一种高模量沥青的制备系统及其制备工艺的制作方法

本发明涉及高模量沥青领域，尤其涉及一种高模量沥青的制备系统及其制备工艺。

背景技术：

1、高模量沥青具备优异的高温稳定性与抗变形能力，在重载交通路面工程中得到应用。高模量沥青通过向基质沥青中掺加改性助剂交联改性制备，但改性后沥青胶体结构致密、分子交联度高，存在高粘性缺陷。

2、高模量沥青的制备是通过筒内搅拌桨旋转的方式进行搅拌混合，通过筒外加热传递的方式对高模量沥青进行加热，使得搅拌存在盲区，导致搅拌和加热不均匀。

3、需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

1、针对上述现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种高模量沥青的制备系统及其制备工艺，以解决现有技术中通过筒内搅拌桨旋转进行混合，筒外加热传递对高模量沥青加热，使得搅拌存在盲区导致搅拌和加热不均匀的问题。

2、为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

3、一种高模量沥青的制备系统；

4、包括：吹气机构、筒体、座架、开闭所述筒体的筒机构、置于所述筒体内的振动机构和设置在筒体侧面的换向机构；其中，所述筒机构设置在所述座架上；所述筒体内加入物料，所述吹气机构产生热气经所述换向机构作用于物料，所述振动机构输出振动作用于物料和热气，所述换向机构改变气体流动方向配合所述振动机构混合物料。

5、进一步的技术方案为，所述筒体边缘形成筒口，所述座架设置在所述筒口位置，所述座架上滑动设置筒板；所述筒板连接所述筒机构。

6、进一步的技术方案为，所述筒机构包括：连接所述筒板的架脚和旋转连接所述座架上的驱动盘；其中，所述架脚滑动设置在所述座架上；所述架脚啮合所述驱动盘。

7、进一步的技术方案为，所述振动机构包括：振动装置、设置在所述筒体上的内杆和并列套设在所述内杆上的外段；其中，所述振动装置振动端连接所述内杆；所述内杆的振动传递至所述外段，各所述外段振动状态存在差异。

8、进一步的技术方案为，所述吹气机构包括：气源设备和排出气柱的管路；其中，所述气源设备的出口连通所述管路的进口；所述管路的出口连通所述筒体内。

9、进一步的技术方案为，所述换向机构包括：换向筒和任一方向转动设置在所述换向筒内的内筒；其中，所述内筒分别连通所述管路和所述筒体内；所述内筒转动至各预设状态，气体流经所述内筒形成相应流动状态的气柱。

10、一种高模量沥青的制备工艺，包括如下步骤：

11、投料步骤：向筒体内依次投入各材料，振动装置作用于内杆，内杆带动外段作用于物料初步混合；

12、加热混合步骤：振动装置作用于内杆，内杆带动外段作用于物料进行混合；管路排出热气进入换向筒，内筒任一方向转动，热气流经内筒形成相应流动状态的气柱，气柱搅动物料；

13、持续加热混合步骤：加大内筒任一方向转动角度，热气流经内筒形成的气柱摆动幅度加大，气柱分别作用于外段和筒体；当气柱作用于外段，气柱打散为若干气泡分散在物料；当气柱作用于筒体，剥落筒体2上附着的物料。

14、排料步骤：振动装置作用于内杆，内杆带动外段作用于物料排出气泡；驱动盘旋转驱动架脚上升，架脚向上移动筒板将筒口打开排出物料。

15、进一步的技术方案为，投料步骤中：物料中各材料比例为：基质沥青、1400-1550份；聚烯烃、78-90份；填料、2-6份；废旧轮胎胶粉、6-16份；聚乙烯石蜡、2-6份；

16、加热混合步骤和持续加热混合步骤中物料加热温度为：160-200℃；物料混合总时间为：3.5-4h。

17、与现有技术相比，本发明的有益技术效果如下：（1）筒体加入物料，吹气机构产生热气经换向机构作用于物料，振动机构输出振动作用于物料和热气；吹气机构形成气柱并通过热气释放热量，通过换向机构改变气柱流动方向对物料进行搅拌，通过振动混合和搅拌混合同时施加作用于物料可以充分混合；气柱流动方向范围加大，气柱接触到振动机构被打散为若干气泡分散在物料，气泡中储存热量完成对物料的分散加热，通过注入物料使得物料膨胀增加流动性，通过振动机构施加的振动完成物料的混合。

18、（2）杆套以预设角度安装在杆座上，相应的将杆板倾斜，保证杆板保留一定作用面宽度的同时，使得杆板具有一定的剪切力，在保证杆板振动混合效果的同时减小阻力避免杆板发生断裂；座槽的分布可以实现杆板倾斜角度的调整，同时套块插入座槽对杆板倾斜角度进行有效限制；杆板的薄段长度越长，杆板的振动幅度越大，通过大幅振动实现物料的流动完成混合；杆板的薄段长度越短，杆板的振动幅度越小，通过高频振动将物料打散，物料之间均匀分散；当内杆上外段薄段在较短范围长度，则相邻内杆上外段薄段在较长范围长度，反之亦然；使得在物料的同一高度上，外段同时实现打散和混合避免物料分层，使得物料可以混合均匀。

19、（3）通过第一台阶和第二台阶对第一杆筒的水平方向位置进行限制，使得第一杆筒可以限制内杆径向的抖动，再通过第二杆筒接触套筒内表面对内杆形成支撑限制，再次限制内杆径向的抖动；通过第一杆筒和第二杆筒对内杆下端形成双重密封，隔绝了物料从内杆和筒体接触位置流出；当套筒内物料积聚后，旋动筒盖将套筒下端打开，就可以清理套筒内物料。

20、（4）管路上依次设置调压阀和控制阀，通过高压、高流速和持续吹气形成气柱；物料具有高粘性的特性，通过向物料内持续吹入高压和高流速的气体才可以形成气柱，才可以通过气柱对物料进行搅拌；第一加热管加热将热量传递至螺旋翅片，气体流经螺旋翅片受热，气体温度上升；第一测温装置安装在气体流出方向，用于检测气体温度，避免气体超出预设温度，避免高温损坏管路上设备；第二测温装置安装在气体流出方向，用于检测气体温度，保证流入物料的气体达到设定的温度；当产生的气柱对物料进行搅拌时，气柱内的温度传递至物料，对物料进行加热；通过换向机构改变气柱的流动状态，避免气柱长时间接触物料的单一位置，实现物料的均匀受热。

21、（5）通过气柱不同流动状态实现对物料的混合，气柱的往复搅拌实现单一方向的物料混合，气柱的绕轴线转动实现大范围的混合；通过外段施加的振动，实现物料的打散和流动混合，通过气柱实现物料不同形式的搅动，使得物料混合均匀；气柱接触到杆板后通过振动将气柱打散为若干气泡，气泡在杆板振动的作用下，分散分布在物料内分散对物料进行加热；物料和气泡在振动的作用下，物料质量重使得气泡逐渐上升流动直至排出物料；气泡上升过程中发生汇合，由于杆板的存在当汇合后的气泡接触到杆板，会被再次打散为若干气泡，使得物料内无法形成较大的气泡，避免物料内局部过热。

1.一种高模量沥青的制备系统，其特征在于，包括：吹气机构（6）、筒体（2）、座架（3）、开闭所述筒体（2）的筒机构（4）、置于所述筒体（2）内的振动机构（5）和设置在筒体（2）侧面的换向机构（8）；其中，所述筒机构（4）设置在所述座架（3）上；所述筒体（2）内加入物料，所述吹气机构（6）产生热气经所述换向机构（8）作用于物料，所述振动机构（5）输出振动作用于物料和热气，所述换向机构（8）改变气体流动方向配合所述振动机构（5）混合物料。

2.如权利要求1所述的高模量沥青的制备系统，其特征在于，所述筒体（2）边缘形成筒口（21），所述座架（3）设置在所述筒口（21）位置，所述座架（3）上滑动设置筒板（22）；所述筒板（22）连接所述筒机构（4）。

3.如权利要求2所述的高模量沥青的制备系统，其特征在于，所述筒机构（4）包括：连接所述筒板（22）的架脚（41）和旋转连接所述座架（3）上的驱动盘（42）；其中，所述架脚（41）滑动设置在所述座架（3）上；所述架脚（41）啮合所述驱动盘（42）。

4.如权利要求2所述的高模量沥青的制备系统，其特征在于，所述振动机构（5）包括：振动装置（53）、设置在所述筒体（2）上的内杆（51）和并列套设在所述内杆（51）上的外段（52）；其中，所述振动装置（53）振动端连接所述内杆（51）；所述内杆（51）的振动传递至所述外段（52），各所述外段（52）振动状态存在差异。

5.如权利要求2所述的高模量沥青的制备系统，其特征在于，所述吹气机构（6）包括：气源设备（63）和排出气柱的管路（62）；其中，所述气源设备（63）的出口连通所述管路（62）的进口；所述管路（62）的出口连通所述筒体（2）内。

6.如权利要求5所述的高模量沥青的制备系统，其特征在于，所述换向机构（8）包括：换向筒（81）和任一方向转动设置在所述换向筒（81）内的内筒（82）；其中，所述内筒（82）分别连通所述管路（62）和所述筒体（2）内；所述内筒（82）转动至各预设状态，气体流经所述内筒（82）形成相应流动状态的气柱。

7.一种高模量沥青的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：

8.如权利要求7所述的高模量沥青的制备工艺，其特征在于，投料步骤中：物料中各材料比例为：基质沥青、1400-1550份；聚烯烃、78-90份；填料、2-6份；废旧轮胎胶粉、6-16份；聚乙烯石蜡、2-6份；