隨著高速公路事業(yè)的飛速發(fā)展,高速公路建設(shè)必將以目前的“以建為主”過渡到未來的“建養(yǎng)并舉”“修養(yǎng)為主”新的歷史時期,而且從促進生態(tài)保護,提倡資源循環(huán)綜合利用的戰(zhàn)略高度來講,大力開展廢舊瀝青的再生利用,尤其是與之密切相關(guān)的廢舊瀝青的熱再生技術(shù)及其設(shè)備的研究已迫在眉睫、刻不容緩,搞好此項工作,具有十分重要的現(xiàn)實意義和深遠(yuǎn)的戰(zhàn)略意義。
一、瀝青熱再生設(shè)備的基本要求
(一)應(yīng)具有完備的、高精確度的瀝青廢舊料配料、計量裝置。
(二)應(yīng)具有完好的、溫控準(zhǔn)確的瀝青廢舊料加熱(干燥)裝置。
(三)應(yīng)具有高效的、在加熱狀態(tài)有較長時間進行攪拌的再生、混合、拌合裝置。
二、常規(guī)瀝青熱再生設(shè)備介紹
(一)現(xiàn)場熱再生也稱就地?zé)嵩偕O(shè)備即就地?zé)嵩偕熊?,他主要由紅外線加熱器、瀝青路面銑刨機,強制雙臥軸連續(xù)式攪拌器、瀝青混合料攤鋪機、瀝青罐、骨料倉、新瀝青接料斗、牽引頭及行走系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等組成。其運作的步驟為:先用紅外線加熱器經(jīng)瀝青路面加熱軟化再用銑刨機銑刨加熱后的瀝青路面,最后收集到強制雙臥軸連接式攪拌器中,再添加新骨料和新瀝青(或新瀝青混合料),經(jīng)攪拌后輸送到攤鋪機攤鋪、振搗、熨平,最后用壓路機壓實(詳見流程圖一),此類設(shè)備主要由維特根等國外著名公司生產(chǎn),但該設(shè)備價格昂貴、售后服務(wù)比較復(fù)雜、費用較高,不太符合中國的國情,無法滿足中國大陸將來高速公路大規(guī)模修養(yǎng)的需求。
(二)廠辦熱再生就是指廢舊瀝青料經(jīng)破碎分篩后在一種專門設(shè)計的加熱筒里加熱、干燥并與強制間歇式瀝青攪拌站配套使用,他主要由回收料供給系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、干燥加熱系統(tǒng)、熱回收料儲存計量系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等組成。該設(shè)備工作過程為:瀝青混合料攪拌設(shè)備運行時,回收料供料系統(tǒng)供料、提升機提料,干燥系統(tǒng)給回收料加熱,加熱后回收料到熱回收料儲存?zhèn)},根據(jù)需要和添加再生料的比例打開放料閥,熱回收料進入稱量斗計量并通過溜道向瀝青攪拌站加料,同時除塵裝置對加熱筒尾氣處理,余熱通過尾氣裝置回收到加熱筒二次加熱,提高熱效率,但此類設(shè)備由于燃燒器直接對廢舊瀝青料噴射加熱,瀝青混合料容易老化,而且再生料加熱后無法進行二次熱篩,導(dǎo)致級配無法控制,因此混合料質(zhì)量、產(chǎn)量包括廢舊料添加量受到一定的限制,目前國內(nèi)南方路機、福建鐵拓、國外馬連尼、日工、安曼等公司都在生產(chǎn)此類設(shè)備。
三、 新型熱再生瀝青設(shè)備介紹
為適應(yīng)我國的實際國情,結(jié)合國內(nèi)外已經(jīng)開發(fā)成熟的瀝青熱再生設(shè)備技術(shù),目前中國大陸已有多家企業(yè)和科研單位積極開發(fā)研制新型的半移動式瀝青熱再生設(shè)備。
(一)差動雙臥軸滾筒式瀝青熱再生設(shè)備。
所謂雙臥軸滾筒式瀝青熱再生設(shè)備,其結(jié)構(gòu)實際上是烘干與拌和滾筒采用了雙層結(jié)構(gòu),在內(nèi)滾筒外部又加了一個固定的外滾筒,而內(nèi)滾筒同時又成為外滾筒的旋轉(zhuǎn)主軸,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)、支撐和驅(qū)動方式與間歇式攪拌設(shè)備的干燥滾筒相類似;內(nèi)滾筒筒內(nèi)仍作為冷礦料的加熱空間,但采取了逆流加熱的方式,冷礦料在這里被烘干、加熱后,從燃燒器這一端的內(nèi)筒筒壁的縫隙中流入到外筒的內(nèi)腔中;在內(nèi)筒的外壁上裝有許多可更換的攪拌葉槳,當(dāng)內(nèi)筒旋轉(zhuǎn)時,葉槳就撥動外筒內(nèi)腔中的各種混合料向與燃燒器相反的方向作螺旋推進運動,變自落式拌和為強制式攪和,并且沿滾筒經(jīng)歷了較長的運動軌跡(即可達90S 或更長的拌和時間) ,從而得到了均質(zhì)的成品料;廢舊瀝青料從燃燒器一端進入外筒,首先與從內(nèi)筒流入的已加熱的新鮮砂石料混合,吸收新鮮砂石料所攜帶的熱量,使舊瀝青得以軟化、升溫;再生料中的水蒸氣和輕油氣則從新鮮砂石料流出的縫隙中被吸入燃燒器而焚化,因而大大降低了因采用回收材料所造成的污染,并使回收料的比例可高達50%;回收材料的熱量90 %來自新鮮的熱砂石料,10%來自內(nèi)筒壁和攪拌葉槳的熱傳導(dǎo);隨后,礦粉等添加劑也從外筒加入到這一裹覆空間,并且在葉槳的強制攪拌下,可以均勻的分散在混合料中;最后,在外筒壁適當(dāng)?shù)奈恢?,噴入新鮮的瀝青,實現(xiàn)對上述各種集料的裹覆,由于瀝青也避開了燃燒器的烈焰,而防止了可能出現(xiàn)的瀝青老化,其分裂出來的輕質(zhì)油,同樣被吸入燃燒火焰中而焚化;優(yōu)質(zhì)成品料從外筒遠(yuǎn)離燃燒器一端卸出。由于回收材料和新鮮瀝青中的輕質(zhì)油已被充分燃燒,布袋式集塵裝置的過濾袋不再被油污侵蝕,因而大大提高了使用壽命;由于其結(jié)構(gòu)上結(jié)構(gòu)上加長了滾筒的加熱空間,加密了攪拌葉片的布置,加深了葉片的寬度以及側(cè)面加擋板等,改善了集料與燃?xì)庵g的熱交換,又阻止了火焰直接噴射瀝青,同時采用多孔噴射瀝青,有效的防止了瀝青老化;在計量上采用計算機控制系統(tǒng),精確地控制骨料與瀝青的比例;在燃?xì)馍霞訌娏藷彷椛?,避免了火焰的直接燃燒?/p>
總之,雙滾筒攪拌機利用廢料的比例較高、低污染、低熱損,生產(chǎn)出的再生瀝青混合料性能優(yōu)良,是目前比較完善的廢料再生拌和設(shè)備,但由于該設(shè)備采用內(nèi)外重疊雙滾筒式結(jié)構(gòu),如設(shè)備發(fā)生故障時,維修很不方便,不能確保設(shè)備的連續(xù)運行,此類設(shè)備主要由美國ASTEC,中國的蘭亭等公司生產(chǎn)。
(二)雙臥軸滾筒式水平型瀝青熱再生設(shè)備
HSC系列連續(xù)式雙臥軸滾筒水平型瀝青熱再生設(shè)備實際上是一種既可工廠化又可移動式的半移動式設(shè)備,它是上海依路機電設(shè)備有限公司與韓國路技術(shù)株式會社緊密合作設(shè)計、生產(chǎn)、加工,本著經(jīng)濟、簡潔、科技、實用的設(shè)計理念,推出的一種比較適合中國國情特別是中國道路工程實際狀況的廢舊瀝青熱再生設(shè)備,該設(shè)備既有熱再生滾筒又具備原生瀝青加熱拌合功能,可作為移動式拌合站使用;廢舊瀝青混合料的添加比例最多可達50%,具備占地面積小、結(jié)構(gòu)簡單、轉(zhuǎn)運方便,舊料不容易老化等優(yōu)勢。
該設(shè)備由新礦料配送站新骨料加熱干燥器,強制拌合器,瀝青加料計量桶,舊料加熱干燥器、成品料提升卸料系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、骨粉加料器、燃燒器、火焰過濾(引風(fēng))裝置等組成。其工作原理為:新骨料經(jīng)皮帶機進入新料滾筒加熱干燥后再進入強制拌合器,同時廢舊瀝青進入舊料滾筒加熱干燥后也進入強制拌合器,并通過新瀝青計量加料裝置及骨粉加料裝置加入適量的新瀝青和骨粉到強制拌合器拌合,使溫度較高的新骨料和溫度較低的舊料及新瀝青混合攪拌并向強制拌合器下部推移,再從強制拌合器的下部出料通過提升機提到成品料倉,通過電控卸料閥進行卸料。
三、瀝青熱再生過程中應(yīng)注意的幾個問題
(一)再生料加料時不能火焰直接加熱,防止瀝青燒焦老化,因此20T/h以上如廢舊瀝青加熱筒加熱溫度不足,在廢舊瀝青加熱干燥筒前置燃燒器必須采用側(cè)向安裝輻射解熱,避免火焰直接加熱廢舊瀝青料以致結(jié)焦老化,同時在強制攪拌器內(nèi)建議采用多孔噴射新瀝青的方法。
(二) 再生料加熱儲存、計量時粘結(jié)使輸料裝置導(dǎo)致阻塞應(yīng)采用特殊結(jié)構(gòu)的加熱保溫裝置,解決熱瀝青再生料易粘結(jié)造成流動不暢的問題。
(三)加熱過程中瀝青煙霧的二次污染問題,對于瀝青熱再生廠拌設(shè)備,建議采用獨特的引鳳結(jié)構(gòu),使再生干燥滾筒產(chǎn)生的有害氣體循環(huán)回收進行二次燃燒,并經(jīng)脫硫除塵解決有害氣體粘結(jié)布袋、污染空氣等問題;對于半移動式瀝青再生設(shè)備盡量采用循環(huán)水噴淋除塵的辦法單獨設(shè)置,比較方便。
(四)建議新礦料的加熱溫度在180℃~185℃左右或更高,最高可達230℃;廢舊瀝青料及新瀝青加熱溫度控制在155℃~165℃左右,甚至更低;廢舊改性瀝青加熱溫度為175℃~185℃,通過在強制攪拌器中的充分混合攪拌,達到熱量的交換均勻,減少因溫度過高而造成的新舊瀝青混合料老化指標(biāo)的影響。
(五)舊料的添加比例一般為5%~30%,最高為50%,一般情況下為30%的添加比例為最佳。
綜上所述,雙滾筒瀝青熱再生設(shè)備利用率高、污染抵、使用方便、簡潔實用,隨著科學(xué)技術(shù)的進步,瀝青再生設(shè)備將不斷發(fā)展,逐步符合“節(jié)能、環(huán)保、和諧”的先進理念,為我國高速公路事業(yè)的迅猛發(fā)展帶來質(zhì)的飛躍。
作者簡介:
姓名:俞鶴鳴
出生時間:1962年6月28日
出生地點:江蘇 南通
學(xué)歷:大學(xué)專科
職務(wù):總經(jīng)理
職稱:高級工程師
研究方向:改性瀝青設(shè)備 瀝青再生設(shè)備
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