浅谈全再生烘干滚筒技术

侯建强

摘  要：该文主要介绍了沥青搅拌设备中再生骨料干燥技术，通过对比现有再生骨料添加方式的优缺点以及再生添加比的不足，提出全再生干燥滚筒烘干再生骨料的工艺流程，并详细介绍了全再生换热、烟气回收及结构设计等特点，对比以往技术，得出再生骨料加热温度提升了35℃左右、再生添加比提升了30%～50%、尾气温度降低了50 ℃～60 ℃，使系统能耗更低、热效率更高、环保压力更小。

关键词：厂拌热再生设备;添加比;逆流;热风回收;全再生

中图分类号：U414              文献标志码：A

0 引言

沥青路面作为目前常见的一种道路使用形式，达到使用寿命后，其路用性能已经不能满足正常通车需求，需要及时翻修或废弃，但经过铣刨、破碎、筛分后作为再生骨料仍有很高的利用价值。并且随着再生设备开发应用逐渐递增以及其材料价格成本低廉，也成为沥青混合料中骨料的主要来源，如何在沥青混合料中大比例地添加再生骨料成为路面材料研究的一大热点，也是客户对于节约成本关注的重点。

相对于热拌沥青混合料，厂拌热再生工艺由于再生骨料的加入，必须考虑其加热问题和加热效果，对于再生骨料的使用比例、性能恢复，再生混合料的设计与使用以及再生沥青路面的施工质量都有着至关重要的影响。因此厂拌再生骨料加热工艺及加热效果是热再生工艺的核心，也是各种设计方法和工艺措施得以顺利实施的前提与基礎。

1 再生骨料的添加形式

目前，对于再生料添加工艺，主要有厂拌热再生、厂拌冷再生、就地热再生和就地冷再生这4种形式。

对于就地热再生和就地冷再生2种形式，虽然再添加上比较方便，能够对路面进行快速地修复，交通影响较小，但是施工条件要求较高，高等级路面适用性差，再生后路面水稳性差，再生添加比及再生深度较低等，所以应用范围较窄。

对于厂拌冷再生，是冷旧再生骨料经计量后直接送入搅拌器，与经过筛分、计量的新热骨料一起搅拌，再生料的加入量可达15%。这种方式加入再生料计量较为精确，没有旧沥青骨料黏附的问题。但是再生骨料与原生骨料搅拌接触时，短时间内产生“蒸汽爆腾”现象，水蒸气夹杂着粉尘会堵塞烟道管路;而且再生骨料添加量有限，原生骨料需加热超高温度才可满足混合后的沥青混合料的骨料要求。

对于厂拌热再生，是冷旧再生骨料经过加热后再进行拌合，一般有2种添加形式。

第一种是再生环加入，原生干燥滚筒中间增加一套再生环系统，由再生环加入干燥滚筒内与新骨料一起加热。性价比较高，不用考虑再生骨料老化及黏附的问题。但是有再生骨料的存在，添加比在20%以下，振动筛过筛率才有保障。如果旁通式直接加入搅拌器，不经筛分，添加比可达30%左右，但是骨料级配不能保证，成品料质量不可控。

第二种是增加再生干燥滚筒，即在原间歇式搅拌设备上，增加一套独立的冷旧再生骨料顺流式干燥滚筒加热。再生料通过独立的计量，暂存，料仓的布置，使计量准确，混合料质量可靠保证。但是，此种方案前期投资成本较高，需要额外增设一台干燥滚筒，燃烧器和再生附属楼钢结构等，而且添加比不超过50%。因此，设备整体经济性较差。

2 全再生干燥滚筒的特点及实现形式

由于原再生双滚筒本身结构的限制，使添加比始终维持在50%范围内，即使叠加冷再生模块，添加比达到70%，在高再生率下，原生滚筒中加热骨料极度减少，大幅度地改变热量传输和温度条件，也会造成热平衡失效，原生骨料热系统失衡，导致原生尾气迅速超限，上升到180 ℃～200 ℃，并且极易发生骨料脱节后的着火现象，对设备使用者要求极为严格，也是目前业内设备长久积累的“痛点”之一。为此全再生干燥滚筒系统得以引进，如图1所示，其主要特点如下。

其中：1）燃烧室：特殊钢制设计，燃烧器火焰完全包裹在内;2）干燥滚筒：设计多种叶片布置形式，清扫叶片;3）超大沉降箱体结构，内布置耐磨进料流道;4）回收风机及回收管路。

2.1 “逆流” 换热

将原有的“顺流”加热方式，创造性更改为同原生滚筒一致的热效率更高的“逆流”方式。待加热骨料与热空气一致存在明显的温度差梯度，促进二者相互换热，最终的尾气温度只有110 ℃。保证再生料加热到搅拌需要的160 ℃后，尾气温度不超高，降低再生料加热过程中的VOC排放，确保设备工况运行正常。

2.2 独立的热烟气回收系统

热烟气回收系统是将干燥完的烟气经过回收管路再次引入燃烧器，通过调节回收风机的风门开度和转速，保证燃烧室出口温度在450 ℃～650 ℃均匀可调。再生料加热165 ℃的过程中老化程度最低，最大范围内减少了VOC排放。从结构上考虑，回收热烟气也可在一定程度上保证燃烧室使用寿命，采用全钢制结构，多层套管叠加形成内胆，而回收风对内胆进行冷却，由于再生料完全采用特定温度下的热烟气加热方式，即原有直接加热方式，改为间接加热。

2.3 全新再生滚筒设计

考虑到再生料在滚筒内部不同阶段的受热情况，扬料区段布置3种不同叶片。核心段布置南方路机最新再生滚筒叶片结构，加热过程中，有一定清扫作用，出料端叶片布置2种板式扬料叶片叠加。出料口人字板叶片，保证加热后再生料输送平稳，避免出料端座侧壁的黏料和冲击。引入干燥滚筒变频技术，充分保证骨料温度及烟气温度在设定范围内。

2.4 大体积进料箱体

由于需要将再生骨料温度提升到165℃以上，加之采用的热烟气回收的方式，必然导致滚筒内风速超过设计值，造成大量粉尘颗粒被吸入除尘系统，因此，进料箱需重新设计。保证降低后的烟气流速在控制范围内，沉降粉尘颗粒，需要通过螺旋重新输送回暂存仓，保证原有的骨料级配不缺失。

2.5 黏料问题的解决方案

全再生技术的最终目标是100%利用再生骨料，在解决常规厂拌热再生黏料问题上，有着明显优势。全再生滚筒完全置于搅拌主机上部，整个计量输送过程采用的是垂直投料的方式，彻底避免原有的再生溜道黏料问题，滚筒进料溜道采用大角度，避免此处冷料的堆积。

3 结语

全再生技术的发展，是厂拌热再生技术的进一步创新，是将现有技术的合理运用，针对各现有缺陷，全面优化提升，象再生骨料加热温度提升35 ℃左右、再生添加比提升30%～50%、尾气温度降低50 ℃～60 ℃，能耗更低、热效率更高、环保压力更小，也进一步促使未来厂拌热再生设备的一次全面升级换代。

参考文献

[1]马涛.沥青路面厂拌热再生关键技术[M].南京：东南大学出版社，2015.

[2]商晓儒，朱江浪，田建文，等.提高沥青路面热再生RAP料掺配率的技术措施[J].公路，2018，63（7）：95-99.