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)工藝進行對比，介紹自行設計的彩色瀝青混合料生產(chǎn)設備組成及結構特點，總結了彩色瀝青混合料的生產(chǎn)經(jīng)驗。
關鍵詞：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，但長期以來，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，我廠開始研究彩色瀝青混凝土的生產(chǎn)技術和工藝流程，著手對現(xiàn)有的瀝青拌和樓進行技術改造，并對彩色瀝青配套設備進行研究開發(fā)工作。經(jīng)過一年多的時間，我們先后完成了相關設備的設計、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)過脫桶，再用與生產(chǎn)黑色瀝青砼相同的工藝進行生產(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)在國內(nèi)比較流行的工藝所采用的膠結料為經(jīng)過脫色的淺色彩色瀝青專用膠結料，經(jīng)脫桶計量后送入拌缸和骨料、礦粉等材料一起攪拌，再在攪拌過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:
(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，則需要多個裝不同顏色瀝青油的儲罐。而新工藝采用脫色瀝青，只需一個儲罐即可，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，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污染下一次要使用的彩油顏色，這對產(chǎn)品外觀造成較大的影響，同時由于成品彩色瀝青價格高，這也是一種不小的浪費。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備和輸送管道，則設備投資和占用空間都較大；如只采用一臺脫桶設備，則在脫不同顏色的瀝青時要對脫桶設備進行徹底的清洗，很耗時間和人力、物力，也很不方便。新工藝采用脫色瀝青則完全不存在這個問題，具有很大的靈活性。
(3) 成品的彩色瀝青脫桶后，如果儲存溫度在120~140 ℃時，靜止停放3 h 以上應進行油循環(huán)，以免出現(xiàn)顏料沉淀現(xiàn)象，所以儲存罐就應增加相應的循環(huán)設備。脫色瀝青油可以像普通瀝青油那樣進行儲存，不會出現(xiàn)沉淀現(xiàn)象。
由此可見，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程中直接添加顏料，為了使產(chǎn)品著色均勻，需要將濕拌時間由原來的30 s 延長到45 s，對生產(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)設備的結構特點
我廠所設計的彩色瀝青生產(chǎn)設備的結構如圖2所示，主要由脫桶室(3個) 、電動葫蘆及相關運行架、瀝青輸送泵和相關的梯、圍欄、管道等輔助部分組成。
圖2 彩色瀝青脫桶設備簡圖
生產(chǎn)時打開脫桶室上的桶口蓋，用電動葫蘆吊運瀝青桶進入相同顏色脫桶室。托桶架承托瀝青桶，在脫桶房內(nèi)進行脫桶。脫完桶的瀝青進入熔化池進行熔化升溫，使脫桶后的瀝青達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。因為3 個脫桶室是相對獨立的，3 個脫桶室的導熱油采用并聯(lián)供應方式，并且有導熱油閥控制通斷，可以按實際生產(chǎn)需要調(diào)整使用脫桶室的數(shù)量。
2.1 脫桶室
脫桶室的結構如圖3 所示。主要由脫桶房、熔化池、托桶架三大部分組成。
采用兩層設計，脫桶室上層實現(xiàn)脫桶功能，下層罐體可對彩色瀝青進行儲存保溫，每室可以儲存保溫4 t 左右的瀝青。脫桶房的作用是加熱瀝青桶，使瀝青迅速從桶中脫落而掉人熔化池。脫桶房內(nèi)的加熱管通過導熱油的流動，由管壁向房內(nèi)提供熱能。
圖3 脫桶室結構
2.2 熔化池
熔化池的作用是對脫桶房內(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℃)或瀝青的工作溫度(140~160℃)。熔化池內(nèi)的加熱管通過導熱油的流動，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用來指示池內(nèi)瀝青溫度，以便通過改變導熱油的溫度或供應量來控制池內(nèi)瀝青的溫度；池內(nèi)瀝青溫度不應超過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，并且具有一定的儲存能力。托桶架用于在脫桶過程中承托瀝青桶。
2.3 上桶裝置
傳統(tǒng)的脫桶爐采用的是液壓上桶機構，它有結構復雜、設備成本高、工作不穩(wěn)定的缺點。而我們這次把設備設計成電動葫蘆的上桶方式，創(chuàng)造性地設計出提桶用的自動抓斗裝置，僅一名工人用遙控器就可以控制整個上桶、下桶過程。
2.4 其它特點
(1) 配套設備可以自帶導熱油爐，實現(xiàn)采用廠區(qū)現(xiàn)有導熱油系統(tǒng)加熱或由自帶導熱油爐加熱的自由切換。
(2) 配套設備具有可移動性。導熱油爐和3 個脫桶室固定成一體，整體尺寸符合運輸尺寸，在需要時可以方便快速轉移到其它拌站分點。
(3) 與拌機的連接簡單?？梢栽谧钚∠薅雀淖儼铏C現(xiàn)有系統(tǒng)的基礎上與我廠現(xiàn)有的5 臺瀝青拌和樓進行簡單快速的配套連接。該設備與拌機連接時不需要改變拌機的機械結構，只需稍微更改一下原有控制系統(tǒng)的電路部分，就可以實現(xiàn)對彩色瀝青混凝土和黑色瀝青混凝土生產(chǎn)的自由切換和自動控制。
(4) 設備效率高。在實際使用過程中，在1個脫桶室中擺放3 桶彩色桶裝瀝青，整個脫桶升溫過程所需時間不到3 h。
3 彩色瀝青混合料生產(chǎn)的經(jīng)驗總結
(1) 從黑色瀝青砼生產(chǎn)轉向彩色瀝青砼生產(chǎn)時，由于瀝青油計量秤是共用的，所以需要浪費一些彩色瀝青油來清洗計量秤里面的黑色瀝青油。
(2) 生產(chǎn)過程中要特別注意溫度的控制。因為顏料在180 ℃時就會發(fā)生顏色變化，所以若攪拌溫度過高，就會出現(xiàn)廢品，造成很大的浪費。
(3) 攪拌時間設定要合理。我們在生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)，若攪拌時間設定過短，則出現(xiàn)顏色不均勻的現(xiàn)象；若設定過長，則一方面造成生產(chǎn)效率低，另一方面造成混合料起堆、起團的現(xiàn)象。經(jīng)過多次反復試驗，我們得出一號拌機生產(chǎn)彩色瀝青砼的最佳攪拌時間為45 s。
(4) 脫色瀝青油與石料的粘結效果較差，若加入適量的抗剝落劑和纖維素，效果會得到極大的改善。
(5) 運輸過程，要注意黑色瀝青砼和彩色瀝青砼的運輸車輛要分開使用，不能混用，否則會造成交叉污染，從而造成浪費。
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