探討間歇式和連續(xù)滾筒式瀝青攪拌設(shè)備

陳華山

【摘 要】 本文介紹了目前我國瀝青攪拌設(shè)備市場上強(qiáng)制間歇式再生設(shè)備和連續(xù)滾筒式再生設(shè)備的生產(chǎn)工藝流程，闡述了間歇式瀝青攪拌設(shè)備從工藝到零件的不足之處，分析了雙滾筒連續(xù)式再生攪拌設(shè)備必將取代間歇式攪拌設(shè)備的原因。

【關(guān)鍵詞】 瀝青攪拌設(shè)備；間歇式；連續(xù)滾筒式

前言

近20 年來我國交通事業(yè)迅猛發(fā)展，公路建設(shè)機(jī)械化施工取得了巨大進(jìn)步，而裝備大型瀝青砼攪拌設(shè)備已是市場準(zhǔn)入條件之一。國外瀝青砼攪拌設(shè)備的發(fā)展歷史已經(jīng)很長了。生產(chǎn)能力在320t/h以上的設(shè)備占據(jù)著我國瀝青攪拌市場的主導(dǎo)地位。盡管我國瀝青攪拌設(shè)備年需求量已經(jīng)突破千臺(tái)大關(guān)，但我國企業(yè)在核心技術(shù)上仍然落后，只能在中低端領(lǐng)域保持優(yōu)勢。面對我國瀝青攪拌設(shè)備行業(yè)市場巨大潛力的機(jī)遇和國外廠家入駐我國高端領(lǐng)域的挑戰(zhàn)，如何應(yīng)對行業(yè)格局的變化和促進(jìn)我國瀝青攪拌設(shè)備行業(yè)的健康發(fā)展，成為國內(nèi)眾多企業(yè)關(guān)注的話題。

一、我國瀝青攪拌設(shè)備技術(shù)現(xiàn)狀

我國瀝青攪拌設(shè)備在20 世紀(jì)60 年代后期起步，但發(fā)展很快，設(shè)備設(shè)計(jì)、制造技術(shù)實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展，整機(jī)設(shè)計(jì)也實(shí)現(xiàn)了突破。目前在我國市場上供應(yīng)的瀝青攪拌設(shè)備主要有兩類，一類是強(qiáng)制間歇式再生攪拌設(shè)備，另一類是連續(xù)滾筒式再生攪拌設(shè)備。

二、間歇式瀝青攪拌設(shè)備

進(jìn)入21 世紀(jì)，間歇式瀝青攪拌設(shè)備在我國遍地開花，很多企業(yè)都成功地研制了3000 型，特別是最近幾年在電子技術(shù)、智能技術(shù)方面取得一定突破后，涌現(xiàn)了一批優(yōu)秀企業(yè)，如徐工、西筑、遼筑等1 0 多個(gè)廠家都成功研制開發(fā)了3 0 0 0 型和4000 型瀝青攪拌設(shè)備，有的企業(yè)甚至研制開發(fā)了5000 型瀝青攪拌設(shè)備，國內(nèi)瀝青攪拌設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)發(fā)展到60 多家，初步實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)規(guī)?；推占盎?。

間歇式瀝青攪拌設(shè)備主要用于瀝青混合料的再生，利用普通間歇式瀝青砼攪拌樓改裝的再生瀝青砼設(shè)備，會(huì)有一些難以克服的缺陷。

為了使舊瀝青能被加熱得到足夠的溫度以利于再生，而且又不被高熱燃?xì)鉄苟匣?，需要一個(gè)體積龐大的、將燃?xì)饨禍氐?00℃以下的低溫烘干筒來加熱舊瀝青回收料。同時(shí)使新舊料在加熱的狀態(tài)下有充分熱交換和足夠長的混合過程，以獲得均一化，則需要較延長攪拌時(shí)間。以上這些，帶來設(shè)備改裝成本的增加、產(chǎn)量大幅度下降，單位使用成本大大增加。可見，間歇式攪拌設(shè)備不能為舊瀝青混合料提供準(zhǔn)確的計(jì)量（加熱后的舊瀝青料的黏性令計(jì)量困難、速度慢、精度控制難）、不能為舊瀝青混合料提供足夠的加熱量和充分的攪拌時(shí)間。舊瀝青的再生不能有效進(jìn)行，加熱舊瀝青料時(shí)煙氣若不花大代價(jià)進(jìn)行再燃燒會(huì)對環(huán)境造成二次污染。處理舊料的數(shù)量非常有限，再生質(zhì)量低劣。

目前我國整機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)已居國際前沿水平，但關(guān)鍵總成和配件技術(shù)略顯不足，大多依賴進(jìn)口。我國瀝青攪拌設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)普遍缺少核心技術(shù)，企業(yè)抗風(fēng)險(xiǎn)能力弱。技術(shù)升級始終跟在國外廠家后面，升級換代緩慢而且被動(dòng)，嚴(yán)重阻礙了企業(yè)涉足高端市場，短期內(nèi)無法擺脫在國際瀝青攪拌設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈上的下游企業(yè)地位。

首先是烘干系統(tǒng)，包括干燥滾筒、燃燒器和除塵器。干燥滾筒除組裝國外名牌企業(yè)的產(chǎn)品外，絕大多數(shù)企業(yè)對干燥滾筒沒有自己的專業(yè)設(shè)計(jì)，沒有設(shè)計(jì)理論和計(jì)算依據(jù)，比如燃燒區(qū)長度的確定依據(jù)、料簾設(shè)計(jì)的熱力學(xué)計(jì)算以及根據(jù)骨料級配不同如何調(diào)整導(dǎo)料板的布局；除塵器中一級和二級裝置的合理匹配，特別是根據(jù)骨料級配類型不同如何合理的調(diào)節(jié)裝置沒有設(shè)計(jì)依據(jù)；燃燒器與干燥滾筒的匹配有些更是不著邊際，大多數(shù)都是隨機(jī)甚至是盲目組合。

其次是配料系統(tǒng)，只有少數(shù)企業(yè)具有自己的技術(shù)產(chǎn)品或選用第三方成熟的、合格的技術(shù)產(chǎn)品，而大部分企業(yè)都在使用不具備法定計(jì)量生產(chǎn)資格的配料系統(tǒng)，產(chǎn)品存在著隨意性和不確定性，更談不上配料的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

第三是攪拌系統(tǒng)，由于沒有理論支持來做合理匹配，經(jīng)常是集國外所有品牌特點(diǎn)于一身，這樣就帶來了產(chǎn)品的隨意性和不穩(wěn)定性，而且很難積累經(jīng)驗(yàn)、穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量、促進(jìn)技術(shù)提升。雖然目前產(chǎn)品的功能全面，既可攪拌改性瀝青材料又可攪拌添加各種材料的混合料，但是往往需要通過大量的試拌才能從中尋找合適的配料工藝。

最后是瀝青加熱系統(tǒng)，因?yàn)槭芗訜岬母邷貫r青量很大，熱能消耗自然很大，而矛盾的恰恰是系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理，熱效率很低，另外由于瀝青長時(shí)間處于較高的溫度（160℃左右），瀝青中的輕質(zhì)油分一直在揮發(fā)，從而造成瀝青的老化。

國產(chǎn)設(shè)備的主要問題仍然是可靠性和壽命，這兩個(gè)問題必須從根本上解決。另外，國產(chǎn)攪拌設(shè)備的裝機(jī)總功率較國外名牌企業(yè)大2 0 0 k W 左右，功率消耗大。

三、雙滾筒連續(xù)式再生攪拌設(shè)備

國外連續(xù)式瀝青砼攪拌設(shè)備的技術(shù)進(jìn)步，是為了解決瀝青路面的再生問題而不斷改進(jìn)、革新而取得的。其發(fā)展歷程：順流料簾式攪拌烘干筒→加長的逆流式中置火焰攪拌烘干筒→在烘干筒夾套加熱舊料、在烘干筒后部進(jìn)行再生攪拌的“三套筒”→在烘干筒夾套加熱舊料而且同時(shí)進(jìn)行強(qiáng)制式再生攪拌的“雙滾筒”。所有工藝都是圍繞著如何加熱舊瀝青混合料、如何提高再生質(zhì)量的要求而改進(jìn)的。美國ASTEC 公司于上世紀(jì)80 年代中期推出的集中了連續(xù)式配料和連續(xù)強(qiáng)制攪拌“雙滾筒”，又經(jīng)過10 多年的改進(jìn)提高，在外國（以美國為代表）公路工程尤其是瀝青路面的再生工程中取代間歇式瀝青攪拌樓已經(jīng)成為不可逆轉(zhuǎn)的趨勢。國內(nèi)少數(shù)單位也引進(jìn)了“雙滾筒”連續(xù)式瀝青砼再生攪拌裝置。

雙滾筒連續(xù)式攪拌設(shè)備能為舊瀝青混合料提供準(zhǔn)確的計(jì)量、提供足夠的加熱量和充分的攪拌時(shí)間；加熱舊瀝青料時(shí)的煙氣全部經(jīng)由主燃燒室再燃燒，排放不會(huì)對環(huán)境造成二次污染；新、舊料以及再生劑、新瀝青的混合十分充分，舊瀝青的再生能夠有效進(jìn)行。處理舊料的比例可高達(dá)50%，再生質(zhì)量良好。

舊瀝青回收料是在烘干筒外筒的強(qiáng)制攪拌區(qū)加熱，這時(shí)的新骨料已經(jīng)被加熱到200℃，舊瀝青回收料吸收新骨料的部分熱量，又吸收從烘干筒內(nèi)壁傳出來的熱量。在此區(qū)的熱氣溫度最高約300℃，由于與燃?xì)獠唤佑|，瀝青不會(huì)老化。即使產(chǎn)生少量的瀝青煙氣，也會(huì)在強(qiáng)大氣流的負(fù)壓之下被吸入主燃燒室而燃燒干凈，對環(huán)境幾乎不造成污染。舊瀝青回收料在冷態(tài)時(shí)進(jìn)行計(jì)量，計(jì)量精確度高?！半p滾筒”特有的連續(xù)、強(qiáng)制式的攪拌，令再生攪拌時(shí)間長達(dá)60～90s，攪拌時(shí)間最長，舊瀝青再生程度最好，混合均勻，攪拌質(zhì)量最好。

為了解決連續(xù)式瀝青砼攪拌設(shè)備用于拌制那些“工程材料來源或質(zhì)量不穩(wěn)定”的骨料時(shí)仍然可以保證得到正確的混合料的“級配”，引進(jìn)一套“骨料預(yù)分級處理系統(tǒng)”，使連續(xù)式瀝青砼攪拌設(shè)備的功能得以提升，具有了與間歇式攪拌設(shè)備一樣的骨料的“二次篩分”功能，從而可以在“工程材料來源或質(zhì)量不穩(wěn)定”的不利情況下拌制出可滿足任何規(guī)范對“級配”有要求嚴(yán)格的瀝青砼，以應(yīng)用于高速公路瀝青路面的施工和再生大修。

隨著近年來筑路行業(yè)的不斷發(fā)展和施工隊(duì)伍技術(shù)素質(zhì)的提高，以及市場的成熟和規(guī)范化進(jìn)程的深化，石料的規(guī)格及級配已有很大程度的改善，同時(shí)因?yàn)楣?jié)能減排的勢在必行，連續(xù)滾筒式瀝青攪拌設(shè)備這種這種成本低、能耗少、生產(chǎn)能力大、占地面積小的設(shè)備在今后將會(huì)大有用武之地，可以預(yù)言連續(xù)滾筒式瀝青攪拌設(shè)備必主導(dǎo)瀝青攪拌設(shè)備的市場。

四、結(jié)語

綜上所敘，與間歇式攪拌設(shè)備相比，雙滾筒瀝青攪拌設(shè)備發(fā)展前景優(yōu)勢十分明顯。雙滾筒攪拌設(shè)備可以提高生產(chǎn)能力、降低制造成本，在維修、燃料、折舊費(fèi)用上的花費(fèi)就要比間歇式攪拌設(shè)備低10%左右，并且最重要的是還可以接受高比例的再生料。因此，大力推廣連續(xù)滾筒式瀝青攪拌設(shè)備，促使我國瀝青攪拌設(shè)備實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，提高瀝青攪拌設(shè)備技術(shù)。

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