CN113999695A - 一种sbs改性乳化沥青制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明属于沥青制备技术领域，尤其是一种SBS改性乳化沥青制备工艺，针对现有的沥青在加热过程中易出现凝固现象导致沥青的制备生产效率大大降低的问题，现提出以下方案，包括保温罐，所述保温罐内部固定放置有熔融罐，且保温罐和熔融罐顶端固定连接有进料斗，所述熔融罐内部从上而下依次设置有熔化腔、搅拌腔、乳化腔，且熔化腔、搅拌腔底端均为直径依次减小的漏板。本发明中外侧为三棱柱状和内侧设置有液压杆的内刮片持续的刮除沥青的最外层，方便刮除熔化的沥青和带有颗粒的沥青块并快速导入搅拌腔，且由于沥青本身的组分复杂导致熔化腔内部的沥青高度持续降低但直径变化小，进而使切料架和内刮片持续不断的层层刮除熔化的沥青。

Description

一种SBS改性乳化沥青制备工艺

技术领域

本发明涉及沥青制备技术领域，尤其涉及一种SBS改性乳化沥青制备工艺。

背景技术

沥青是由不同分子量的碳氢化合物及其非金属衍生物组成的黑褐色复杂混合物，也是一种防水防潮和防腐的有机胶凝材料；沥青主要可以分为煤焦沥青、石油沥青和天然沥青三种，其中煤焦沥青是炼焦的副产品，石油沥青是原油蒸馏后的残渣，天然沥青则是储藏在地下或形成矿层或在地壳表面堆积；在土木工程中，沥青是应用广泛的防水材料和防腐材料，主要应用于屋面、地面、地下结构的防水，木材、钢材的防腐，沥青还是道路工程中应用广泛的路面结构胶结材料，它与不同组成的矿质材料按比例配合后可以建成不同结构的沥青路面，高速公路应用较为广泛。

SBS改性沥青是以基质沥青为原料，加入一定比例的SBS改性剂，通过剪切、搅拌等方法使SBS均匀地分散于沥青中，同时，加入一定比例的专属稳定剂，形成SBS共混材料，利用SBS良好的物理性能对沥青做改性处理，其中SBS属于苯乙烯类热塑性弹性体，是苯乙烯—丁二烯—苯乙烯三嵌段共聚物；SBS改性沥青在.温差较大的地区有很好的耐高温和抗低温能力，提高了路面的抗疲劳能力、粘结抗拉能力、抗滑能力、承载能力、抗车辙能力，减少了路面因紫外线辐射而导致的沥青老化现象和因车辆渗漏柴油、机油和汽油而造成的破坏。

SBS改性乳化沥青在制备过程中需要对沥青进行加热，但是由于沥青的组成复杂，各个组分的熔化点各不相同，使沥青在加热过程中易出现凝固现象进而导致沥青的制备生产效率大大降低。

发明内容

基于现有的沥青在加热过程中易出现凝固现象导致沥青的制备生产效率大大降低的技术问题，本发明提出了一种SBS改性乳化沥青制备工艺。

本发明提出的一种SBS改性乳化沥青制备工艺，包括保温罐，所述保温罐内部固定放置有熔融罐，且保温罐和熔融罐顶端固定连接有进料斗，所述熔融罐内部从上而下依次设置有熔化腔、搅拌腔、乳化腔，且熔化腔、搅拌腔底端均为直径依次减小的漏板，所述保温罐底端外壁中间固定安装有正反电机，且正反电机输出端固定连接有转轴，转轴圆周外侧从上而下依次设置有切料架、刮壁混料板和鱼骨架、镂空底盘、混匀直杆和混匀弯杆，所述切料架由多个等角度的L形杆组成，且L形杆内侧开设有矩形槽，矩形槽内壁固定安装有多个液压柱，多个所述液压柱的伸缩端固定连接有内刮片，且内刮片和L形杆外侧均为三棱柱状。

优选地，所述保温罐底端设置有多个支撑脚，保温罐内部从上而下依次设置有第一加热室、第二加热室、第三加热室，且第一加热室圆周内壁固定安装有螺旋加热管，第二加热室圆周内壁固定安装有呈圆周阵列的直筒状加热管，第三加热室圆周内壁固定安装有等角度的 U形加热管。

优选地，所述进料斗内壁上端为圆弧状，且进料斗顶端设置有冷凝盖，冷凝盖内部设置有液氮循环腔。

优选地，所述切料架位于熔化腔内部，刮壁混料板和鱼骨架、镂空底盘位于搅拌腔内部，混匀直杆和混匀弯杆位于乳化腔内部，且熔化腔、搅拌腔、乳化腔分别与第一加热室、第二加热室、第三加热室相对应。

优选地，所述刮壁混料板为旗帜状，且刮壁混料板外壁开设有若干个等距离的通孔，所述鱼骨架的支杆为交错分布，且鱼骨架和刮壁混料板与转轴的连接处设置有减速套。

优选地，所述减速套内部固定安装有多个呈圆周阵列的从动轮，转轴圆周外壁开设有齿轮圈，且多个从动轮与齿轮圈啮合。

优选地，所述混匀直杆和混匀弯杆上下交叠分布，且混匀弯杆一端固定连接有剪切机构，所述剪切机构由两个剪切头、双轴电机和分散叶组成，且两个剪切头之间固定连接有多个连杆，两个剪切头与双轴电机通过旋转轴固定连接，所述分散叶位于旋转轴圆周外侧。

优选地，所述熔融罐、切料架、刮壁混料板、混匀直杆、混匀弯杆、鱼骨架、内刮片、镂空底盘均为导热材料制成，且剪切头、双轴电机、转轴、减速套、进料斗均为绝热材料制成。

优选地，所述转轴圆周外壁开设有螺纹区，且螺纹区位于熔化腔内部，所述螺纹区圆周外侧转动套接有螺纹套，且螺纹套圆周外壁上下端均固定连接有涡轮片，所述涡轮片一端向上偏离45°，且涡轮片以转轴为中心向外偏离15°。

本发明中的有益效果为：

1、本发明提出的一种SBS改性乳化沥青制备工艺，先将螺旋加热管、直筒状加热管、U形加热管启动工作，对第一加热室、第二加热室、第三加热室进行预热升温，再将沥青放置于熔化腔内部，待沥青受热一段时间后，正反电机工作，切料架匀速转动，外侧为三棱柱状和内侧设置有液压杆的内刮片持续的刮除沥青的最外层，方便刮除熔化的沥青和带有颗粒的沥青块并快速导入搅拌腔，进入下一阶段，且由于沥青本身的组分复杂导致熔化腔内部的沥青高度持续降低但直径变化小，进而使切料架和内刮片持续不断的层层刮除熔化的沥青，既有效避免了沥青在加热过程中易出现凝固现象，同时进一步缩短沥青的加工时间。

2、本发明提出的一种SBS改性乳化沥青制备工艺，通过切料架的L形杆和刮壁混料板有效避免沥青黏壁，使沥青中的各个组分分布均匀，且鱼骨架的支杆交错分布，在受热的同时，使搅拌腔内部的各个维度的沥青都得到有效的混合搅拌，且减速套使刮壁混料板和鱼骨架的转速与转轴、镂空底盘有速度差，进一步增强搅拌效率，且刮壁混料板外壁开设有若干个等距离的通孔以及刮壁混料板导热良好，方便将未完全融化的沥青块拦截受热，使其加速熔化，加强各个组分的均匀分布，为后续乳化工作做准备。

3、本发明提出的一种SBS改性乳化沥青制备工艺，通过进料斗内壁上端为圆弧状，方便沥青完全滑落，且进料斗顶端设置有冷凝盖，冷凝盖内部设置有液氮循环腔，方便将熔点低而蒸发的组分冷凝成液体向下流动，避免沥青的有用挥发浪费。

4、本发明提出的一种SBS改性乳化沥青制备工艺，通过多个混匀直杆和混匀弯杆上下交叠分布，且混匀弯杆一端固定连接有剪切机构，使沥青剪切乳化的同时沥青进一步混合分布均匀，且剪切机构由两个剪切头、双轴电机和分散叶组成，剪切机构双向剪切乳化，进一步提高剪切效率。

5、本发明提出的一种SBS改性乳化沥青制备工艺，通过正反电机的正常工作，可以使多组涡轮片随着螺纹套在熔化腔内部循环上下移动，进而使多组涡轮片从沥青内部循环上下移动，缩小沥青内外的温度差，既便于沥青内部受热而加速熔化，也方便将沥青内部中心导出至其表面，且沥青外部设置有切料架，内外兼切，进一步加速沥青的熔化效率，且涡轮片一端向上偏离45°，涡轮片以转轴为中心向外偏离15°，增大钻料面积。

附图说明

图1为本发明提出的一种SBS改性乳化沥青制备工艺的结构示意图；

图2为本发明提出的一种SBS改性乳化沥青制备工艺熔融罐的内部结构示意图；

图3为本发明提出的一种SBS改性乳化沥青制备工艺多个加热管的侧视结构示意图；

图4为本发明提出的一种SBS改性乳化沥青制备工艺切料架的侧视结构示意图；

图5为本发明提出的一种SBS改性乳化沥青制备工艺减速套的内部结构示意图；

图6为本发明提出的一种SBS改性乳化沥青制备工艺剪切头的侧视结构示意图；

图7为本发明提出实施例2的一种SBS改性乳化沥青制备工艺熔融罐的内部结构示意图。

图中：1正反电机、2熔融罐、3第三加热室、4U形加热管、5 保温罐、6第二加热室、7直筒状加热管、8第一加热室、9螺旋加热管、10进料斗、11熔化腔、12切料架、13刮壁混料板、14搅拌腔、 15转轴、16乳化腔、17混匀直杆、18镂空底盘、19鱼骨架、20减速套、21液压杆、22内刮片、23矩形槽、24从动轮、25齿轮圈、 26混匀弯杆、27剪切头、28冷凝盖、29连杆、30双轴电机、31分散叶、32涡轮片、33螺纹区。

具体实施方式

下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。

在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“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专利和简化描述，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专利的限制。

在本专利的描述中，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”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。

实施例1

参照图1-6，一种SBS改性乳化沥青制备工艺，包括保温罐5，保温罐5内部固定放置有熔融罐2，且保温罐5和熔融罐2顶端固定连接有进料斗10，熔融罐2内部从上而下依次设置有熔化腔11、搅拌腔14、乳化腔16，且熔化腔11、搅拌腔14底端均为直径依次减小的漏板，保温罐5底端外壁中间固定安装有正反电机1，且正反电机1输出端固定连接有转轴15，转轴15圆周外侧从上而下依次设置有切料架12、刮壁混料板13和鱼骨架19、镂空底盘18、混匀直杆 17和混匀弯杆26，切料架12由多个等角度的L形杆组成，且L形杆内侧开设有矩形槽23，矩形槽23内壁固定安装有多个液压柱21，多个液压柱21的伸缩端固定连接有内刮片22，且内刮片22和L形杆外侧均为三棱柱状。

本发明中，保温罐5底端设置有多个支撑脚，提供足够的热能传递空间，保温罐5内部从上而下依次设置有第一加热室8、第二加热室6、第三加热室3，且第一加热室8圆周内壁固定安装有螺旋加热管9，第二加热室6圆周内壁固定安装有呈圆周阵列的直筒状加热管7，第三加热室3圆周内壁固定安装有等角度的U形加热管4；

进料斗10内壁上端为圆弧状，方便沥青完全滑落，且进料斗10 顶端设置有冷凝盖28，冷凝盖28内部设置有液氮循环腔，方便将熔点低而蒸发的组分冷凝成液体向下流动，避免沥青的有用挥发浪费；

切料架12位于熔化腔11内部，刮壁混料板13和鱼骨架19、镂空底盘18位于搅拌腔14内部，混匀直杆17和混匀弯杆26位于乳化腔16内部，且熔化腔11、搅拌腔14、乳化腔16分别与第一加热室 8、第二加热室6、第三加热室3相对应，确保熔化腔11、搅拌腔14、乳化腔16的温度控制；

刮壁混料板13为旗帜状，避免沥青持续黏壁，且刮壁混料板13 外壁开设有若干个等距离的通孔，导热良好的刮壁混料板13方便将未完全融化的沥青块拦截，鱼骨架19的支杆为交错分布，且鱼骨架 19和刮壁混料板13与转轴15的连接处设置有减速套20；

减速套20内部固定安装有多个呈圆周阵列的从动轮24，转轴15 圆周外壁开设有齿轮圈25，且多个从动轮24与齿轮圈25啮合，使刮壁混料板13和鱼骨架19的转速与转轴15、镂空底盘18有速度差，增强搅拌效率；

混匀直杆17和混匀弯杆26上下交叠分布，且混匀弯杆26一端固定连接有剪切机构，剪切机构由两个剪切头27、双轴电机30和分散叶31组成，且两个剪切头27之间固定连接有多个连杆29，两个剪切头27与双轴电机30通过旋转轴固定连接，分散叶31位于旋转轴圆周外侧；

熔融罐2、切料架12、刮壁混料板13、混匀直杆17、混匀弯杆 26、鱼骨架19、内刮片22、镂空底盘18均为导热材料制成，且剪切头27、双轴电机30、转轴15、减速套20、进料斗10均为绝热材料制成。

工作原理：先将螺旋加热管9、直筒状加热管7、U形加热管4 启动工作，对第一加热室8、第二加热室6、第三加热室3进行预热升温，再将沥青放置于熔化腔11内部，待沥青受热一段时间后，正反电机1工作，切料架12匀速转动，外侧为三棱柱状和内侧设置有液压杆21的内刮片22持续的刮除沥青的最外层，方便刮除熔化的沥青和带有颗粒的沥青块并快速导入搅拌腔14，进入下一阶段，且由于沥青本身的组分复杂导致熔化腔11内部的沥青高度持续降低但直径变化小，进而使切料架12和内刮片22持续不断的层层刮除熔化的沥青，既有效避免了沥青在加热过程中易出现凝固现象，同时进一步缩短沥青的加工时间；

通过切料架12的L形杆和刮壁混料板13有效避免沥青黏壁，使沥青中的各个组分分布均匀，且鱼骨架19的支杆交错分布，在受热的同时，使搅拌腔14内部的各个维度的沥青都得到有效的混合搅拌，且减速套20使刮壁混料板13和鱼骨架19的转速与转轴15、镂空底盘18有速度差，进一步增强搅拌效率，且刮壁混料板13外壁开设有若干个等距离的通孔以及刮壁混料板13导热良好，方便将未完全融化的沥青块拦截受热，使其加速熔化，加强各个组分的均匀分布，为后续乳化工作做准备；

通过进料斗10内壁上端为圆弧状，方便沥青完全滑落，且进料斗10顶端设置有冷凝盖28，冷凝盖28内部设置有液氮循环腔，方便将熔点低而蒸发的组分冷凝成液体向下流动，避免沥青的有用挥发浪费；

通过多个混匀直杆17和混匀弯杆26上下交叠分布，且混匀弯杆 26一端固定连接有剪切机构，使沥青剪切乳化的同时沥青进一步混合分布均匀，且剪切机构由两个剪切头27、双轴电机30和分散叶31 组成，剪切机构双向剪切乳化，进一步提高剪切效率。

实施例2

参照图7，一种SBS改性乳化沥青制备工艺，进一步地，转轴15 圆周外壁开设有螺纹区33，且螺纹区33位于熔化腔11内部，螺纹区33圆周外侧转动套接有螺纹套，且螺纹套圆周外壁上下端均固定连接有涡轮片32，涡轮片32一端向上偏离45°，且涡轮片32以转轴15为中心向外偏离15°。

工作原理：通过正反电机1的正常工作，可以使多组涡轮片32 随着螺纹套在熔化腔11内部循环上下移动，进而使多组涡轮片32从沥青内部循环上下移动，缩小沥青内外的温度差，既便于沥青内部受热而加速熔化，也方便将沥青内部中心导出至其表面，且沥青外部设置有切料架12，内外兼切，进一步加速沥青的熔化效率，且涡轮片 32一端向上偏离45°，涡轮片32以转轴15为中心向外偏离15°，增大钻料面积。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种SBS改性乳化沥青制备工艺，包括保温罐(5)，所述保温罐(5)内部固定放置有熔融罐(2)，且保温罐(5)和熔融罐(2)顶端固定连接有进料斗(10)，其特征在于，所述熔融罐(2)内部从上而下依次设置有熔化腔(11)、搅拌腔(14)、乳化腔(16)，且熔化腔(11)、搅拌腔(14)底端均为直径依次减小的漏板，所述保温罐(5)底端外壁中间固定安装有正反电机(1)，且正反电机(1)输出端固定连接有转轴(15)，转轴(15)圆周外侧从上而下依次设置有切料架(12)、刮壁混料板(13)和鱼骨架(19)、镂空底盘(18)、混匀直杆(17)和混匀弯杆(26)，所述切料架(12)由多个等角度的L形杆组成，且L形杆内侧开设有矩形槽(23)，矩形槽(23)内壁固定安装有多个液压柱(21)，多个所述液压柱(21)的伸缩端固定连接有内刮片(22)，且内刮片(22)和L形杆外侧均为三棱柱状。

2.根据权利要求1所述的一种SBS改性乳化沥青制备工艺，其特征在于，所述保温罐(5)底端设置有多个支撑脚，保温罐(5)内部从上而下依次设置有第一加热室(8)、第二加热室(6)、第三加热室(3)，且第一加热室(8)圆周内壁固定安装有螺旋加热管(9)，第二加热室(6)圆周内壁固定安装有呈圆周阵列的直筒状加热管(7)，第三加热室(3)圆周内壁固定安装有等角度的U形加热管(4)。

3.根据权利要求1所述的一种SBS改性乳化沥青制备工艺，其特征在于，所述进料斗(10)内壁上端为圆弧状，且进料斗(10)顶端设置有冷凝盖(28)，冷凝盖(28)内部设置有液氮循环腔。

4.根据权利要求2所述的一种SBS改性乳化沥青制备工艺，其特征在于，所述切料架(12)位于熔化腔(11)内部，刮壁混料板(13)和鱼骨架(19)、镂空底盘(18)位于搅拌腔(14)内部，混匀直杆(17)和混匀弯杆(26)位于乳化腔(16)内部，且熔化腔(11)、搅拌腔(14)、乳化腔(16)分别与第一加热室(8)、第二加热室(6)、第三加热室(3)相对应。

5.根据权利要求1所述的一种SBS改性乳化沥青制备工艺，其特征在于，所述刮壁混料板(13)为旗帜状，且刮壁混料板(13)外壁开设有若干个等距离的通孔，所述鱼骨架(19)的支杆为交错分布，且鱼骨架(19)和刮壁混料板(13)与转轴(15)的连接处设置有减速套(20)。

6.根据权利要求5所述的一种SBS改性乳化沥青制备工艺，其特征在于，所述减速套(20)内部固定安装有多个呈圆周阵列的从动轮(24)，转轴(15)圆周外壁开设有齿轮圈(25)，且多个从动轮(24)与齿轮圈(25)啮合。

7.根据权利要求1所述的一种SBS改性乳化沥青制备工艺，其特征在于，所述混匀直杆(17)和混匀弯杆(26)上下交叠分布，且混匀弯杆(26)一端固定连接有剪切机构，所述剪切机构由两个剪切头(27)、双轴电机(30)和分散叶(31)组成，且两个剪切头(27)之间固定连接有多个连杆(29)，两个剪切头(27)与双轴电机(30)通过旋转轴固定连接，所述分散叶(31)位于旋转轴圆周外侧。

8.根据权利要求1所述的一种SBS改性乳化沥青制备工艺，其特征在于，所述熔融罐(2)、切料架(12)、刮壁混料板(13)、混匀直杆(17)、混匀弯杆(26)、鱼骨架(19)、内刮片(22)、镂空底盘(18)均为导热材料制成，且剪切头(27)、双轴电机(30)、转轴(15)、减速套(20)、进料斗(10)均为绝热材料制成。

9.根据权利要求1所述的一种SBS改性乳化沥青制备工艺，其特征在于，所述转轴(15)圆周外壁开设有螺纹区(33)，且螺纹区(33)位于熔化腔(11)内部，所述螺纹区(33)圆周外侧转动套接有螺纹套，且螺纹套圆周外壁上下端均固定连接有涡轮片(32)，所述涡轮片(32)一端向上偏离45°，且涡轮片(32)以转轴(15)为中心向外偏离15°。

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