六.国外沥青混合料搅拌设备技术的发展概况
沥青混合料搅拌设备发展至今,其技术上可以说已经达到较完善的程度,沥青混合料搅拌设备的改进和提高都是在部件或局部范围内,随着对产品质量和环保要求的提高,国外已在沥青混合料搅拌设备上提出一些新的概念(或技术),以下作一些概要的介绍:
1.沥青混合料的级配与离析
沥青路面施工过程中,通常是在摊铺作业时才注意沥青混合料的离析问题,由于沥青混合料的离析会影响到沥青路面的质量,因而出现了沥青混合料的转运料车及再搅拌等技术。为了保证沥青路面的施工质量,国外已将沥青混合料离析的问题提前到沥青混合料搅拌设备的拌制过程中加以控制。
① 骨料级配检测分析系统
在冷骨料供给系统中安装骨料级配检测分析系统,随机取样分析冷骨料的级配情况。骨料级配检测分析系统包括取样器和分析仪,取样器安装在冷骨料的皮带输送系统中,取样器取样时间仅为0.5秒,因而对皮带输送机的工作不产生影响,取样器的取样量一般为9~13 kg,取样分析的结果输送到计算机,经计算机对比分析后再反馈控制相应的机构,以纠正级配的误差。
② 热骨料储存仓
热骨料提升机将热骨料送入振动筛进行筛分,由于筛网面是有一定面积的,热骨料进入筛面后陆续分散,筛分时细粒料先通过筛面,较粗的料陆续扩散通过筛面,这样细料先进入储存仓,然后进入较大的料,最后进入的是最大的料,从而在1号储存仓内形成粗细料分离的现象(图1左),从热骨料储存仓内流出计量的料会有离析现象,为避免此离析现象,国外已采用加挡板引导落料位置以减少离析现象(图1右)。
③成品沥青混合料自动取样机
为保证沥青混合料的质量,国外在成品料装车区加装成品沥青混合料自动取样分析系统。成品沥青混合料取样系统包括伸缩臂架、取样杆和液压伸缩机构等,取样时将伸缩臂架伸出,再将取样杆插入待取料堆的顶面,并插入一定的深度,可保证取样的准确性。取样分析的结果输送到计算机,经计算机对比分析后再反馈控制相应的机构,以纠正误差。
图1 热骨料储存仓的离析现象
2.环保污染
① 欧美国家沥青混合料搅拌设备污染排放物的限值
沥青路面的铺装过程包括:沥青混合料的拌制、沥青混合料的运输、沥青混合料的摊铺、沥青混合料铺层的碾压。国际上除对沥青混合料搅拌设备的排放污染加以控制外,对整个铺装过程中有害气体的排放均加以控制。对沥青混合料搅拌设备的污染不仅控制粉尘的排放量,对有机和无机物的排放均有限制。欧美国家沥青混合料搅拌设备污染排放物的限值如下表3。
② 沥青烟气的处理
沥青混合料在拌制过程中沥青一般要加热到150℃~180℃,成品沥青混合料的温度通常在140℃~160℃,沥青加热后会挥发出沥青烟气,因此在沥青路面铺装的搅拌、摊铺、碾压过程中均会挥发出沥青烟气,沥青烟气中含有对人体有害的多环芳烃等碳氢化合物,多环芳烃的排放量是随温度的变化而变化的,温度越高排放量增加,2-3环芳烃的挥发温度是140℃~160℃。欧美国家沥青混合料搅拌设备污染排放不仅对除尘器的排放加以控制,还对沥青储罐、成品料装车区、成品料储罐顶部的排放均加以控制处理,使之排放达到要求。图2是沥青储罐和成品料装车区排放控制处理装置图。
③ 温拌沥青
经试验证明适当降低沥青混合料的温度能减少沥青烟气的挥发,温拌沥青混合料的加热温度在100℃~140℃之间,因此温拌沥青技术能明显地降低沥青烟气的排放量,而且环保和节能效果明显,欧美地区正在推广应用。
3.节能
沥青混合料搅拌设备通常是露天作业的,使用的骨料都是露天堆放的,受下雨等影响使骨料的含水量增加,大含水量的骨料必然要增加燃油的消耗。沥青混合料搅拌设备节能最有效的方式是减少骨料的含水量。堆料场建立良好的排水设施、建立遮雨棚等都有很好的效果。最新的还提出:可利用沥青混合料搅拌设备排放的余热来预热冷骨料,对固定式搅拌设备是一个很好的建议。
图2 沥青储罐和成品料装车区排放控制处理装置