剪切机和磨机在改性沥青成套设备中的应用

摘 要　　改进改性沥青生产工艺，设计新一代的高速剪切、高速分散均化机和高性能磨机，在 生产高品位改性沥青粘结材料中起着稳定、高效、低能耗、低成本等保证作用。
　　关键词　剪切机 磨机 高效 低能耗 高性能
　　道路交通基础建设既是全面建设小康社会、实现现代化的迫 切需求，也是国民经济发展的支撑条件。公路事业飞速发展，高 质量的沥青路面材料离不开优良的改性沥青粘结材料，而优良的 改性沥青生产需要先进的加工工艺、先进的成套设备。简单、可 行的工艺流程，高效、节能、降耗的设备，卓越品质的改性沥青 粘结材料，逐渐成为人们关注的焦点。本文通过以下分析，提出 改性沥青工艺及设备改进的必然性和必要性。
　　1 工艺、设备改进的基本思路
　　国内改性沥青和乳化沥青传统工艺都依赖于磨机，先溶胀而后依靠反复多边的磨削和长时间的孕育来加工生产，它存在以下 缺陷:
　　1)由于工艺路线的不合理造成磨机的损耗大，改性沥青产品 的质量不稳定。因为溶胀搅拌后的SBS往往结成一定的块状或 较大的颗粒，进入磨腔时由于空间有限，磨削时间极短，使磨机 产生很大的内压，瞬间摩擦力增大，产生巨大的摩擦热，混合料 的温度升高，容易造成部分沥青老化。还有一小部分还未经过足 够的磨削，直接从研磨槽中冲飞出去，这样给改性沥青细度、质 量、流量造成直接影响，大大缩短了磨机的寿命。
　　2)由于在磨削前没有处理好SBS块状问题，没有足够的预处 理及磨机的结构不合理，磨削过程中总达不到一定的细度，造成改性沥青产品的生产效率不高， 产品质量不稳定，需要依靠反复多次循环研磨和长时间的孕育来 解决问题。这样不但大大增加能耗，提高成本，产品质量不稳定， 影响公路工程施工速度。
　　2 解决方案
　　为了克服改性沥青粘结材料加工中的通病，我公司对改性沥 青生产工艺进行优化设计、对均化机和磨机进行结构改进，通过 试验和一段时间的生产，证明能完全解决上述问题。
　　3 新工艺、新设备的优越性
　　3.1 工艺方法的改进，极大地提高了改性沥青的生产效率
　　我们先从工艺上着手进行改进，采用先粉碎后研磨，目的是 把从溶胀罐中初次搅拌的沥青和SBS，在进入磨机磨腔前先进行 预处理，减轻磨机的能耗，提高磨机的工作效率。
　　3.2 高速剪切均化机的合理定位添加，对提高改性沥青产品质量 及生产效率提供了保障
　　我们自己研制高速剪切均化机，其工作过程有以下几道工 序:第一，进行高速强烈搅拌，达到一定的粒度和一定的均匀性; 第二，进行高速剪切，通过十几万次的高速剪切后达到一定的细 度;第三，进行高速分散，达到一定的均匀性。经过高速剪切均化 机三道工艺处理后，沥青和SBS处在一定的微小粒度和均匀分散状态。
　　3.3 对磨机的动、静磨盘设计结构进行大的改进
　　改性沥青混合料在动、静磨盘磨腔内的运动方式，由直线运 动改为曲线运动，确保SBS的磨削细度，提高了改性沥青产品的 质量。
　　SBS是一种韧性很强的热塑性弹性体，在进入磨机磨腔内必 须有充分足够研磨次数，才能确保细度和质量。为此，我们对动、 静磨盘进行全新设计，当SBS改性剂进入磨机磨腔内时，在高速 旋转离心力的作用下高速上下跳动，不停地与动、静磨盘相对碰 撞，产生各种复杂的曲线运动。这样，在有限的磨机空间和时间里， 大大增加了磨削的概率，提高了分散均化效果，从而确保了磨削细度、均匀性和稳定性。为了百分 之百地确保细度和质量，再用串联的方式经过第二台磨机用同样 的方式研磨一遍，这样提高了磨机的粉碎效率和质量的可靠性。
　　4 工艺及设备的经济效益和社会效益
　　工艺及设备经过改进后改性沥青的细度、均匀度及综合指标 都有明显的改善，大大缩短了溶胀、孕育时间并很大程度上降低 了电能、热能的使用量，对节约能源起到一定的效果;减少了改性剂 的使用量，提高了生产效率，为实现原料国产化，加快道路建设和 养护速度，使道路铺设成本大大减少。