CN108118581A - 一种基于微波加热的沥青混凝土的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于微波加热的沥青混凝土的制备方法，本发明是先将沥青加热到液体状态，让后将粉体物料混合沥青制备沥青混合物，所述沥青液体的黏性较大可以有效吸附粉体物料，有效降低粉尘的产生，降低粉尘对环境的污染；本发明通过微波辐射的方式进行加热，减少不可再生能源的利用，具有较好的环保性；本发明采用含有余热回收的一体化装置生产沥青混凝土，提高了能源的利用效率，具有较好的实用性。

Description

一种基于微波加热的沥青混凝土的制备方法

技术领域

本发明属于沥青混凝土的制备的技术领域，具体涉及一种基于微波加热的沥青混凝土的制备方法。

背景技术

现有沥青混凝土的制备过程可以分为热拌和冷拌两种。沥青拌和厂的主要设备包括沥青加热锅、砂石贮存处、矿粉仓、加热滚筒、拌和机及称量设备、蒸汽锅炉、沥青泵及管道、除尘设施等，有些还有热集料的重新分筛和贮存设备。

在制备工艺上，过去多采用先将砂石料烘干加热后，再与热沥青和冷的矿粉拌和，后来又发展一种先用热沥青拌好湿集料，然后再加热拌匀的方法，以消除因集料在加热和烘干时飞灰。采用后一种工艺时，要防止残留在混合料中的水分影响沥青混凝土使用寿命，最好采用沥青抗剥落剂，以增强抗水能力。

不管用何种工艺，其加热源主要为柴油、汽油、天然气等燃料燃烧产生蒸汽加热集料和沥青，不必要的拌和过程耗时较长，耗费能源且容易产生粉尘，粉尘还需要特殊除尘装置处理后才能排放。另一方面，较多能源用在了蒸发去除集料中所含水分这一步骤上。

微波在2000-2005年被引入沥青混凝土领域，由于沥青对微波的吸收较弱，而集料中必须含有高浓度吸波金属氧化物才能快速升温，所以一般没有直接用微波进行沥青混凝土的制备和生产，现有微波主要应用在沥青路面的修复和再生、微波道路除冰、化雪、可再生沥青路面材料加热、特殊集料的快速加热等领域。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于微波加热的沥青混凝土的制备方法，本发明是先将沥青加热到液体状态，让后将粉体物料混合沥青制备沥青混合物，所述沥青液体的黏性较大可以有效吸附粉体物料，有效降低粉尘的产生，降低粉尘对环境的污染；本发明通过微波辐射的方式进行加热，减少不可再生能源的利用，具有较好的环保性；本发明采用含有余热回收的一体化装置生产沥青混凝土，提高了能源的利用效率，具有较好的实用性。

本发明主要通过以下技术方案实现：一种基于微波加热的沥青混凝土的制备方法，通过含有余热回收的一体化装置生产沥青混凝土，主要包括以下步骤：

步骤A1：先将沥青加入沥青混料罐中加热，然后加入粉末物料混合均匀得到沥青混料；

步骤A2：将集料与步骤A1中的沥青混料分别导入微波加热装置的隧道式微波加热腔内进行加热，得到热物料；

步骤A3：将所述步骤A2中的热物料输入到物料拌和罐中，在物料拌和罐中搅拌均匀后制备得到沥青混凝土。

为了更好的实现本发明，进一步的，所述步骤A1中沥青混料罐中沥青的温度为100-110℃。所述微波加热装置对沥青混合料和集料进行加热，加热过程中物料中的水分蒸发，产生一定的高压热流气体，所述高压热流气体进入沥青混合罐将沥青加热成液体，然后进行下一步的混合。本发明通过余热回收，有效加热沥青，同时可以消除气体中的粉尘，具有较好的实用性。

为了更好的实现本发明，进一步的，所述步骤A2中隧道式微波加热腔内部的物料加热温度为160-170℃。所述微波加热装置以微波辐射的形式对物料进行加热，所述物料被加热到160-170℃；所述物料包括沥青混合料和集料。

为了更好的实现本发明，进一步的，所述步骤A3中物料拌和罐的混合搅拌时间为40-60秒。所述物料拌和罐以及物料拌和罐的搅拌速率均为现有技术且不是本发明的改进点，故不再赘述。

为了更好的实现本发明，进一步的，所述一体化装置包括粉体储罐、集料储罐、沥青混料罐、微波加热装置、物料拌和罐和高温气体通管，所述粉体储罐的上部和下部分别设置有粉体加料口和粉体出料口；所述集料储罐的上部和下部分别设置有集料加料口和集料出料口；所述沥青混料罐的上部和下部分别设置有沥青加料口和沥青出料口，所述沥青混料罐中设置有搅拌装置；所述粉体储罐通过粉体出料口连接沥青混料罐，所述沥青混料罐通过沥青出料口连接微波加热装置；所述集料储罐通过集料出料口连接微波加热装置；所述微波加热装置的内部为隧道式微波加热腔，所述微波加热装置与物料拌和罐连接；所述微波加热装置和物料拌和罐分别通过高温气体通管连接沥青混料罐，从而将高温气体导入沥青混料罐中以加热沥青。

本发明的微波加热装置为现有技术且不是本发明的改进点，故不再赘述。所述微波加热装置是通过微波辐射的方式进行加热。本发明采用工作电源，所述工作电源的供电方式为现有技术，故不再赘述。

为了更好的实现本发明，进一步的，还包括设置在微波加热装置内部的传送装置；所述沥青混料罐中的沥青混合物通过沥青出料口排到传送装置上；所述集料储罐中的集料通过集料出料口排到传送装置上；所述传送装置将沥青混合物和集料输入到微波加热装置的加热辐射区进行加热。所述传送装置为现有技术，故不再赘述。所述传送装置将集料和沥青混合物缓慢的通过微波辐射区进行加热，然后输送到物料拌和罐；可以通过控制传送装置的运送速度和微波加热的功率使物料加热到一定温度，所述传送装置的运送速度和微波加热的功率可以根据生产量来设定，所述传送装置的运送速度和微波加热的功率为现有技术且不是本发明的改进点，故不再赘述。

为了更好的实现本发明，进一步的，所述粉体出料口和集料出料口分别设置有截止阀；所述沥青出料口和高温气体通管分别设置有止回阀。所述截止阀和止回阀均为现有技术且不是本发明的改进点，故不再赘述。所述止回阀的设置是为了防止物料倒流，所述沥青出料口设置有止回阀是为了防止沥青液体回流。

本发明针对现有微波在沥青混凝土的制备过程中利用不足，造成能耗高和粉尘问题。所述一体化装置是一个封闭的体系，有效杜绝粉尘、沥青烟气和热空气的外溢，被加热的蒸汽和固体热量被有效回收利用。

微波对于集料的加热效果很好，因为其中含有10-20%吸波效果很好的水分；沥青虽然吸收微波升温效果差，但沥青混凝土中沥青的用量不足10%，利用传热仍可将其温度提升。生产过程中产生的粉尘问题主要是通过减少产生、吸附和限制排放的手段加以解决，一方面减少拌和的时间以从源头减少粉尘的产生，另一方面利用融化的沥青的粘性吸附处理粉尘，减少散失，更重要的是本发明将整个系统设计成密封体系，回流高温含尘气体到沥青混合阶段，既充分利用了气体的余热，又可以将气体中粉尘吸附处理。

本发明在使用过程中，集料经过计量后通过封闭管路进入密闭的微波隧道式加热腔，粉体经由沥青储罐与加热的沥青混合，与集料一起进入微波加热腔，所有物料通过传送带在腔内移动，微波加热集料中的水和集料，水变成蒸汽，高温混合物进入物料拌和罐，搅拌40-60秒，沥青混凝土产品就制备完成，可以进入储罐或者运输罐。于此同时，微波加热腔顶部通过阀门控制压力，大于一定压力后，被加热气体和少量粉尘，以及物料拌和罐的蒸汽和粉尘通过自身压力，经过管道鼓入沥青储罐，初步融化沥青为流动状态。

本发明的有益效果：

（1）所述步骤A1：先将沥青加入沥青混料罐中加热，然后加入粉末物料混合均匀得到沥青混料；本发明是先将沥青加热到液体状态，让后将粉体物料混合沥青制备沥青混合物，所述沥青液体的黏性较大可以有效吸附粉体物料，有效降低粉尘的产生，降低粉尘对环境的污染；本发明通过微波辐射的方式进行加热，减少不可再生能源的利用，具有较好的环保性；

（2）所述集料储罐通过集料出料口连接微波加热装置；所述微波加热装置的内部为隧道式微波加热腔，所述微波加热装置与拌和罐连接；所述微波加热装置和拌和罐分别通过高温气体通管连接沥青混料罐，以将高温气体导入沥青混料罐中，以加热沥青；本发明通过微波辐射的形式加热物料，使用清洁能源降低环境污染；本发明通过将高温粉尘气体导入沥青混料罐中，一方面可以利用高温气体加热沥青，另一方面可以减少粉尘的逸出，降低粉尘对环境的污染；本发明实现了热能源的循环利用，降低了对环境的污染，具有较好的环保性。

附图说明

图1为本发明工艺流程图；

图2为一体化装置的结构示意图。

其中：1-微波加热装置、2-沥青混料罐、3-集料储罐、4-粉体储罐、5-物料拌和罐、6-粉体加料口、7-集料加料口、8-沥青加料口、9-集料出料口、10-粉体出料口、11-高温气体通管。

具体实施方式

实施例1：

一种基于微波加热的沥青混凝土的制备方法，通过含有余热回收的一体化装置生产沥青混凝土，主要包括以下步骤：

步骤A1：先将沥青加入沥青混料罐2中加热到110℃，然后加入粉末物料混合均匀得到沥青混料；

步骤A2：将集料与步骤A1中的沥青混料分别导入微波加热装置1的隧道式微波加热腔内进行加热到160℃，得到热物料；

步骤A3：将所述步骤A2中的热物料输入到物料拌和罐5中搅拌1分钟，在物料拌和罐5中搅拌均匀后制备得到沥青混凝土。

本发明制备的沥青混凝土较为均一，粘结强度较好；本发明是先将沥青加热到液体状态，让后将粉体物料混合沥青制备沥青混合物，所述沥青液体的黏性较大可以有效吸附粉体物料，有效降低粉尘的产生，降低粉尘对环境的污染；本发明通过微波辐射的方式进行加热，减少不可再生能源的利用，具有较好的环保性。

实施例2：

本实施例是在实施例1的基础上进一步优化，所述一体化装置包括粉体储罐4、集料储罐3、沥青混料罐2、微波加热装置1、物料拌和罐5和高温气体通管11，所述粉体储罐4的上部和下部分别设置有粉体加料口6和粉体出料口10；所述集料储罐3的上部和下部分别设置有集料加料口7和集料出料口9；所述沥青混料罐2的上部和下部分别设置有沥青加料口8和沥青出料口，所述沥青混料罐2中设置有搅拌装置；所述粉体储罐4通过粉体出料口10连接沥青混料罐2，所述沥青混料罐2通过沥青出料口连接微波加热装置1；所述集料储罐3通过集料出料口9连接微波加热装置1；所述微波加热装置1的内部为隧道式微波加热腔，所述微波加热装置1与物料拌和罐5连接；所述微波加热装置1和物料拌和罐5分别通过高温气体通管11连接沥青混料罐2，从而将高温气体导入沥青混料罐2中以加热沥青。

如图1所示，本发明在制备过程中，所述粉体储罐4将粉体输入到沥青混料罐2中；所述沥青混料罐2将搅拌均匀的沥青混合物料输入到微波加热装置1；所述集料储罐3将碎石集料输入微波加热装置1的内腔中进行加热；所述沥青与集料被加热后形成高温混合物，然后进入物料拌和罐5制备得到沥青混凝土。

本发明制备的沥青混凝土较为均一，粘结强度较好；本发明通过微波辐射的形式加热物料，使用清洁能源降低环境污染；本发明通过将高温粉尘气体导入沥青混料罐2中，一方面可以利用高温气体加热沥青，另一方面可以减少粉尘的逸出，降低粉尘对环境的污染；本发明实现了热能源的循环利用，降低了对环境的污染，具有较好的环保性。

本实施例的其他部分与实施例1相同，故不再赘述。

实施例3：

本实施例是在实施例2的基础上进一步优化，所述步骤A1中先将沥青加入沥青混料罐2中加热到100℃，然后加入粉末物料混合均匀得到沥青混料；

所述步骤A2中将集料与步骤A1中的沥青混料分别导入微波加热装置1的隧道式微波加热腔内进行加热到170℃，得到热物料；

所述步骤A3中将所述步骤A2中的热物料输入到物料拌和罐5中搅拌50秒，在物料拌和罐5中搅拌均匀后制备得到沥青混凝土；

如图2所示，所述粉体出料口10和集料出料口9分别设置有截止阀；所述沥青出料口和高温气体通管11分别设置有止回阀；所述止回阀的设置是为了防止物料倒流，所述沥青出料口设置有止回阀是为了防止沥青液体回流。

本发明制备的沥青混凝土较为均一，粘结强度较好；本发明通过微波辐射的形式加热物料，使用清洁能源降低环境污染；本发明通过将高温粉尘气体导入沥青混料罐2中，一方面可以利用高温气体加热沥青，另一方面可以减少粉尘的逸出，降低粉尘对环境的污染；本发明实现了热能源的循环利用，降低了对环境的污染，具有较好的环保性。

本实施例的其他部分与上述实施例2相同，故不再赘述。

实施例4：

本实施例是在实施例2或3的基础上进一步优化，还包括设置在微波加热装置1内部的传送装置；所述沥青混料罐2中的沥青混合物通过沥青出料口排到传送装置上；所述集料储罐3中的集料通过集料出料口9排到传送装置上；所述传送装置将沥青混合物和集料输入到微波加热装置1的加热辐射区进行加热。所述传送装置将集料和沥青混合物缓慢的通过微波辐射区进行加热，然后输送到物料拌和罐5。所述传送装置实现连续在线加热物料，可以实现物料受热均匀，同时提高了工作效率，具有较好的实用性。

本实施例的其他部分与上述实施例2或3相同，故不再赘述。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于微波加热的沥青混凝土的制备方法，其特征在于，通过含有余热回收的一体化装置生产沥青混凝土，主要包括以下步骤：

步骤A1：先将沥青加入沥青混料罐（2）中加热，然后加入粉末物料混合均匀得到沥青混料；

步骤A2：将集料与步骤A1中的沥青混料分别导入微波加热装置（1）的隧道式微波加热腔内进行加热，得到热物料；

步骤A3：将所述步骤A2中的热物料输入到物料拌和罐（5）中，在物料拌和罐（5）中搅拌均匀后制备得到沥青混凝土。

2.根据权利要求1所述的一种基于微波加热的沥青混凝土的制备方法，其特征在于，所述步骤A1中沥青混料罐（2）中沥青的温度为100-110℃。

3.根据权利要求1所述的一种基于微波加热的沥青混凝土的制备方法，其特征在于，所述步骤A2中隧道式微波加热腔内部的物料加热温度为160-170℃。

4.根据权利要求1所述的一种基于微波加热的沥青混凝土的制备方法，其特征在于，所述步骤A3中物料拌和罐（5）的混合搅拌时间为40-60秒。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种基于微波加热的沥青混凝土的制备方法，其特征在于，所述一体化装置包括粉体储罐（4）、集料储罐（3）、沥青混料罐（2）、微波加热装置（1）、拌和罐和高温气体通管（11），所述粉体储罐（4）的上部和下部分别设置有粉体加料口（6）和粉体出料口（10）；所述集料储罐（3）的上部和下部分别设置有集料加料口（7）和集料出料口（9）；所述沥青混料罐（2）的上部和下部分别设置有沥青加料口（8）和沥青出料口，所述沥青混料罐（2）中设置有搅拌装置；所述粉体储罐（4）通管粉体加料口（6）连接沥青混料罐（2），所述沥青混料罐（2）通过沥青出料口连接微波加热装置（1）；所述集料储罐（3）通过集料出料口（9）连接微波加热装置（1）；所述微波加热装置（1）的内部为隧道式微波加热腔，所述微波加热装置（1）与拌和罐连接；所述微波加热装置（1）和拌和罐分别通过高温气体通管（11）连接沥青混料罐（2），以将高温气体导入沥青混料罐（2）中，以加热沥青。

6.根据权利要求5所述的一种基于微波加热的沥青混凝土的制备方法，其特征在于，还包括设置在微波加热装置（1）内部的传送装置；所述沥青混料罐（2）中的沥青混合物通过沥青出料口排到传送装置上；所述集料储罐（3）中的集料通过集料出料口（9）排到传送装置上；所述传送装置将沥青混合物和集料输入到微波加热装置（1）的加热辐射区进行加热。

7.根据权利要求5所述的一种基于微波加热的沥青混凝土的制备方法，其特征在于，所述粉体出料口（10）和集料出料口（9）分别设置有截止阀；所述沥青出料口和高温气体通管（11）分别设置有止回阀。