Процес на производство и оборудване за обработка на каучуков асфалт

Резюме: Представя дефиницията и производствения процес на каучуков асфалт, анализира производствения процес на каучуков асфалт, оборудването за обработка и ключовите технологии, показвайки, че технологията за каучуков асфалт е зряла технология за приложение.

Ключови думи каучуков асфалт; производствен процес; технологично оборудване; ключова технология

Каучукови трохи, преработени от отпадъчни гуми, са чийто основен химичен състав е естествен каучук и синтетичен каучук (като стирен-бутадиенов каучук, бутилов каучук, полибутадиенов каучук), в допълнение към сяра, въглероден сажди, силициев оксид, железен оксид, калциев оксид и други добавки. Тези компоненти са добри модификатори на асфалта. Добавянето им към асфалта може да подобри неговите характеристики при високи и ниски температури, свойствата му против стареене и умора, и играе роля в изтъняването на настилката, удължаването на експлоатационния ѝ живот, забавянето на пукнатините, намаляването на шума и т.н. Счупването на гумени парченца от отпадъчни гуми за модифициране на асфалт е прост и евтин процес, който не само подобрява качеството на настилката, но и може да осигури голям капацитет за преработка на отпадъчна гума.

1. Определение на каучуков асфалт

Асфалтовата гума се отнася до смилането на фин прах от каучукови отпадъци от гуми (с градация 0 ~ 2 мм) и асфалт (някои смесени с определен процент добавки), смесени в определено съотношение, и в ролята на високотемпературно смесване, съставено от лепилни материали. Количеството прах от каучукови отпадъци от гуми не трябва да бъде по-малко от 15% (вътрешно смесване) или 17,6% (външно смесване).

Съществуват два вида методи за обработка на асфалтова смес: един за метода на сухо смесване, т.е. прахът от каучук от използвани гуми и асфалтът, минералите се добавят заедно в смесителната сграда за получаване на гумирана асфалтова смес; друг за метода на мокрото смесване, т.е. прахът от каучук от използвани гуми и асфалтът първо се преработват в гумиран асфалт, а след това с минералите и смесването им се получава гумирана асфалтова смес. Многобройни тестове са доказали, че гумираната асфалтова смес е идеалният метод за производство - методът на мокрото смесване, т.е. методът на мокрото смесване на Макдоналд. Най-важната характеристика на този метод е, че освен метода на сухо смесване, се получава високотемпературна реакция, т.е. гумената трохичка и обикновеният асфалт се смесват равномерно в определено съотношение и се разбъркват в високотемпературния съд, така че гумената трохичка и асфалтът реагират и се разбъркват за определен период от време и в крайна сметка се получава качествено гумирано асфалтово модифицирано свързващо вещество.

2. процес на производство на каучуков асфалт

2.1 Технология за производство на каучуков асфалт

Следният каучуков асфалт е строго в съответствие с метода за мокра обработка на свързващото вещество за каучуков асфалт. Неговите добавки, състави на материалите, производствени процеси, специално оборудване и методи на строителство представляват пълен набор от технологии за каучуков асфалт. Повечето от съвременните международни страни и региони имат свои собствени технически насоки и стандарти за каучуков асфалт, които са по-зрели в Съединените щати, Аризона, Калифорния, Тексас, Флорида, както и Австралия и Южна Африка.

Асфалтовият каучук има четири основни технически показателя: вискозитет, проникване на игла, точка на омекване и еластично възстановяване, които трябва да варират в зависимост от регионалния климат, а за подробности трябва да се обърнете към техническите стандарти в литературата [1].

Производството на каучукови трохи обикновено се използва при метода на раздробяване на отпадъчни гуми при стайна температура, като се пресява и се отстраняват не-каучукови компоненти в зависимост от съотношението на размера на частиците. За да се подобри експлоатационната производителност, каучуковите трохи могат да се добавят и към подходяща външна добавка; за да се предотврати слепването на каучуковите трохи, може да се добави калциев карбонат или талк на прах, но дозата не може да надвишава 3% от масата на каучуковите трохи. Каучуковият трохи трябва също да отговаря на съответните физикохимични показатели.

Индексът на вискозитет на готовия каучуков асфалт, освен съотношението на каучуковата трохичка, има и добра връзка с времето на реакция и температурата на реакцията. От тестовата крива може да се види, че с промяната на времето на реакция, вискозитетът на асфалта се увеличава значително в определен момент, а след това намалява, докато се стабилизира. При температура на реакцията от 190 ℃ до 210 ℃, вискозитетът може да достигне максималната си стойност за относително кратък период от време.

Използваният матричен асфалт трябва да отговаря на разпоредбите за избор на клас асфалт съгласно националната и регионалната преценка. Матричният асфалт трябва да се използва и в зависимост от различните строителни райони и климатичните условия за съответния избор. За студени райони обикновено се избира матричен асфалт 110# или 90#, за температурни райони - 90# или 70#, а за горещи райони - 70# или 50#.

Тъй като свързващото вещество от каучуков асфалт ще продължи да се разтваря във високотемпературна среда, разграждането по принцип трябва да се извършва в рамките на 24 часа след приготвяне на каучуков асфалт. При необходимост от временно съхранение, температурата на каучуковия асфалт трябва да се понижи до диапазона 145 ℃ ~ 155 ℃, като времето за съхранение обикновено не е повече от 3 дни. Когато температурата падне под 190 ℃, е необходимо повторно нагряване, като се допускат само два цикъла на повторно нагряване (1 цикъл на повторно нагряване се определя като всеки цикъл) и свързващото вещество от каучуков асфалт не се използва за други цели. Гуменото асфалтово свързващо вещество се охлажда и след това се нагрява повторно до 190 ℃ ~ 210 ℃. Гуменото асфалтово свързващо вещество трябва да отговаря на всички технически спецификации. За да се поддържа вискозитетът на определеното ниво, е необходимо към сместа да се добавят някои каучукови трохи (не по-малко от 10% от общото тегло) по време на нагряване и реакция в продължение на 45-60 минути при 190°C ~ 210°C.

2.2 Процес на производство на каучуков асфалт

Гуменият асфалт се обработва от специализирано оборудване за каучуков асфалт. Процесът на производство на каучуков асфалт варира в зависимост от мащаба на производството, условията на процеса и дизайнерските идеи, но основните принципи на производствения процес са едни и същи. Основният производствен процес е показан на Фигура 2.

(1) За да се подобри ефективността на производството и да се предотврати стареенето на асфалта, матричният асфалт при температура под 17 ℃ се нагрява до около 210 ℃ чрез устройство за бързо нагряване. 2) Матричният асфалт се добавя към смесителното устройство чрез измерване с асфалтомер. 3) Каучуковата трохичка се претегля след измерване на пропорциите на претеглянето в смесителното устройство. 4) Каучуковата трохичка и матричният асфалт се смесват с високоскоростно разбъркване и срязване в смесителното устройство. 5) Смесване: Хомогенната смес се подава в реактора чрез специална помпа за каучуков асфалт. 6) Сместа се разбърква в реактора, охлажда се (190 ℃ ~ 210 ℃) и се разтваря за около 40 ~ 60 минути. 7) Квалифицираното свързващо вещество от каучуков асфалт се подава в резервоара за съхранение на готовия продукт или директно до асфалтосмесителната инсталация.

3. Оборудване за обработка на каучуков асфалт и ключови технологии

Класификация и характеристики на оборудването за обработка. Оборудването за обработка на каучуков асфалт може да бъде разделено на непрекъснато и партидно според производствения процес. Прекъснатият процес се характеризира с: каучукови трохи и асфалт, измерени на партиди в устройството за смесване на каучуков асфалт, смесването и смесването на сместа в котела, последвано от смесване на следващата партида материал, образувайки цикъла на операциите. Непрекъснатият процес на обработка на каучуков асфалт в инсталацията се характеризира с: каучукови трохи и асфалт, измерени на партиди, в устройството за смесване на каучуков асфалт, след което смесването и получаването на готов продукт от устройството за смесване в реакционния котел.

Оборудването за обработка на каучуков асфалт може да бъде разделено на фиксирано и мобилно според мобилността. Фиксираното оборудване се характеризира с: оборудването може да бъде разделено на няколко плоски камиона за транспортиране на обекта, в зависимост от фиксираната позиция, само малък обем монтажни работи могат да бъдат пуснати в производство, но този начин на преместване на обекта е сравнително неудобен. Този тип оборудване обикновено е с моторно задвижване и обектът се нуждае от определено захранване. Мобилното оборудване се характеризира с: оборудването е монтирано в шасито на трактора, като главата на трактора е свързана към транспортната площадка. Този тип оборудване обикновено е със собствено захранване, задвижвано от двигател с вътрешно горене.

Въпреки че структурната форма на оборудването за обработка на каучуков асфалт е различна, основният състав трябва да включва следните части: устройство за бързо затопляне на асфалтова основа, устройство за подаване на каучукови трохи, смесително устройство, реакционен котел, резервоари за съхранение на готовия продукт и електронно управлявано помещение. Работата на всяко устройство е свързана помежду си чрез асфалтов тръбопровод.

Свързване на оборудването с тръбопровод, за да се подобри производителността, може да се използва паралелна редуваща се работа на 2 ~ 3 котела, но също така се има предвид, че тръбопроводната връзка може да постигне следните функции.

(1) измерване и подаване на матричен асфалт към смесителното устройство.

2) смесителното устройство в гумено-асфалтовата смес в реактора.

3) сместа в реакционния котел реагира, така че да е малък кръгов поток, за да се смеси равномерно.

4) Квалифицирано готово свързващо вещество от каучуков асфалт от реактора, изведено от асфалтосмесителната инсталация или резервоарите за съхранение на каучуков асфалт.

5) реакторът е директно свързан със смесителната инсталация, излишната гумено-асфалтова смес

6) множество реактори работят паралелно, редувайки се, като резервоарите със сместа могат да се вливат и изливат един от друг, без това да се отразява.

7) за гумено-асфалтови пръскачки и друго периферно оборудване за добавяне на отлежала гумено-асфалтова смес.

8) Когато вискозитетът на сместа в реактора е твърде нисък и е необходимо да се добавят допълнителни каучукови трохи, свързващото вещество от каучуков асфалт в реактора може да се върне обратно в смесителното устройство и да се дозира.

9) Когато вискозитетът на сместа в реакционния котел е твърде висок, е необходимо да се добави матричен асфалт, като в реактора може да се подаде нагрят матричен асфалт.

10) След изграждането, сместа от тръбопровода на асфалтосмесителната инсталация може да се изпомпва обратно в реактора.

11) Когато смесителното устройство на гумената асфалтова помпа не може да работи правилно, сместа, засмукана в реактора, ще бъде смесена чрез асфалтовата помпа в смесителното устройство.

12) Може да се въведе всякаква реакторна гумено-асфалтова смес

13) Гумираната асфалтова смес във всеки реактор може да бъде входяща и изходяща в друг реактор.

В Китай има доста зряло оборудване за производство на каучуков асфалт. Feiteng Road Construction Equipment Co., Ltd. е специализирана в производството на оборудване за производство на асфалт от петнадесет години. С цялостен отдел за научноизследователска и развойна дейност и следпродажбено управление, тя е водещ производител на асфалтово оборудване в Китай. Разработката на оборудване за производство на каучуков и модифициран асфалт е самонагряващо се многофункционално оборудване за дозиране на асфалт. Оборудването е подходящо за производство, разработване и съхранение на всички видове модифициран асфалт с каучуков прах, както и за подготовка, разработване и съхранение на SBS модифициран асфалт.

Оборудването се състои основно от резервоар (включително изолация), отоплителна система, система за автоматичен контрол на температурата на асфалта, система за подаване на каучуков прах, отвор за инжектиране на матричен асфалт, система за изпомпване на готов продукт, система за претегляне и измерване, система за разбъркване и смесване, електрическа система за управление, контролна зала и други компоненти.

Това оборудване за производство на каучуков асфалт има силен нагревателен капацитет и силен смесителен капацитет; шнеково подаващо устройство за каучуков прах, удобно за подаване на добавки; функция за подаване на течни суровини в резервоара; функция за претегляне и измерване, което улеснява определянето на пропорциите на дозиране. С функция за изпомпване на готовия продукт; може да отговори на нуждите на обекта без котел за термично масло в случай на каучуково-модифициран асфалт, SBS-модифициран асфалт и други нужди за подготовка и съхранение на производството.

4. Предимства на гумения асфалт

(1) високотемпературен вискозитет, висока точка на омекване, силна устойчивост на деформация, може ефективно да предотврати образуването на коловози в дългия участък нагоре.

(2) нискотемпературният модул на якост е малък, напрежението на опън е ниско, може да предотврати пукнатини при ниски температури в райони с високо морско равнище.

3) Слоят, абсорбиращ напрежението, има силно междуслойно сцепление, което може да предотврати срязващо избутване на мостовата платформа в дългия участък надолу.

(4) Притежава силна еластичност и функция за абсорбиране на напрежение, което може да предотврати пукнатини от отражение на настилката на мостовото платно и водостабилизирания основен слой.

5) Притежава отлична якост на умора, която може да намали дебелината на пътната настилка и същевременно да удължи

Голям брой успешни строителни проекти показват, че гумираният асфалт може да се използва широко в циментови пътни настилки, нови пътища, ремонт на стари асфалтови настилки, мостови настилки и други проекти. Той е много по-рентабилен от другите модифицирани асфалтови конструкции, има по-ниски строителни инвестиции и разходи за поддръжка в сравнение с другите модифицирани асфалтови конструкции. Същевременно гумираните асфалтови настилки имат очевидни предимства, а експлоатационният живот на пътя е по-дълъг.