CN101134901B - 料柱重力式沥青自动快速熔化方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种沥青自动快速熔化方法及装置，把固体沥青颗粒加入称重料仓(1)，并通过过渡料斗(3)落入沥青熔化器(6)中，并在沥青熔化器(6)中完成熔化，液体沥青到达一定的液位后流进外筒(12)，最后流过溢流管(13)、导流管(14)经上部电动沥青阀(17)和沥青泵(16)将液体沥青输送到沥青储槽。此装置的构成是：在称重料仓(1)正下方设有过渡料斗(3)，过渡料斗(3)下方固定连接在沥青熔化器(6)，沥青熔化器( 6)的上部设有溢流管(13)，溢流管(13)经导流管(14)和沥青导管(20)与沥青泵(16)串接在一起。本发明的工艺简单、节能、环保，且有很高的自动化程度。

Description

料柱重力式沥青自动快速熔化方法及装置

技术领域

本发明涉及一种沥青熔化方法及装置,特别是一种料柱重力式沥青快速熔化方法及装置。

背景技术

现在炭素行业使用的沥青熔化工艺，一般为固体沥青定量给料和计量--破碎--输送--熔化--液体沥青输送和储存，其核心设备为带搅拌装置的沥青熔化器。该工艺技术存在的问题有以下几点：

   （1）在沥青熔化的过程中，由于搅拌器的剧烈搅拌，产生比较大的沥青烟雾，需要较大能力的沥青烟处理系统。

（2）在往沥青熔化器加破碎后的固体沥青料时，物料有比较大的落差，因而扬尘较大。这些沥青粉尘随着沥青烟雾一起进入沥青烟处理系统，常常使得沥青烟处理系统不能正常运行。

（3）从固体沥青定量给料、破碎、输送到熔化器加料的过程中，需要收尘。因为这些工艺设备是通过工艺管道与熔化器相连接的，所以沥青烟雾常常因密闭的上料系统设备（如斗式提升机）内负压的原因而进入其最近的设备，并且在其中冷凝，使该设备及连接溜槽不能正常运行。

   （4）因为沥青熔化器内设置搅拌装置，此搅拌装置不仅消耗电能，而且故障率也比较高，因而生产的二次费用高。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种料柱重力式沥青自动快速熔化方法，利用从称重料仓到沥青熔化器之间的料柱压力的作用，使固体沥青连续的进入沥青熔化器，且不需要专用的定量给料和计量设备，简化了沥青熔化的工艺流程。

本发明的另一目的在于：提供一种料柱重力式沥青自动快速熔化装置，熔化器内不需要设置消耗电能的搅拌装置；又因为搅拌器的剧烈搅拌，产生比较大的沥青烟雾，而且搅拌器故障率也比较高，所以本装置能达到系统可靠、节能、环保,并且有很高的自动化程度。

本发明是这样实现的：把固体沥青颗粒加入称重料仓（1），并通过过渡料斗（3）落入沥青熔化器（6）中，并在沥青熔化器（6）内筒（11）中充满导热油的加热内胆（25）和内蛇形管（9）之间完成熔化并到达一定的液位后流进外筒（12），液体沥青最后流过溢流管（13）、导流管（14）后，经上部电动沥青阀（17）和沥青泵（16）将液体沥青输送到沥青储槽。且沥青颗粒直径在20mm以下，沥青熔化器（6）单位处理能力的总加热面积为75 m ²/t～80 m ²/t，导热油的温度为250℃～270℃，沥青熔化器（6）内筒（12）外筒（11）加热面积的比例为1.25:1。

本发明的构造：它包括称重料仓（1）、过渡料斗（3）、沥青熔化器（6）及沥青泵（16），在称重料仓（1）正下方设有过渡料斗（3），渡料斗（3）下方固定连接在沥青熔化器（6），沥青熔化器（6）的外筒（12）上部设有至少1个溢流管（13），溢流管（13）经导流管（14）固定连接液体沥青排出口（21），液体沥青排出口分别通过上部电动沥青阀（17）、沥青导管（20）与沥青泵（16）串接在一起。

沥青熔化器（6）由外到内分别为外筒（12）、外蛇形管（10）、内筒（11）、内蛇形管（9）和加热内胆（25），过渡料斗（3）通过电动插板阀（4）、水冷夹套溜管（5）固定连接在沥青熔化器（6）顶部，且加热内胆（25）和内蛇形管（9）之间有150mm的间隙，内蛇形管（9）上下层为“品”字形排列设计。三个以上的溢流管（13）设在外筒（12）上部的同一水平圆周上，且在沥青熔化器（6）的顶部两侧还设有排气过滤器（8）、沥青烟排出口（26）。在沥青熔化器（6）的中部还分别设有液体沥青排出口（22）、液体沥青排出口（23），两者通过沥青导管（20）分别与中部电动沥青阀（18）、下部电动沥青阀（19）、沥青导管（20）和沥青过滤器（15）、沥青泵（16）相接。沥青熔化器（6）为圆筒形设计，且下部为锥形。在沥青熔化器（6）底部设有液体沥青排出口（24），其下方安装有一渣罐（21），在渣罐（21）上设有蒸汽输入管（27）。

本发明与现有的技术相比有如下几个的优点：

（1）因为利用从称重料仓到沥青熔化器之间的料柱压力的作用，使固体沥青连续的进入沥青熔化器，所以不需要专用的定量给料和计量设备，系统简单，容易实现工艺过程自动化。

（2）在沥青溶化器中不需像以前一样设有消耗电能的搅拌装置，所以每小时能节约用电20度左右。

（3）在沥青熔化过程中，因为散状固体沥青的自然安息角大约在35°～40°，所以在熔化器上部的固体沥青总是成锥形的自然堆积状态。又因在形成锥形的自然堆积状态的过程中没有落差，物料的流动缓慢，所以不会有粉尘逸出而进入沥青烟处理系统。沥青熔化器不需要粉尘收尘工艺，因而避免了熔化过程收尘系统沥青干粉尘和沥青烟雾混合而影响沥青烟处理系统的净化的问题，有利于工业环保卫生。

（4）没有搅拌工艺，产生的沥青烟雾较少，需要的沥青烟处理系统的净化能力较小。

附图说明：

图1为本发明的工艺设备连接示意图；

图2为沥青熔化器（6）的结构示意图；

图3为图2中Ⅰ处的结构放大示意图。

具体实施方式：

本发明的实施例：它包括称重料仓1、过渡料斗3、沥青熔化器6；在称重料仓1下安装手动插板阀2，手动插板阀2正下方设有过渡料斗3，过渡料斗3通过电动插板阀4、水冷夹套溜管5固定连接在沥青熔化器6上，沥青熔化器6的外筒12上部安装了溢流管13，溢流管13上固定连接导流管14，沥青熔化器6上分别设有液体沥青排出口21、液体沥青排出口22、液体沥青排出口23，沥青熔化器6的底部还设有排渣口24，在排渣口24下方设有一渣罐21。沥青熔化器6由外到内分别为外筒12、外蛇形管10、内筒11、内蛇形管9和加热内胆25的结构组成。在沥青熔化器6内部设有通导热油的加热内胆25、内蛇形管9、外蛇形管10，且加热内胆25和内蛇形管9之间有大约150mm的间隙，内蛇形管9上下层为“品”字形排列的设计。

在沥青熔化器6上部的三个溢流口均布在同一水平的外筒12的圆周上。沥青熔化器6顶部分别安装了导热油夹套溜管7、排气过滤器8。上部电动沥青阀17与液体沥青排出口 21相连、中部电动沥青阀18与液体沥青排出口 22相连、下部电动沥青阀19与液体沥青排出口 23相连，沥青泵16前设有沥青过滤器15，且沥青过滤器15与上部电动沥青阀17、中部电动沥青阀18、下部电动沥青阀19通过沥青导出管20串接在一起。

在沥青熔化过程中：沥青熔化器中的循环导热油可以是任何温度，但是循环导热油应该处在升温状态。固体沥青粒度应为20mm以下加入称重料仓，并且通过手动插板阀2往过渡料斗3加料。关闭沥青烟排出口26，打开排气过滤器8的阀门，打开电动插板阀4，将固体沥青颗粒加入沥青熔化器6。当检测到称重料仓料位没有继续下降时，打开通向沥青烟处理系统的阀门，关闭排气过滤器8的阀门。

固体沥青的熔化在熔化器的内筒11完成。如果导热油的温度足够高，熔化器中的固体沥青与加热内胆25和蛇形管10之间的固体沥青被熔化，并因为重力的作用下落，处于不断的被熔化和加热中。由于内胆25和内蛇形管9之间有大约150mm的间隙，而且内蛇形管9的上下层为“品”字排列，因而加速了固体沥青“熔化--下落--熔化--… …”的过程。

随着沥青熔化器中的固体沥青被熔化，由于从称重料仓到沥青熔化器之间的料柱压力的作用，固体沥青连续的进入沥青熔化器。

因为散状固体沥青的自然安息角大约在35°～40°，所以在熔化器上部的固体沥青总是成锥形的自然堆积状态。又因在形成锥形的自然堆积状态的过程中没有落差，物料的流动缓慢，所以不会有粉尘逸出而进入沥青烟处理系统。

当沥青熔化器中的液体沥青达到一定的液位时，液体沥青进入外筒12，并且液位逐渐升高；当外筒12内的液体沥青到达溢流管13的位置时，液体沥青经过溢流管13进入导流管14。且三个溢流口均布在同一水平的圆周上，所以保证了外筒12内各个液位段的温度均匀。

当T₁ 值达到设定值时，上部电动沥青阀17打开，沥青泵启动，将液体沥青输送到沥青储槽。T₁ 有一个设定范围，当T₁ 低于设定的中间值时，沥青泵自动降低转速，减少输送量，即减少外套筒中液体沥青的溢流量，以增加液体沥青在沥青熔化器中的停留时间，提高液体沥青的温度直到设定值；当T₁ 高于设定的中间值时，沥青泵自动提高转速，增加输送量，即增加外套筒中液体沥青的溢流量，以减少液体沥青在沥青熔化器中的停留时间，降低液体沥青的温度直到设定值。当T₁ 值低于设定值，而沥青熔化器的液位已经达到甚至高于溢流位置时，电动插板阀4和上部电动沥青阀17自动关闭，系统停止向沥青熔化器加固体沥青，沥青熔化器内的液体沥青处于加热状态，一直等到T₁ 值达到设定值时，电动插板阀4 和上部电动沥青阀17自动打开，继续正常的连续熔化过程。

当沥青熔化器中T₁ 、T₂ 值高于设定值，液位等于或者低于溢流位置、而称重料仓料位在正常值时，说明在熔化过程中产生的水蒸汽气泡积聚在液体沥青和固体沥青之间，料柱的力不能克服液体沥青上面气泡层的浮力而形成“拱”。这时，与中部排出口22连接的中部电动沥青阀18打开，排出液体沥青，沥青泵16以100%输送量运行，熔化器中的液位迅速下降，“拱”被破坏；当T₂ 达到T₁ 的设定值时，沥青泵16停止运行，中部电动沥青阀18关闭，直到液位到达溢流位置、T₁达到设定值时，上部电动沥青阀17打开，沥青泵16启动，系统进入正常运行状态。

 [0025]熔化器的下部排出口24一般用作排空用途，也可以在用中部排出口不能破“拱”时用。

 [0026] 称重料仓需保持一定的料位，以保证料柱长度而形成向下的压力，使熔化器中的固体沥青能够被逐渐熔化。这样形成“排出多少进多少”的自动程序，只要在导热油温度一定的情况下，无需对导热油的流量等参数进行调节。当称重料仓的料位下降到一定时，上料系统自动运行加料到需要的料位。

用减重法通过称重料仓重量的变化来测定加料的瞬时量（加料速率），并且根据瞬时量的累加得到加料总量。在为称重料仓上料时的加料速率按照开始上料时的加料速率。因此，系统不需要专用的定量给料和计量设备。

在熔化正常后，打开熔化器底部的排渣口下的阀门，使沥青熔化过程中产生的渣进入渣罐。定期用蒸汽通过蒸汽输入管27将渣罐21中的渣吹扫到废渣池。

Claims (11)

1.一种料柱重力式自动沥青快速溶化方法，其特征在于：把固体沥青颗粒加入称重料仓（1），然后通过过渡料斗（3）落入沥青熔化器（6）中，并在沥青熔化器（6）内筒（11）中充满导热油的加热内胆（25）和内蛇形管（9）之间完成熔化，液体沥青达到一定的液位后流进外筒（12），最后流过溢流管（13）、导流管（14）后，经上部电动沥青阀（17）和沥青泵（16）将液体沥青输送到沥青储槽，沥青颗粒直径在20mm以下。

2.根据权利要求1所述的一种料柱重力式沥青自动快速溶化方法，其特征在于：沥青熔化器（6）单位处理能力的总加热面积为75 m²/t～80 m²/t，导热油的温度为250℃～270℃，沥青熔化器（6）、内筒（12）与外筒（11）加热面积的比例为1.25:1。

3.一种如权利要求1所述的料柱重力式自动沥青快速溶化装置，其特征在于：它包括称重料仓（1）、过渡料斗（3）、沥青熔化器（6）及沥青泵（16），在称重料仓（1）正下方设有过渡料斗（3），过渡料斗（3）下方固定连接在沥青熔化器（6），沥青熔化器（6）的外筒（12）上部至少设有在同一圆周上的1个溢流管（13），溢流管（13）经导流管（14）固定连接液体沥青排出口（21），液体沥青排出口（21）分别通过上部电动沥青阀（17）、沥青导管（20）与沥青泵（16）串接在一起。

4.根据权利要求3所述的料柱重力式自动沥青快速溶化装置，其特征在于：沥青熔化器（6）由外到内分别为外筒（12）、外蛇形管（10）、内筒（11）、内蛇形管（9）和加热内胆（25）。

5.根据权利要求4所述的料柱重力式自动沥青快速溶化装置，其特征在于：加热内胆（25）和内蛇形管（9）之间有150mm的间隙。

6.根据权利要求4所述的料柱重力式自动沥青快速溶化装置，其特征在于：内蛇形管（9）上下层为“品”字形排列设计。

7.根据权利要求3所述的料柱重力式自动沥青快速溶化装置，其特征在于：过渡料斗（3）通过电动插板阀（4）、水冷夹套溜管（5）固定连接在沥青熔化器（6）顶部。

8.根据权利要求3所述的料柱重力式自动沥青快速溶化装置，其特征在于：在沥青熔化器（6）的顶部两侧还设有排气过滤器（8）、沥青烟排出口（26）。

9.根据权利要求3所述的料柱重力式自动沥青快速溶化装置，其特征在于： 在沥青熔化器（6）的中部还设有液体沥青排出口（22）、液体沥青排出口（23），两者通过沥青导管（20）分别与中部电动沥青阀（18）、下部电动沥青阀（19）和沥青过滤器（15）、沥青泵（16）相接。

10.根据权利要求3所述的料柱重力式自动沥青快速溶化装置，其特征在于：沥青熔化器（6）为圆筒形设计，且底部为锥形。

11.根据权利要求3所述的料柱重力式自动沥青快速溶化装置，其特征在于：在沥青熔化器（6）底部设有液体沥青排出口（24），其下方设有一渣罐（21），在渣罐（21）上设有蒸汽输入管（27）。

Images