朱学文
(黑龙江省嫩江高等级公路管理处)
我们在兰西庆丰段建立了以生产乳化沥青为主的生产车间,它有较完善的沥青加热熔化和供给系统、供水供气系统、乳化剂水溶液掺配系统、计量控制系统、乳化沥青生产机械、乳液储存系统、乳液质检设备、乳液生产电控系统以及乳液外运系统。
乳化机是乳化设备的心脏,通过机械的剪切、冲击和研磨完成对沥青的粉碎分散,因不同的力学作用原理,乳化机械有搅拌机、匀油机、胶体磨等,其中采用最多的是胶体磨,胶体磨的乳化机是较理想的乳化机械,它磨出的沥青粒子均匀、细度小、计量稳定、安装调试方便。其主要部件是转子和定子,转子转速一般为16.6 ~200 r/s,最高转速可达300 r/s。转子和定子间有一定间隙可以调整,最小间隙可调至0.025 mm。沥青与乳化剂水溶液从进口流入,在离心力的作用下,穿过转子与定子间的缝隙,经高速剪切与研磨,从出口流出即完成分散乳化,沥青即形成极细小的微粒稳定于乳化剂水溶液中。我们选用的W1 型胶体磨,工作时依靠两个齿形面的相对运动,通过二齿面间隙使制品受到剪切、研磨、高频振动、漩涡等多种的作用,因此乳液被有效地分散、破碎,均化乳化细度<2 um,产量8 t/h,电动机功率13 kW,动磨盘与静磨盘均采用不锈钢制造,抗腐蚀能力强。
沥青乳化生产,除核心部分乳化机极为关键外,其他配套生产设备设置是保证乳化机生产效率、产品质量以及产品成本的重要部分。要求各部位设计紧凑、坚固、管道布置合理,节省能源、便于检修、操作方便,整个设备做到文明生产。
温州胶体磨机器制造厂是国内较早生产胶体磨类沥青乳化机和成套设备的专业厂。YT-20 沥青乳化机组是该厂的典型产品之一,该机组由核心机组一台及外围设备沥青罐、热水罐和乳化剂贮存罐等组成。
(1)主要技术参数如表1 所示。
表1 设备及型号
(2)主要特点
该机组将热水、乳化剂和热沥青分别用齿轮泵将其送入乳化机中,乳化剂水溶液的掺配是在管道中完成的,实现生产的连续进行。
①热水
自来水经过水泵泵入热水罐中,泵的启停由液位继电器控制,水的升温由罐底部的电热管加热,温度控制器可以控制水温在要求的范围内。
热水经调速齿轮泵输送,通过流量计检测,进入一组静态混合器与乳化剂混合,形成乳化剂水,热水的流量经过转速表间接计量、显示。
②乳化剂
乳化剂应根据品种和出厂的含量,在乳化剂罐中加水稀释至含量为20%,水用水表计量,用电热管加热,斜轴搅拌器搅拌溶解。
乳化剂经过调速齿泵输送,通过玻璃转子流量计再通过水表进入静态混合器与热水混合,形成乳化剂水溶液。
③沥青
脱水热沥青由沥青泵泵入沥青罐中,泵的启停由液位继电器控制,沥青升温由电热管加热,温度控制器可以控制沥青温度的变化。
热沥青由调速沥青泵输送,通过流量计计量进入乳化机中。
④沥青乳化
该机组在乳化机进口前加装一组静态混合器,乳化剂水溶液和热沥青同时进入该混合器,经过初混进入乳化机中,经胶体磨型乳化机的机械剪切、研磨作用,制成水包油型沥青乳液,经沥青齿轮泵输送进入乳液贮罐。
RHL-100 型乳化沥青生产设备由河南省交通科学技术研究所于1990年研制开发,并先后在河南省和国内其它省份推广应用。
该设备主要用于大型沥青库内建设乳化沥青的生产车间,这样可以利用沥青库内原有的供气、供水、供电和生产高温沥青的设备,减少乳化车间配套设备的建设资金。另外,在考虑沥青乳液经济运距的前提下,可以减少沥青的重复加热,更好的发挥乳化沥青的节能效益、经济效益和社会效益。近几年,为满足我国高速公路建设需要,该所以研制出移动式、半移动式乳化沥青生产成套设备。
该设备采用分批加料连续生产流程,并且采用可编程序控制器控制,具有手动、自动控制两种功能,整套设备控制精度高,操作安全可靠。
主要特点:
(1)整个工艺流程采用工业微机程序控制,具有自动和手动两种控制功能,特别是三台主机(调速沥青泵、水泵和乳化机)可按顺序自动启动和停机,缩短开机、停机时的调整时间。(2)采用大功率胶体磨生产,沥青微粒均细化程度高,乳液质量稳定可靠。(3)采用批量掺配乳化剂(罐容500 L),而后进入调配罐(容量2 000 L)再次搅拌溶解。这种二级溶解调配方式使乳化剂溶解更充分。(4)油水比例采用调速沥青和流量计显示,结构简单实用,运行稳定,不用清洗,计量误差小于2%。(5)沥青和乳化剂水溶液罐加装搅拌装置,并由温度传感器和蒸汽电磁阀构成温度自控系统,有效地控制了沥青和乳化剂水溶液的温度。(6)乳化沥青贮存采用搅拌技术,满足了大容量长期贮存乳化沥青的需要。