CN203007218U - 一种硬质沥青的造粒装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开的一种硬质沥青的造粒装置的硬质沥青熔融罐通过原料泵与布料器的熔融硬质沥青进口连通，布料器主要由外部构件和内部构件构成，内部构件与沥青输送管相连，下底部至少设有一条内布料槽或一排内布料孔；外部构件套在内部构件的外面，在外部构件的圆周至少均布有多组外布料孔，回转钢带设置在布料器的下面，在上部的回转钢带下面设置有冷却水喷淋系统和冷却水收集槽，冷却水喷淋系统通过冷却水泵与冷却水槽连通，冷却水收集槽通过管道与冷却水槽连通。实用新型所产沥青颗粒大小均匀，外形美观，且沥青颗粒不与冷却介质直接接触，可显著地降低生产过程的烟尘和水污染。
Description
技术领域
本实用新型属于硬质沥青的成型技术领域，主要涉及的是一种硬质沥青的造粒装置。
背景技术
硬质沥青一般是指环球法软化点大于75℃的一类沥青，其组成主要以胶质和沥青质为主，典型的硬质沥青有：溶剂脱油沥青、尤里卡沥青、煤焦油硬沥青、建筑沥青、岩沥青和湖沥青等。由于其性质的独特性，硬质沥青在道路沥青改性、沥青基涂料、聚合物改性、电极粘合剂、铸造型砂溃散剂等领域的应用越来越受到重视。但是，硬质沥青的软化点过高，需采用桶装、袋装或铸锭成型，不仅产品体积大，便捷性差，而且给二次加工利用带来很大的麻烦。
要提高硬质沥青使用的便捷性，最好能将其加工成粒状或粉状。粉状沥青加工须采用机械粉碎法，粉碎过程会产生大量的粉尘，对作业环境造成严重的污染，同时，粉尘浓度过高还面临着巨大的安全风险。且硬质沥青具有一定的粘接性，其粉末易粘附和结块，这一缺点严重地制约了其推广和应用。对硬质沥青进行造粒，可以较好地克服上述的技术缺陷。现有的硬质沥青造粒技术主要包括喷雾造粒法、离心式造粒法和切粒法。喷雾造粒法的优点是生产效率高，颗粒直径小；缺点是设备投资较大，冷却介质与沥青颗粒直接接触，造粒过程中多掺有轻溶剂，会产生大量的废水和废气，易形成爆炸性气混合物，存在较大的安全隐患。专利CN 201529509 U、文献【孙显锋 等.高校化学工程学报，24（2）：290-294】和文献【刘智强 .石油沥青，8（3）：57-61】所述的硬质沥青造粒技术即为喷雾造粒法。CN 10870880 A 和CN 1676571 A 为硬质沥青离心式造粒法，此法的优点是可以通过调节喷盘或离心锅的转速来改变沥青颗粒的粒径，造粒过程也不需要外加溶剂，但是，由于硬质沥青的粘度大，冷却速度慢，且离心式造粒法所得到的沥青颗粒的粒径大于喷雾法，故该法所得到的沥青颗粒的冷却必然需要更大的有效行程，也是说，气相冷却过程需要比喷雾造粒法更高的冷却塔高度，无疑问会增加前期投资和运行成本；此外，离心式造粒设备为旋转部件，增加了设备故障的机率。CN 101050371 A所述的是一种煤沥青水下成型造粒法，是将煤沥青用泵打到沥青制粒机处，制粒机在水下把液体沥青切割成统一的粒径，沥青颗粒通过位于池底的螺旋输送器吸走，冷却水循环使用。该专利的优化是可以减少煤沥青烟造粒过程中的烟尘污染，缺点是生产效率低，沥青颗粒需要脱水、干燥。
发明内容
本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种硬质沥青的造粒装置。适合于硬质沥青等高粘流体的造粒，其工艺过程简单，压力等级和运行成本低、生产效率高，所产沥青颗粒大小可调，外形美观，能大大地降低废水和废气污染，对不同软化点（粘度）的硬质沥青具有很强的适应性。
本实用新型实现上述目的采取的技术方案是：
本实用新型的硬质沥青的造粒装置包括硬质沥青熔融罐、原料泵、布料器、外部构件、内部构件、回转钢带、冷却水泵、冷却水槽、冷却水喷淋系统和冷却水收集槽，硬质沥青熔融罐通过原料泵与布料器的熔融硬质沥青进口连通，布料器主要由外部构件和内部构件构成，内部构件与沥青输送管相连，下底部至少设有一条内布料槽或一排内布料孔；外部构件套在内部构件的外面，在外部构件的圆周至少均布有多组外布料孔，回转钢带设置在布料器的下面，在上部的回转钢带下面设置有冷却水喷淋系统和冷却水收集槽，冷却水喷淋系统通过冷却水泵与冷却水槽连通，冷却水收集槽通过管道与冷却水槽连通。
本实用新型在所述布料器的内部构件中设置有保温加热器。
本实用新型所述内部构件的下底部至少设有一条宽度为2mm-8mm的内布料槽或一排直径为2mm-10mm内布料孔。
本实用新型是将硬质沥青加热到具有良好流动性的熔融状态，然后通过可调节流体下落速度的布料器，将熔融态的硬质沥青均匀地滴布在平整光滑的回转式钢带上进行冷却固化成型的，这一过程流程短、设备简单、操作压力低，通过并联方式很容易提高产量。本实用新型采用内部构件固定，外部构件旋转的布料器进行滴落式布料，可以将熔融态的硬质沥青快速且规则地分切为成排的独立液滴，通过调节布料器外部构件的转速或进入内部构件的熔融态硬质沥青流量，可以方便地调整硬质沥青颗粒大小，对不同软化点（粘度）的硬质沥青具有很强的适应性。在布料器的内部构件中设置温控加热系统，可以防止熔融态的硬质沥青在布料器内因温度降低而变稠，流动不畅，保持布料均匀。采用薄钢带及水喷淋强制冷却措施，强化了传热速度，可以加快硬质沥青颗粒的冷却、固化速度，提高了生产效率，并可使硬质沥青颗粒外观光亮，形变减少。由于喷淋冷却水位于钢带的背面，待冷的硬质沥青颗粒不与冷却水直接接触，不会对冷却水和产品产生污染，冷却水可以循环使用，提高了冷却水的利用率；同时，硬质沥青颗粒自钢带脱落后无须干燥即可包装，缩短了生产流程，提高了产品品质，降低了操作费用，减少了烟尘污染。
附图说明
图1为本实用新型的原则工艺流程图。
图2为本实用新型的布料器的剖面示意图。
图中，1、加热器；2、硬质沥青熔融罐； 3、原料泵；4、布料器；4a、保温防护罩；4b、外部构件；4c、内部构件； 4d、保温加热器； 4e、熔融硬质沥青进口； 4f、外布料孔； 4g、内布料槽/孔； 5、11、转子； 6、回转钢带；7、冷却水泵；8、冷却水槽； 9、冷却水喷淋系统； 10、冷却水收集槽； 12、产品收集系统；13、硬质沥青颗粒。
具体实施方式
本实用新型所述的硬质沥青造粒方法是通过以下步骤实现的：
将环球法软化点为75℃-250℃的硬质沥青置于硬质沥青熔融罐2中，用加热器1加热到布料所需温度170℃-350℃；如果硬质沥青已为熔融态，硬质沥青熔融罐2可作为本实用新型的原料中间保温罐。将硬质沥青熔融罐2中的熔融态硬质沥青用原料泵3通过熔融硬质沥青进口4e送到布料器4的内部构件4c中，启动保温加热器4d，使布料器4的内部构件4c中的熔融态硬质沥青的温度恒定在工艺要求值。启动回转钢带系统，使回转钢带6沿转子5和11以0.1m/s-0.4m/s的速度运行。启动冷却水泵7，使冷却水槽8中的冷却水通过冷却水喷淋系统9对回转钢带6进行降温，从回转钢带背面落下的冷却水通过冷却水收集槽10返回冷却水槽8。启动布料器4，使外部构件4b绕内部构件4c旋转，当内部构件4c上的内布料槽/孔4g与外部构件4b上的外布料孔4f对齐时，熔融态的硬质沥青就会沿布料槽或孔流出；随着外部构件4b的转动，内部构件4c上的内布料槽/孔4g与外部构件4b上的外布料孔4f错开，流出的沥青被切割为滴状，下落到回转钢带6上，形成一排半球形的颗粒；随着布料器4和回转钢带6不断旋转，就会在回转钢带6上均布一排排的硬质沥青颗粒13。硬质沥青颗粒13在回转钢带6运转过程中被强制冷却、固化成型；当回转钢带6运行到转子11的卸料端回转面时，已固化成型的沥青颗粒13与弯曲的回转钢带6分离、脱落，收集后得到半球状的硬质沥青颗粒产品。
本实用新型所述的硬质沥青的滴落式造粒装置包括加热器1、硬质沥青熔融罐2、原料泵3、布料器4、保温防护罩4a、外部构件4b、内部构件4c、保温加热器4d、熔融硬质沥青进口4e、外布料孔4f、内布料槽/孔4g、转子5、 回转钢带6、冷却水泵7、冷却水槽8、冷却水喷淋系统9、冷却水收集槽10、转子11及产品收集系统12；硬质沥青熔融罐2设置在加热器1中，加热器1可采用公知的电加热器或循环式导热油加热器或其它任意的加热器,其目的是将硬质沥青加热到熔融状态以便于输送。硬质沥青熔融罐2通过原料泵3与布料器4的熔融硬质沥青进口4e连通；布料器4主要由保温防护罩4a、外部构件4b、内部构件4c和保温加热器4d组成（如图2所示），内部构件4c为筒状固定件，与沥青输送管相连，内腔中空，下底部至少设有一条宽度为2mm-8mm的内布料槽或一排直径为2mm-10mm内布料孔。
保温加热器4d位于内部构件4c的内部腔体中，外部构件4b为筒状旋转构件，套在内部构件的外面，即在内部构件4c 的截面中心沿轴向设一根固定轴，固定轴两端伸出内部构件4c的两侧端面并与端面密封焊接，用以固定，利用调速电机驱动外部构件4b绕内部构件4c旋转。在外部构件4b的圆周至少均布多组外布料孔4f，每组外布料孔4f为一排直径为2mm-6mm的孔。保温防护罩4a为半圆形结构，设置在外部构件4b的上部外侧，与外部构件4b不直接接触，两者之间的间距为20mm-100mm，独立地固定在布料器的基座上；保温防护罩4a的长度等于或稍大于外部构件4b的长度，其保温区域最好不超过外部构件4b的轴向水平中心线,如附图2所示。保温防护罩4a的作用是阻止外部构件4b散热过快，防止外部构件4b因温度太低造成其上残余的硬质沥青凝固，堵塞外部构件4b上的外布料孔4f，同时也可以避免硬质沥青凝固在保温防护罩4a的内表面上，影响外部构件4b正常旋转 。在布料器4的下面设置有回转钢带6，该回转钢带6由转子5、转子11支撑固定，并通过转子带动其回转。回转钢带的有效冷却长度为12m-30m，运行速度为0.1m/s-0.4m/s。在上部的回转钢带6下面设置有冷却水喷淋系统9和冷却水收集槽10，冷却水喷淋系统9通过冷却水泵7与冷却水槽8连通，冷却水收集槽10通过管道与冷却水槽8连通。产品收集系统12设置在回转钢带6卸料端的下面。
为了防止熔融态的硬质沥青变稠凝固，本实用新型所有输送熔融态硬质沥青的管道、阀门和泵等零部件均须进行保温处理。
Claims (5)
1.一种硬质沥青的造粒装置,其特征在于：该装置包括硬质沥青熔融罐(2)、原料泵(3)、布料器(4)、外部构件(4b)、内部构件(4c)、回转钢带(6)、冷却水泵(7)、冷却水槽(8)、冷却水喷淋系统(9)和冷却水收集槽(10)，硬质沥青熔融罐通过原料泵与布料器的熔融硬质沥青进口连通，布料器主要由外部构件和内部构件构成，内部构件与沥青输送管相连，下底部至少设有一条内布料槽或一排内布料孔；外部构件套在内部构件的外面，在外部构件的圆周至少均布有多组外布料孔，回转钢带设置在布料器的下面，在上部的回转钢带下面设置有冷却水喷淋系统和冷却水收集槽，冷却水喷淋系统通过冷却水泵与冷却水槽连通，冷却水收集槽通过管道与冷却水槽连通。
2.根据权利要求1所述的硬质沥青的造粒装置，其特征在于：在所述布料器的内部构件中设置有保温加热器（4d）。
3.根据权利要求1所述的硬质沥青的造粒装置，其特征在于：所述内部构件(4c)的下底部至少设有一条宽度为2mm-8mm的内布料槽或一排直径为2mm-10mm内布料孔。
4.根据权利要求1所述的硬质沥青的造粒装置，其特征在于：所述内部构件(4c)为筒状固定件。
5.根据权利要求1所述的硬质沥青的造粒装置，其特征在于：所述外部构件(4b)为筒状旋转构件。
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