CN111826185A - 一种sbs改性沥青的生产装置及生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种SBS改性沥青的生产装置及生产方法，涉及SBS改性沥青生产技术领域，设置热油管依次缠绕在第二加热箱、第一发育箱和第二发育箱上，温度依次降低，实现对各个阶段的不同温度加热，充分利用热油管热量；通过加热管缠绕在第一加热箱上，在对成品改性沥青降温同时，实现对进料管内的基质沥青的初步加热；通过紊流窗对进料管内的基质沥青产生紊流，保证基质沥青的充分受热，加快溶胀效率；通过搅拌棒螺旋设置在搅拌轴上，在搅拌棒剪切同时，对混合后的沥青产生一定的螺旋力，加快研磨效率；通过螺旋叶片上的叶面为凹面，减小在螺旋叶片旋转时对沥青产生的离心力，增加提料高度，使沥青被螺旋叶片提升一定高度，形成翻滚加快发育速度。

Description

一种SBS改性沥青的生产装置及生产方法

技术领域

本发明涉及SBS改性沥青生产技术领域，特别是涉及一种SBS改性沥青的生产装置及生产方法。

背景技术

随着我国公路交通建设的迅速增长，道路运输日益繁忙，沥青路面的车辙、开裂、坑槽等病害十分严重，为全面提高沥青路面的性能，采用改性沥青是有效的措施之一，目前，使用较多的主要有SBR、PE、EVA、橡胶粉、SBS等改性沥青，而SBS因为其良好的双向改性性能（即同时改变基质沥青的高温与低温性能的能力）在近年来得到最广泛的应用。

SBS改性沥青是用苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（即SBS）作为改性剂而制备获得，通过物理共混过程，SBS吸附沥青中的芳烃和胶质，发生溶胀现象，形成新的胶体结构体系，即在沥青中形成网络结构，使沥青的性能得到全面改善。

我国SBS改性沥青生产的装置，无论是进口的还是国产的，都是采取配料-溶胀-剪切-发育等多台主要设备分别进行，能用一、二台主要设备就能生产出质量稳定，且标准很高的改性沥青生产装置，并未见报道。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种SBS改性沥青的生产装置及生产方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种SBS改性沥青的生产装置，包括进料管，所述进料管左端设置供料口，所述进料管上从左到右一次固定安装有第一加热箱和第二加热箱；所述进料管内部对应所述第一加热箱和所述第二加热箱均固定安装有紊流窗；所述进料管右端密封连接有加料管，所述进料管和供剂管穿过流量比例阀与所述剪切箱上部密封连接，所述供剂管远离所述剪切箱一端设置供剂口；所述剪切箱上表面固定安装有剪切电机，所述剪切电机的输出端延伸至所述剪切箱内部固定连接有搅拌轴，所述搅拌轴上设置有搅拌棒，所述搅拌棒从上到下螺旋分布在所述搅拌轴一周；所述剪切箱下部密封连接有走料管，所述走料管上密封安装有第三液泵，所述走料管远离所述剪切箱一端与第一发育箱上部密封连接；所述加料管通过管道与所述第一发育箱密封连接且管道上密封安装有第一阀门；所述第一发育箱上表面固定安装有第一搅拌电机，所述第一搅拌电机的输出端延伸至所述第一发育箱内固定连接有提料轴，所述提料轴上固定安装有螺旋叶片；所述第一发育箱的下部通过管道与第二发育箱的上部密封连接且管道上密封安装有第二液泵；所述加料管通过管道与所述第二发育箱密封连接且管道上密封安装有第二阀门；所述第二发育箱上表面固定安装有第二搅拌电机，所述第二发育箱内部结构与所述第一发育箱内部结构相同；所述第二发育箱下部密封连接有回液管，所述回液管上密封连接有第一液泵，所述回液管远离所述第二发育箱一端密封连接有加热管，所述加热管穿进所述第一加热箱缠绕在所述进料管上，所述加热管远离所述回流管一端延伸出所述第一加热箱密封连接有储存箱；所述第二加热箱内穿有热油管，所述热油管缠绕在所述进料管上，所述热油管一端延伸出所述第二加热箱设置为进油口，所述热油管另一端延伸出所述第二加热箱依次缠绕在所述第一发育箱和所述第二发育箱上，所述热油管延伸出所述第二发育箱设置有出油口；所述第一发育箱和所述第二发育箱对应所述热油管均设置有保温层。

优选的：所述紊流窗包括窗体、紊流片和固定块，所述窗体固定在所述进料管内壁上，所述窗体内壁固定连接有所述紊流片，所述紊流片通过所述固定块固定连接；所述紊流片为扇叶状螺旋设置。

优选的：所述搅拌棒上固定安装有钉刺。

优选的：所述螺旋叶片的叶面为凹形面。

优选的：所述进料管内分别对应所述第一加热箱和所述第二加热箱位置固定安装有第一温度传感器和第二温度传感器，所述第一发育箱和所述第二发育箱内分别固定安装有第三温度传感器和第四温度传感器。

一种使用所述的SBS改性沥青的生产装置的生产方法，包括下列步骤：

a、溶胀：将外部热油从所述进油口排到所述热油管内，从出油口排出，实现对第二加热箱、第一发育箱和第二发育箱的逐级加热；来自外部供给的基质沥青，从进料管的供料口进入，经过所述第一加热箱和所述第二加热箱加热，达到熔融状态；

b、剪切：然后通过操作所述流量阀调整从所述供剂管进入的改性剂和从所述供料管进入的溶胀后的基质沥青的比例，在剪切箱内，外部电源通电，启动所述剪切电机带动所述搅拌棒进行剪切研磨，其中所述搅拌棒设置螺旋状分布增加紊流加快剪切效率；

c、第一次发育：启动所述第三液泵将剪切好的沥青抽进所述第一发育箱，同时打开第一阀门加入溶胀后的基质沥青，启动第一搅拌电机带动螺旋叶片搅拌，其中螺旋叶片的叶面设置为凹面，减小一定的离心力，增加螺旋叶片的提料，使沥青上下翻腾快速发育；形成半成品改性沥青；

d、第二次发育：启动第二液泵将经过第一次发育的半成品改性沥青抽进第二发育箱，同时打开第二阀门加入溶胀后的基质沥青，启动第二搅拌电机带动螺旋叶片搅拌，其中螺旋叶片的叶面设置为凹面，减小一定的离心力，增加螺旋叶片的提料，使沥青上下翻腾快速发育；形成成品改性沥青；

e、启动所述第一液泵将发育完成的成品改性沥青依次从所述回流管、所述加热管进入储存箱储存，其中成品改性沥青流经所述加热管时，在完成对所述进料管内基质沥青的初步加热同时实现了自身的降温。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、通过设置热油管依次缠绕在第二加热箱、第一发育箱和第二发育箱上，温度依次降低，实现对各个阶段的不同温度加热，充分利用热油管热量；

2、通过设置加热管缠绕在第一加热箱上，在对成品改性沥青降温同时，实现对进料管内的基质沥青的初步加热；

3、通过设置紊流窗对进料管内的基质沥青产生紊流，保证基质沥青的充分受热，加快溶胀效率；

4、通过设置搅拌棒螺旋设置在搅拌轴上，在搅拌棒剪切同时，对混合后的沥青产生一定的螺旋力，加快研磨效率；

5、通过设置螺旋叶片上的叶面为凹面，减小在螺旋叶片旋转时对沥青产生的离心力，增加提料高度，使沥青被螺旋叶片提升一定高度，形成翻滚加快发育速度。

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是本发明的一些实施例，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是本发明所述一种SBS改性沥青的生产装置及生产方法的俯视图。

图2是本发明所述一种SBS改性沥青的生产装置及生产方法的俯视结构示意图。

图3是本发明所述一种SBS改性沥青的生产装置及生产方法的剪切箱的结构示意图。

图4是本发明所述一种SBS改性沥青的生产装置及生产方法的第一发育箱的结构示意图。

图5是本发明所述一种SBS改性沥青的生产装置及生产方法的螺旋叶片的结构示意图。

图6是本发明所述一种SBS改性沥青的生产装置及生产方法的紊流窗的左视图。

附图标记说明如下：

1、储存箱；2、加热管；3、供料口；4、第一加热箱；5、热油管；6、第二加热箱；7、进油口；8、供剂口；9、流量阀；10、剪切箱；11、剪切电机；12、走料管；13、第一阀门；14、加料管；15、第一搅拌电机；16、连接管；17、第二阀门；18、第二搅拌电机；19、出油口；20、第一液泵；21、回液管；22、紊流窗；23、进料管；24、搅拌轴；25、搅拌棒；26、第一发育箱；27、第二发育箱；28、提料轴；29、螺旋叶片；30、第二液泵；31、第三液泵；221、窗体；222、紊流片；223、固定块。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制，此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1-图6所示，一种SBS改性沥青的生产装置及生产方法，包括进料管23，进料管23左端设置供料口3，供料口3用来进料，进料管23上从左到右一次固定安装有第一加热箱4和第二加热箱6，第二加热箱6用来加热；进料管23内部对应第一加热箱4和第二加热箱6均固定安装有紊流窗22，紊流窗22用来增加基质沥青在进料管23内的紊流，使其充分受热，加快溶胀；进料管23右端密封连接有加料管14，加料管14用来连接加料，进料管23和供剂管穿过流量比例阀与剪切箱10上部密封连接，供剂管远离剪切箱10一端设置供剂口8，供剂口8用来供给改性剂；剪切箱10上表面固定安装有剪切电机11，剪切电机11用来带动剪切，剪切电机11的输出端延伸至剪切箱10内部固定连接有搅拌轴24，搅拌轴24上设置有搅拌棒25，搅拌棒25用来打料，搅拌棒25从上到下螺旋分布在搅拌轴24一周；剪切箱10下部密封连接有走料管12，走料管12用来连接走料，走料管12上密封安装有第三液泵31，第三液泵31用来抽动，走料管12远离剪切箱10一端与第一发育箱26上部密封连接；加料管14通过管道与第一发育箱26密封连接且管道上密封安装有第一阀门13，第一阀门13用来开关；第一发育箱26上表面固定安装有第一搅拌电机15，第一搅拌电机15用来带动搅拌，第一搅拌电机15的输出端延伸至第一发育箱26内固定连接有提料轴28，提料轴28上固定安装有螺旋叶片29，螺旋叶片29用来螺旋提料；第一发育箱26的下部通过管道与第二发育箱27的上部密封连接且管道上密封安装有第二液泵30，第二液泵30用来抽动；加料管14通过管道与第二发育箱27密封连接且管道上密封安装有第二阀门17，第二阀门17用来开关通断；第二发育箱27上表面固定安装有第二搅拌电机18，第二搅拌电机18用来带动搅拌，第二发育箱27内部结构与第一发育箱26内部结构相同；第二发育箱27下部密封连接有回液管21，回液管21上密封连接有第一液泵20，第一液泵20用来抽动，回液管21远离第二发育箱27一端密封连接有加热管2，加热管2用来加热，加热管2穿进第一加热箱4缠绕在进料管23上，加热管2远离回流管一端延伸出第一加热箱4密封连接有储存箱1，储存箱1用来储存成品改性沥青；第二加热箱6内穿有热油管5，热油管5缠绕在进料管23上，热油管5一端延伸出第二加热箱6设置为进油口7，热油管5另一端延伸出第二加热箱6依次缠绕在第一发育箱26和第二发育箱27上，热油管5延伸出第二发育箱27设置有出油口19，热油管5用来依次对第二加热箱6、第一发育箱26和第二发育箱27加热；第一发育箱26和第二发育箱27对应热油管5均设置有保温层，保温层起到保温效果；紊流窗22包括窗体221、紊流片222和固定块223，窗体221固定在进料管23内壁上，窗体221内壁固定连接有紊流片222，紊流片222使进料管23内的基质沥青流经紊流片222使其产生旋流，保证均匀受热，紊流片222通过固定块223固定连接；紊流片222为扇叶状螺旋设置；搅拌棒25上固定安装有钉刺，增加剪切效率；螺旋叶片29的叶面为凹形面，较小螺旋叶片29对沥青的离心力；进料管23内分别对应第一加热箱4和第二加热箱6位置固定安装有第一温度传感器和第二温度传感器，第一发育箱26和第二发育箱27内分别固定安装有第三温度传感器和第四温度传感器，第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器和第四温度传感器分别用来检测第一加热箱4、第二加热箱6、第一发育箱26和第二发育箱27位置的沥青温度。

一种使用的SBS改性沥青的生产装置的生产方法，包括下列步骤：

a、溶胀：将外部热油从进油口7排到热油管5内，从出油口19排出，实现对第二加热箱6、第一发育箱26和第二发育箱27的逐级加热；来自外部供给的基质沥青，从进料管23的供料口3进入，经过第一加热箱4和第二加热箱6加热，达到熔融状态；

b、剪切：然后通过操作流量阀9调整从供剂管进入的改性剂和从供料管进入的溶胀后的基质沥青的比例，在剪切箱10内，外部电源通电，启动剪切电机11带动搅拌棒25进行剪切研磨，其中搅拌棒25设置螺旋状分布增加紊流加快剪切效率；

c、第一次发育：启动第三液泵31将剪切好的沥青抽进第一发育箱26，同时打开第一阀门13加入溶胀后的基质沥青，启动第一搅拌电机15带动螺旋叶片29搅拌，其中螺旋叶片29的叶面设置为凹面，减小一定的离心力，增加螺旋叶片29的提料，使沥青上下翻腾快速发育；形成半成品改性沥青；

d、第二次发育：启动第二液泵30将经过第一次发育的半成品改性沥青抽进第二发育箱27，同时打开第二阀门17加入溶胀后的基质沥青，启动第二搅拌电机18带动螺旋叶片29搅拌，其中螺旋叶片29的叶面设置为凹面，减小一定的离心力，增加螺旋叶片29的提料，使沥青上下翻腾快速发育；形成成品改性沥青；

e、启动第一液泵20将发育完成的成品改性沥青依次从回流管、加热管2进入储存箱1储存，其中成品改性沥青流经加热管2时，在完成对进料管23内基质沥青的初步加热同时实现了自身的降温。

本发明涉及的部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知，故在此不做详细描述。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (6)

1.一种SBS改性沥青的生产装置，包括进料管（23），其特征在于：所述进料管（23）左端设置供料口（3），所述进料管（23）上从左到右一次固定安装有第一加热箱（4）和第二加热箱（6）；所述进料管（23）内部对应所述第一加热箱（4）和所述第二加热箱（6）均固定安装有紊流窗（22）；所述进料管（23）右端密封连接有加料管（14），所述进料管（23）和供剂管穿过流量比例阀与所述剪切箱（10）上部密封连接，所述供剂管远离所述剪切箱（10）一端设置供剂口（8）；所述剪切箱（10）上表面固定安装有剪切电机（11），所述剪切电机（11）的输出端延伸至所述剪切箱（10）内部固定连接有搅拌轴（24），所述搅拌轴（24）上设置有搅拌棒（25），所述搅拌棒（25）从上到下螺旋分布在所述搅拌轴（24）一周；所述剪切箱（10）下部密封连接有走料管（12），所述走料管（12）上密封安装有第三液泵（31），所述走料管（12）远离所述剪切箱（10）一端与第一发育箱（26）上部密封连接；所述加料管（14）通过管道与所述第一发育箱（26）密封连接且管道上密封安装有第一阀门（13）；所述第一发育箱（26）上表面固定安装有第一搅拌电机（15），所述第一搅拌电机（15）的输出端延伸至所述第一发育箱（26）内固定连接有提料轴（28），所述提料轴（28）上固定安装有螺旋叶片（29）；所述第一发育箱（26）的下部通过管道与第二发育箱（27）的上部密封连接且管道上密封安装有第二液泵（30）；所述加料管（14）通过管道与所述第二发育箱（27）密封连接且管道上密封安装有第二阀门（17）；所述第二发育箱（27）上表面固定安装有第二搅拌电机（18），所述第二发育箱（27）内部结构与所述第一发育箱（26）内部结构相同；所述第二发育箱（27）下部密封连接有回液管（21），所述回液管（21）上密封连接有第一液泵（20），所述回液管（21）远离所述第二发育箱（27）一端密封连接有加热管（2），所述加热管（2）穿进所述第一加热箱（4）缠绕在所述进料管（23）上，所述加热管（2）远离所述回流管一端延伸出所述第一加热箱（4）密封连接有储存箱（1）；所述第二加热箱（6）内穿有热油管（5），所述热油管（5）缠绕在所述进料管（23）上，所述热油管（5）一端延伸出所述第二加热箱（6）设置为进油口（7），所述热油管（5）另一端延伸出所述第二加热箱（6）依次缠绕在所述第一发育箱（26）和所述第二发育箱（27）上，所述热油管（5）延伸出所述第二发育箱（27）设置有出油口（19）；所述第一发育箱（26）和所述第二发育箱（27）对应所述热油管（5）均设置有保温层。

2.根据权利要求1所述的一种SBS改性沥青生产装置，其特征在于：所述紊流窗（22）包括窗体（221）、紊流片（222）和固定块（223），所述窗体（221）固定在所述进料管（23）内壁上，所述窗体（221）内壁固定连接有所述紊流片（222），所述紊流片（222）通过所述固定块（223）固定连接；所述紊流片（222）为扇叶状螺旋设置。

3.根据权利要求1所述的一种SBS改性沥青生产装置，其特征在于：所述搅拌棒（25）上固定安装有钉刺。

4.根据权利要求1所述的一种SBS改性沥青生产装置，其特征在于：所述螺旋叶片（29）的叶面为凹形面。

5.根据权利要求1所述的一种SBS改性沥青生产装置，其特征在于：所述进料管（23）内分别对应所述第一加热箱（4）和所述第二加热箱（6）位置固定安装有第一温度传感器和第二温度传感器，所述第一发育箱（26）和所述第二发育箱（27）内分别固定安装有第三温度传感器和第四温度传感器。

6.一种SBS改性沥青的生产方法，其特征在于：使用权利要求1-5中任意一项所述的SBS改性沥青的生产装置，包括下列步骤：

a、溶胀：将外部热油从所述进油口（7）排到所述热油管（5）内，从出油口（19）排出，实现对第二加热箱（6）、第一发育箱（26）和第二发育箱（27）的逐级加热；来自外部供给的基质沥青，从进料管（23）的供料口（3）进入，经过所述第一加热箱（4）和所述第二加热箱（6）加热，达到熔融状态；

b、剪切：然后通过操作所述流量阀（9）调整从所述供剂管进入的改性剂和从所述供料管进入的溶胀后的基质沥青的比例，在剪切箱（10）内，外部电源通电，启动所述剪切电机（11）带动所述搅拌棒（25）进行剪切研磨，其中所述搅拌棒（25）设置螺旋状分布增加紊流加快剪切效率；

c、第一次发育：启动所述第三液泵（31）将剪切好的沥青抽进所述第一发育箱（26），同时打开第一阀门（13）加入溶胀后的基质沥青，启动第一搅拌电机（15）带动螺旋叶片（29）搅拌，其中螺旋叶片（29）的叶面设置为凹面，减小一定的离心力，增加螺旋叶片（29）的提料，使沥青上下翻腾快速发育；形成半成品改性沥青；

d、第二次发育：启动第二液泵（30）将经过第一次发育的半成品改性沥青抽进第二发育箱（27），同时打开第二阀门（17）加入溶胀后的基质沥青，启动第二搅拌电机（18）带动螺旋叶片（29）搅拌，其中螺旋叶片（29）的叶面设置为凹面，减小一定的离心力，增加螺旋叶片（29）的提料，使沥青上下翻腾快速发育；形成成品改性沥青；

e、启动所述第一液泵（20）将发育完成的成品改性沥青依次从所述回流管、所述加热管（2）进入储存箱（1）储存，其中成品改性沥青流经所述加热管（2）时，在完成对所述进料管（23）内基质沥青的初步加热同时实现了自身的降温。

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