專利名稱：混合式改性瀝青生產(chǎn)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種改性瀝青生產(chǎn)設(shè)備，具體地說，是一種混合式改性瀝青生產(chǎn)設(shè)備，用于連續(xù)生產(chǎn)各種改性瀝青，尤其適宜生產(chǎn)SBS改性瀝青。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代交通中瀝青混凝土路面以其具有行車平穩(wěn)、舒適、噪聲低、養(yǎng)護(hù)方便、易于回收再生瀝青等優(yōu)點(diǎn)在國內(nèi)外公路和城市道路中獲得了越來越廣泛的應(yīng)用。但是，作為其原料之一的普通瀝青因其自身的冷脆熱淌性限制了它的使用可靠性和使用范圍，特別是現(xiàn)代交通大流量、重載荷、高速度對瀝青路面提出了更高的要求，如高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、抗老化、抗疲勞、抗剝離能力、易養(yǎng)護(hù)等。為了達(dá)到這一要求，必須對瀝青進(jìn)行改性，對此國內(nèi)外作了大量的研究實(shí)驗(yàn)，從PE、EVA、PE+EVA、SBR、SBS等，在大量的事實(shí)面前普遍認(rèn)同用SBS對瀝青改性具有良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。由于SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)既具有橡膠的彈性性質(zhì)又具有樹脂的熱塑性性質(zhì)，因而內(nèi)聚力大、韌性高，在基質(zhì)瀝青中難以依靠他們自身的力量快速高度的分散，因此必須通過研磨機(jī)將基質(zhì)瀝青和SBS的混和料作多遍研磨，使SBS達(dá)到微米級粒徑，從而使SBS均勻的分布在基質(zhì)瀝青中。
據(jù)申請人所知，現(xiàn)有的瀝青改性設(shè)備有兩種結(jié)構(gòu)。一種是循環(huán)式的，研磨裝置只設(shè)一臺磨機(jī)一個(gè)攪拌罐，其多遍研磨僅在一罐一磨之間進(jìn)行，SBS與基質(zhì)瀝青的混和漿料從罐的底部流出，頂部流入，并且SBS的密度低于瀝青，即使經(jīng)過攪拌也還有一部分SBS浮于瀝青的上部，因而難以保證所有的混和漿料經(jīng)過相同遍數(shù)的研磨，SBS的粒徑懸殊較大，這不僅影響了改性瀝青性能指標(biāo)，也浪費(fèi)SBS。另一種是連續(xù)式流水線瀝青改性裝置，其研磨裝置是將上述結(jié)構(gòu)的一罐一磨研磨裝置多個(gè)串聯(lián)，使用磨機(jī)3-7個(gè)，攪拌罐2-6個(gè)。這樣，雖然保證了SBS與基質(zhì)瀝青混和料通過相同遍數(shù)的研磨，但使研磨裝置的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，部件增多，造價(jià)很高，能耗加大，占用空間大，尤其是做成移動式裝置時(shí)，裝拆、運(yùn)輸都不方便，至使用戶綜合經(jīng)濟(jì)效益下降。
此外，上述兩種結(jié)構(gòu)都沒能很好解決SBS的孕育問題，大量的理論研究和工程施工實(shí)踐證明1、SBS與基質(zhì)瀝青的混和料經(jīng)過1-2遍的研磨，40-60分鐘的孕育后的指標(biāo)更好，SBS消耗更低，功耗更?。?、SBS的孕育比SBS的溶漲更為重要，它使SBS對基質(zhì)瀝青形成更細(xì)、更均勻的包絡(luò)網(wǎng)狀鏈結(jié)構(gòu)，與瀝青的混和更均勻、更充分；3、在機(jī)械研磨不能取得明顯效果的情況下需結(jié)合化學(xué)改性等。上述兩種結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)的成品改性瀝青放到一個(gè)儲罐內(nèi)，一邊流入一邊流出，難以保證充分有效的孕育，從而造成了改性瀝青性能降低和SBS的浪費(fèi)。
上述兩種結(jié)構(gòu)還有其它缺點(diǎn)，如在基質(zhì)瀝青和SBS的相溶性不是很好的情況下，缺乏輔助改性補(bǔ)救措施及相應(yīng)裝置，難于保證改性瀝青質(zhì)量合格率；沒有設(shè)置助劑添加裝置，在改性瀝青需較長時(shí)間存放的情況下，無法添加穩(wěn)定劑等。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有的瀝青改性設(shè)備的缺點(diǎn)，提供一種結(jié)構(gòu)簡單合理，在滿足相同的技術(shù)要求條件下，能有效降低SBS消耗、能量消耗及設(shè)備的加工、使用成本；能提高SBS粉碎效率、細(xì)化粒度和分散均勻度，具有機(jī)械改性和化學(xué)改性的，更好的適應(yīng)工程施工需要的SBS改性瀝青生產(chǎn)設(shè)備。實(shí)現(xiàn)此目的技術(shù)解決方案是一種混合式改性瀝青生產(chǎn)設(shè)備，包括依序相聯(lián)的配料混合裝置、研磨裝置、孕育裝置，各裝置之間通過管道聯(lián)接，管道上設(shè)有閥門，其特征在于所述研磨裝置的研磨機(jī)采用專用的高速剪切均化磨機(jī)，所述孕育裝置設(shè)有至少兩個(gè)并聯(lián)的、通過閥門隔離輪流交替處于進(jìn)料孕育、孕育出料或進(jìn)料孕育、孕育、孕育出料工況的孕育罐。
所述研磨裝置由一臺研磨機(jī)和一個(gè)攪拌罐串聯(lián)構(gòu)成。
所述研磨裝置也可由兩臺研磨機(jī)和一個(gè)攪拌罐，按磨機(jī)-攪拌罐-磨機(jī)順序串聯(lián)構(gòu)成。
所述孕育裝置的出口設(shè)有管道式剪切機(jī)。
所述孕育裝置設(shè)有助劑添加裝置，通過管道分別與各孕育罐的助劑添加入口相聯(lián)。
所述配料混合裝置包括瀝青輸送泵、帶計(jì)量儀器的SBS電動螺旋輸送機(jī)構(gòu)和至少兩個(gè)并聯(lián)的通過閥門隔離交替處于進(jìn)料混溶、混溶出料工況的混料罐；瀝青輸送泵通過管道與混料罐相聯(lián)，管道上設(shè)有流量計(jì)；帶計(jì)量儀器的SBS電動螺旋輸送機(jī)構(gòu)通過管道分別與混料罐的SBS入口相聯(lián)。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是1.由于此高速剪切均化磨機(jī)的研磨效果相當(dāng)于普通磨機(jī)兩至三臺串聯(lián)使用的效果，因而可大大簡化研磨裝置結(jié)構(gòu)，減少磨機(jī)和攪拌罐數(shù)量，大幅度降低裝置成本和磨機(jī)電耗。
2.由于孕育裝置設(shè)有至少兩個(gè)并聯(lián)的孕育罐，輪流交替工作，能保證使改性瀝青充分有效地孕育，性能穩(wěn)定；并可降低SBS的消耗，降低改性瀝青成本。
3.由于孕育罐上設(shè)有助劑添加裝置，當(dāng)改性瀝青需要較長時(shí)間儲存或性能不太穩(wěn)定時(shí)，可加入助劑，使改性瀝青性能更加穩(wěn)定，時(shí)間加長，利于施工，保證工程質(zhì)量。
4.由于孕育裝置的出口設(shè)有管道式剪切機(jī)，在基質(zhì)瀝青和SBS的相溶性不是很好的情況下，使用剪切機(jī)強(qiáng)力剪切攪拌，可改善改性瀝青的質(zhì)量，杜絕不合格產(chǎn)品。


圖1為本實(shí)用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖圖2為本實(shí)用新型的另一種結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式
以下結(jié)合實(shí)施例和附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型。
實(shí)施例1參見圖1，本實(shí)施例由配料混合裝置、研磨裝置、孕育裝置順序聯(lián)接構(gòu)成。
配料混合裝置設(shè)有兩個(gè)并聯(lián)的混料罐4、16，瀝青泵1經(jīng)管道3、氣動蝶閥5、15分別與混料罐4、16的基質(zhì)瀝青輸入口連接，管道3上設(shè)有流量計(jì)2；SBS電動螺旋輸送機(jī)構(gòu)(帶計(jì)量儀)6經(jīng)管道8、13分別與混料罐4、16的SBS輸入口連接，SBS電動螺旋輸送機(jī)構(gòu)6設(shè)有SBS投料口9；混料罐4、16的出口分別經(jīng)氣動蝶閥11、17與管道18連接，管道18經(jīng)電動流量調(diào)節(jié)閘閥19與研磨裝置聯(lián)接。混料罐4、16還分別設(shè)有穩(wěn)定劑加入口10、12。
研磨裝置依序設(shè)有研磨機(jī)21、攪拌罐24、研磨機(jī)28，用管道22、26串聯(lián)為一體，并經(jīng)管道20、電動流量調(diào)節(jié)閘閥19與配料混合裝置連接，經(jīng)管道29與孕育裝置連接；管道26上依序設(shè)有氣動蝶閥25、電動流量調(diào)節(jié)閘閥27。研磨機(jī)21、28是高速剪切均化磨機(jī)(已另案申請實(shí)用新型專利，申請?zhí)?3234490.2)，其單臺磨機(jī)研磨效果已相當(dāng)于普通磨機(jī)兩至三臺串聯(lián)使用的效果。
孕育裝置設(shè)有三個(gè)并聯(lián)的孕育罐32、38、44，其改性瀝青輸入口分別經(jīng)氣動蝶閥33、39、45與改性瀝青輸入管道29連接；其改性瀝青輸出口分別經(jīng)氣動蝶閥35、40、46與輸出管道41連接。管道41的出口設(shè)有總閥電動流量調(diào)節(jié)閘閥48。管道式剪切機(jī)51設(shè)在流量調(diào)節(jié)閘閥48之后；助劑添加裝置采用齒輪泵49，經(jīng)管道34、氣動蝶閥30、36、42分別與孕育罐32、38、44的助劑入口連接；管道34上位于齒輪泵49出口處設(shè)有流量計(jì)47。
工作時(shí)，首先打開氣動蝶閥5，基質(zhì)瀝青經(jīng)瀝青泵1、流量計(jì)2、基質(zhì)瀝青管道3和氣動蝶閥5加入混料罐4中，基質(zhì)瀝青進(jìn)料2分鐘時(shí)開啟攪拌裝置7同時(shí)正向起動SBS電動螺旋輸送機(jī)構(gòu)6，SBS通過進(jìn)料口9、SBS電動螺旋輸送機(jī)構(gòu)6、下料口8加入混料罐4中，在攪拌裝置7的攪拌下均勻的混和并溶漲；當(dāng)基質(zhì)瀝青和SBS達(dá)到計(jì)量值時(shí)自動停止瀝青泵1和電動螺旋輸送機(jī)6，同時(shí)操作人員關(guān)閉氣動蝶閥5和打開氣動蝶閥15，同理基質(zhì)瀝青經(jīng)瀝青泵1、流量計(jì)2、基質(zhì)瀝青管道3和氣動蝶閥15加入混料罐16中，基質(zhì)瀝青進(jìn)料2分鐘時(shí)開啟攪拌裝置14同時(shí)反向起動SBS電動螺旋輸送機(jī)6，SBS通過進(jìn)料口9、SBS螺旋輸送機(jī)構(gòu)6、下料口13加入混料罐16中，在攪拌裝置14的攪拌下均勻的混和并溶漲；當(dāng)基質(zhì)瀝青和SBS達(dá)到計(jì)量值時(shí)自動停止瀝青泵1和螺旋輸送機(jī)6。在混料罐4中的混和料攪拌溶漲時(shí)間達(dá)到10-20分鐘時(shí)起動研磨機(jī)21和打開攪拌裝置23，在研磨機(jī)起動平穩(wěn)后打開氣動蝶閥11，混料罐4中的混和漿料便經(jīng)過氣動蝶閥11，瀝青管道18，電動流量調(diào)節(jié)閘閥19和瀝青管道20，研磨機(jī)21，瀝青管道22輸送到攪拌罐24中進(jìn)行攪拌和溶漲，攪拌罐24中的液位達(dá)到一半左右時(shí)先打開氣動蝶閥33，然后起動研磨機(jī)28、孕育罐32的攪拌裝置31，并在研磨機(jī)起動平穩(wěn)后打開氣動蝶閥25，攪拌罐24中的漿料通過氣動蝶閥25，瀝青管道26，電動流量調(diào)節(jié)閘閥27和研磨機(jī)28，瀝青管道29，氣動蝶閥33加入孕育罐32中，當(dāng)孕育罐32加滿后切換到孕育罐38，孕育罐38加滿后切換到孕育罐42。在孕育罐32中的漿料孕育40-60分鐘時(shí)起動管道式剪切器51，打開氣動蝶閥35，孕育罐32中的漿料便通過氣動蝶閥35，瀝青管道41，電動流量調(diào)節(jié)閘閥48，管道式剪切器51送到拌和樓拌和。當(dāng)混料罐4中的混和漿料打完后切換到混料罐16，此時(shí)又給混料罐4加入瀝青和SBS；當(dāng)孕育罐32中的漿料放完后切換到孕育罐38，同時(shí)給孕育罐32加料，孕育罐38中的漿料放完后切換到孕育罐42，同時(shí)給孕育罐38加料，如此局部循環(huán)，整體流水線的一邊進(jìn)料一邊出料完成改性瀝青的大規(guī)模生產(chǎn)。在基質(zhì)瀝青和SBS的相溶性較差時(shí)可通過助劑輸送管道50、34，齒輪泵49，流量計(jì)47以及相應(yīng)的氣動蝶閥42、36、30將助劑加入孕育罐32、38、44中，實(shí)現(xiàn)機(jī)械與化學(xué)相結(jié)合的改性。在需要較長時(shí)間儲存時(shí)(如下雨等)可通過穩(wěn)定劑加入口10、12向混料罐4、16中加入穩(wěn)定劑，經(jīng)兩遍研磨后可使SBS與瀝青緊密的結(jié)合在一起，防止離析的發(fā)生。在孕育裝置的出口總管上設(shè)有管道式剪切機(jī)51，在基質(zhì)瀝青和SBS的相溶性不是很好的情況下，使用剪切機(jī)51強(qiáng)力剪切攪拌，可改善改性瀝青的質(zhì)量，杜絕不合格產(chǎn)品。
實(shí)施例2參見圖2，與實(shí)施例1不同的是，少了攪拌罐24，氣動蝶閥25，瀝青輸送管道26，電動流量調(diào)節(jié)閘閥27，研磨機(jī)28，其余結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相同，工作過程與實(shí)施例1相似，不予詳述。
本裝置可設(shè)計(jì)為固定式、移動式或拼裝式，生產(chǎn)能力4-40T/H。
上述實(shí)施例是本實(shí)用新型的具體應(yīng)用，它不限制本實(shí)用新型，根據(jù)權(quán)利要求書所確定的范圍，還可設(shè)計(jì)出更多形式的本實(shí)用新型的產(chǎn)品，例如，孕育罐、混料罐的并聯(lián)數(shù)量均可視需要靈活設(shè)置，攪拌罐也可用兩個(gè)并聯(lián)輪流交替工作等。
權(quán)利要求1.一種混合式改性瀝青生產(chǎn)設(shè)備，包括依序相聯(lián)的配料混合裝置、研磨裝置、孕育裝置，各裝置之間通過管道聯(lián)接，管道上設(shè)有閥門，其特征在于所述研磨裝置的研磨機(jī)采用專用的高速剪切均化磨機(jī)，所述孕育裝置設(shè)有至少兩個(gè)并聯(lián)的、通過閥門隔離輪流交替處于進(jìn)料孕育、孕育出料或進(jìn)料孕育、孕育、孕育出料工況的孕育罐。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合式改性瀝青生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于所述研磨裝置由一臺研磨機(jī)和一個(gè)攪拌罐串聯(lián)構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合式改性瀝青生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于所述研磨裝置由兩臺研磨機(jī)和一個(gè)攪拌罐，按磨機(jī)-攪拌罐-磨機(jī)順序串聯(lián)構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合式改性瀝青生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于所述孕育裝置的出口設(shè)有管道式剪切機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合式改性瀝青生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于所述孕育裝置設(shè)有助劑添加裝置，通過管道分別與各孕育罐的助劑添加入口相聯(lián)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合式改性瀝青生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于所述配料混合裝置包括瀝青輸送泵、帶計(jì)量儀器的SBS電動螺旋輸送機(jī)構(gòu)和至少兩個(gè)并聯(lián)的通過閥門隔離交替處于進(jìn)料混溶、混溶出料工況的混料罐，瀝青輸送泵通過管道與混料罐相聯(lián)，管道上設(shè)有流量計(jì)，帶計(jì)量儀器的SBS電動螺旋輸送機(jī)構(gòu)通過管道分別與混料罐的SBS入口相聯(lián)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種混合式改性瀝青生產(chǎn)設(shè)備，包括依序相聯(lián)的配料混合裝置、研磨裝置、孕育裝置，各裝置之間通過管道聯(lián)接，管道上設(shè)有閥門；所述研磨裝置的研磨機(jī)采用專用的高速剪切均化磨機(jī)；所述孕育裝置設(shè)有至少兩個(gè)并聯(lián)的孕育罐。優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單合理，SBS消耗、能量消耗低，設(shè)備的加工、使用成本低；改性瀝青質(zhì)量優(yōu)，性能穩(wěn)定。它用于生產(chǎn)各種改性瀝青，尤其適宜生產(chǎn)SBS改性瀝青。
文檔編號C10C3/00GK2623690SQ0323473
公開日2004年7月7日 申請日期2003年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月1日
發(fā)明者楊周洪, 田光發(fā) 申請人:楊周洪