[发明专利]一种岩沥青改性沥青制备装置及其混合料生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种岩沥青改性沥青制备装置，用于制备适用于湿法改性的岩沥青改性沥青，及其应用于混合料生产的方法。

背景技术

岩沥青是石油在地壳、山体或岩石裂隙间，在热、压力、氧化、触媒、细菌等各种因素亿万年长期综合作用下形成的沥青类物质。岩沥青具有软化点高、黏度大、耐老化性能强、与石油沥青相容性好等优点，近些年来，岩沥青在国内外作为沥青的改性剂已经在高速公路、机场道路、钢桥面铺装及隧道工程等领域中得到广泛的应用。

使用岩沥青作为改性剂生产改性沥青混合料通常有两种方法：（1）干法，即在沥青混合料拌和过程中，进行集料干拌时，将岩沥青作为添加剂投入集料中干拌，然后加入基质沥青拌和成岩沥青改性沥青混合料；（2）湿法，即将岩沥青与基质沥青加工、搅拌成改性沥青，然后加入集料拌和成岩沥青改性沥青混合料。

由于岩沥青中都含有一定量的矿物质，其密度与基质沥青的密度相差较大，采用湿法工艺时，易沉淀，因此现有的生产应用普遍采用干法工艺。但是，在干法工艺的生产过程中，部分岩沥青难以充分熔化，且易与集料混合不均匀，未熔化的岩沥青不起改性作用，对改性沥青混合料的路用性能造成一定的影响。

中国专利申请CN 102876061A（公布日：2013.01.16）公开了“一种道路用沥青材料及其制备方法及制备装置”，其制备装置即为制备适用于湿法改性的岩沥青改性沥青。其所述的装置主要思路为对岩沥青改性沥青进行研磨，但实际上不同于聚合物改性剂，岩沥青中的纯沥青与基质沥青具有相似相溶性，因此岩沥青中的纯沥青非常易溶解于基质沥青，不需要类似于与聚合物改性沥青所需的研磨步骤。制备岩沥青改性沥青的关键在于使岩沥青中的矿物质均匀的分散在沥青中，而不产生离析和沉淀现象，这就需要对生产设备的搅拌装置提出特殊的要求。

因此，为使岩沥青最大限度发挥出优良的路用性能，有必要发明一种岩沥青改性沥青制备装置，及其应用于混合料生产的方法。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种岩沥青改性沥青制备装置及应用于混合料生产的方法，以提高岩沥青对基质沥青的改性效果和改性沥青混合料的路用性能。

为实现上述目的，本发明提出的一种岩沥青改性沥青制备装置，包括预混单元、储存单元、岩沥青上料系统、热油炉；所述预混单元和储存单元中分别设有搅拌装置；所述预混单元和沥青进料口和出料口，储存单元上设有第一沥青进料口和第一沥青出料口；所述岩沥青上料系统的输出端与预混单元连接；所述预混单元的第一沥青出料口与储存单元连接；所述热油炉经管道与预混单元、储存单元连接，形成导热油循环回路，对各单元进行加热；所述搅拌装置包括搅拌轴和搅拌叶片，搅拌轴上设置3~6组搅拌叶片，所述搅拌装置位于最上层及最下层的搅拌叶片与水平面垂直，且最下层搅拌叶片紧贴预混单元或储存单元单元底部，其余搅拌叶片为螺旋式搅拌叶片。

本发明中，所述预混单元和存储单元的容量大小不是随意确定的，其容量大小是根据所应用于的拌合楼产量大小所设计，以确保岩沥青改性沥青的产量能跟上拌合楼的生产速度。预混单元的容量大小应满足拌合楼4~10次拌合所需沥青用量，储存单元的大小应满足拌合楼20min~60min所需的沥青用量。

本发明中，所述岩沥青上料系统上装有岩沥青计量器，该岩沥青计量器与进料口基质沥青计量器相连，使两者的掺量满足设计配合比的要求。

本发明中，所述预混单元中设有对加入其中的沥青及岩沥青进行搅拌的特殊搅拌装置，包括搅拌轴和搅拌叶片，可以根据预混单元的高度和体积大小设置搅拌轴上的搅拌叶组数，搅拌轴上通常可设置3~6组搅拌叶。

本发明中，所述储存单元中设有对进入其中的预混岩沥青改性沥青进行搅拌的搅拌装置，可以根据储存单元的高度和体积设置搅拌装置的数量及搅拌轴上的搅拌叶组数，通常竖向搅拌装置为3~6个，搅拌轴上搅拌叶组数为3~6组。

本发明中，所述搅拌装置位于最上层及最下层的搅拌叶片与水平面垂直，各搅拌叶片外形为圆弧状，且最下层搅拌叶片紧贴单元底部，起到水平方向均匀分散岩沥青改性沥青的作用；其余搅拌叶片为螺旋式搅拌叶片，在岩沥青改性沥青搅拌过程中，形成自下向上的漩涡流，加上岩沥青矿物质的自重沉降作用，使得矿物质在基质沥青在均匀分布。

本发明中，为使搅拌效果更好，所述每组搅拌叶片上设有3~6片搅拌叶片。

本发明提供一种将该装置应用于岩沥青改性沥青混合料生产的方法，具体步骤如下：