Технологическая линия подготовки битума для приготовления горячих асфальтобетонных смесей
Полезная модель относится к производству дорожностроительных материалов, а именно к подготовке битума при приготовлении горячих асфальтобетонных смесей. Цель полезной модели - снижение окисления битума и негативного влияния длительной высокой технологической температуры на качество битума при его подготовке в процессе приготовления горячих асфальтобетонных смесей, за счет исключения циркуляции вяжущего и сокращения времени пребывания битума при высокой температуре. Технологическая линия подготовки битума для приготовления горячих асфальтобетонных смесей, включающая резервную емкость, емкость для адгезионной добавки, рабочий котел и битумный дозатор, при этом перед рабочим котлом установлена емкость интенсивного нагрева с лопастной мешалкой, полезный объем которой и объем рабочего котла не превышают часовой потребности в битуме для производства горячих асфальтобетонных смесей, а конечная температура битума в резервной емкости не превышает 100-120°С.
Полезная модель относится к производству дорожностроительных материалов, а именно к подготовке битума при приготовлении горячих асфальтобетонных смесей.
Производство асфальтобетонных смесей осуществляется на асфальтобетонных заводах (АБЗ).
Известна технологическая линия подготовки битума для приготовления горячих асфальтобетонных смесей, включающая резервные емкости (битумоплавильни), рабочий (расходный, распределительный) котел, контур рециркуляции, битумный дозатор (см. Гезенцвей Л.Б. Технология производства асфальтового бетона. М.: Изд-во Министерства Коммунального Хозяйства РСФСР, 1953, 236 с., стр.73).
Наиболее близким техническим решением является технологическая линия подготовки битума для приготовления горячих асфальтобетонных смесей включающая резервные емкости, емкость для приготовления смеси битума с адгезионной добавкой, емкость для адгезионной добавки, рабочий котел, контур рециркуляции, битумный дозатор (Руководство по применению поверхностно-активных веществ при устройстве асфальтобетонных покрытий (Взамен ВСН 59-68). Пункт 5. Москва, 2003 г).
Однако известная линия имеет целый ряд недостатков, среди которых:
- пребывание битума длительное время (до 12-16 ч) при высокой (140-160°С) технологической температуре (в емкости для приготовления смеси битума с адгезионной добавкой и в рабочем котле), что приводит к необратимым ухудшениям свойств вяжущего (см. Руденская И.М., Руденский А.В. Органические вяжущие для дорожного строительства. М.: Транспорт, 1984, 229 с., стр.39);
- наличие контура рециркуляции и непрерывное движение битума не попавшего в битумный дозатор, активное окисление вяжущего и его старение (см. Саенко С.С. Методы минимизации старения битума в рабочем котле при приготовлении горячих асфальтобетонных смесей. Диссерт. на соискание уч. степени канд. техн. наук. Р-н/Д: РГСУ, 2008 г).
Задачей полезной модели является снижение окисления битума и негативного влияния длительной высокой технологической температуры на качество битума при его подготовке в процессе приготовления горячих асфальтобетонных смесей, за счет исключения циркуляции вяжущего и сокращения времени пребывания битума при высокой температуре.
Сущность полезной модели заключается в том, что технологическая линия, включающая резервную емкость, емкость для адгезионной добавки, рабочий котел и битумный дозатор, при этом перед рабочим котлом установлена емкость интенсивного нагрева с лопастной мешалкой, полезный объем которой и объем рабочего котла не превышают часовой потребности в битуме для производства горячих асфальтобетонных смесей, а конечная температура битума в резервной емкости не превышает 100-120°С.
Емкость интенсивного нагрева в предлагаемой линии обеспечивает нагрев до рабочей температуры битума в количестве равном часовой потребности в битуме, поступающего из резервной емкости с температурой не выше 100-120°С и перемешивание вяжущего с добавкой (в случае применения добавки). Для этого емкость оборудована нагревательными элементами и снабжена лопастной мешалкой.
Рабочий котел объемом, не превышающим часовой потребности в битуме для приготовления асфальтобетонной смеси, располагается в непосредственной близости к асфальтосмесительной установке, что обеспечивает поступление вяжущего в битумный дозатор самотеком и позволяет исключить контур рециркуляции из технологической линии, а также связанное с его наличием ухудшение качества битума в результате окисления.
Подготовка битума в емкости интенсивного нагрева и в последующем в рабочем котле в объеме, не превышающем часовой потребности в битуме для приготовления асфальтобетонных смесей, позволяет сократить время пребывания вяжущего при высокой температуре до 2 часов.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где представлена принципиальная технологическая схема предлагаемой линии.
Линия состоит из резервной емкости 1, емкости интенсивного нагрева с лопастной мешалкой 2, емкости для добавки 3, рабочего котла 4 и битумного дозатора 5.
Линия работает следующим образом.
Нагретый до температуры не более 100-120°С битум в количестве, не превышающем часовой потребности в битуме для производства асфальтобетонной смеси, из резервной емкости 1 насосом или самотеком поступает в емкость интенсивного нагрева 2. Туда же из емкости для добавки 3 подается необходимое количество добавки (при ее применении). После чего осуществляется нагрев и смешение битума и добавки. Разогретый до рабочей температуры битум насосом подается в рабочий котел 4, из которого самотеком поступает в битумный дозатор 5.
Предлагаемая технологическая линия позволяет исключить окисление битума в рабочем котле 4 за счет исключения контура рециркуляции, снизить высокотемпературное воздействие на битум, за счет изменения режимов работы резервной емкости 1, введения емкости интенсивного нагрева 2 в технологический поток и уменьшения объема рабочего котла 4.
Лопастная мешалка емкости интенсивного нагрева 2 обеспечивает перемешивание вяжущего с добавкой и интенсифицирует процесс передачи тепла от нагревателей за счет создания вынужденной конвекции.
Подготовка битума БНД 60/90 в предлагаемой технологической линии производилась при различных значениях конечной температуры битума в резервной емкости.
Результаты оценки физико-механических свойств битума представлены в таблице 1.
При начальной температуре битума в резервном котле более 120°С наблюдаются ухудшения физико-механических свойств с выходом за границы установленные ГОСТ 22245-90.
| Таблица 1 | ||||
| Физико-механические свойства битума | ||||
| Конечная температура нагрева битума в резервной емкости, °С | Физико-механические характеристики битума | |||
| Глубина проникания иглы при +25°С, 0,1 мм | Глубина проникания иглы при 0°С, 0,1 мм | Температура размягчения по кольцу и шару, °С | Температура хрупкости, °С | |
| Исходный битум БНД 60/90 | ||||
 | 65 | 22 | 48 | -16 |
| Требования ГОСТ 22245-90 для БНД 60/90 | ||||
| 61-90 | не менее 20 | не ниже 47 | не выше -15 |
| Битум БНД 60/90 после подготовки в технологической линии | ||||
| 80 | 65 | 22 | 48 | -16 |
| 100 | 65 | 22 | 48 | -16 |
| 120 | 65 | 21 | 48 | -15 |
| 140 | 62 | 19 | 48 | -15 |
| 160 | 59 | 19 | 48 | -14 |
Технологическая линия подготовки битума для приготовления горячих асфальтобетонных смесей, включающая резервную емкость, емкость для адгезионной добавки, рабочий котел и битумный дозатор, отличающаяся тем, что перед рабочим котлом установлена емкость интенсивного нагрева с лопастной мешалкой, полезный объем которой и объем рабочего котла не превышают часовой потребности в битуме для производства горячих асфальтобетонных смесей, а конечная температура битума в резервной емкости не превышает 100-120°С.
