做個(gè)好鄰居德基機(jī)械微課堂（二）安邁改

瀝青混合料攪拌器，該滾筒采用的加熱系統(tǒng)在最大限度地減少氣味排放的同時(shí)，俗稱“拌鍋”，仍然能夠生產(chǎn)出極高品質(zhì)的混合料。不但比鄰而居的民眾拍手叫好，是整個(gè)瀝青攪拌設(shè)備最核心的組成分，APL公司也十分樂意看到改造帶來的環(huán)保影響。此外，充盈率和攪拌時(shí)間在拌鍋的實(shí)際設(shè)計(jì)中，由于溫和的加熱過程可以保護(hù)瀝青，是兩個(gè)最基本且重要的參數(shù)，新的烘干滾筒可以帶來更好的生產(chǎn)質(zhì)量。RAH100逆流式再生滾筒在理論上可以使用100%的回收舊料生產(chǎn)瀝青混合料。正是RAH100的創(chuàng)新加熱方式和無出其右的RAP處理能力，德基機(jī)械重視基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的研究工作，促使APL公司最終使用這款安邁產(chǎn)品對(duì)設(shè)備進(jìn)行改造。RAH100由兩個(gè)相連的分組成。一個(gè)是靜態(tài)加熱室，在這里把這些內(nèi)容以理論的形式描述出來，它包含一個(gè)燃燒器，供業(yè)內(nèi)人士共同探討。
1. 充盈率
充盈率是指攪拌器內(nèi)裝納的混合料占拌鍋有效容積的百分比，并迫使熱氣流向第二分，即：
η=V料/Vh×100%
式中：η為充盈率，即逆流式烘干滾筒。RAP從逆流式烘干滾筒的遠(yuǎn)端進(jìn)入，%；
V料為混合料體積，然后朝著加熱室的方向移動(dòng)。它在進(jìn)入加熱室之前就會(huì)從烘干滾筒中離開（被輸送到一個(gè)附帶的筒倉），m 3；V料 =m/ρ，其中的瀝青永遠(yuǎn)不會(huì)過熱，m為拌鍋內(nèi)混合料的質(zhì)量，煙霧和氣味也隨之減少。為了降低噪音，t；ρ為混合料的平均松裝密度，APL公司還采取了其他改造措施，一般取 1.8t/ m3；
V h為拌鍋有效容積，譬如將攪拌站主塔完全包封，m 3，以及在提升機(jī)頂設(shè)置消音器和蓋子等。安邁的攪拌站改造服務(wù)，即高度為 2R 的鍋內(nèi)體積減去攪拌軸、攪拌臂和槳葉等；
攪拌鍋的體積，讓APL公司成為社區(qū)的好鄰居。，如圖所示。其中，R為攪拌鍋內(nèi)半徑，等于攪拌軸中心到拌鍋襯板內(nèi)壁的距離。

設(shè)計(jì)時(shí)，充盈率制約著拌鍋的幾何容積與相關(guān)尺寸參數(shù)；生產(chǎn)使用時(shí)，實(shí)際裝料質(zhì)量下的充盈率直接影響著瀝青混合料的攪拌均勻性、攪拌效率以及攪拌能耗。對(duì)于特定的一臺(tái)攪拌器，實(shí)際生產(chǎn)時(shí)的充盈率是由投入拌鍋的混合料質(zhì)量決定的，當(dāng)充盈率改變時(shí)，混合料在攪拌過程中受到攪拌鍋的機(jī)械強(qiáng)制作用與運(yùn)動(dòng)效果也會(huì)隨之變化。

充盈率對(duì)攪拌器的生產(chǎn)能力有著直接的影響，高充盈率意味著每批攪拌物料質(zhì)量的增加，在其它參數(shù)相同的條件下，這樣做可以顯著提高攪拌器的生產(chǎn)率。但是充盈率不能過大，主要有以下兩個(gè)方面的原因：

一是因?yàn)槌溆视绊懼鴶嚢杵鞯墓β氏摹Ｔ诤侠淼某溆蕳l件下，攪拌功率基本上與充盈率成線性的正比關(guān)系，但是當(dāng)充盈率達(dá)到較大程度后繼續(xù)提高，攪拌功率會(huì)急劇增大。二是因?yàn)殡S充盈率的增大，攪拌器內(nèi)混合料的有效運(yùn)動(dòng)空間必然減小，拌鍋上難以形成松散料層，這不但增大槳葉攪拌時(shí)的工作阻力，而且影響槳葉對(duì)混合料的翻拌和拋擲作用，減弱不同粒徑顆粒群在拌鍋內(nèi)的大范圍運(yùn)動(dòng)。當(dāng)攪拌時(shí)間維持不變時(shí)，會(huì)導(dǎo)致所攪拌的瀝青混合料均勻性不佳，瀝青含量偏差超出標(biāo)準(zhǔn)要求，難以均勻分散和裹附在礦料表面，影響了混合料的使用。因而為了拌勻拌透，充盈率較高時(shí)瀝青混合料往往需要更長的攪拌時(shí)間，而這有可能導(dǎo)致瀝青老化，影響成品料和最終所鋪筑路面的性能。

當(dāng)然充盈率也不能過小，因?yàn)檫@不但會(huì)顯著降低攪拌器的生產(chǎn)率，延長施工工期，而且由于拌鍋所填充的物料較少，無法完成良好的大范圍對(duì)流運(yùn)動(dòng)，物料受到攪拌葉片的有效強(qiáng)化作用減少，物料間的碰撞與摩擦減弱，同樣也會(huì)影響到瀝青混合料的攪拌均勻性。

額定生產(chǎn)率作為攪拌設(shè)備的主要技術(shù)指標(biāo)與型號(hào)依據(jù)，要求攪拌器設(shè)計(jì)有不同的幾何容積以能夠裝納所需額定質(zhì)量的混合料，因此額定充盈是拌鍋內(nèi)混合料為額定質(zhì)量時(shí)的充盈率。對(duì)于不同型號(hào)的攪拌器，其拌鍋幾何尺寸必然隨著混合料額定質(zhì)量的增加而增大，而額定充盈率作為二者的體積比值，設(shè)計(jì)時(shí)通?？刂圃谝欢ǖ姆秶鷥?nèi)。目前，不同型號(hào)的雙臥軸攪拌機(jī)，其額定質(zhì)量下的充盈率一般在55%左右。實(shí)際生產(chǎn)中，考慮到攪拌器的適當(dāng)超載和運(yùn)料車的匹配情況，攪拌器的實(shí)際充盈率一般在 40—60%，最大不宜超過60%。通過核算我們不同型號(hào)拌鍋的充盈率，在55%—60%左右，均在合理設(shè)計(jì)范圍之內(nèi)。
2. 攪拌時(shí)間
攪拌時(shí)間是指各種材料從計(jì)量裝置開始投入攪拌器到攪拌完成卸料門開啟所經(jīng)歷的時(shí)間，可以被分為干拌和濕拌兩個(gè)時(shí)間階段。所謂干拌時(shí)間是指礦料開始置入攪拌器到瀝青開始撒布所持續(xù)的時(shí)間；濕拌時(shí)間則是從瀝青開始撒布到攪拌完成開始卸料所經(jīng)歷的時(shí)間。
攪拌時(shí)間決定著物料在攪拌器內(nèi)參與攪拌、承受各種機(jī)械攪拌作用所持續(xù)的時(shí)間，對(duì)攪拌器的生產(chǎn)效率和作業(yè)質(zhì)量有著重要影響，也是實(shí)際生產(chǎn)中要控制的重要參數(shù)。當(dāng)攪拌器所攪拌的成品料色澤均勻、沒有花白料且礦料級(jí)配和瀝青含量偏差都到達(dá)許可范圍內(nèi)時(shí)的最短時(shí)間為最佳攪拌時(shí)間，對(duì)于不同的瀝青攪拌器和攪拌介質(zhì)，其最佳攪拌時(shí)間并不相同。

短攪拌時(shí)間可以顯著提高攪拌器的生產(chǎn)率，如攪拌時(shí)間減少 5s 時(shí)，攪拌器的產(chǎn)量會(huì)增加 10%左右，這對(duì)降低施工成本、縮短施工工期意義重大。但是攪拌時(shí)間也不能太短，否則會(huì)使瀝青混合料攪拌不均勻，造成所鋪筑路面的早期破壞嚴(yán)重，使用壽命較短。

適當(dāng)延長攪拌時(shí)間則可以改善材料的攪拌均勻性，從而改變?yōu)r青成品料的使用性能。當(dāng)然攪拌時(shí)間也不能過長，否則會(huì)降低其使用品質(zhì)。由于瀝青混合料拌制時(shí)的溫度一般高達(dá) 160—180℃,而瀝青是以 5—15um 的薄膜狀態(tài)裹覆在礦料表面的，瀝青膜一方面要受到高溫熏烤，另一方面又要接觸氧氣，這使得其中的輕質(zhì)油分迅速揮發(fā)，與氧氣的不良化學(xué)反應(yīng)有充足的時(shí)間完成，經(jīng)歷高分子有機(jī)物斷鏈、有機(jī)質(zhì)碳化等復(fù)雜過程，瀝青會(huì)嚴(yán)重老化，其路用性能大打折扣。具體表現(xiàn)為針入度降低、粘度變大、軟化點(diǎn)升高、密度增大等參數(shù)的變化，這通常被稱之為“熱老化”。同時(shí)過長的攪拌時(shí)間增加了礦料被碰碎的概率，瀝青混合料的級(jí)配也就無法得到保障。有相關(guān)研究數(shù)據(jù)表明，當(dāng)混合料攪拌時(shí)間超過90s時(shí)，所得瀝青成品料的質(zhì)量明顯變壞，當(dāng)延長至 200s 后，混合料已經(jīng)完全無法使用。

合理的攪拌時(shí)間應(yīng)同時(shí)兼顧攪拌質(zhì)量和攪拌效率，需要與攪拌器的結(jié)構(gòu)形式、所攪拌物料的特性以及攪拌速度和充盈率等參數(shù)相適應(yīng)。我國《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》中對(duì)攪拌時(shí)間有所規(guī)定，間歇強(qiáng)制式攪拌器每鍋的生產(chǎn)期不宜少于 45s，其中干拌時(shí)間不宜少于 5—10s。

德基機(jī)械憑借20余年在瀝青攪拌設(shè)備領(lǐng)域的專注投入，2021年10月參與并制定了工程機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)關(guān)于“瀝青混合料攪拌設(shè)備間歇式攪拌器”，“瀝青冷再生廠拌設(shè)備”,“瀝青混合料攪拌設(shè)備綜合能效試驗(yàn)與評(píng)價(jià)方法”等五項(xiàng)團(tuán)標(biāo)審查會(huì)的工作，推動(dòng)我國瀝青攪拌設(shè)備早日達(dá)到“高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量”的目標(biāo)要求。

標(biāo)簽：德基機(jī)械