а также предпочтительным выбором в качестве связующего для песка для прецизионного литья. Кальций-натриевый бентонит, приготовленный из кальциево-натриевого бентонита на природной основе, обычно используется в качестве связующего для песка для легких отливок, ценится за свою практичность и простоту очистки отливок от песка.

По сравнению с другими вяжущими бентонит демонстрирует отличную термостойкость. При нагревании до соответствующей температуры свободная вода из бентонита удаляется, сохраняя при этом определенную связывающую способность. Связующая способность бентонита может быть восстановлена только добавлением воды, а ее потеря также связана со степенью высыхания. Выделены три формы влаги в бентоните: свободная вода (адсорбированная на поверхности, удаляемая выше 100°С), связанная вода (удаляемая при 110°С, остающаяся после удаления свободной воды) и решетчатая вода (структурная вода, частично или полностью удаляется в очень высоких условиях). 

Различные типы бентонита обладают различной связующей способностью и температурной устойчивостью. Согласно результатам дифференциального термического анализа, природный натриевый бентонит обычно теряет эффективность при 638°С, а кальциевый - при 316°С. Температура разрушения искусственного натриевого бентонита, зависящая от стандартов активации, обычно ниже, чем у природного натриевого бентонита. В глинистом песке существуют два типа бентонита: высококачественный бентонит и инактивированный бентонит. Более высокое содержание инактивированного бентонита приводит к ухудшению свойств глинистого песка.

Когда натриевый бентонит нагревается ниже 600°C, его связывающая способность остается неизменной. Однако при температурах, превышающих 600°С, его связывающая способность резко снижается. При нагревании выше 700°С бентонит натрия практически полностью теряет связующую способность. Напротив, бентонит кальция постепенно теряет свою склеивающую способность, начиная с температуры выше 100°C, а повышенный нагрев еще больше ослабляет прочность склеивания. Способность натриевого бентонита выдерживать высокие температуры изначально плохая, при этом температура разрушения лишь немного ниже, чем у природного натриевого бентонита; однако после повторного нагрева эти две характеристики становятся схожими.

Если во время плавки металла для ковки температура песка вблизи поверхности отливки достигает температуры выше 800°C, часть бентонита в песке становится неэффективной, независимо от типа используемого бентонита. Этот неэффективный бентонит может прилипнуть к поверхности отливки или остаться в переработанном песке. Большинство классифицированных песков обычно не достигают таких высоких температур, за исключением производства крупных отливок. Температура и скорость удаления кристаллизационной воды различаются в зависимости от литейных предприятий, использующих разные бентониты. Количество бентонита должно быть сведено к минимуму, причем чем выше содержание эффективного бентонита, тем больше доля неэффективного бентонита.

Старые манипуляции с песком имеют решающее значение. При выборе влажного глиняного песка для ковки большая часть влажного песка, даже после потери эффективности на участке контакта с отливкой и превращения в затвердевшую глину, может быть использована повторно. Правильная утилизация отходов песка необходима для обеспечения хорошего качества влажного песка. Для поддержания стабильности характеристик песка необходимо поддерживать температуру старого песка ниже 50°C, чтобы избежать образования горячего песка. Контроль влажности старого песка имеет решающее значение; если оно слишком низкое, это влияет на качество смешивания песка так же, как и высокие температуры песка. Более низкое содержание влаги требует больше времени для смешивания и измельчения с водой, что влияет на общее качество смешанного песка. Влажность использованного песка, поступающего в блендер, лишь немного ниже, чем влажность смешанного песка, что дает достаточно времени для того, чтобы вода полностью проникла в поверхность бентонита старого песка.

Для чугунных деталей из влажной песчаной глины необходим песок мелкозернистого типа. Поскольку доля старого песка, используемого при смешивании песка, обычно превышает 90%, старый песок определяет размер зерна типа песка. Рекомендуется часто проверять размер зерен старого песка, поддерживая содержание гигроскопической мелочи в пределах от 2% до 5%. Влагопоглощающая мелочь может включать глину, утратившую свою влагопоглощающую функцию, а также мелкие порошки, такие как коксовая пыль и мелкий песок.

Чтобы увеличить долю бентонита на рынке, в процессе смешивания песка необходимо добавлять соответствующее количество бентонита. Состав производитель бентонита обычно измеряется методом метиленового синего, и измеренное количество известно как правильное содержание бентонита.

При дозировке свежего песка контроль количества песка при использовании нового песка имеет решающее значение для поддержания стабильного общего уровня песка в системе. На прокатных станах нашей страны используется относительно большое количество песка, при этом расход нового песка варьируется от примерно 51ТП3Т до 81ТП3Т. Чтобы определить подходящее количество нового песка для использования, необходимо учитывать такие факторы, как характеристики оборудования и количество вводимого кернового песка.

Определение общего количества добавляемого пылевидного угля должно основываться на измерениях эффективного содержания пылевидного угля в старом песке. Для песков, содержащих глину и влажный песок, количество пылевидного угля следует контролировать в пределах от 3,5% до 5,5%. Общее количество добавляемого пылевидного угля должно определяться характеристиками отливки и качеством пылевидного угля.

Смешивание песка имеет решающее значение для равномерного смешивания глины и песка для правильного проникновения бентонита и образования достаточной связующей пасты на поверхности зерен песка. Для достижения желаемых характеристик формовочного оборудования при замешивании песка требуются большие энергозатраты. Важно выбрать правильную последовательность кормления, чтобы снизить количество необходимой энергии. При смешивании старого песка альтернативный подход состоит в том, чтобы сначала смешать песок и воду, а затем добавлять бентонит, что позволит более эффективно рассеивать влагу и создавать глиняные шарики меньшего размера, для раскрытия которых требуется меньше энергии. Использование пескомешателей периодического действия с кратковременной промывкой воды перед смешиванием песка может повысить эффективность за счет очистки барабанов и скребков.

Меры по обеспечению прочности на сжатие во влажном состоянии должны соответствовать выбранному методу формования, а не стремиться к более высокой прочности, поскольку более высокая прочность требует больше энергии. Многие прокатные станы используют песок с чрезмерно высокой прочностью, что приводит к потенциальным проблемам, таким как плохое качество поверхности и дефекты усадки. Прочность на разрыв во влажном состоянии для некоторых песков, пригодных для ручного формования или формования вибрационными машинами, может достигать 130–170 кПа.