瀝青路面材料再生關(guān)鍵技術(shù)——RAP破碎篩分

 

        RAP的變異性是影響拌熱再生瀝青混合料中回收料添加比例，新瀝青、新集料和再生劑的添加量以及再生瀝青混合料的生產(chǎn)質(zhì)量及穩(wěn)定性的重要因素，需要通過(guò)對(duì)RAP的二次破碎、合理的篩分及存儲(chǔ)等措施減小其影響。

1、回收RAP的方法

        回收RAP的常用方法有兩種：一是采用翻松設(shè)備對(duì)舊路面進(jìn)行翻松（如圖1）；二是采用銑刨機(jī)進(jìn)行冷銑刨（如圖2）。

圖1 機(jī)械翻松的回收方式

        我國(guó)的瀝青路面面層一般為兩層或三層，舊路翻松破碎方法會(huì)將三層混合料混在一起回收，很難分層處理。因此，這種回收方式不利于混合料再生，使用范圍受到限制，再生前必須使用破碎篩分設(shè)備對(duì)材料進(jìn)行預(yù)處理。

圖2 銑刨機(jī)進(jìn)行冷銑刨的方式

        采用銑刨機(jī)銑刨回收RAP的這種方法的主要優(yōu)點(diǎn)是銑刨后的瀝青混合料一情況下不需要二次破碎；其缺點(diǎn)主要是銑刨過(guò)程中會(huì)增加細(xì)集料的含量。如果不能做到分層銑刨的情況下也需要采用破碎篩分設(shè)備對(duì)銑刨料進(jìn)行預(yù)處理。

2 常見(jiàn)的破碎設(shè)備技術(shù)問(wèn)題

        觀察行業(yè)內(nèi)使用的RAP破碎篩分設(shè)備，主要還是平移或者直接采用礦石破碎機(jī)技術(shù)對(duì)RAP進(jìn)行破碎。常見(jiàn)的方式有：錘式破碎機(jī)、反擊式破碎機(jī)、顎式破碎機(jī)、輥式破碎機(jī)。

        錘式破碎機(jī)是在其傳動(dòng)軸上按一定間隔安裝若干個(gè)重錘，傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)重錘轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的沖擊力將尺寸超限的RAP擊碎，符合尺寸要求的RAP則會(huì)從重錘的間隙中通過(guò)。反擊破碎機(jī)和錘式破碎機(jī)最大的優(yōu)點(diǎn)是通過(guò)參數(shù)調(diào)整可以將尺寸超限的RAP擊散，但是由于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速較高，往往比較容易打碎石子破壞原有級(jí)配，同時(shí)由于轉(zhuǎn)速過(guò)高對(duì)機(jī)械傳動(dòng)以及耐磨件的技術(shù)要求比較高，后期維護(hù)使用成本比較高（如圖3）。鱷式破碎機(jī)由于采用擠壓式破碎原理，不適合對(duì)混合料的破碎加工處理。

圖3 反擊式破碎機(jī)原理圖

        輥式破碎機(jī)的工作原理是靠轉(zhuǎn)動(dòng)的輥?zhàn)樱ㄈ鐖D4），將進(jìn)入破碎機(jī)的材料通過(guò)輥?zhàn)又g的摩擦力帶入破碎腔，隨著帶入的深度越深，輥?zhàn)又g的距離越小，從而達(dá)到破碎目的。破碎完的物料從底部排出。輥?zhàn)拥钠扑檫^(guò)程主要是靠擠壓作用和剪切作用，此方式最適合RAP物料的特性，不容易破壞物料的級(jí)配。且現(xiàn)場(chǎng)工作過(guò)程中幾乎無(wú)粉塵產(chǎn)生，輥?zhàn)愚D(zhuǎn)速較低，有效的減少齒的磨損。

圖4 單浮動(dòng)雙輥式破碎機(jī)破碎原理圖

        由以上幾種破碎機(jī)的工作原理可以看出，由于輥式破碎機(jī)轉(zhuǎn)速較低,則對(duì)RAP級(jí)配破壞程度較低，同時(shí)同樣是由于轉(zhuǎn)速低的緣故，破碎過(guò)程中粉塵產(chǎn)生較少，設(shè)備磨損較慢，使用與維護(hù)成本比其他幾種要低，故這種破碎方式非常適合RAP的破碎。

        福建鐵拓機(jī)械有限公司結(jié)合多年來(lái)RAP再生設(shè)備的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)上面提到的輥式破碎機(jī)的這一特點(diǎn)研發(fā)出專門(mén)針對(duì)RAP材料的破碎機(jī)。為了滿足不同工況對(duì)RAP破碎的不同需求，鐵拓機(jī)械為此開(kāi)發(fā)了兩級(jí)破碎設(shè)備，一級(jí)為單輥式，二級(jí)為雙輥式。其中單輥破碎機(jī)非常適合破碎機(jī)械翻挖方式回收回來(lái)的超大塊RAP材料。雙輥式破碎機(jī)適合破碎銑刨機(jī)方式回收回來(lái)的或者經(jīng)過(guò)一級(jí)破碎機(jī)處理過(guò)的小塊RAP材料。

        單輥式破碎機(jī)上面的主要耐磨件采用銑刨機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)刀頭，耐磨性好，更換方便。破碎主機(jī)后擋板設(shè)置有彈簧張緊裝置，遇到無(wú)法破碎堅(jiān)硬物料，擋板自動(dòng)彈開(kāi)有效防止電機(jī)過(guò)載或機(jī)械損壞（如圖5）。其較適合通過(guò)機(jī)械翻挖的方式獲取的超大快的RAP，故常被當(dāng)做一級(jí)破碎機(jī)。

        單輥式破碎機(jī)還配備遠(yuǎn)程控制盒，可遠(yuǎn)程控制單輥式一級(jí)破碎機(jī)主軸起停以及液壓推料裝置的運(yùn)動(dòng)（如圖6）。

圖5 RAP單輥式破碎機(jī)內(nèi)部

圖6 RAP單輥式破碎機(jī)整機(jī)

        雙輥式破碎機(jī)設(shè)有兩套破碎輥，其上面的破碎齒彼此交叉布置（如圖7），其中一個(gè)破碎輥支撐機(jī)架上面設(shè)有彈簧張緊裝置，兩臺(tái)減速電機(jī)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)，功率充足。

        通過(guò)調(diào)整彈簧張緊裝置可實(shí)現(xiàn)破碎輥之間的間隙調(diào)節(jié)，從而來(lái)實(shí)現(xiàn)破碎后物料粒徑與產(chǎn)量的調(diào)整。此間隙可根據(jù)實(shí)際廢舊瀝青混合料粒徑大小靈活調(diào)節(jié)。同時(shí)此功能可防止超硬異物進(jìn)入破碎機(jī)造成的瞬間設(shè)備損壞。

        此種對(duì)輥式破碎機(jī)與普通反擊式破碎機(jī)相比，對(duì)可有效減少RAP中骨料集配被破壞的程度。減少成品中細(xì)料的含量，由于轉(zhuǎn)速比反擊式低很多，故磨損小，易損件使用壽命長(zhǎng)。

圖7 RAP單浮動(dòng)雙輥式破碎機(jī)

3 篩分設(shè)備工作原理與技術(shù)問(wèn)題

        從理論而言，若舊料篩分的規(guī)格越多原材料粒徑范圍較窄，供料過(guò)程中RAP發(fā)生離析和變異性的程度相對(duì)降低。建議篩孔選擇如下：將級(jí)配范圍篩分為4～5種規(guī)格，4.75mm以下、9.5～4.75mm、13.2～9.5mm、13.2～19.0mm、19.0mm以上的材料。4.75mm以下的RAP材料瀝青含量較高，粉料含量高，骨料含量低，再生價(jià)值最高，對(duì)再生混合料的級(jí)配影響很大。

        常見(jiàn)的RAP篩分設(shè)備一般都采用直線篩的方式，且振動(dòng)頻率一般不超過(guò)25Hz，但是試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的篩分技術(shù)對(duì)于粒徑小于10mm的RAP來(lái)說(shuō)由于振動(dòng)頻率較低，骨料穿過(guò)網(wǎng)孔時(shí)動(dòng)能較小，與網(wǎng)絲在垂直于篩面方向的相對(duì)速度較低，摩擦力較小，故RAP表面的瀝青極易粘附在網(wǎng)絲上面，導(dǎo)致網(wǎng)孔逐漸變小，篩分效率降低。針對(duì)客戶發(fā)現(xiàn)并提出的這一問(wèn)題，鐵拓機(jī)械設(shè)計(jì)了高頻振動(dòng)篩，通過(guò)提高篩分時(shí)的振動(dòng)頻率盡量減少細(xì)集料粘附網(wǎng)絲的問(wèn)題，目前已經(jīng)銷售出近十套，經(jīng)過(guò)幾個(gè)工地的試驗(yàn)，使用振網(wǎng)篩的原理提高振動(dòng)頻率，再結(jié)合防堵孔篩網(wǎng)技術(shù)，可以解決這一行業(yè)難題（如圖8）。

圖8 振網(wǎng)篩結(jié)構(gòu)

        目前鐵拓機(jī)械設(shè)計(jì)的高頻振動(dòng)篩頻率近50Hz，且采用進(jìn)口振動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，免維護(hù)設(shè)計(jì)，可設(shè)置單層（或多層）篩網(wǎng)，篩網(wǎng)采用彈簧拉緊方式，方便維修更換。此結(jié)構(gòu)為高頻振網(wǎng)篩，工作時(shí)其篩體不振動(dòng)，僅篩網(wǎng)振動(dòng)。

4 結(jié)語(yǔ)

　?。?）RAP的變異性是影響拌熱再生瀝青混合料中回收料添加比例，新瀝青、新集料和再生劑的添加量以及再生瀝青混合料的生產(chǎn)質(zhì)量及穩(wěn)定性的重要因素，需要通過(guò)對(duì)RAP的二次破碎、合理的篩分及存儲(chǔ)等措施減小其影響。

　?。?）輥式破碎機(jī)主軸轉(zhuǎn)速較低,對(duì)RAP級(jí)配破壞程度較低，同時(shí)同樣是由于轉(zhuǎn)速低的緣故，破碎過(guò)程中粉塵產(chǎn)生較少，設(shè)備磨損較慢，使用與維護(hù)成本比反擊式、錘式以及顎式破碎機(jī)要低，故這種破碎方式非常適合對(duì)塊狀或團(tuán)狀RAP進(jìn)行破碎。

　?。?）提高篩網(wǎng)的振動(dòng)頻率可加大篩網(wǎng)與物料在垂直于篩面方向上的相對(duì)速度，加大兩者之間的沖擊力，減少RAP表面瀝青粘附篩網(wǎng)的程度，再配合防堵孔篩網(wǎng)技術(shù)則可解決RAP細(xì)集料篩分困難的技術(shù)難題。

　　總之，就目前國(guó)內(nèi)路面廢舊材料回收利用技術(shù)的現(xiàn)狀而言，對(duì)于有RAP高參比再生技術(shù)要求的工程項(xiàng)目，必須配套合適的破碎篩分設(shè)備才可保證施工質(zhì)量。

　　鐵拓機(jī)械結(jié)合多年來(lái)RAP再生設(shè)備的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)所開(kāi)發(fā)的一級(jí)為單輥式、二級(jí)為雙輥式破碎機(jī)和與之配套的高頻振網(wǎng)篩經(jīng)過(guò)多個(gè)客戶長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)證明此套技術(shù)非常適用于高參比RAP混合料的材料預(yù)處理工藝環(huán)節(jié)。

（來(lái)源：機(jī)經(jīng)網(wǎng)）