CN107059550A - 一种湖沥青熔化混合工艺及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种湖沥青熔化混合工艺，当熔化罐加热至170℃以上时，固体湖沥青通过提升机送入到熔化罐，固体湖沥青在熔化罐中熔化后流入到配料罐中，同时在配料罐中送入一定量的石油沥青完成配料，经过一段时间在混合室中混合均匀后，再将混合沥青送至储存罐保存。本发明通过熔化后的湖沥青与石油沥青形成混合沥青，混合沥青的针入度、软化点、弹性、运动粘度、RTFOT质量变化等均能满足桥面桥面铺装设计，克服了现有沥青应用到桥面铺装中容易局部铺装脱落、出现严重车辙破损等问题。与现有技术相比，本装置有效解决了湖沥青中灰分沉淀的问题，而且通过控制器统一控制，自动化程度高，混合沥青的生产效率高。

Description

一种湖沥青熔化混合工艺及其装置

技术领域

本发明涉及一种沥青熔化混合工艺，也涉及一种沥青熔化混合装置，具体涉及一种湖沥青熔化混合工艺及其装置。

背景技术

根据港珠澳大桥桥面铺装方案，对桥面铺装提出了进一步的要求，桥面铺装不仅需要具备有追随钢箱梁一起协同变形的能力，而且还有能够抵抗车轮载荷产生局部变形的能力，同时桥面铺装也要保持外观平顺，便于行车。这种相互矛盾的需求无疑提高了桥面铺装对沥青的要求，然而现有的沥青应用于桥面铺装常常会出局部铺装脱落、严重车辙破损等危害，直接影响到行车舒适性、交通安全及钢箱梁结果的耐久性。并且，鉴于沥青需求量较大，现有的沥青熔化混合装置工作效率低、混合精度及产量低，且不能有效解决湖沥青灰分沉淀的问题。

发明内容

为了解决现有沥青应用于桥面铺装常常会出局部铺装脱落、严重车辙破损等危害，本发明提出一种湖沥青熔化混合工艺及其装置，用以提高工作效率、混合精度及产量，并且有效解决了湖沥青灰分沉淀的问题。

本发明的目的将通过以下技术方案实现，一种湖沥青熔化混合工艺，固体湖沥青通过提升机送入到熔化罐，固体湖沥青在熔化罐中熔化后流入到配料罐中，同时在配料罐加入一定量的石油沥青形成混合沥青，再将混合沥青送至混合室中至均匀混合后，混合沥青送至储存罐保存。

优选的，所述的一种湖沥青熔化混合工艺及其装置，所述熔化罐加热至170℃以上时，固体湖沥青通过提升机送入到熔化罐。

优选的，所述的一种湖沥青熔化混合工艺及其装置，所述固体湖沥青加入到熔化罐后，熔化罐持续加热2.5小时，以便熔化罐中的固体湖沥青完全熔化。

优选的，所述的一种湖沥青熔化混合工艺及其装置，所述固体湖沥青加入到熔化罐后，当熔化罐的温度达到170℃以上时，启动熔化罐中的搅拌器，防止湖沥青中的灰分沉淀。

优选的，所述的一种湖沥青熔化混合工艺及其装置，所述石油沥青为基质沥青时，混合沥青在混合室中的最小混合时间为10min，最长混合时间不宜超过20min；所述石油沥青为改性沥青时，混合沥青在混合室中的最小混合时间为20min，最长混合时间不宜超过30min。

一种湖沥青熔化混合装置，包括提升机、熔化罐、配料混合室、储存罐、控制器及其输送管道，提升机位于熔化罐上方，固体湖沥青通过提升机送入到熔化罐中，提升机与控制器连接，以便通过控制器调节提升机的移动方向，输送管道的一端连接熔化罐，输送管道的另一端连接储存罐，熔化罐与储存罐之间的输送管道上设有配料混合室，以便沥青通过输送管道从熔化罐流经配料混合室后流入到储存罐内。

优选的，所述的一种湖沥青熔化混合装置，所述熔化罐包括第一加热盘管和第一搅拌器，所述第一加热盘管内装有导热油，第一加热盘管与第一加热盘管通过法兰密封连接，防止加热盘管内流动的导热油外渗，所述第一加热盘管内的导热油通过与第一加热盘管连接的油泵加热，湖沥青通过第一加热盘管内的导热油加热熔化，第一加热盘管位于熔化罐上下两端，第一加热盘管包括上盘管和下盘管，第一搅拌器位于上盘管和下盘管之间，通过第一搅拌器的搅拌作用一方面可以增强热量传递，另一方面可以防止湖沥青中的灰分沉淀，第一搅拌器与控制器连接，以便通过控制器启动或者停止第一搅拌器。

优选的，所述的一种湖沥青熔化混合装置，所述第一搅拌器为卧轴式搅拌机，第一搅拌器包括有搅拌电机、变频器、搅拌轴和搅拌桨，变频器与第一搅拌电机连接，搅拌电机的转动输出端与搅拌轴连接，搅拌轴与搅拌桨连接，搅拌轴水平设置在熔化罐内，搅拌桨在熔化罐上下两端之间转动，有效防止了位于熔化罐底端的灰分沉淀。

优选的，所述的一种湖沥青熔化混合装置，所述熔化罐的一侧还设有出口和循环口，出口设置在熔化罐下端，循环口设置在熔化罐上端，以便循环泵通过出口将位于熔化罐下端的湖沥青由循环口抽入到熔化罐上端。

优选的，所述的一种湖沥青熔化混合装置，所述配料混合室包括配料罐和位于配料罐下方的混合室，配料罐与熔化罐通过输送管道连通，以便熔化罐内的湖沥青通过输送管道送入到配料罐中，配料罐设有重量传感器，以便配料罐通过重量传感器检测配料罐中加入沥青的重量，重量传感器与控制器连接，以便控制器通过重量传感器称量配料罐中沥青的加入重量，配料罐与混合室通过管道连接，配料罐位于混合室上方，以便配料罐中完成配料的混合沥青快速流入到混合室中，混合室通过输送管道连通储存罐，以便配料完成的混合沥青通过混合室流入到储存罐。

优选的，所述的一种湖沥青熔化混合装置，所述配料罐上还设有旁管道，石油沥青通过旁管道送入到配料罐，所述旁管道设有第一过滤器，石油沥青通过第一过滤器后送入到配料罐，防止了石油沥青中的固体杂质进入配料罐，所述旁管道上设有进料泵，以便通过进料泵将石油沥青送入到配料罐，进料泵与控制器连接，以便通过控制器启动进料泵。

优选的，所述的一种湖沥青熔化混合装置，所述混合室内设有第二加热盘管、第一温度传感器和第二搅拌器，混合室通过第二加热盘管给混合室内的混合沥青加热，第一温度传感器与控制器连接，以便控制器通过第一温度传感器实时监测混合室中的温度，第二搅拌器为卧轴式搅拌机，以便通过第二搅拌器将混合室内的沥青化合均匀，第二搅拌器与控制器连接，以便通过控制器启动或者停止第二搅拌器。

优选的，所述的一种湖沥青熔化混合装置，所述储存罐内设有液位计和第三搅拌器，储存罐通过液位计显示储存罐内混合沥青的体积，第三搅拌器带有变速器，储存罐通过第三搅拌器将储存罐内的混合沥青再次混合均匀，防止灰分沉淀。

优选的，所述的一种湖沥青熔化混合装置，所述输送管道上设有传输泵，传输泵包括进液泵和出液泵，进液泵连接在熔化罐与配料混合室之间的输送管道上，出液泵连接在配料混合室与储存罐之间的输送管道上，以便通过传输泵实现熔化沥青的输送，传输泵与控制器连接，以便通过控制器启动传输泵。

优选的，所述的一种湖沥青熔化混合装置，所述输送管道上还设有过滤器，过滤器与控制器连接，以便通过控制器启动过滤器，过滤器包括第二过滤器和第三过滤器，第二过滤器、第三过滤器并列设置在熔化罐与配料混合室之间的输送管道上，湖沥青从熔化罐通过第二过滤器或者第三过滤器后送入到配料罐，避免了由于第二过滤器或者第三过滤器堵塞所导致的无法输送问题。

优选的，所述的一种湖沥青熔化混合装置，所述输送管道上还设有气动阀，气动阀分布在熔化罐与配料罐之间的输送管道上、配料罐与混合室之间的管道上，混合室与储存罐之间的输送管道上，以便通过气动阀控制输送管道内液体的流动，气动阀与控制器连接，以便通过控制器关闭或者开启气动阀。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明通过熔化后的湖沥青与石油沥青形成混合沥青，混合沥青的针入度、软化点、弹性、运动粘度、RTFOT质量变化等均能满足桥面桥面铺装设计，克服了现有沥青应用到桥面铺装中容易局部铺装脱落、出现严重车辙破损等问题。与现有技术相比，本装置有效解决了湖沥青中灰分沉淀的问题，而且通过控制器统一控制，自动化程度高，混合沥青的生产效率高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明所述一种湖沥青熔化混合装置的结构示意图；

图2为本发明所述一种湖沥青熔化混合装置中熔化罐的正视图；

图3为本发明所述一种湖沥青熔化混合装置中熔化罐的侧视图；

图4为本发明所述一种湖沥青熔化混合装置中混合室的结构示意图；

图5为本发明所述一种湖沥青熔化混合装置中储存罐的结构示意图。

图中：1提升机；2熔化罐，21第一加热盘管，211上盘管、212下盘管，22第一搅拌器，221搅拌电机、222变频器、223搅拌轴、224搅拌桨，23法兰，24出口，25循环口；3配料混合室，31配料罐，311重量传感器、312旁管道、313第一过滤器、314进料泵，32混合室，321第二加热盘管、322第一温度传感器、323第二搅拌器；4储存罐，41液位计，42第三搅拌器，43第二温度传感器；5输送管道，51进液泵，52出液泵，53第二过滤器，54第三过滤器，55气动阀。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：一种湖沥青熔化混合工艺

一种湖沥青熔化混合工艺，包括以下步骤：

(1)将湖沥青熔化设备进行升温，当熔化罐的温度升至170℃，加入湖沥青到熔化罐中；

(2)熔化罐升温的同时，将去除包装的桶装湖沥青吊装至熔化设备内；

(3)桶装湖沥青添加完毕后进行升温熔化，约需耗时2.5小时；

(4)熔化后根据预备生产混合沥青数量确定是否继续加入湖沥青熔化；

(5)湖沥青熔化后待温度升到170℃开启熔化罐内的卧轴式搅拌器，继续搅拌升温，以免灰分沉淀，待升至规定温度时进行保温；

(6)熔化后的湖沥青送入到配料混合室中的配料罐内，同时加入一定量的石油沥青进行配料，待配料完成后，混合沥青由配料罐输送至混合室内；

(7)设置混合室内搅拌器的转速以及加热盘管的温度后，通过控制器启动混合室内的搅拌器和加热盘管，将混合沥青加热搅拌混合均匀后，混合沥青泵送至储存罐暂存，储存罐内也均带有搅拌器，搅拌器通过变速器控制转速。

实施例2：GA混合沥青的工艺

在实施例1的基础上，加入的石油沥青为SBS改性沥青(GA)，SBS改性沥青指标要求及检测结果如表1所示，湖沥青为采用特立尼达和多巴哥生产的天然湖沥青(TLA)，湖沥青设计指标要求及检测结果如表2所示，一定量的改性沥青与湖沥青搅拌混合后得到GA混合沥青。

表1SBS改性沥青指标要求及检测结果

表2TLA湖沥青指标要求及检测结果

GA混合沥青由质量比为20％TLA湖沥青与80％SBS改性沥青混合而成。当改性沥青加热到165℃，熔化罐中的湖沥青加热到175℃，沥青在配料罐中完成配料后，通过输送管道将混合沥青送入至混合室加热搅拌，混合室内的温度控制在178～181℃之间，分别抽取混合室中搅拌时间为20min、30min、50min、80min的混合沥青试样，并进行检测，检测结果如表3所示：

表3不同混合时间混合沥青的性能检测

如表3所示，当混合时间分别为20min、30min、50min、80min时，GA混合沥青的针入度、软化点、延度、RTFOT质量变化等技术指标均能满足设计要求，混合沥青随混合时间延长，沥青会开始出现老化现象，但都在设计要求范围之内，说明混合搅拌时间对混合沥青的品质影响较小。按照满足施工质量要求的条件下，同时兼顾工效最大化原则，实际生产过程中，GA混合沥青的最小混合时间为20min，最长混合时间不宜超过30min。

实施例3：GMA混合沥青的工艺

在实施例1的施加上，加入的石油沥青为基质沥青，基质沥青采用壳牌A-70#沥青，供应商为广州新粤沥青有限公司，壳牌A-70#基质沥青指标要求及检测结果如表4所示，湖沥青采用特立尼达和多巴哥生产的天然湖沥青(TLA)，湖沥青的设计指标要求及检测结果如表5所示，一定量的基质沥青与湖沥青搅拌混合后得到GMA混合沥青。

表4 A-70#基质沥青指标要求及检测结果

表5 TLA湖沥青指标要求及检测结果

GMA混合沥青由质量比为70％TLA湖沥青与30％基质沥青混合而成。当基质沥青加热到140℃，熔化罐中的湖沥青加热到175℃，沥青在配料罐中完成配料后，通过输送管道将混合沥青送入至混合室加热搅拌，混合室内的温度控制在168～170℃之间，分别抽取混合室中搅拌时间为10min、20min、40min、60min的混合沥青试样，并进行检测，检测结果如表6所示：

表6不同混合时间混合沥青的性能检测

如表6所示，当混合时间分别为10min、20min、40min、60min时，GMA混合沥青的针入度、软化点以及RTFOT质量变化等技术指标均能满足设计要求，且随混合沥青时间延长变化不大，说明在混合室中混合搅拌时间对混合沥青的品质影响较小。按照满足施工质量要求的条件下，同时兼顾工效最大化原则，实际生产过程中，GMA混合沥青的最小混合时间为10min，最长混合时间不宜超过20min。

实施例4：一种湖沥青熔化混合装置

由图1至图5所示，一种湖沥青熔化混合装置，包括提升机1、熔化罐2、配料混合室3、储存罐4、控制器及其输送管道5，提升机1位于熔化罐2上方，固体湖沥青通过提升机1送入到熔化罐2中，提升机1与控制器连接，以便通过控制器调节提升机1的移动方向，输送管道5的一端连接熔化罐2，输送管道5的另一端连接储存罐4，熔化罐2与储存罐4之间的输送管道5上设有配料混合室3，以便沥青通过输送管道5从熔化罐2流经配料混合室3后流入到储存罐4内。

所述熔化罐2包括第一加热盘管21和第一搅拌器22，所述第一加热盘管21内装有导热油，第一加热盘管21与第一加热盘管21通过法兰23密封连接，防止加热盘管21内流动的导热油外渗，所述第一加热盘管21内的导热油通过与第一加热盘管21连接的油泵加热，湖沥青通过第一加热盘管21内的导热油加热熔化，第一加热盘管21位于熔化罐2上下两端，第一加热盘管21包括上盘管211和下盘管212，第一搅拌器22位于上盘管211和下盘管212之间，通过第一搅拌器22的搅拌作用一方面可以增强热量传递，另一方面可以防止湖沥青中的灰分沉淀，第一搅拌器22与控制器连接，以便通过控制器5启动或者停止第一搅拌器22。所述第一搅拌器22为卧轴式搅拌机，第一搅拌器22包括有搅拌电机221、变频器222、搅拌轴223和搅拌桨224，变频器222与第一搅拌电机221连接，搅拌电机221的转动输出端与搅拌轴223连接，搅拌轴223与搅拌桨224连接，搅拌轴223水平设置在熔化罐2内，搅拌桨224在熔化罐2上下两端之间转动，有效防止了位于熔化罐2底端的灰分沉淀。

所述熔化罐2的一侧还设有出口24和循环口25，出口24设置在熔化罐2下端，循环口25设置在熔化罐2上端，以便循环泵通过出口24将位于熔化罐2下端的湖沥青由循环口25抽入到熔化罐2上端，进一步防止熔化罐2底端的灰分沉淀。

所述配料混合室3包括配料罐31和位于配料罐31下方的混合室32，配料罐31与熔化罐32通过输送管道5连通，以便熔化罐31内的湖沥青通过输送管道5送入到配料罐31中，配料罐31设有重量传感器311，以便配料罐31通过重量传感器311检测配料罐31中加入沥青的重量，重量传感器311与控制器连接，以便控制器5通过重量传感器311称量配料罐31中沥青的加入重量，配料罐31与混合室32通过管道连接，配料罐31位于混合室32上方，以便配料罐31中完成配料的混合沥青快速流入到混合室32中，混合室32通过输送管道5连通储存罐4，以便完成配料的混合沥青通过混合室32流入到储存罐4。

所述配料罐31上还设有旁管道312，石油沥青通过旁管道312送入到配料罐31，所述旁管道312上设有第一过滤器313，石油沥青通过第一过滤器313后送入到配料罐31，防止了石油沥青中的固体杂质进入配料罐31，所述旁管道312上设有进料泵314，以便通过进料泵314将石油沥青送入到配料罐31，进料泵314与控制器连接，以便通过控制器启动进料泵314。

所述混合室32内设有第二加热盘管321、第一温度传感器322和第二搅拌器323，混合室32通过第二加热盘管321给混合室32内的混合沥青加热，第一温度传感器322与控制器连接，以便控制器通过第一温度传感器322实时监测混合室32中的温度，第二搅拌器323为卧轴式搅拌机，以便通过第二搅拌器323将混合室32内的沥青化合均匀，第二搅拌器323与控制器连接，以便通过控制器启动或者停止第二搅拌器323。

所述储存罐4内设有液位计41、第三搅拌器42和第二温度传感器43，储存罐4通过液位计41显示储存罐4内混合沥青的体积，第三搅拌器42带有变速器，储存罐4通过第三搅拌器42将储存罐4内的混合沥青再次混合均匀，防止灰分沉淀，第三搅拌器42与控制器连接，第三搅拌器42通过控制器启动或者停止搅拌，第二温度传感器43与控制器连接，控制器通过第二温度传感器43检测储存罐4内混合沥青的温度。

所述输送管道5设有传输泵，传输泵包括进液泵51和出液泵52，进液泵51连接在熔化罐2与配料混合室3之间的输送管道5上，出液泵52连接在配料混合室3与储存罐4之间的输送管道5上，以便通过传输泵实现熔化沥青的输送，传输泵与控制器连接，以便通过控制器启动或者停止传输泵。

所述输送管道5上还设有过滤器，过滤器与控制器连接，以便通过控制器5启动过滤器，过滤器包括第二过滤器53和第三过滤器54，第二过滤器53、第三过滤器54并列设置在熔化罐2与配料罐31之间的输送管道5上，湖沥青从熔化罐通过第二过滤器53或者第三过滤器54后送入到配料罐，避免了由于第二过滤器53或者第三过滤器54堵塞所导致的无法输送问题。

所述输送管道5上还设有气动阀55，气动阀55分布在熔化罐2与配料罐31之间的输送管道5上、配料罐31与混合室32之间的管道上，混合室32与储存罐4之间的输送管道5上，以便通过气动阀55控制输送管道5内液体的流动，气动阀55与控制器连接，以便通过控制器关闭或者开启气动阀55。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种湖沥青熔化混合工艺，其特征在于：当熔化罐加热至170℃以上时，固体湖沥青通过提升机送入到熔化罐，固体湖沥青在熔化罐中熔化后流入到配料罐中，同时在配料罐中送入一定量的石油沥青形成混合沥青，经过一段时间在混合室中混合均匀后，再将混合沥青送至储存罐保存。

2.根据权利要求1所述的一种湖沥青熔化混合工艺及其装置，其特征在于：所述石油沥青为基质沥青时，混合沥青在混合室中的最小混合时间为10min，最长混合时间不宜超过20min；所述石油沥青为改性沥青时，混合沥青在混合室中的最小混合时间为20min，最长混合时间不宜超过30min。

3.一种湖沥青熔化混合装置，其特征在于：包括提升机、熔化罐、配料混合室、储存罐、控制器及其输送管道，提升机位于熔化罐上方，固体湖沥青通过提升机送入到熔化罐中，提升机与控制器连接，输送管道的一端连接熔化罐，输送管道的另一端连接储存罐，熔化罐与储存罐之间的输送管道上设有配料混合室。

4.根据权利要求3所述的一种湖沥青熔化混合装置，其特征在于：所述熔化罐包括第一加热盘管和第一搅拌器，所述第一加热盘管内装有导热油，第一加热盘管与第一加热盘管通过法兰密封连接，第一加热盘管内的导热油通过与第一加热盘管连接的油泵加热，第一加热盘管位于熔化罐上下两端，第一加热盘管包括上盘管和下盘管，第一搅拌器位于上盘管和下盘管之间，第一搅拌器与控制器连接。

5.根据权利要求4所述的一种湖沥青熔化混合装置，其特征在于：所述第一搅拌器为卧轴式搅拌机，第一搅拌器包括有搅拌电机、变频器、搅拌轴和搅拌桨，变频器与搅拌电机连接，搅拌电机的转动输出端与搅拌轴连接，搅拌轴与搅拌桨连接，搅拌轴水平设置在熔化罐内，搅拌桨在熔化罐上下两端之间转动。

6.根据权利要求3所述的一种湖沥青熔化混合装置，其特征在于：所述熔化罐的一侧还设有出口和循环口，出口设置在熔化罐下端，循环口设置在熔化罐上端。

7.根据权利要求3所述的一种湖沥青熔化混合装置，其特征在于：所述配料混合室包括配料罐和位于配料罐下方的混合室，配料罐与熔化罐通过输送管道连通，配料罐内设有重量传感器，重量传感器与控制器连接，配料罐与混合室通过管道连接，混合室内设有第二加热盘管、第一温度传感器和第二搅拌器，混合室通过第二加热盘管给混合室内的混合沥青加热，第一温度传感器与控制器连接，以便控制器通过第一温度传感器实时监测混合室中的温度，第二搅拌器为卧轴式搅拌机，第二搅拌器与控制器连接，混合室通过输送管道连通储存罐。

8.根据权利要求7所述的一种湖沥青熔化混合装置，其特征在于：所述配料罐上还设有旁管道，石油沥青通过旁管道送入到配料罐，所述旁管道设有第一过滤器，石油沥青通过第一过滤器后送入到配料罐，防止了石油沥青中的固体杂质进入配料罐，所述旁管道上设有进料泵，进料泵与控制器连接，以便通过控制器启动进料泵。

9.根据权利要求3所述的一种湖沥青熔化混合装置，其特征在于：所述输送管道上设有传输泵，传输泵包括进液泵和出液泵，进液泵连接在熔化罐与配料混合室之间的输送管道上，出液泵连接在配料混合室与储存罐之间的输送管道上，以便通过传输泵实现熔化沥青的输送，传输泵与控制器连接，以便通过控制器启动传输泵。

10.根据权利要求3所述的一种湖沥青熔化混合装置，其特征在于：所述输送管道上还设有过滤器，过滤器与控制器连接，以便通过控制器启动过滤器，过滤器包括第二过滤器和第三过滤器，第二过滤器、第三过滤器并列设置在熔化罐与配料混合室之间的输送管道上，湖沥青从熔化罐通过第二过滤器或者第三过滤器后送入到配料混合室。