彩色瀝青混合料的生產(chǎn)
2006-03-20 00:00
摘要：將現(xiàn)行彩色瀝青混合料的生產(chǎn)工藝與傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝進(jìn)行對(duì)比，介紹自行設(shè)計(jì)的彩色瀝青混合料生產(chǎn)設(shè)備組成及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，總結(jié)了彩色瀝青混合料的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。
關(guān)鍵詞：路面材料彩色瀝青混合料生產(chǎn)工藝
我廠是瀝青混合料的專業(yè)生產(chǎn)單位，但長(zhǎng)期以來(lái)，所生產(chǎn)的瀝青混合料只有黑色一種顏色，品種單一。2003 年下半年，我廠開(kāi)始研究彩色瀝青混凝土的生產(chǎn)技術(shù)和工藝流程，著手對(duì)現(xiàn)有的瀝青拌和樓進(jìn)行技術(shù)改造，并對(duì)彩色瀝青配套設(shè)備進(jìn)行研究開(kāi)發(fā)工作。經(jīng)過(guò)一年多的時(shí)間，我們先后完成了相關(guān)設(shè)備的設(shè)計(jì)、制作、安裝、調(diào)試等工作，于2004年11月，順利投產(chǎn)，并為深涌東路人行道路面工程和順德云良橋路面工程提供了一千多噸彩色瀝青混凝土。
1 彩色瀝青混合料的生產(chǎn)工藝
以前的彩色瀝青砼生產(chǎn)工藝都是采用成品彩色瀝青經(jīng)過(guò)脫桶，再用與生產(chǎn)黑色瀝青砼相同的工藝進(jìn)行生產(chǎn)，也就是把黑色的瀝青油換成彩色瀝青油就可以了。而現(xiàn)在國(guó)內(nèi)比較流行的工藝所采用的膠結(jié)料為經(jīng)過(guò)脫色的淺色彩色瀝青專用膠結(jié)料，經(jīng)脫桶計(jì)量后送入拌缸和骨料、礦粉等材料一起攪拌，再在攪拌過(guò)程中加入所要添加的顏料，攪拌均勻后即成為成品彩色瀝青砼，其生產(chǎn)工藝流程如圖1 所示。與傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝對(duì)比，現(xiàn)在采用的新的瀝青混合料生產(chǎn)工藝具有如下優(yōu)點(diǎn):
(1) 成品彩色瀝青油由于色彩品種繁多，如要生產(chǎn)多種顏色品種的瀝青砼，則需要多個(gè)裝不同顏色瀝青油的儲(chǔ)罐。而新工藝采用脫色瀝青，只需一個(gè)儲(chǔ)罐即可，在攪拌缸中添加不同顏色的顏料即可得到不同顏色的瀝青砼。
(2) 采用成品彩色瀝青時(shí)，若要變換使用的瀝青油顏色，殘留在公共管道中的上一次使用的瀝青油顏色就會(huì)污染下一次要使用的彩油顏色，這對(duì)產(chǎn)品外觀造成較大的影響，同時(shí)由于成品彩色瀝青價(jià)格高，這也是一種不小的浪費(fèi)。為防止不同顏色的瀝青相互污染，不同色彩的瀝青采用不同的脫桶設(shè)備和輸送管道，則設(shè)備投資和占用空間都較大；如只采用一臺(tái)脫桶設(shè)備，則在脫不同顏色的瀝青時(shí)要對(duì)脫桶設(shè)備進(jìn)行徹底的清洗，很耗時(shí)間和人力、物力，也很不方便。新工藝采用脫色瀝青則完全不存在這個(gè)問(wèn)題，具有很大的靈活性。
(3) 成品的彩色瀝青脫桶后，如果儲(chǔ)存溫度在120~140 ℃時(shí)，靜止停放3 h 以上應(yīng)進(jìn)行油循環(huán)，以免出現(xiàn)顏料沉淀現(xiàn)象，所以儲(chǔ)存罐就應(yīng)增加相應(yīng)的循環(huán)設(shè)備。脫色瀝青油可以像普通瀝青油那樣進(jìn)行儲(chǔ)存，不會(huì)出現(xiàn)沉淀現(xiàn)象。
由此可見(jiàn)，采用新的彩色瀝青砼生產(chǎn)工藝具有更高的靈活性，生產(chǎn)成本也較低。但由于新工藝在攪拌過(guò)程中直接添加顏料，為了使產(chǎn)品著色均勻，需要將濕拌時(shí)間由原來(lái)的30 s 延長(zhǎng)到45 s，對(duì)生產(chǎn)效率有一定影響。
圖1 彩色瀝青混合料生產(chǎn)工藝示意圖
2 彩色瀝青混合料生產(chǎn)設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
我廠所設(shè)計(jì)的彩色瀝青生產(chǎn)設(shè)備的結(jié)構(gòu)如圖2所示，主要由脫桶室(3個(gè)) 、電動(dòng)葫蘆及相關(guān)運(yùn)行架、瀝青輸送泵和相關(guān)的梯、圍欄、管道等輔助部分組成。
圖2 彩色瀝青脫桶設(shè)備簡(jiǎn)圖
生產(chǎn)時(shí)打開(kāi)脫桶室上的桶口蓋，用電動(dòng)葫蘆吊運(yùn)瀝青桶進(jìn)入相同顏色脫桶室。托桶架承托瀝青桶，在脫桶房?jī)?nèi)進(jìn)行脫桶。脫完桶的瀝青進(jìn)入熔化池進(jìn)行熔化升溫，使脫桶后的瀝青達(dá)到泵吸溫度或工作溫度。脫桶房與熔化池的加熱管采用并聯(lián)布置，并分別設(shè)置節(jié)流閥門以便調(diào)整脫桶房和熔化池的供熱量，合理控制各部分的溫度，防止兩者溫差太大影響工作效率。因?yàn)? 個(gè)脫桶室是相對(duì)獨(dú)立的，3 個(gè)脫桶室的導(dǎo)熱油采用并聯(lián)供應(yīng)方式，并且有導(dǎo)熱油閥控制通斷，可以按實(shí)際生產(chǎn)需要調(diào)整使用脫桶室的數(shù)量。
2.1 脫桶室
脫桶室的結(jié)構(gòu)如圖3 所示。主要由脫桶房、熔化池、托桶架三大部分組成。
采用兩層設(shè)計(jì)，脫桶室上層實(shí)現(xiàn)脫桶功能，下層罐體可對(duì)彩色瀝青進(jìn)行儲(chǔ)存保溫，每室可以儲(chǔ)存保溫4 t 左右的瀝青。脫桶房的作用是加熱瀝青桶，使瀝青迅速?gòu)耐爸忻撀涠羧巳刍?。脫桶房?jī)?nèi)的加熱管通過(guò)導(dǎo)熱油的流動(dòng)，由管壁向房?jī)?nèi)提供熱能。
圖3 脫桶室結(jié)構(gòu)
2.2 熔化池
熔化池的作用是對(duì)脫桶房?jī)?nèi)落下的固態(tài)和液態(tài)混合瀝青繼續(xù)加熱，使固態(tài)瀝青完全熔化并使溫度均勻升至泵吸溫度(80~95℃)或?yàn)r青的工作溫度(140~160℃)。熔化池內(nèi)的加熱管通過(guò)導(dǎo)熱油的流動(dòng)，由管壁向池內(nèi)瀝青提供熱能。池底下面的加熱管和池底面附近的瀝青迅速熔化，以便瀝青泵泵吸。熔化池底面吸管處有一定的傾角集油糟用來(lái)積聚瀝青，以防止瀝青泵發(fā)生抽吸空氣現(xiàn)象，池內(nèi)瀝青被泵吸得比較干凈，從而減少彩色瀝青的浪費(fèi)和清底的工作量。在集油槽上蓋濾網(wǎng)用于濾除瀝青中的雜物，以防瀝青泵被堵塞或卡死。熔化池上安裝溫度計(jì)用來(lái)指示池內(nèi)瀝青溫度，以便通過(guò)改變導(dǎo)熱油的溫度或供應(yīng)量來(lái)控制池內(nèi)瀝青的溫度；池內(nèi)瀝青溫度不應(yīng)超過(guò)160 ℃，以防瀝青焦化變質(zhì)。熔化池具有一定的深度，以防固態(tài)瀝青在池內(nèi)堆積而影響瀝青的脫桶速度，并且具有一定的儲(chǔ)存能力。托桶架用于在脫桶過(guò)程中承托瀝青桶。
2.3 上桶裝置
傳統(tǒng)的脫桶爐采用的是液壓上桶機(jī)構(gòu)，它有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、設(shè)備成本高、工作不穩(wěn)定的缺點(diǎn)。而我們這次把設(shè)備設(shè)計(jì)成電動(dòng)葫蘆的上桶方式，創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)出提桶用的自動(dòng)抓斗裝置，僅一名工人用遙控器就可以控制整個(gè)上桶、下桶過(guò)程。
2.4 其它特點(diǎn)
(1) 配套設(shè)備可以自帶導(dǎo)熱油爐，實(shí)現(xiàn)采用廠區(qū)現(xiàn)有導(dǎo)熱油系統(tǒng)加熱或由自帶導(dǎo)熱油爐加熱的自由切換。
(2) 配套設(shè)備具有可移動(dòng)性。導(dǎo)熱油爐和3 個(gè)脫桶室固定成一體，整體尺寸符合運(yùn)輸尺寸，在需要時(shí)可以方便快速轉(zhuǎn)移到其它拌站分點(diǎn)。
(3) 與拌機(jī)的連接簡(jiǎn)單?？梢栽谧钚∠薅雀淖儼铏C(jī)現(xiàn)有系統(tǒng)的基礎(chǔ)上與我廠現(xiàn)有的5 臺(tái)瀝青拌和樓進(jìn)行簡(jiǎn)單快速的配套連接。該設(shè)備與拌機(jī)連接時(shí)不需要改變拌機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，只需稍微更改一下原有控制系統(tǒng)的電路部分，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)彩色瀝青混凝土和黑色瀝青混凝土生產(chǎn)的自由切換和自動(dòng)控制。
(4) 設(shè)備效率高。在實(shí)際使用過(guò)程中，在1個(gè)脫桶室中擺放3 桶彩色桶裝瀝青，整個(gè)脫桶升溫過(guò)程所需時(shí)間不到3 h。
3 彩色瀝青混合料生產(chǎn)的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)
(1) 從黑色瀝青砼生產(chǎn)轉(zhuǎn)向彩色瀝青砼生產(chǎn)時(shí)，由于瀝青油計(jì)量秤是共用的，所以需要浪費(fèi)一些彩色瀝青油來(lái)清洗計(jì)量秤里面的黑色瀝青油。
(2) 生產(chǎn)過(guò)程中要特別注意溫度的控制。因?yàn)轭伭显?80 ℃時(shí)就會(huì)發(fā)生顏色變化，所以若攪拌溫度過(guò)高，就會(huì)出現(xiàn)廢品，造成很大的浪費(fèi)。
(3) 攪拌時(shí)間設(shè)定要合理。我們?cè)谏a(chǎn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，若攪拌時(shí)間設(shè)定過(guò)短，則出現(xiàn)顏色不均勻的現(xiàn)象；若設(shè)定過(guò)長(zhǎng)，則一方面造成生產(chǎn)效率低，另一方面造成混合料起堆、起團(tuán)的現(xiàn)象。經(jīng)過(guò)多次反復(fù)試驗(yàn)，我們得出一號(hào)拌機(jī)生產(chǎn)彩色瀝青砼的最佳攪拌時(shí)間為45 s。
(4) 脫色瀝青油與石料的粘結(jié)效果較差，若加入適量的抗剝落劑和纖維素，效果會(huì)得到極大的改善。
(5) 運(yùn)輸過(guò)程，要注意黑色瀝青砼和彩色瀝青砼的運(yùn)輸車輛要分開(kāi)使用，不能混用，否則會(huì)造成交叉污染，從而造成浪費(fèi)。
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