Заводское производство
горячих асфальтовых смесей
На асфальтовых заводах смешиваются наполнитель с асфальтовым цементом (битумом) при повышенной температуре для производства гомогенной смеси, применяемой в дорожном строительстве. Используемый наполнитель может быть единственным материалом, например дробленным или доставленным из карьера, или представлять комбинацию крупного и тонко измельченного наполнителей вместе с минеральным наполнителем или без него. Вяжущим веществом или битумом обычно является асфальтовый цемент, но может быть и асфальтовая эмульсия или один из разнообразных модифицированных материалов. В состав смеси могут также входить различные добавки, включая жидкие и порошкообразные материалы. По методу Superpave, использование добавок становится все более обыденным. Для добавок может потребоваться большее число хранилищ вяжущего вещества, а также силосов для добавления минеральных материалов.
В настоящее время в США действуют заводы трех типов по выпуску горячих асфальтовых смесей: установки периодического действия, смешивание в барабанах с параллельным потоком и смешивание в барабанах с противотоком. Все три типа предназначены для одной и той же конечной цели, причем готовые асфальтовые смеси должны быть по сути дела аналогичными друг другу независимо от типа заводской установки по их производству. Эти установки различаются по способам эксплуатации и потокам материалов, как рассмотрено в последующих разделах.
Основными компонентами заводской установки периодического действия являются система холодной подачи, система подачи асфальтового цемента, сушилка для наполнителя, смесительная башня и система контроля выбросов. Типовая установка периодического действия показана на Фото 5-1; основные компоненты установки отражены на Рис. 5-2. Башня периодического действия состоит из ковшового элеватора, грохотов, горячих бункеров, весового бункера, ковша для дозировки асфальтового цемента и глиномялки. На Рис. 5-3 показан поток материалов в башне периодического действия.
Наполнитель, используемый в смеси, забирается из насыпных запасов и помещается в отдельные бункеры холодного сырья. Наполнители разных размеров распределяются по соответствующим бункерам в зависимости от размера затворного отверстия в днище каждого бункера и скорости ленточного конвейера под бункером. В общем, ленточный конвейер под каждым бункером транспортирует наполнитель на главный конвейер, расположенный под всеми бункерами холодного сырья. Наполнитель с главного конвейера подается на загрузочный конвейер. Затем материал с загрузочного конвейера поступает в сушилку.
Сушилка работает по принципу противотока. Наполнитель вводится в верхний конец сушилки и опускается вниз барабана за счет вращения барабана (движения самотеком) и конфигурации лопаток внутри вращающейся сушилки. В нижнем конце сушилки расположена горелка, и отходящие газы в результате процесса сгорания и сушки идут к верхнему концу сушилки против потока наполнителя. По мере прохождения наполнителя через отходящие газы, материал нагревается и сушится. Влага удаляется и уносится из сушилки как часть потока отходящих газов. Горячий, сухой наполнитель затем выгружается из сушилки в нижнем конце.
Горячий наполнитель обычно подается в верхнюю часть смесительной башни ковшовым элеватором. После выгрузки из элеватора наполнитель проходит через набор вибрационных грохотов в один из четырех горячих бункеров хранения. Самый тонко измельченный наполнитель проходит напрямую через все грохоты в горячий бункер № 1. Более крупные частицы наполнителя разделяются на грохотах с разными размерами ячеек и поступают в один из других горячих бункеров. Разделение наполнителя по горячим бункерам зависит от размера ячеек грохота и градации (гранулометрии) наполнителя в бункерах холодного сырья.
Нагретый, высушенный и распределенный по размерам наполнитель выдерживается в горячих бункерах до выгрузки из затвора в днище каждого бункера в весовой бункер. Нужное количество каждого наполнителя определяется по весу.
Во время дозирования и взвешивания наполнителя, асфальтовый цемент откачивается насосом из хранилища в отдельный, нагретый весовой ковш, находящийся на смесительной башне, как раз над глиномялкой.
Наполнитель из весового бункера выгружается в глиномялку с двумя рабочими валами, и различные фракции наполнителя смешиваются вместе в течение очень короткого периода времени – обычно меньше 5 секунд. После этой короткой продолжительности сухого смешивания из весового ковша в глиномялку выгружается асфальтовый цемент и начинается период мокрого смешивания. Время смешивания асфальтового цемента с наполнителем должно быть не больше времени, необходимого для полного покрытия частиц наполнителя тонкой пленкой асфальтового цемента, обычно, от 25 до 35 секунд, причем нижний предел этого диапазона будет приемлем для глиномялки, находящейся в хорошем состоянии.
Объем партии, смешиваемой в глиномялке, может быть в пределах от 2 до 6 тонн.
По окончании процесса смешивания, затворы на днище глиномялки открываются, и смесь выгружается в транспортное средство или на конвейер, который доставляет смесь в силос, откуда материал периодически вывозится на грузовиках. На большинстве установок периодического действия время, необходимое для открытия затворов глиномялки и выгрузки смеси составляет приблизительно от 5 до 7 секунд. Общее время смешивания (время сухого смешивания + время мокрого смешивания + время выгрузки смеси) одной партии может длиться около 30 секунд, однако, как правило, общее время смешивания – около 35 секунд.
Установка оборудована устройствами для контроля выбросов, состоящими из систем первичного и вторичного сборников (см. Раздел 12). В качестве первичного сборника обычно используется сухой сборник или выбрасыватель. В качестве системы вторичного сбора может использоваться либо система мокрой газоочистки, либо, что более часто, система сухих тканевых фильтров (рукавные фильтры) для удаления конкретного вещества из отходящих газов, которые выходят из сушилки и выпускают чистый воздух в атмосферу через дымовую трубу.
Рис. 5-2 Основные компоненты установки периодического действия
Если в смесь добавляется регенерированное асфальтовое покрытие (РАП), его помещают в отдельный бункер холодного сырья, из которого материал подается в установку. РАП может добавляться к новому наполнителю в одном из трех мест: нижняя часть ковшового элеватора, горячие бункеры или, что наиболее часто, весовой бункер. Перенос тепла между сверхнагретым новым наполнителем и регенерированным материалом начинается тогда, когда два материала входят в контакт друг с другом, и продолжается в течение процесса смешивания в глиномялке.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
