瀝青混合料廠拌熱再生設(shè)備的選型與配套

■朱海廷

（福建省高速公路養(yǎng)護(hù)工程有限公司，福州 350001）

1 前言

瀝青路面的再生利用技術(shù)，是將不能滿足使用性能要求的舊瀝青路面材料，通過各種措施進(jìn)行處理后重新利用鋪筑路面的技術(shù)與工藝，近年來福建省高速公路開始引進(jìn)瀝青混合料廠拌熱再生技術(shù)。廠拌熱再生技術(shù)先將舊瀝青混凝土路面材料銑刨后運(yùn)回工廠，通過破碎、篩分(必要時(shí))，并根據(jù)舊料中瀝青含量、瀝青老化程度、碎石級配等指標(biāo)，摻入一定數(shù)量的新集料、瀝青和再生劑(必要時(shí))進(jìn)行拌和，使混合料達(dá)到規(guī)范規(guī)定的各項(xiàng)指標(biāo)，按照與新建瀝青混凝土路面完全相同的方法重新鋪筑路面的一整套工藝。

國外多年的實(shí)踐證明，廠拌熱再生技術(shù)是應(yīng)用最廣泛和最成熟的再生技術(shù)，再生瀝青混合料路面能夠達(dá)到并保持瀝青路面所要求的各項(xiàng)路用性能指標(biāo)不低于全部使用新材料的瀝青路面技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并且具有更好的抗車轍性能，滿足高速公路瀝青路面的使用性能要求。這種再生方式屬于結(jié)構(gòu)性再生，能有效地用于各種條件下舊瀝青混凝土路面的再生利用。瀝青路面的再生利用技術(shù)，能夠節(jié)約大量的瀝青、砂石等原材料，節(jié)省工程投資，同時(shí)有利于處理廢料、保護(hù)環(huán)境，因而具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)、環(huán)境效益。隨著近年來人們對環(huán)保、社會(huì)效益的關(guān)注，瀝青路面再生利用技術(shù)越來越受到人們的重視，已成為公路工程建設(shè)中有待進(jìn)一步發(fā)展的重要實(shí)用技術(shù)。

2 瀝青混合料廠拌熱再生設(shè)備組成

瀝青混合料廠拌熱再生設(shè)備主要有再生配料系統(tǒng)、提升機(jī)、再生烘干滾筒、暫存?zhèn)}、計(jì)量秤、溜道或快帶皮帶機(jī)、廢氣處理系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等組成，見圖1。

圖1 瀝青混合料廠拌熱再生設(shè)備流程圖

目前我國大多數(shù)瀝青攪拌設(shè)備是間歇式的，圖一是迄今國內(nèi)外瀝青混合料廠拌熱再生設(shè)備改裝再生最好的一種流程。

3 改裝的瀝青混合料廠拌熱再生設(shè)備存在的問題

利用普通間歇式瀝青混合料攪拌設(shè)備改裝的瀝青混合料廠拌熱再生設(shè)備，在以下幾個(gè)方面會(huì)有難以克服的缺陷：(1)RAP級配精度問題；(2)RAP加熱后老化問題；(3)RAP粘貼滾筒筒壁及葉片倉壁問題；(4)加入再生劑后不影響產(chǎn)量問題；(5)廢氣處理問題。因此在選擇配套再生設(shè)備改裝時(shí)應(yīng)注意以上5點(diǎn)。

4 再生配料系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)

再生料因有一定的粘性，特別是在環(huán)境溫度較高的情況下易粘貼倉壁；再生料在料倉內(nèi)長時(shí)間存放也易造成粘貼倉壁從而產(chǎn)生卸料不暢，料流不穩(wěn)定等；而再生料的級配主要由再生供料系統(tǒng)來決定，因此在選擇此系統(tǒng)時(shí)，要求冷料倉傾角大于65°，采用內(nèi)置式和外置式破拱裝置相結(jié)合，喂料皮帶具有連續(xù)稱重計(jì)量功能，同時(shí)具有料倉排出清空功能，大顆粒料剔除功能。

5 間接加熱形式(利用熱空氣)、直接輻射加熱型式再生烘干滾筒的技術(shù)特點(diǎn)

眾所周知，再生烘干滾筒是再生設(shè)備的核心部件，再生滾筒的加熱方式直接關(guān)系到再生料的質(zhì)量，大多數(shù)熱再生設(shè)備都是采用順流式再生滾筒加熱RAP，只有極少數(shù)的采用逆流式再生滾筒加熱RAP，順流式再生滾筒有兩種結(jié)構(gòu)形式：間接加熱形式(利用熱空氣)、直接輻射加熱型式。

間接加熱形式(利用熱空氣)的再生滾筒：帶有燃燒室且具有內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，它的特點(diǎn)是燃燒器火焰不進(jìn)入再生滾筒，采用熱空氣進(jìn)行對RAP進(jìn)行加熱，進(jìn)入再生滾筒的熱空氣溫度可通過內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)控制在800度以下，采用長滾筒，大直徑，低轉(zhuǎn)速，緩慢加熱RAP，利用這種技術(shù)不但可以防止再生料在加熱過程中老化，還可以提高RAP在滾筒內(nèi)的加熱溫度，從而減少新舊料溫度的差異影響產(chǎn)量。如圖2所示。

圖2 熱風(fēng)循環(huán)式再生滾筒

直接輻射加熱型式的再生滾筒：燃燒器火焰直接進(jìn)入再生滾筒，無內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)和燃燒室或燃燒室比較小，RAP在滾筒內(nèi)快速加熱。這種滾筒通常直徑比較小，轉(zhuǎn)速比較快。利用這種技術(shù)將增加再生料在加熱過程中老化機(jī)率。如圖3所示。

圖3 直接輻射加熱式再生滾筒

通常的再生滾筒在使用一段時(shí)間后要進(jìn)行人員清理，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且影響生產(chǎn)。如何讓再生滾筒不粘貼是許多技術(shù)人員都想解決的問題。目前再生滾筒內(nèi)部葉片形式各種各樣：a、全部采用柔性葉片形式，b、全部采用剛性葉片形式，c、采用剛性葉片和柔性葉片相結(jié)合的形式。從現(xiàn)場使用情況來看，采用剛性葉片形式的再生滾筒粘貼再生料最為嚴(yán)重，其它兩種形式較輕，但在這兩種葉片形式的再生滾筒因各個(gè)廠家在技術(shù)細(xì)節(jié)上的不同，粘貼再生料程度也不同，有些可以做到完全不粘。

6 熱回收料存儲(chǔ)倉和計(jì)量裝置

熱回收料存儲(chǔ)倉應(yīng)安裝測溫裝置和料位傳感器，外壁應(yīng)設(shè)置保溫層，防止熱料熱量散失，溫度下降。緩沖倉下部應(yīng)設(shè)有加熱裝置，加熱裝置可采用電加熱或?qū)嵊图訜岱绞剑苑乐篃峄厥樟洗鎯?chǔ)倉底部粘結(jié)熱回收料，阻礙熱料放出。熱回收料計(jì)量裝置的計(jì)量斗外部也應(yīng)增加保溫層，防止熱料熱量散失，溫度下降，粘附在計(jì)量斗內(nèi)壁，影響計(jì)量準(zhǔn)確度。

7 如何解決加入再生劑后不影響產(chǎn)量問題

再生劑滲透到RAP內(nèi)需要一定的時(shí)間，一般情況下需10s以上，那么就必須延長攪拌時(shí)間，同時(shí)就降低了25%產(chǎn)量，增加了設(shè)備的使用成本。在再生設(shè)備中增加單獨(dú)的再生攪拌缸可解決這一問題，如圖4所示，再生攪拌缸放置于再生秤，計(jì)量后的再生料可通過三通閥選擇是否經(jīng)過再生攪拌缸攪拌后投入主攪拌缸。當(dāng)再生料不需要添加再生劑時(shí)，計(jì)量好的再生料通過溜道直接進(jìn)入攪拌缸與新料混合，當(dāng)再生料需要添加再生劑時(shí)，計(jì)量好的再生料和再生劑投入到再生攪拌缸內(nèi)攪拌后經(jīng)皮帶輸送機(jī)投放主攪拌缸內(nèi)。與現(xiàn)有技術(shù)相比不但縮短了主攪拌缸的攪拌時(shí)間，提高了整套設(shè)備的生產(chǎn)效率，同時(shí)新添加的材料在主攪拌缸內(nèi)攪拌后再與RAP混合，再生劑就不會(huì)粘附在新骨料表面而影響混合料的質(zhì)量，同時(shí)也讓再生劑與熱瀝青回收料有充分的攪拌滲透時(shí)間。

圖4 再生攪拌缸的設(shè)置

8 廢氣利用及處理

舊瀝青回收料加熱時(shí)大量排放的瀝青煙霧，若不花大代價(jià)進(jìn)行再燃燒，將對環(huán)境產(chǎn)生二次污染，利用廢氣進(jìn)入原生滾筒二次燃燒及利用技術(shù)，可以減少再生廢氣對布袋的污染，同時(shí)高溫的熱廢氣經(jīng)原生滾筒被利用，可以節(jié)約能源。

9 電氣控制系統(tǒng)

廠拌熱再生設(shè)備的電氣控制系統(tǒng)由控制臺，電力拖動(dòng)系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)等組成。為了方便控制，熱再生設(shè)備的控制臺應(yīng)與原瀝青拌和設(shè)備的控制臺在同一控制室內(nèi)。電氣控制系統(tǒng)應(yīng)具有良好的抗電源波動(dòng)、電磁、振動(dòng)、溫度波動(dòng)等干擾性能以及對供電電源的檢測裝置，如因電源引起的的波動(dòng)，其幅值超出標(biāo)準(zhǔn)偏差，應(yīng)具有保護(hù)和報(bào)警功能。廠拌熱再生設(shè)備的電氣控制系統(tǒng)應(yīng)與原瀝青拌和設(shè)備的電氣控制系統(tǒng)具有良好的兼容性

10 結(jié)論

（1）改裝配套廠拌熱再生設(shè)備時(shí)，采用熱風(fēng)加熱系統(tǒng)可以有效降低瀝青的二次老化，并能提升高生產(chǎn)效率；

（2）采用帶稱重的冷料倉可以有效解決再生料的級配問題；

（3）采用帶再生攪拌缸的廠拌熱再生設(shè)備時(shí)，可以提高設(shè)備的生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本；

（4）瀝青混合料廠拌熱再生技術(shù)，能夠節(jié)約大量的瀝青、砂石等原材料，節(jié)省工程投資，同時(shí)有利于處理廢料、保護(hù)環(huán)境，因而具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)、環(huán)境效益。