CN116556135B - 一种车载沥青再生加热炉 - Google Patents
一种车载沥青再生加热炉 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116556135B CN116556135B CN202310548695.6A CN202310548695A CN116556135B CN 116556135 B CN116556135 B CN 116556135B CN 202310548695 A CN202310548695 A CN 202310548695A CN 116556135 B CN116556135 B CN 116556135B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- microwave
- heating cylinder
- heating
- coplanar
- wave
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 124
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 title claims abstract description 46
- 238000004064 recycling Methods 0.000 title claims abstract description 12
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 168
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 84
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 claims abstract description 62
- 239000006028 limestone Substances 0.000 claims abstract description 62
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 51
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 51
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 44
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 claims abstract description 23
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N iron(II,III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 25
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 25
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 claims description 25
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 24
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 20
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 20
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 10
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 9
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 9
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 26
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 15
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 14
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 9
- 238000010907 mechanical stirring Methods 0.000 description 7
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 7
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 7
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 7
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 6
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 6
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 5
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 4
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 4
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 4
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 3
- 239000011384 asphalt concrete Substances 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 230000000191 radiation effect Effects 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 2
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 description 2
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 230000002277 temperature effect Effects 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000003303 reheating Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
- E01C19/00—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving
- E01C19/02—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving for preparing the materials
- E01C19/10—Apparatus or plants for premixing or precoating aggregate or fillers with non-hydraulic binders, e.g. with bitumen, with resins, i.e. producing mixtures or coating aggregates otherwise than by penetrating or surface dressing; Apparatus for premixing non-hydraulic mixtures prior to placing or for reconditioning salvaged non-hydraulic compositions
- E01C19/1004—Reconditioning or reprocessing bituminous mixtures, e.g. salvaged paving, fresh patching mixtures grown unserviceable; Recycling salvaged bituminous mixtures; Apparatus for the in-plant recycling thereof
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
- E01C19/00—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving
- E01C19/02—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving for preparing the materials
- E01C19/08—Apparatus for transporting and heating or melting asphalt, bitumen, tar, or the like
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
本发明公开了一种车载沥青再生加热炉，包括炉体、加热筒体、微波发生装置，在炉体底部设置微波发生装置，微波发生装置包括微波发生器、相位调整仪、功率放大器、微波天线、微型计算机；微波天线采用4X4的16路共面天线排布，16路共面天线均布在共面微波均布板上，共面微波均布板为U型槽结构，共面微波均布板间隙设置在加热筒体外侧，共面微波均布板U型槽结构的底部所在平面与水平面呈5°的斜度，从而保证共面微波均布板上各路增益天线与加热筒体的距离相等；加热筒体由吸波衬体得到，吸波衬体通过预制筒剪裁获得，预制筒由增强纤维和基质材料制备，其中基质材料中铁尾矿粗料磁铁矿含量大于25%，粒径介于5mm和20mm之间；石灰岩细料粒径介于0.2mm和0.4mm之间。
Description
技术领域
本发明属于沥青路面就地热再生技术领域，尤其是涉及一种用于沥青路面就地热再生加热炉。
背景技术
随着我国基础建设的发展，公路的工作重心逐渐向公路养护转变。最新统计全国公路养护里程为514.40公里占总里程的99.0%。由此可知，中国公路逐渐增加的同时，需要养护的公路占比越来越多，当前公路的工作重心随着基础建设的完善逐渐向全方位公路养护转变。
传统沥青路面的养护加热多半是采用间接加热的方式对已经破损的旧沥青路面进行加热，主要为热风加热和红外加热两种方法，虽能满足养护所需的加热效果，但直接在道路上对老旧沥青进行间接加热热传导温度由内到外梯度过大，传热不均匀的同时，易造成表面沥青老化，且在养护作业过程中产生有害气体过多，不符合绿色施工的理念，除此之外，间接加热施工条件要求相对苛刻，大风和冬季严寒环境下道路养护难度增大导致养护成本增加。
沥青微波加热作为一种全新的加热方式具有均匀加热、迅速升温、边界明显等特点对路面养护更具优势。已经成为今年来公路养护热门研究技术，尤其如何提高加热效率成为现有技术研究的重点。众所周知提高沥青微波加热效率主要措施是对沥青混合料的吸波能力进行改进。目前比较常见的改进有两种，如专利申请CN113735474A，该专利申请主要是对沥青混合料中的用于吸波介质的结构改进，核心结构具有一个或多个孔洞，使入射微波在核心结构中产生多重反射与散射，从而加大了微波在核心结构中损耗的比例，更多微波能量被转变为热能。另一种如CN104743965A和CN105036614A，这两篇专利申请主要是对沥青混合料的组分进行改进，核心在于将沥青混凝土在微波下的损耗因子提高，当微波作用于该微波自愈合沥青混凝土的损坏路面时，软磁铁氧体对微波有介电损耗和磁损耗，沥青胶浆将微波电磁能转化为热能。
上述方式均是对新制备的沥青的改进，对于沥青路面就地热再生，尤其是就地已使用过的已经破损的旧沥青路面再生并不完全适合。早期铺设的沥青公路，并未考虑后期采用微波加热方式养护，因此在路面铺设时未在使用的沥青中掺入特定的金属混合物（吸波介质），而沥青本身作为一种复合型非金属性材料，沥青因其介电常数较小，很难吸收微波能，如果单纯依靠其内部含有的吸波成分吸收微波能转化为热能，加热效果不佳，升温速度慢。因此在未添加特定吸波介质的老旧已使用破损的沥青就地再生加热设备上，面临着微波加热效率低的问题。
发明内容
本发明的目的旨在克服现有技术中的不足，提供一种针对未添加特定吸波介质的已使用破损的沥青就地再热设备，在沥青再生加热炉中增加掺有吸波材料的加热筒体，提高老旧沥青就地加热熔化速度，克服沥青受热不均，温度上升慢温度慢的问题。
本发明的目的是通过下述技术方案来实现的：
一种车载沥青再生加热炉，所述沥青再生加热炉包括炉体1、加热筒体2、微波发生装置；炉体1底面水平布置在车架上，加热筒体2设置在炉体1内；加热筒体2的轴线与水平面呈5°的斜度安装，加热筒体2两端表面设置有滚圈7，利用托轮8对滚圈7进行支撑，在加热筒体2其中一端的滚圈7外侧设置传动齿圈9，传动齿圈9通过传动齿轮10与电动机11的输出轴连接，通过电动机11驱动加热筒体2以3-5r/min的慢速旋转；
加热筒体2内设置两条相隔180°的螺旋形叶片，加热筒体2上设置有进料口和出料口，进料口高于出料口，进料口连接有螺旋给料机5，螺旋给料机5的入口设置有双辊破碎机4，螺旋给料机5的出口伸入加热筒体2内；加热筒体2的出料口处设置有可调引导槽12，可调引导槽12将加工后的沥青引出加热筒体2，可调引导槽12的高度和角度可以依据需要进行调整；
在炉体1底部设置微波发生装置，微波发生装置包括微波发生器16、相位调整仪15、功率放大器14、微波天线13、微型计算机17和触控屏组成；微波天线13由 4X4 的 16 路共面天线构成，16 路共面天线均布在共面微波均布板3上，共面微波均布板3为U型槽结构，共面微波均布板3布置在炉体1底板与加热筒体2之间，共面微波均布板3间隙设置在加热筒体2外侧，共面微波均布板3的U型槽结构的底部所在的平面与水平面呈5°的斜度，从而保证共面微波均布板3上各路微波天线13与加热筒体2的间隙相等；微波发生器16与相位调整仪15、功率放大器14和微波天线13依次连接，采用微型计算机（17）对微波发生器进行控制；
所述加热筒体2由吸波衬体得到，所述吸波衬体的厚度为2-8cm；所述吸波衬体通过预制筒剪裁获得，所述预制筒由增强纤维和基质材料制备，其中基质材料由铁尾矿粗料、石灰岩细料、石灰岩矿粉、粘合剂和水组成。
本发明的基质材料中，铁尾矿粗料中磁铁矿的质量分数大于25%，粒径介于5mm和20mm之间；石灰岩细料粒径介于0.2mm和0.4mm之间；石灰岩矿粉粒径小于0.075mm。铁尾矿粗料质量百分数为65%-85%、石灰岩细料质量百分数为0.5%-10.5%、石灰岩矿粉质量百分数为0.5%-10.5%，粘合剂质量百分数为6-10%，水的质量百分数为2%-4%。
本发明的增强纤维为聚合物增强纤维，在基质材料中存在的量介于5％和6％之间的体积百分比。
本发明铁尾矿采用鞍山式铁矿的尾矿。
本发明的粘合剂为能水合的水泥粘合剂。
与现有技术相比，本发明具有下列特点和有益效果：
（1）铁尾矿作为选矿后的废弃物，是当前工业固体废弃物的主要组成部分。本发明采用含铁磁矿在25%以上的铁尾矿石作为吸波材料，大量充分利用了工业生产废弃的铁尾矿弃石，变废为宝，减少工业固体废弃物对环境的危害，使得资源得到了有效利用。
（2）本发明采用掺入铁尾矿石的吸波衬体作为沥青再生加热炉的加热筒体，通过掺入铁尾矿石，提高加热筒体的介电损耗和磁损耗，增强加热筒体的吸波能力，配合微波加热技术均匀快速的升高加热筒体温度，进而实现对未添加特定吸波介质的老旧已使用破损的沥青的加热速度，实现道路快速高效的就地养护。
（3）本发明的微波天线由 4X4 的 16 路共面微波天线构成，控制机构用于控制相位调整仪的移相数值，由微波发生器产生微波信号后，该信号被等幅同相分为十六路分别送入相位调整仪，相位调整仪根据控制机构输出的信号指令，对不同路的信号进行不同幅度的控制，功率放大器对微波信号进行功率放大。当所需波束聚焦的位置不同时，可使用控制机构发送具体聚焦的位置，该位置信息发送至相位调整仪，使相位调整仪对不同微波天线的信号做出不同幅度的控制，最终完成微波天线聚焦区域的改变。功率放大器的主要目的是根据所需加热的温度和辐射效果，调节馈入天线的能量大小。同时，本发明16 路共面微波天线均布在共面微波均布板上，共面微波均布板为U型槽结构等间距设置在加热筒体底部，提高微波加热的均匀性。
（4）发明人使用高倍显微镜和扫面显微镜观察铁尾矿石的矿物组分占比，并对比分析了不同组分微波加热升温速率，对比了不同粒径在微波环境下的加热情况，分析了含有铁尾矿石的吸波衬体试件的微波升温，磁铁矿含量越大的铁尾矿石温度越高，因此选择以磁铁矿为主的鞍山式铁矿的尾矿作为铁尾矿原料，铁尾矿石吸波性能也有显著影响，且随着铁尾矿石粒径降低吸波能力逐渐提升。同时试件内部温度相较表面平均温度在加热后高升温速率更高，在试件厚度达到一定值后，温度开始降低，具体在距表面6cm的位置温度达到最大值，更深的位置因微波能的损耗温度升高速度减缓，因此，将吸波衬体的厚度设置成6cm获得最好的吸波效率，加热效果。
（5）在兼顾吸波衬体最优厚度的情况下，为了提高吸波衬体的强度，在吸波衬体内埋设增强纤维，增强纤维可以在吸波衬体中提供分散性和强度。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的共面微波均布板的结构示意图及俯视图；
图3为本发明的微波发生装置的结构示意图。
实施方式
下面给出的实施例拟对本发明作进一步说明，但不能理解为是对本发明保护范围的限制，该领域的技术人员根据上述本发明的内容对本发明作出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
一种车载沥青再生加热炉，所述沥青再生加热炉包括炉体1、加热筒体2、微波发生装置；炉体1底面水平布置在车架上，加热筒体2设置在炉体1内；加热筒体2的轴线与水平面呈5°的斜度安装，加热筒体2两端表面设置有滚圈7，利用托轮8对滚圈7进行支撑，在加热筒体2其中一端的滚圈7外侧设置传动齿圈9，传动齿圈9通过传动齿轮10与电动机11的输出轴连接，通过电动机11驱动加热筒体2以3-5r/min的慢速旋转。
加热筒体2内设置两条相隔180°的螺旋形叶片，加热筒体2上设置有进料口和出料口，进料口高于出料口，进料口连接有螺旋给料机5，螺旋给料机5的入口设置有双辊破碎机4，螺旋给料机5的出口伸入加热筒体2内；加热筒体2的出料口处设置有可调引导槽12，可调引导槽12将加工后的沥青引出加热筒体2，可调引导槽12的高度和角度可以依据需要进行调整。
在炉体1底部设置微波发生装置，微波发生装置包括微波发生器16、相位调整仪15、功率放大器14、微波天线13、微型计算机17和触控屏组成；微波天线13由 4X4 的 16 路共面天线构成，16 路共面天线均布在共面微波均布板3上，共面微波均布板3为U型槽结构，共面微波均布板3布置在炉体1底板与加热筒体2之间，共面微波均布板3间隙设置在加热筒体2外侧，共面微波均布板3的U型槽结构的底部所在的平面与水平面呈5°的斜度，从而保证共面微波均布板3上各路微波天线13与加热筒体2的距离相等；微波发生器16与相位调整仪15、功率放大器14和微波天线13依次连接，采用微型计算机17对微波发生器进行控制。
本发明的微波天线由 4X4 的 16 路共面微波天线构成，控制机构用于控制相位调整仪的移相数值，由微波发生器产生微波信号后，该信号被等幅同相分为十六路分别送入相位调整仪，相位调整仪根据控制机构输出的信号指令，对不同路的信号进行不同幅度的控制，功率放大器对微波信号进行功率放大。当所需波束聚焦的位置不同时，可使用控制机构发送具体聚焦的位置，该位置信息发送至相位调整仪，使相位调整仪对不同微波天线的信号做出不同幅度的控制，最终完成微波天线聚焦区域的改变。功率放大器的主要目的是根据所需加热的温度和辐射效果，调节馈入微波天线的能量大小。同时，本发明16 路共面微波天线均布在共面微波均布板上，共面微波均布板为U型槽结构等间距设置在加热筒体底部，提高微波加热的均匀性。
加热筒体2由吸波衬体得到，吸波衬体的厚度为2-8cm；吸波衬体通过预制筒剪裁获得，所述预制筒由增强纤维和基质材料制备，其中基质材料由铁尾矿粗料、石灰岩细料、石灰岩矿粉、粘合剂和水组成。其中，基质材料中铁尾矿粗料含磁铁矿质量分数大于25%，粒径介于5mm和20mm之间；石灰岩细料粒径介于0.2mm和0.4mm之间；石灰岩矿粉粒径小于0.075mm。铁尾矿粗料质量百分数为65%-85%、石灰岩细料质量百分数为0.5%-10.5%、石灰岩矿粉质量百分数为0.5%-10.5%，粘合剂质量百分数为6-10%，水的质量百分数为2%-4%。
使用高倍显微镜和扫面显微镜观察铁尾矿石的矿物组分占比，并对比分析了不同组分微波加热升温速率，对比了不同粒径在微波环境下的加热情况，分析了含有铁尾矿石的吸波衬体试件的微波升温，磁铁矿含量越大的铁尾矿石温度越高，因此选择以磁铁矿为主的鞍山式铁矿的尾矿作为铁尾矿原料，铁尾矿石吸波性能也有显著影响，且随着铁尾矿石粒径降低吸波能力逐渐提升。同时试件内部温度相较表面平均温度在加热后高升温速率更高，在试件厚度达到一定值后，温度开始降低，具体在距表面6cm的位置温度达到最大值，更深的位置因微波能的损耗温度升高速度减缓，因此，将吸波衬体的厚度设置成6cm获得最好的吸波效率，加热效果。
实施例
制备基质材料中铁尾矿粗料质量百分数为65%的4cm厚度的吸波衬体：
选择质量百分数为65%的铁尾矿粗料，质量百分数为10.5%的石灰岩细料，质量百分数为10.5%的石灰岩矿粉，质量百分数为10%的粘合剂，质量百分数为4%的水，制备吸波衬体试件。
首先，利用破碎机将铁尾矿、石灰岩破碎，通过振动盘式研磨仪对破碎后的颗粒进一步研磨筛分，尾矿粗料粒径为5 mm -9mm的铁尾矿石、粒径为0.2mm- 0.4mm的石灰岩细料和粒径小于0.075mm的石灰岩矿粉。然后，将铁尾矿粗料、石灰岩细料和石灰岩矿粉混合加热，加热至200℃后引入加水的粘合剂中，进行机械搅拌，获取均匀的基质材料。待基质材料降至100摄氏度以下后，在机械搅拌条件下向基质材料引入体积百分比为5%-6%的增强纤维制备吸波衬体混合物预制料。最后，将吸波衬体混合物预制料送入衬体成型机组中，启动衬体成型机两侧振动器，直至衬体成型机内物料凝固，获得4cm厚度的吸波衬体。
实施例
制备基质材料中铁尾矿粗料质量百分数为75%的4cm厚度的吸波衬体：
选择质量百分数为75%的铁尾矿粗料，质量百分数为5.5%的石灰岩细料，质量百分数为5.5%的石灰岩矿粉，质量百分数为10%的粘合剂，质量百分数为4%的水，制备吸波衬体的基质材料。
首先，利用破碎机将铁尾矿、石灰岩破碎，通过振动盘式研磨仪对破碎后的颗粒进一步研磨筛分，尾矿粗料粒径为5 mm -9mm的铁尾矿石、粒径为0.2mm- 0.4mm的石灰岩细料和粒径小于0.075mm的石灰岩矿粉。然后，将铁尾矿粗料、石灰岩细料和石灰岩矿粉混合加热，加热至200℃后引入加水的粘合剂中，进行机械搅拌，获取均匀的基质材料。待基质材料降至100摄氏度以下后，在机械搅拌条件下向基质材料引入体积百分比为5%-6%的增强纤维制备吸波衬体混合物预制料。最后，将吸波衬体混合物预制料送入衬体成型机组中，启动衬体成型机两侧振动器，直至衬体成型机内物料凝固，获得4cm厚度的吸波衬体。
实施例
制备基质材料中铁尾矿粗料质量百分数为85%的4cm厚度的吸波衬体：
选择质量百分数为85%的铁尾矿粗料，质量百分数为0.5%的石灰岩细料，质量百分数为0.5%的石灰岩矿粉，质量百分数为10%的粘合剂，质量百分数为4%的水，制备吸波衬体的基质材料。
首先，利用破碎机将铁尾矿、石灰岩破碎，通过振动盘式研磨仪对破碎后的颗粒进一步研磨筛分，尾矿粗料粒径为5 mm -9mm的铁尾矿石、粒径为0.2mm- 0.4mm的石灰岩细料和粒径小于0.075mm的石灰岩矿粉。然后，将铁尾矿粗料、石灰岩细料和石灰岩矿粉混合加热，加热至200℃后引入加水的粘合剂中，进行机械搅拌，获取均匀的基质材料。待基质材料降至100摄氏度以下后，在机械搅拌条件下向基质材料引入体积百分比为5%-6%的增强纤维制备吸波衬体混合物预制料。最后，将吸波衬体混合物预制料送入衬体成型机组中，启动衬体成型机两侧振动器，直至衬体成型机内物料凝固，获得4cm厚度的吸波衬体。
实施例1-3中，铁尾矿均为鞍山式铁矿的尾矿，粘合剂均为能水合的水泥粘合剂，增强纤维为聚合物增强纤维。
将实施例1-3的吸波衬体试件放在2.4GHz频率的微波环境中加热2min，使用红外热成像仪和电偶式温度仪测定其表面温度和内部温度，磁铁矿含量越大的试件升温速率越快，温度也越高。
实施例
制备基质材料中铁尾矿粗料质量百分数为85%的6cm厚度的吸波衬体：
选择质量百分数为85%的铁尾矿粗料，质量百分数为0.5%的石灰岩细料，质量百分数为0.5%的石灰岩矿粉，质量百分数为10%的粘合剂，质量百分数为4%的水，制备吸波衬体的基质材料。
首先，利用破碎机将铁尾矿、石灰岩破碎，通过振动盘式研磨仪对破碎后的颗粒进一步研磨筛分，尾矿粗料粒径为5 mm -9mm的铁尾矿石、粒径为0.2mm- 0.4mm的石灰岩细料和粒径小于0.075mm的石灰岩矿粉。然后，将铁尾矿粗料、石灰岩细料和石灰岩矿粉混合加热，加热至200℃后引入加水的粘合剂中，进行机械搅拌，获取均匀的基质材料。待基质材料降至100摄氏度以下后，在机械搅拌条件下向基质材料引入体积百分比为5%-6%的增强纤维制备吸波衬体混合物预制料。最后，将吸波衬体混合物预制料送入衬体成型机组中，启动衬体成型机两侧振动器，直至衬体成型机内物料凝固，获得6cm厚度的吸波衬体。
实施例
制备基质材料中铁尾矿粗料质量百分数为85%的8cm厚度的吸波衬体：
选择质量百分数为85%的铁尾矿粗料，质量百分数为0.5%的石灰岩细料，质量百分数为0.5%的石灰岩矿粉，质量百分数为10%的粘合剂，质量百分数为4%的水，制备吸波衬体的基质材料。
首先，利用破碎机将铁尾矿、石灰岩破碎，通过振动盘式研磨仪对破碎后的颗粒进一步研磨筛分，尾矿粗料粒径为5 mm -9mm的铁尾矿石、粒径为0.2mm- 0.4mm的石灰岩细料和粒径小于0.075mm的石灰岩矿粉。然后，将铁尾矿粗料、石灰岩细料和石灰岩矿粉混合加热，加热至200℃后引入加水的粘合剂中，进行机械搅拌，获取均匀的基质材料。待基质材料降至100摄氏度以下后，在机械搅拌条件下向基质材料引入体积百分比为5%-6%的增强纤维制备吸波衬体混合物预制料。最后，将吸波衬体混合物预制料送入衬体成型机组中，启动衬体成型机两侧振动器，直至衬体成型机内物料凝固，获得8cm厚度的吸波衬体。
实施例4和5中，铁尾矿均为鞍山式铁矿的尾矿，粘合剂均为能水合的水泥粘合剂，增强纤维为聚合物增强纤维。
将实施例3-5的吸波衬体试件放在2.4GHz频率的微波环境中加热2min，使用红外热成像仪和电偶式温度仪测定其表面温度和内部温度，试验表明铁尾矿石沥青混凝土在微波加热环境中水平方向温度梯度差异不明显，在竖直方向随着深度的改变不同位置的温度变化趋势几乎相同。同时试件内部温度相较表面平均温度在加热后高升温速率更高，在试件厚度达到一定值后，温度开始降低，具体在距表面6cm的位置温度达到最大值，更深的位置因微波能的损耗温度升高速度减缓，因此，将吸波衬体的厚度设置成6cm获得最好的吸波效率，加热效果。
实施例
制备基质材料中铁尾矿粗料质量百分数为85%，铁尾矿石粒径为10 mm -14mm的6cm厚度的吸波衬体：
选择质量百分数为85%的铁尾矿粗料，质量百分数为0.5%的石灰岩细料，质量百分数为0.5%的石灰岩矿粉，质量百分数为10%的粘合剂，质量百分数为4%的水，制备吸波衬体的基质材料。
首先，利用破碎机将铁尾矿、石灰岩破碎，通过振动盘式研磨仪对破碎后的颗粒进一步研磨筛分，尾矿粗料粒径为5 mm -9mm的铁尾矿石、粒径为0.2mm- 0.4mm的石灰岩细料和粒径小于0.075mm的石灰岩矿粉。然后，将铁尾矿粗料、石灰岩细料和石灰岩矿粉混合加热，加热至200℃后引入加水的粘合剂中，进行机械搅拌，获取均匀的基质材料。待基质材料降至100摄氏度以下后，在机械搅拌条件下向基质材料引入体积百分比为5%-6%的增强纤维制备吸波衬体混合物预制料。最后，将吸波衬体混合物预制料送入衬体成型机组中，启动衬体成型机两侧振动器，直至衬体成型机内物料凝固，获得6cm厚度的吸波衬体。
实施例
制备基质材料中铁尾矿粗料质量百分数为85%，铁尾矿石粒径为15 mm -20mm的6cm厚度的吸波衬体：
选择质量百分数为85%的铁尾矿粗料，质量百分数为0.5%的石灰岩细料，质量百分数为0.5%的石灰岩矿粉，质量百分数为10%的粘合剂，质量百分数为4%的水，制备吸波衬体的基质材料。
首先，利用破碎机将铁尾矿、石灰岩破碎，通过振动盘式研磨仪对破碎后的颗粒进一步研磨筛分，尾矿粗料粒径为5 mm -9mm的铁尾矿石、粒径为0.2mm- 0.4mm的石灰岩细料和粒径小于0.075mm的石灰岩矿粉。然后，将铁尾矿粗料、石灰岩细料和石灰岩矿粉混合加热，加热至200℃后引入加水的粘合剂中，进行机械搅拌，获取均匀的基质材料。待基质材料降至100摄氏度以下后，在机械搅拌条件下向基质材料引入体积百分比为5%-6%的增强纤维制备吸波衬体混合物预制料。最后，将吸波衬体混合物预制料送入衬体成型机组中，启动衬体成型机两侧振动器，直至衬体成型机内物料凝固，获得6cm厚度的吸波衬体。
实施例6和7中，铁尾矿均为鞍山式铁矿的尾矿，粘合剂均为能水合的水泥粘合剂，增强纤维为聚合物增强纤维。
将实施例4、6和7的吸波衬体试件放在2.4GHz频率的微波环境中加热2min，使用红外热成像仪和电偶式温度仪测定其表面温度和内部温度，粒径对铁尾矿石吸波性能也有显著影响，其中5 mm -9mm的粒径温升效率较10mm-14mm高出约7%，而10mm-14mm较15mm-20mm则提高了8%左右。
上述铁矿石、石灰岩的破碎（粉碎）后的料均采用国家标准筛筛选，制得需要规格的粒径。所采用的各原料均为市场可采购产品。所采用的百分比例中，未特别注明的，均为质量（重量）百分比例或本领域技术人员公知的百分比例。所述质量（重量）份可以是克或千克。上述实施例中：各步骤中的工艺参数和各组分用量数值等为范围的，任一点均可适用。
本发明的增强纤维为聚合物增强纤维，在基质材料中存在的量介于5％和6％之间的体积百分比。在兼顾吸波衬体最优厚度的情况下，提高了吸波衬体的强度，在吸波衬体内埋设增强纤维，增强纤维可以在吸波衬体中提供分散性和强度。
本发明铁尾矿采用鞍山式铁矿的尾矿。铁尾矿作为选矿后的废弃物，是当前工业固体废弃物的主要组成部分。本发明采用含铁磁矿在25%以上的铁尾矿石作为吸波材料，大量充分利用了工业生产废弃的铁尾矿弃石，变废为宝，减少工业固体废弃物对环境的危害，使得资源得到了有效利用。
工作时，将待处理未添加特定吸波介质的老旧已使用破损的沥青通过物料提升装置6送入双辊破碎机4破碎，破碎后的沥青通过螺旋给料机5送入加热筒体2，启动微波发生装置，由微波发生器产生微波信号后，该信号被等幅同相分为十六路分别送入相位调整仪15，相位调整仪根据控制机构输出的信号指令，对不同路的信号进行不同幅度的调整，功率放大器14对微波信号进行功率放大，微波天线13聚焦对加热筒体2加热，根据所需加热的温度和辐射效果，调节馈入微波天线的能量大小进而对加热筒体2内的沥青加热熔化。
本发明作为沥青路面就地热再生加热炉上独立设备，为高质量的修补沥青路面、铺设沥青路面提供了可靠的保障，不仅使再生混合料混合均匀，而且使铺设温度达标，适合大力推广。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，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、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (4)
1.一种车载沥青再生加热炉，其特征在于，所述沥青为未添加特定吸波介质的老旧已使用破损的沥青，所述沥青再生加热炉包括炉体（1）、加热筒体（2）、微波发生装置；炉体（1）底面水平布置在车架上，加热筒体（2）设置在炉体（1）内；加热筒体（2）的轴线与水平面呈5°的斜度安装，加热筒体（2）两端表面设置有滚圈（7），利用托轮（8）对滚圈（7）进行支撑，在加热筒体（2）其中一端的滚圈（7）外侧设置传动齿圈（9），传动齿圈（9）通过传动齿轮（10）与电动机（11）的输出轴连接，通过电动机（11）驱动加热筒体（2）以3-5r/min的慢速旋转；
加热筒体（2）内设置两条相隔180°的螺旋形叶片，加热筒体（2）上设置有进料口和出料口，进料口高于出料口，进料口连接有螺旋给料机（5），螺旋给料机（5）的入口设置有双辊破碎机（4），螺旋给料机（5）的出口伸入加热筒体（2）内；加热筒体（2）的出料口处设置有可调引导槽（12），可调引导槽（12）将加工后的沥青引出加热筒体（2），可调引导槽（12）的高度和角度可以依据需要进行调整；
在炉体（1）底部设置微波发生装置，微波发生装置包括微波发生器（16）、相位调整仪（15）、功率放大器（14）、微波天线（13）、微型计算机（17）和触控屏组成；微波天线（13）由4X4 的 16 路共面天线构成，16 路共面天线均布在共面微波均布板（3）上，共面微波均布板（3）为U型槽结构，共面微波均布板（3）布置在炉体（1）底板与加热筒体（2）之间，共面微波均布板（3）设置在加热筒体（2）外侧与加热筒体表面之间具有一定的间隙，共面微波均布板（3）的U型槽结构的底部所在的平面与水平面呈5°的斜度，从而保证共面微波均布板（3）上各路微波天线（13）与加热筒体（2）的间隙相等；微波发生器（16）与相位调整仪（15）、功率放大器（14）和微波天线（13）依次连接，采用微型计算机（17）对微波发生器进行控制；
所述加热筒体（2）由吸波衬体得到，所述吸波衬体的厚度为2-8cm；所述吸波衬体通过预制筒剪裁获得，所述预制筒由增强纤维和基质材料制备，其中基质材料由铁尾矿粗料、石灰岩细料、石灰岩矿粉、粘合剂和水组成；所述基质材料中，铁尾矿粗料中磁铁矿质量分数大于25%，粒径介于5mm和20mm之间；石灰岩细料粒径介于0.2mm和0.4mm之间；石灰岩矿粉粒径小于0.075mm；所述基质材料中，铁尾矿粗料质量百分数为65%-85%、石灰岩细料质量百分数为0.5%-10.5%、石灰岩矿粉质量百分数为0.5%-10.5%，粘合剂质量百分数为6-10%，水的质量百分数为2%-4%。
2.按权利要求1所述车载沥青再生加热炉，其特征是，所述增强纤维为聚合物增强纤维，在基质材料中存在的量介于5％和6％之间的体积百分比。
3.按权利要求1所述车载沥青再生加热炉，其特征是，所述铁尾矿采用鞍山式铁矿的尾矿。
4.按权利要求1所述车载沥青再生加热炉，其特征是，所述粘合剂为能水合的水泥粘合剂。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310548695.6A CN116556135B (zh) | 2023-05-16 | 2023-05-16 | 一种车载沥青再生加热炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310548695.6A CN116556135B (zh) | 2023-05-16 | 2023-05-16 | 一种车载沥青再生加热炉 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116556135A CN116556135A (zh) | 2023-08-08 |
| CN116556135B true CN116556135B (zh) | 2023-10-10 |
Family
ID=87496121
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310548695.6A Active CN116556135B (zh) | 2023-05-16 | 2023-05-16 | 一种车载沥青再生加热炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116556135B (zh) |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08109612A (ja) * | 1994-10-13 | 1996-04-30 | Nikko Co Ltd | アスファルト合材製造装置 |
| CN104743965A (zh) * | 2015-03-25 | 2015-07-01 | 西南科技大学 | 一种可快速升温的沥青混合料的制备方法 |
| CN105036614A (zh) * | 2015-08-04 | 2015-11-11 | 同济大学 | 一种在微波作用下可快速自愈合的沥青混凝土、制备方法及其修复方法 |
| CN204959551U (zh) * | 2015-09-22 | 2016-01-13 | 长沙伟诺机电有限公司 | 一种沥青混凝土再生料加热装置及多功能养护车 |
| CN105969954A (zh) * | 2016-04-27 | 2016-09-28 | 苍南红炉电炉制造有限公司 | 一种电加热炉 |
| CN106147807A (zh) * | 2016-08-30 | 2016-11-23 | 湖南省中晟热能科技有限公司 | 一种固体有机物卧式微波裂解炉 |
| CN211713582U (zh) * | 2019-11-29 | 2020-10-20 | 陕西中霖集团工程设计研究有限公司 | 一种转筒搅拌沥青微波加热炉 |
| CN212561027U (zh) * | 2020-06-02 | 2021-02-19 | 陕西中霖集团工程设计研究有限公司 | 一种沥青混合料热再生微波加热炉 |
| CN113735474A (zh) * | 2021-08-26 | 2021-12-03 | 中南大学 | 一种微波吸收增强骨料结构及其制备方法和应用 |
| CN115418910A (zh) * | 2022-05-16 | 2022-12-02 | 山东科朗特微波设备有限公司 | 沥青路面材料循环利用设备 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0440423B1 (en) * | 1990-01-30 | 1994-12-07 | Cyclean, Inc | Drum dryer for reprocessing recycled asphalt pavement |
-
2023
- 2023-05-16 CN CN202310548695.6A patent/CN116556135B/zh active Active
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08109612A (ja) * | 1994-10-13 | 1996-04-30 | Nikko Co Ltd | アスファルト合材製造装置 |
| CN104743965A (zh) * | 2015-03-25 | 2015-07-01 | 西南科技大学 | 一种可快速升温的沥青混合料的制备方法 |
| CN105036614A (zh) * | 2015-08-04 | 2015-11-11 | 同济大学 | 一种在微波作用下可快速自愈合的沥青混凝土、制备方法及其修复方法 |
| CN204959551U (zh) * | 2015-09-22 | 2016-01-13 | 长沙伟诺机电有限公司 | 一种沥青混凝土再生料加热装置及多功能养护车 |
| CN105969954A (zh) * | 2016-04-27 | 2016-09-28 | 苍南红炉电炉制造有限公司 | 一种电加热炉 |
| CN106147807A (zh) * | 2016-08-30 | 2016-11-23 | 湖南省中晟热能科技有限公司 | 一种固体有机物卧式微波裂解炉 |
| CN211713582U (zh) * | 2019-11-29 | 2020-10-20 | 陕西中霖集团工程设计研究有限公司 | 一种转筒搅拌沥青微波加热炉 |
| CN212561027U (zh) * | 2020-06-02 | 2021-02-19 | 陕西中霖集团工程设计研究有限公司 | 一种沥青混合料热再生微波加热炉 |
| CN113735474A (zh) * | 2021-08-26 | 2021-12-03 | 中南大学 | 一种微波吸收增强骨料结构及其制备方法和应用 |
| CN115418910A (zh) * | 2022-05-16 | 2022-12-02 | 山东科朗特微波设备有限公司 | 沥青路面材料循环利用设备 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN116556135A (zh) | 2023-08-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101736671B (zh) | 一种吸收微波的沥青混凝土路面材料组合物 | |
| KR100708372B1 (ko) | 포장도로 재생방법 및 장치 | |
| CN101774786B (zh) | 一种用于微波加热的矿渣沥青混凝土路面材料组合物 | |
| CN101724280B (zh) | 一种适用于微波加热的道路沥青的制备方法 | |
| CN102659361B (zh) | 一种铁矿尾矿加气混凝土砌块及其制备方法 | |
| CN108129084A (zh) | 一种煤矸石钢渣复配麦秸秆灰制备高强透水砖的方法 | |
| CN106830727A (zh) | 一种掺尾矿砂的沥青混合料生产方法 | |
| CN107937716A (zh) | 一种有利于高效造球的铁矿球团生产原料准备方法 | |
| CN116556135B (zh) | 一种车载沥青再生加热炉 | |
| CN113072325A (zh) | 一种微波高敏感型沥青混合料及其制备方法和应用 | |
| KR20130001388A (ko) | 용융 슬래그를 이용한 발열 슬래그의 제조방법, 이에 의해 제조된 발열 슬래그 및 상기 발열 슬래그를 포함하는 발열 모르타르 및 발열 콘크리트 | |
| CN104743965B (zh) | 一种可快速升温的沥青混合料的制备方法 | |
| CN101786833B (zh) | 一种多功能矿物沥青混凝土路面材料的制备方法 | |
| CN116728556B (zh) | 一种沥青再生加热炉用吸波衬板制作方法 | |
| CN104661795B (zh) | 树脂粘结磨轮的快速固化 | |
| CN203639783U (zh) | 一种移动式多功能强制间歇式再生冷添加沥青搅拌设备 | |
| CN102659360B (zh) | 一种铁矿尾矿蒸养砖及其制备方法 | |
| CN209222047U (zh) | 沥青拌合站振动拌和装置 | |
| Iwai et al. | New process of sewage sludge treatment and utilization of slag for construction materials | |
| CN113680460A (zh) | 废弃混凝土再生砂粉高效制备用砂粉辊磨机及其使用方法 | |
| CN207738665U (zh) | 一种冶金渣制备烧结砖的系统 | |
| Li et al. | The agglomeration of solid Wastes for Ferroalloy Production | |
| CN110699544A (zh) | 一种高碳铬铁的制备方法 | |
| JPH07150260A (ja) | ピソライト鉱石中結合水の脱水方法 | |
| CN212670192U (zh) | 一种处理红层路基填料的隧道式微波辐照装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |