Технология циклического приготовления асфальтобетонных смесей включает:
• хранение небольшого запаса минеральных материалов (песка и щебня) в бункерах-преддозаторах и предварительное дозирование влажных щебня и песка;
• нагрев и сушку минеральных материалов в сушильном барабане;
• сортировку (рассев) нагретых минеральных материалов по фракциям и складирование в «горячих» бункерах;
• дозирование нагретых минеральных материалов по фракциям на весовой площадке и подача в смеситель;
• нагрев минерального порошка в теплообменнике;
• дозирование минерального порошка на весовой площадке (или в отдельном дозаторе) и подаче в смеситель;
• сухое (без вяжущего) перемешивание минерального материала в смесителе;
• нагрев вяжущего (битума или ПБВ) в рабочей емкости;
• дозирование и подачу вяжущего в смеситель;
• мокрое (с вяжущим) перемешивание компонентов в смесителе;
• выгрузку готовой смеси в кузов транспортного средства или через подъемное устройство («горячий» элеватор или скиповый подъемник) в бункер-накопитель готовой смеси;
• выгрузку готовой смеси из бункера-накопителя в транспортное средство.
С учетом того, что асфальтобетонная смесь является комплексным многокомпонентным материалом, меняющим свойства при изменении состава, все технологические операции (переделы) оказывают значительное влияние на конечные свойства асфальтобетона в покрытии.
Особо важными параметрами технологических операций, оказывающими влияние на свойства конечного продукта - асфальтобетонной смеси, являются:
• точность предварительного дозирования минеральных материалов, так как уменьшение или увеличение дозировки даже одного компонента приводит в итоге к недостатку или переизбытку этого компонента в «горячих» бункерах; обеспечение этого параметра решается путем повышения точности дозирования, а также введением в систему автоматического управления (АСУ) блока контроля уровня минеральных материалов в «горячих» бункерах;
|
|
• 
температура минеральных материалов на выходе из сушильного барабана, при низкой температуре часть влаги остается на зёрнах минерального материала и ухудшает сцепление битума с поверхностью зёрен, а при высокой температуре зёрен минерального материала происходит окисление битума на поверхности этих зёрен, как следствие - качество смеси ухудшается; обеспечение этого параметра решается введением в систему автоматического управления (АСУ) блока контроля температуры минеральных материалов и блоков регулирования мощности горелки сушильного барабана и суммарной производительности преддозаторов;
• температура и режим нагрева органического вяжущего - битума, так как высокая температура битума может привести к изменению его свойств, а низкая температура битума ухудшает процесс обволакивания зёрен минерального материала, резкий режим нагрева битума (высокая температура теплоносителя) также приводит к изменению его свойств; обеспечение этих параметров решается введением в АСУ блоков контроля температуры битума и температуры теплоносителя, а также блока регулирования мощности горелки нагревателя теплоносителя (электронагревателя) битума;
• точность дозирования минеральных материалов, минерального порошка и битума, так как отклонение от заданного состава смеси является главной причиной получения некачественной смеси, обеспечение этих параметров решается путем использования весовых дозаторов минеральных материалов, минерального порошка и битума на тензодатчиках;
|
|
• точность соблюдения времени «сухого» и «мокрого» перемешивания компонентов асфальтобетонной смеси в смесителе; обеспечение этого параметра решается введением в АСУ блока задатчика времени перемешивания;
• размеры сечения накопительных бункеров в плане, увеличение которых вызывает сегрегацию смеси по крупности зёрен щебня, резко снижающую однородность и качество смеси; обеспечение этого параметра обеспечивается применением узких накопительных бункеров или применением выгрузки смеси по площади широких бункеров без образования в бункере широких конусов смеси, являющихся главной причиной сегрегации;
• максимальное время хранения асфальтобетонной смеси в накопительных бункерах, так как длительное хранение смеси в бункерах приводит к изменению свойств битума, а снижение температуры смеси препятствует её выгрузке; обеспечение этого параметра обеспечивается загрузкой в накопительные бункеры только требуемого на данную смену работы количества асфальтобетонной смеси;
• температура нагрева минерального порошка, так как введение в смеситель минерального порошка без нагрева снижает температуру смеси или требует нагрева минеральных материалов до более высокой температуры; применение нагрева минерального порошка особенно важно для щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесей (ЩМАС), в которых содержание минерального порошка достигает 13-15 %, и обеспечивается применением специальных агрегатов нагрева (теплообменников), в которых отсутствует контакт минерального порошка с горячими газами, т. е. нагрев производится через металлический экран (стенку).
|
|
Схема технологического процесса приготовления асфальтобетонных смесей, показанная на рис. 2.3, является обобщенной для асфальто-смесительного оборудования циклического действия.
Рис. 2.3. Технологическая схема приготовления асфальтобетонной смеси
в установке циклического действия:
1 - бункеры-дозаторы; 2 - сборный конвейер; 3 - конвейер сушильного барабана; 4 - сушильный барабан; 5 - «горячий» элеватор; 6 - смесительная башня;
7 - накопительный бункер; 8 - элеватор минерального порошка;
9 - силос минерального порошка; 10 - пылеуловитель и силос пыли;
11 - пылесос-вентилятор; 12 - битумный бак-цистерна; 13 - нагреватель масла;
Кабина управления.
Холодные и влажные песок и щебень подаются со склада в бункеры агрегата питания - преддозаторы 1 погрузчиками, кранами с грейферным захватом или конвейерами. Из бункеров агрегата питания холодные и влажные песок и щебень непрерывно подаются питателями в соответствии с требуемой производительностью на сборный ленточный транспортер 2, расположенный в нижней части агрегата питания.
Со сборного транспортера материал поступает на наклонный ковшовый элеватор (или транспортер) 3, который загружает холодные и влажные песок и щебень в барабан сушильного агрегата 4. В барабане песок и щебень высушиваются и нагреваются до рабочей температуры. Материал нагревается за счет сжигания в топках сушильных агрегатов жидкого или газообразного топлива. Жидкое топливо хранится в специальных баках, в которых оно нагревается и подается насосом к форсунке сушильного агрегата.
Необходимый для сгорания топлива воздух подается к форсунке вентиляторами. Образующиеся при сжигании топлива и просушивании материала горячие газы и пыль поступают в пылеулавливающую систему 10, в которой пыль осаждается и затем подается для использования к смесительному агрегату 6 или удаляется с асфальтобетонного завода (в виде шлама). Очищенные от пыли горячие газы через дымовую трубу выбрасываются в атмосферу.
Нагретые до рабочей температуры песок и щебень из сушильного барабана поступают на элеватор и подаются им в сортировочное устройство смесительного агрегата, где материалы разделяются на фракции по размеру зёрен и подаются в бункеры для горячего материала. Из этих бункеров песок и фракции щебня поступают в дозаторы, которые в требуемых соотношениях загружают их в смеситель циклического действия.
Необходимый для приготовления асфальтобетонной смеси минеральный порошок поступает в смесительный агрегат из силоса минерального порошка 9, включающего оборудование для хранения и транспортирования этого материала. Заданное содержание минерального порошка в смеси обеспечивается дозаторами или питателями силоса минерального порошка или смесительного агрегата.
Одновременно с дозированием минеральных материалов осуществляется подача битума из бака-цистерны 12 или другой емкости в дозирующие устройства. Битум находится в дозирующем устройстве до тех пор, пока не возникнет необходимость подачи его в смесительный агрегат.
Все поданные в смеситель компоненты перемешиваются в смесителе, и готовая асфальтобетонная смесь выгружается в накопительный бункер 7. Оборудование для битума обогревается теплоносителем, получаемым в агрегате 13.
Работой асфальтосмесительных установок управляют из специально оборудованной кабины 14.
Технология непрерывного приготовления асфальтобетонной смеси включает:
• хранение небольшого запаса минеральных материалов в бункерах-дозаторах и дозирование щебня и песка с учетом их влажности;
• дозирование минерального порошка;
• подачу минеральных материалов и минерального порошка в сушильный барабан, их перемешивание, нагрев и сушка;
• нагрев вяжущего в рабочей емкости;
• дозирование и подачу вяжущего в зону «мокрого» перемешивания;
• «мокрое» перемешивание компонентов в сушильном барабане-смесителе;
• выгрузку готовой смеси через подъёмное устройство в бункер-накопитель готовой смеси;
• выгрузку готовой смеси из бункера-накопителя в транспортное средство.
В технологии непрерывного действия, где отсутствует сортировка горячих минеральных материалов, дозирование горячих минеральных материалов и нагрев минерального порошка, особо важными параметрами технологических операций являются:
• точность дозирования холодных минеральных материалов, определяющая состав асфальтобетонной смеси; обеспечение этого параметра решается путем повышения точности работы дозаторов непрерывного действия за счет использования тензометрических систем и введения в АСУ блока контроля влажности минеральных материалов (особенно песка) и блоков регулирования работы дозаторов с учетом влажности материалов;
• точность дозирования битума и минерального порошка, также определяющая состав асфальтобетонной смеси; обеспечение этих параметров решается путем использования высокоточных дозаторов и введением в АСУ регулируемой постоянной связи работы этих дозаторов с дозаторами минеральных материалов;
• точность соблюдения времени «сухого» и «мокрого» перемешивания компонентов асфальтобетонной смеси; обеспечивается путем регулировки места введения в смеситель минерального порошка и битума.
Влияние и способы обеспечения параметров бункеров-накопителей смеси те же, что и при циклической технологии применения смеси.
Технологическая схема приготовления асфальтобетонной смеси в Установке непрерывного действия показана на рис. 2.4.
Рис. 2.4. Технологическая схема приготовления
асфальтобетонной смеси в установке непрерывного действия:
1 - бункеры-дозаторы; 2 - сборный конвейер; 3 - конвейер с контролем влажности; 4 - сушильно-смесительный барабан; 5 - дозатор и подача старого асфальтобетона;
6 - смесительная зона; 7 - бункер ожидания скипа; 8 - пылесос-вентилятор;
9 - накопительный бункер; 10 - кабина управления; 11 - силос минерального порошка;
12 - бункер старого асфальтобетона; 13 - конвейер с контролем влажности;
14 - пылеуловитель и силос пыли; 15 - битумный бак-цистерна;