再生沥青混合料加热拌和工艺及其拌和站

本发明属于再生沥青生产技术领域，尤其涉及一种再生沥青混合料加热拌和工艺及其拌和站。

背景技术：

随着经济的不断发展，人们对基础建设的需求不断增加，公路建设投资规模也持续加大。同时，很多公路建设重心已由原先路面建设转向养护，不过也会产生大量废弃沥青混合料,继而造成环境污染、资源浪费等问题。再生沥青是指回收并重复利用旧路面的沥青材料(reclaimedasphaltpavement，rap)，以达到节约矿产资源，保护自然环境以及减少工程造价的目的。

目前,关于rap的利用，一般认为是对已经停止使用或者需要重新修建的沥青路面进行翻挖、收集、预处理(破除和筛分)等操作，然后再与适量的新集料和适当的沥青重新混合,搅拌形成符合筑路要求的再生材料，将其继续利用到普通的道路工程领域。此类回收利用方法中回收的旧集料处于一次铣刨回收的旧集料，未能考虑路面本身在不同层面上的老化程度也是不同的，而经研究发现通过分层回收的rap料在石油比、矿料级配和沥青老化程度这三项指标的变异系数都要低于一次铣刨回收的rap料，所以现有技术中不论是在回收工序上还是混合拌和工序上都缺乏对分层回收集料的处理，包括混料、预热、添加再生剂、拌和以及拌和设备等，生产出的再生沥青的质量还是不够好的；而且其拌和站的拌和能力不能与混合加工分层回收集料与新集料的要求相适应，仅仅利用现有拌和站进行相应的生产不能达到较高的生产效率。

技术实现要素：

本发明针对上述的再生沥青在生产工艺和拌和设备方面所存在的技术问题，提出一种设计合理、生产质量较高且拌和能力较强的再生沥青混合料加热拌和工艺及其拌和站。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为，本发明提供的再生沥青混合料加热拌和工艺及其拌和站，其中再生沥青混合料加热拌和工艺，包括以下步骤，

步骤a，将分层回收后的旧集料按上层料和下层料储存；

步骤b，将上层料、下层料和新集料分别提升至拌和站；

步骤c，将提升后的上层料、下层料和新集料分别由三个配料车称重并移动配送至相应的料斗中，称重比为4:3:15，称重后的剩余料暂存于相应的配料车中；；

步骤d，将下层料卸入到一个预热箱中并持续高压喷入再生剂进行搅拌，逐渐预热至90～100℃，预热2h，其中再生剂的掺加率为0.11；同时，将新集料卸入到与下层料不同的预热箱中并持续压入新沥青，搅拌成新混合料，逐渐预热至110℃，预热4h，其中新沥青的掺加率为0.15；

步骤e，将预热完2h的下层料所在的预热箱中混入上层料，并持续高压喷入再生剂，搅拌成旧混合料，逐渐预热至110℃，预热2h，其中再生剂的掺加率为0.12；

步骤f，将旧混合料和新混合料卸入到拌合箱中，在拌和箱中搅拌并逐渐加热至150℃，在150℃的温度下保持搅拌2h；

步骤g，将拌和箱中的混合料冷却至50～60℃。

再生沥青混合料加热拌和站，包括提料机，所述提料机设置在拌和钢架的一侧，所述提料机的输出端位于拌和钢架的上方，所述提料机的输出端设置有溜板，所述溜板的输出端设置有移动配料装置，所述移动配料装置包括水平的配料轨道，所述配料轨道上移动设置有三个沿其长度方向分布的配料车，所述拌和钢架的顶部设置有与三个配料车一一对应的三个料斗，所述三个料斗呈“品”字形分布且分别为上层料斗、下层料斗和新集料斗，所述上层料斗与下层料斗的下方设置有第一预热箱，所述新集料斗的下方设置有第二预热箱，所述第一预热箱和第二预热箱的内部均设置有水平搅拌机构，所述水平搅拌机构的中心设置有蒸汽腔，所述水平搅拌机构的一端通过旋转接头设置有蒸汽管道，所述蒸汽管道的输入端设置有蒸汽站，所述拌和钢架上设置有用来向第一预热箱中通入再生剂的再生剂箱和用来向第二预热箱中通入新沥青的沥青箱，所述再生剂箱上设置有多个高压喷管，所述沥青箱上设置有多个沥青输出管，所述第一预热箱的底部和第二预热箱的底部均设置有快速卸料装置，所述快速卸料装置的下方设置有拌和装置，所述拌和装置包括拌和箱，所述拌和箱上设置有外绕其侧面一周设置的壁套，所述壁套中用来通入高温蒸汽，所述拌和箱的顶部中间设置有安装槽，所述安装槽中设置有拌和电机，所述拌和电机的输出端设置有垂直搅拌机构。

作为优选，所述快速卸料装置包括上下连接的上底板和下底板，所述上底板上设置有至少一个锥形面，所述锥形面的中心设置有卸料口，所述下底板上设置有至少一个卸料口，所述卸料口处设置有花型槽，所述花型槽中设置有用来开闭卸料口的开合组件，所述开合组件包括四个抱合成封闭面的抱合板，所述抱合板呈扇形，所述抱合板的内侧面和外侧面均为弧形面，所述抱合板靠近另一个抱合板的一端设置有与花型槽转动连接的转轴，所述转轴的底部设置有齿轮，所述齿轮的一侧设置有齿条，所述齿条活动设置在齿条槽中，所述齿条槽设置在花型槽中并关于卸料口的弦向分布，所述齿条的驱动端设置有驱动机构。

作为优选，所述驱动机构设置在拌和钢架的一侧，所述开合组件由两个驱动机构驱动，所述开合组件中每两个抱合板底部的齿轮共同啮合一个齿条，其中一个齿轮与齿条之间设置有过渡齿轮，所述齿条的两侧均设置有啮合齿，所述齿条的移动中心线位于与其啮合的两个齿轮的中间，所述齿条设置在一个驱动机构的输出端。

作为优选，所述第一预热箱中设置有两组水平搅拌机构，所述第二预热箱中设置有一组水平搅拌机构，所述水平搅拌机构包括多组轴向分布的搅拌杆，所述第一预热箱中的水平搅拌机构的搅拌杆间距大于第二预热箱中水平搅拌机构的搅拌杆间距。

作为优选，所述垂直搅拌机构包括多个上下分布的搅拌组，所述搅拌组包括至少三个呈圆形阵列分布的搅拌叶，所述搅拌叶的俯视投影和侧视投影均呈s型，所述搅拌叶的断面呈矩形且其断面从转动中心至转动边缘逐渐变窄。

作为优选，所述第一预热箱与第二预热箱之间设置有隔热腔，所述隔热腔中设置有隔热填料。

作为优选，所述配料车的侧面转动设置有用来卸料的卸车板，用来配送上层料的配料车的卸车板安装方向与用来配送下层料的配料车的卸车板安装方向相反。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

1、本发明提供的再生沥青混合料加热拌和工艺，通过将分层回收的上层料、下层料与再生剂、新集料以合理的比率掺加，并且在最佳的预热温度、预热时间、拌和温度、拌和时间和拌和站条件下能够获得较高质量的沥青，有效提高了对旧集料的利用率，提高了路面的使用性能，具有较长的使用寿命，设计合理，适合大规模推广。

2、本发明提供的再生沥青混合料加热拌和站，通过采用移动配料装置以及多个料斗可以实现对混合料的分步混合、预热和搅拌，预热效率和混合效率较高；利用快速卸料装置可以提高物料的卸料效率；利用拌和装置可以对混合料进行高效的拌和与加热。本装置的再生沥青混合料加热拌和站能够与再生沥青混合料加热拌和工艺相适配，设计合理，具有较高的生产效率，并能获得较高的产品质量，适合大规模推广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例提供的再生沥青混合料加热拌和站的结构示意图；

图2为实施例提供的快速鞋料装置的结构示意图；

图3为实施例提供的下底板、花型槽和开合组件的工作图；

图4为实施例提供的图3中a结构的放大示意图；

图5为实施例提供的水平搅拌机构、第一预热箱和第二预热箱的俯视图；

图6为实施例提供的搅拌叶的轴测图；

以上各图中：

1、提料机；2、拌和钢架；3、溜板；4、移动配料装置；41、配料轨道；42、配料车；43、卸车板；5、料斗；51、上层料斗；52、下层料斗；53、新集料斗；6、第一预热箱；7、第二预热箱；8、水平搅拌机构；81、蒸汽腔；82、旋转接头；83、搅拌杆；9、蒸汽管道；10、蒸汽站；11、再生剂箱；12、高压喷管；13、沥青箱；14、沥青输出管；

15、快速卸料装置；151、上底板；152、下底板；153、锥形面；154、花型槽；155、开合组件；1551、抱合板；1552、转轴；1553、齿轮；1554、齿条；1555、齿条槽；1556、驱动机构；156、卸料口；

16、拌和装置；161、拌和箱；162、壁套；163、安装槽；164、拌和电机；165、垂直搅拌机构；1651、搅拌叶；

17、隔热腔。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。

实施例，如图1—图6所示，本发明提供的再生沥青混合料加热拌和工艺及其拌和站，再生沥青混合料加热拌和工艺，包括以下步骤：

步骤a，将分层回收后的旧集料按上层料和下层料储存；

步骤b，将上层料、下层料和新集料分别提升至拌和站；

步骤c，将提升后的上层料、下层料和新集料分别由三个配料车称重并移动配送至相应的料斗中，称重比为4:3:15，控制上层料与下层料在总料中配比大于31％，有利于获得最佳的配油比和较高的水稳定性，从而保证产品在配料方面的合理性；对于提料机提升至配料车后的剩余料，不能直接倒入料斗中，而是各自暂存于相应的配料车中，以便于在不产生退料的情况下，将不同的物料陆续通过提升机提升。

步骤d，将下层料卸入到一个预热箱中并持续高压喷入再生剂进行搅拌，逐渐预热至90～100℃，预热2h，其中再生剂的掺加率为0.11；同时，将新集料卸入到与下层料不同的预热箱中并持续压入新沥青，搅拌成新混合料，逐渐预热至110℃，预热4h，其中新沥青的掺加率为0.15；

步骤e，将预热完2h的下层料所在的预热箱中混入上层料，并持续高压喷入再生剂，搅拌成旧混合料，逐渐预热至110℃，预热2h，其中再生剂的掺加率为0.12；

关于，步骤d和步骤e，由于上层料长期在车辆的碾压下以及外部环境的直接作用下，其耐高温性高于下层料的耐高温性，所以先预热下层料可以减少热能供应；同时，再生剂分两步喷入不仅可以获得均匀性更好的混合料，还提高rap料中的芳香分；控制再生剂在两步中的掺加率，则有利于更好地降低混合料的得以沥青各组分包括沥青质、胶质、芳香分以及饱和分控制在合理的范围之内，同时还能节约一部分再生剂；而且新混合料与旧混合料的预热总时间基本同步，而预热时间的分配既能提高二者在后续的混合率，又能减少拌和箱的工作负荷。

步骤f，将旧混合料和新混合料卸入到拌合箱中，在拌和箱中搅拌并逐渐加热至150℃，在150℃的温度下保持搅拌2h；该温度下可以防止混合料在加热过程中出现老化现象，同时保证总混合料具有更好的均匀性，减小了本产品组分在各项指标的变异系数，如油石比、矿料级配以及沥青老化程度指标，从而获得较高稳定性的产品，达到高效回收利用以及节能环保的目的，

步骤g，将拌和箱中的混合料冷却至50～60℃，便于运输车移动至拌和箱下方进行自动装载。

与本发明工艺相适配地，本发明提供的再生沥青混合料加热拌和站，包括提料机1，所述提料机1设置在拌和钢架2的一侧，所述提料机1的输出端位于拌和钢架2的上方，所述提料机1的输出端设置有溜板3。其中，提料机1、拌和钢架2和溜板3为现有技术，本实施例在此不再赘述。本发明在现有技术的基础上，在溜板3的输出端设置有移动配料装置4，所述移动配料装置4包括水平的配料轨道41，配料轨道41上移动设置有三个沿其长度方向分布的配料车，拌和钢架2的顶部设置有与三个配料车一一对应的三个料斗5，三个料斗5呈“品”字形分布且分别为上层料斗51、下层料斗52和新集料斗53，上层料斗51与下层料斗52的下方设置有第一预热箱6，新集料斗53的下方设置有第二预热箱7，第一预热箱6和第二预热箱7的内部均设置有水平搅拌机构8，水平搅拌机构8的中心设置有蒸汽腔81，水平搅拌机构8的一端通过旋转接头82设置有蒸汽管道9，蒸汽管道9的输入端设置有蒸汽站10，拌和钢架2上设置有用来向第一预热箱6中通入再生剂的再生剂箱11和用来向第二预热箱7中通入新沥青的沥青箱13，再生剂箱11上设置有多个高压喷管12，沥青箱13上设置有多个沥青输出管14，第一预热箱6的底部和第二预热箱7的底部均设置有快速卸料装置15，快速卸料装置15的下方设置有拌和装置16，拌和装置16包括拌和箱161，拌和箱161上设置有外绕其侧面一周设置的壁套162，壁套162中用来通入高温蒸汽，拌和箱161的顶部中间设置有安装槽163，安装槽163中设置有拌和电机164，拌和电机164的输出端设置有垂直搅拌机构165。

在本发明中，采用三个配料车对不同的物料分别进行称重，不仅能够保证称重的效率，还能保证由提料机1提升的多余料合理地储存在相应的配料车42中，有利于提高后续配料的效率，而且使提料机1具有较高的利用率；通过将三个料斗5呈品字形分布，不仅有利于获得最大的空间利用率，还能将旧混合料与新混合料分开，便于由第一预热箱6对上层料斗与下层料斗中的物料进行接收、搅拌与混合，并且能够达到本发明工艺所提供的分步预热的要求，适配能力较高。本发明在第一预热箱6和第二预热箱7中设置水平搅拌机构8，由于旋转接头82的转动连接作用，使得水平搅拌机构8在搅拌的同时可以有稳定的蒸汽流输入，而水平搅拌机构8中通入的蒸汽能够与料斗中的物料进行换热，而且在换热的同时以搅拌的形式可以获得较高的预热效率；尤其是，再生剂的喷入时机能够配合下层料和下层料分步加入的特点相适配，有利于获得较高的混合均匀性；由沥青箱13向第二预热箱7中压入新沥青，为新集料混入新沥青，便于溶解在后来混合的旧混合料中的沥青质，从而获得较高的混合料质量。本发明中的快速卸料装置15能够辅助第一预热箱6和第二预热箱7中的物料快速进入拌和箱16中。拌和箱16采用安装槽163来安装拌和电机164，以安装拌和电机164为大前提，使拌和箱顶部能够与快速卸料装置采用平口的形式直接连接，进一步保证了快速卸料装置15的卸料效率。进入拌和箱161中的物料采用蒸汽壁套162加热的形式，再加上垂直搅拌机构165的搅拌作用，大大提高了物料的混合效率与质量，尤其是加热效果较好，有利于保证产品具有合理的流动性能与内部粘结力，其中，壁套中蒸汽的来源为蒸汽站。

为了提高快速卸料装置的卸料能力，本发明中快速卸料装置15包括上下连接的上底板151和下底板152，上底板151上设置有至少一个锥形面153，锥形面153的中心设置有卸料口156，下底板152上设置有至少一个卸料口156，卸料口处设置有花型槽154，花型槽154中设置有用来开闭卸料口的开合组件155，开合组件155包括四个抱合成封闭面的抱合板1551，抱合板1551呈扇形，抱合板1551的内侧面和外侧面均为弧形面，抱合板1551靠近另一个抱合板的一端设置有与花型槽转动连接的转轴1552，转轴1552的底部设置有齿轮1553，齿轮1553的一侧设置有齿条1554，齿条1554活动设置在齿条槽1555中，齿条槽1555设置在花型槽154中并关于卸料口的弦向分布，齿条1554的驱动端设置有驱动机构1556。其中，锥形面153可以促使物料向卸料口处运动，而锥形面153的设计相比现有技术中漏斗的漏嘴部分具有高通过性和高空间利用率的优势。开合组件155采用水平式开合的工作特点，有利于减小物料输出通道的纵向高度，而且其本身也具有较高的机动性。具体地，驱动机构1556驱动齿条1554，齿条1554移动，齿条1553带动抱合板下方的齿轮转动，四个抱合板1551作相同的平面运动，在其转动的同时打开或关闭卸料口156；齿条槽为齿条的移动空间基础；花型槽154则为抱合板的转动空间基础，为抱合板1551的空间转动提供足够的空间。本发明采用上下两个底板进行装配可以有效降低制造难度，减少设备成本，提高部件的综合利用率。

进一步地，本发明提供的驱动机构1556设置在拌和钢架2的一侧，开合组件155由两个驱动机构1556驱动，开合组件155中每两个抱合板底部的齿轮共同啮合一个齿条1554，其中一个齿轮与齿条之间设置有过渡齿轮(图中未画出)，齿条1554的两侧均设置有啮合齿，齿条1554的移动中心线位于与其啮合的两个齿轮的中间，齿条1554设置在一个驱动机构1556的输出端。过渡齿轮的作用是使由同一齿条驱动的转轴具有相同的转动方向，保证两个抱合板1551同时作相同的平面运动，这样的话，一个齿条同时传动两个抱合板，并且特别设计的两面齿条可以使其以较高的空间分布能力来与抱合板配合，同时保证同一开合组件的四个抱合板具有相同的平面运动。整个快速卸料装置的空间利用率较高，设计合理，机动性能较好。

为了提高第一预热箱6中物料的混合效率以及第二预热箱7中物料的混合效率，本发明在第一预热箱6中设置有两组水平搅拌机构8，第二预热箱7中设置有一组水平搅拌机构8，水平搅拌机构8包括多组轴向分布的搅拌杆83用来进行搅拌混合；同时，由于新混合料的粒径平均小于旧混合料的粒径，所以为了保证搅拌效率，在第一预热箱中的水平搅拌机构的搅拌杆间距大于第二预热箱中水平搅拌机构的搅拌杆间距，以提高相应水平搅拌机构8的搅拌效率。考虑到新混合料与旧混合料的配比特点，本发明第二预热箱7中水平搅拌机构的单位转动面积较大一些，以保证水平搅拌机构具有较高的搅拌能力。

为了提高垂直搅拌机构的搅拌效率，本发明提供的垂直搅拌机构165包括多个上下分布的搅拌组，搅拌组包括至少三个呈圆形阵列分布的搅拌叶1651，搅拌叶1651的俯视投影和侧视投影均呈s型，搅拌叶的断面呈矩形且其断面从转动中心至转动边缘逐渐变窄，这样的搅拌机构有利于使物料在转动的同时具有一定的上下振幅，从而获得混合质量较高的混合料。

为了提高第一预热箱6和第二预热箱7预热的相对独立性，本发明在第一预热箱6与第二预热箱7之间设置有隔热腔17，隔热腔17中设置有隔热填料，利用隔热填料起到隔热的目的，使两个预热箱能够满足本发明工艺提出的分步预热的工作要求。

为了提高配料效率，本发明提供的配料车42的侧面转动设置有用来卸料的卸车板43，也就是采用侧面卸料的方式。考虑到本发明中料斗呈品字形分布以及上层料斗与下层料斗并列的特点，本发明提供的用来配送上层料的配料车的卸车板安装方向与用来配送下层料的配料车的卸车板安装方向相反，这样的话，三个配料车就可以公用一个配料轨道，而且使得所有配料车均能在配料轨道上就将物料卸入到相应的料斗中，设计合理，利用率较高。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。