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                  沥青混合料搅拌设备的发展趋势
                  时间:2012.10.25 字号
                    强制间歇式沥青混合料搅拌设备是我国公路机械化施工的主要配套设备,这是由于我国使用的石料品种较杂,变异性大,再加上沥青拌和设备都是露天作业,材料含水量受天气影响很大,间歇式沥青混合料拌和设备经过材料的初级配、筛分计量等,沥青混合料的质量相对易于控制,所以我国公路适宜采用间歇式沥青拌和设备。

                    从1988年开始建设高速公路以来,我国的公路建设发展很快,至2011年底已建成8.49万公里高速公路,公路总里程已达到近410万公里。随着我国公路建设的快速发展,沥青混合料搅拌设备的需求量增长很快,在高速公路建设的初期,由于国内沥青混合料搅拌设备的技术相对较落后,因而国外的沥青混合料搅拌设备大量进入,可以说在高速公路建设的工地上都能见到它们的身影。在国外先进的沥青混合料搅拌设备进入了我国的同时,也促进了我国沥青混合料搅拌设备技术的提高。随着我国公路建设的快速发展,国产沥青混合料搅拌设备经过多年的努力,在引进、消化、吸收国外技术的基础上,国产沥青混合料搅拌设备快速发展,至今国产沥青混合料搅拌设备已成为我国公路建设和养护的主力。

                    一.国际及我国沥青混合料搅拌设备制造业的概况
                    据有关资料介绍,目前每年全世界沥青混合料的生产量大约为16亿吨,国际沥青混合料搅拌设备的制造企业的总数量(除我国以外)约40多家。经济发达国家如美国等由于公路交通网络已建成,沥青混合料的供应实现商品化,施工单位不必自行配备沥青混合料搅拌设备,因此沥青混合料搅拌设备已形成合理布局,一台沥青混合料搅拌设备设备向周围地区供料,完全形成市场化。因此美国也仅有10家公司生产沥青混合料的搅拌设备及配套部件,而生产沥青混合料搅拌设备整机的仅有5家公司。据不完全的统计在高峰时我国沥青混合料搅拌设备制造企业总数达60多家,目前有一定效益的企业还有20家左右。由于我国沥青混合料搅拌设备市场需求的旺盛,国外强制间歇式沥青混合料搅拌设备的制造企业:AMMANN、MARINI、日工、泰尔托、林泰阁、边宁荷夫等也均在我国内设厂。因此强制间歇式沥青混合料搅拌设备市场竞争的局面已出现,而且竞争将更趋于激烈。在激烈的市场竞争中要取得一定的地位,必须要提高产品的技术水平和质量、做好售后服务工作、产品不断更新并创立名牌,优胜劣汰是市场竞争的必然规律,只有产品质量稳定、售后服务好、信誉高的企业才能在市场竞争中取得成功。

                    国产沥青混合料搅拌设备近几年来技术水平有了很大的提高,但就整体而言,在沥青搅拌设备的产品可靠性与耐久性等方面与发达国家相比仍有一定的差距,因此在有些高速公路工程中仍在选购国外的沥青混合料搅拌设备。

                    二.强制间歇式沥青混合料搅拌的设备机型
                    强制间歇式沥青混合料搅拌设备是以搅拌锅的容量来定义的,国外最大搅拌锅的容量是7000kg,但也仅是一台样机而言,国外多数公司生产的最大搅拌锅容量为4000 kg、5000 kg,6000 kg仅为少数,表1为国外主要几家厂商的强制间歇式沥青混合料搅拌设备生产能力参数表,大容量的搅拌设备适用于商品混合料的供应模式,且大生产能力的沥青混合料搅拌设备大多是连续滚筒式搅拌设备。


                   
                    按我国目前的情况,小标段工程模式如配置大型搅拌设备,则搅拌设备搬移转运较困难,小标段工程模式配置的施工设备必然要搬迁转移频繁。目前国内强制间歇式沥青混合料搅拌设备适宜的配置,施工用的强制间歇式沥青混合料搅拌设备可选3000~5000型,养护用的强制间歇式沥青混合料搅拌设备宜选用3000型以下的机型,更大的强制间歇式沥青混合料搅拌设备不宜过多发展,需要时可用两台设备组合方式解决。

                    三.经济发达国家公路里程、热拌沥青混合料的总量及沥青混合料搅拌设备的保有量。
                    国际上经济发达国家公路早已成网,公路的建设主要是公路的维修及养护,新建的工程相对较少,施工机械主要用于公路的维修、养护与改造。公路的完善促进了施工机械的发展,因此国际上的公路施工机械已发展到了较高的技术水平。表2是主要国家公路、高速公路里程、混合料生产量及沥青搅拌设备拥有量表。经济发达国家的公路施工设备相对处于饱和稳定状态,沥青搅拌设备为公路的维修及养护提供沥青混合料。

                   
                    从上表中可看出:
                   ?、?平均大约1000公里公路配一套沥青搅拌设备;
                   ?、?平均每套沥青搅拌设备每年生产沥青混合料10万吨左右。按此平均值看,有一套2000型沥青搅拌设备即满足要求。

                    沥青搅拌设备的结构型式有强制间歇式和连续滚筒式,国际上不同地区有不同的要求,欧洲、南非、澳大利亚使用的沥青搅拌设备是强制间歇式沥青搅拌设备;美国从1996年开始推广应用连续滚筒式沥青搅拌设备,当时连续滚筒式设备不到1/3,但新增加设备中85%是连续滚筒式设备,大约经过10年时间在美国使用的沥青搅拌设备已基本都是连续滚筒式沥青搅拌设备。

                    四.我国沥青混合料搅拌设备的保有情况
                    我国沥青混合料搅拌设备的保有量缺少精确的统计资料,由于我国的沥青混合料搅拌设备是从上世纪60年后期起步的,早期的沥青搅拌设备是以小型双滚筒及20或25吨滚筒式搅拌设备为主,70年代的产品是500型沥青混合料搅拌设备、80年代后期才引进1000型,因此我国的沥青混合料搅拌设备的保有量中是以小型设备为主(连续滚筒式和双滚筒沥青混合料搅拌设备)。1000型以上强制间歇式沥青混合料搅拌设备至2003年总数也仅有400多套,2005年至2008年的统计数字年产量均达到500~600套左右,2009年的产量略有增长,同时出口量也开始増加,目前国内沥青混合料搅拌设备的生产量(国内销售加出口)每年约1000套左右。依此估算我国1000型以上沥青混合料搅拌设备的保有量约在6000套左右。

                    五.我国沥青混合料搅拌设备的市场趋势
                    ①我国尚处于公路建设快速发展期
                    我国2011年底公路的总里程达到410多万公里,其中高速公路8.49万多公里。按我国公路的发展规划,到2015年,全国高速公路通车里程将超过13万公里,因此高速公路建设的还将快速发展一段时期。自加大公路建设的投资以来,沥青混合料搅拌设备的市场一直处于旺盛期,我国公路的总里程和国外相比,还有很大的发展空间,县乡农村公路建设的投资在增加,公路建设用的设备需求还将继续。因此我国沥青混合料搅拌设备的市场目前仍处于旺盛期。

                   ?、诹で嗷旌狭系墓└绞?br />   目前我国沥青混合料的供给方式是自供料方式,即施工方自备沥青混合料搅拌设备自己供料,这样一来施工方需配备成套机械化施工设备。而国外如美国等则采用沥青混合料商品供给方式,施工方只需配备摊铺机和压路机等设备,按要求购买沥青混合料即可,由于沥青混合料搅拌设备到处都有,就近购买已成为一种方便合理的模式。我国水泥混凝土也已采用商品供给方式,沥青混合料是否也采用这种方式?如采用这种方式,则沥青混合料搅拌设备的保有量肯定会减少,这样一来沥青混合料搅拌设备的利用率也会提高。

                   ?、哿で嗷旌狭辖涟枭璞傅淖艿男枨罅勘亟跎?br />   公路建设发展期内对施工机械的需求量较旺盛,这是近几年来沥青混合料搅拌设备市场好的原因,公路建设一旦进入维修、养护与改造期,施工机械的需求量必将和国外一样处于稳定期,沥青混合料搅拌设备进入稳定饱和期后,设备将按正常使用寿命进行更新换代,沥青混合料搅拌设备的总的需求量必将减少。

                   ?、芘┐骞方ㄉ璧男枨?br />   我国农村公路的发展是今后公路建设的重点,由于农村公路的投资相对小一些,因此小型沥青混合料搅拌设备将有一定的市场。

                   ?、萘で嗷旌狭系脑偕涟枭璞副亟⒄?br />   按国外沥青混合料的生产规律,再生混合料占沥青混合料总量的1/5~1/3,有的国家几乎每套沥青混合料搅拌设备都能进行再生(见表2),随着我国高速公路将进入维修、养护与改造的稳定期,沥青混合料的再生搅拌设备必将大力发展。

                    六.国外沥青混合料搅拌设备技术的发展概况
                    沥青混合料搅拌设备发展至今,其技术上可以说已经达到较完善的程度,沥青混合料搅拌设备的改进和提高都是在部件或局部范围内,随着对产品质量和环保要求的提高,国外已在沥青混合料搅拌设备上提出一些新的概念(或技术),以下作一些概要的介绍:

                    1.沥青混合料的级配与离析
                    沥青路面施工过程中,通常是在摊铺作业时才注意沥青混合料的离析问题,由于沥青混合料的离析会影响到沥青路面的质量,因而出现了沥青混合料的转运料车及再搅拌等技术。为了保证沥青路面的施工质量,国外已将沥青混合料离析的问题提前到沥青混合料搅拌设备的拌制过程中加以控制。
                   ?、?骨料级配检测分析系统
                    在冷骨料供给系统中安装骨料级配检测分析系统,随机取样分析冷骨料的级配情况。骨料级配检测分析系统包括取样器和分析仪,取样器安装在冷骨料的皮带输送系统中,取样器取样时间仅为0.5秒,因而对皮带输送机的工作不产生影响,取样器的取样量一般为9~13 kg,取样分析的结果输送到计算机,经计算机对比分析后再反馈控制相应的机构,以纠正级配的误差。
                   ?、?热骨料储存仓
                    热骨料提升机将热骨料送入振动筛进行筛分,由于筛网面是有一定面积的,热骨料进入筛面后陆续分散,筛分时细粒料先通过筛面,较粗的料陆续扩散通过筛面,这样细料先进入储存仓,然后进入较大的料,最后进入的是最大的料,从而在1号储存仓内形成粗细料分离的现象(图1左),从热骨料储存仓内流出计量的料会有离析现象,为避免此离析现象,国外已采用加挡板引导落料位置以减少离析现象(图1右)。
                   ?、鄢善妨で嗷旌狭献远⊙?br />   为保证沥青混合料的质量,国外在成品料装车区加装成品沥青混合料自动取样分析系统。成品沥青混合料取样系统包括伸缩臂架、取样杆和液压伸缩机构等,取样时将伸缩臂架伸出,再将取样杆插入待取料堆的顶面,并插入一定的深度,可保证取样的准确性。取样分析的结果输送到计算机,经计算机对比分析后再反馈控制相应的机构,以纠正误差。

                  图1热骨料储存仓的离析现象

                    2.环保污染
                   ?、?欧美国家沥青混合料搅拌设备污染排放物的限值
                    沥青路面的铺装过程包括:沥青混合料的拌制、沥青混合料的运输、沥青混合料的摊铺、沥青混合料铺层的碾压。国际上除对沥青混合料搅拌设备的排放污染加以控制外,对整个铺装过程中有害气体的排放均加以控制。对沥青混合料搅拌设备的污染不仅控制粉尘的排放量,对有机和无机物的排放均有限制。欧美国家沥青混合料搅拌设备污染排放物的限值如下表3。


                   
                   ?、?沥青烟气的处理
                    沥青混合料在拌制过程中沥青一般要加热到150℃~180℃,成品沥青混合料的温度通常在140℃~160℃,沥青加热后会挥发出沥青烟气,因此在沥青路面铺装的搅拌、摊铺、碾压过程中均会挥发出沥青烟气,沥青烟气中含有对人体有害的多环芳烃等碳氢化合物,多环芳烃的排放量是随温度的变化而变化的,温度越高排放量增加,2-3环芳烃的挥发温度是140℃~160℃。欧美国家沥青混合料搅拌设备污染排放不仅对除尘器的排放加以控制,还对沥青储罐、成品料装车区、成品料储罐顶部的排放均加以控制处理,使之排放达到要求。图2是沥青储罐和成品料装车区排放控制处理装置图。

                   ?、?温拌沥青
                    经试验证明适当降低沥青混合料的温度能减少沥青烟气的挥发,温拌沥青混合料的加热温度在100℃~140℃之间,因此温拌沥青技术能明显地降低沥青烟气的排放量,而且环保和节能效果明显,欧美地区正在推广应用。

                    3.节能
                    沥青混合料搅拌设备通常是露天作业的,使用的骨料都是露天堆放的,受下雨等影响使骨料的含水量增加,大含水量的骨料必然要增加燃油的消耗。沥青混合料搅拌设备节能最有效的方式是减少骨料的含水量。堆料场建立良好的排水设施、建立遮雨棚等都有很好的效果。最新的专利还提出:可利用沥青混合料搅拌设备排放的余热来预热冷骨料,对固定式搅拌设备是一个很好的建议。

                  图2沥青储罐和成品料装车区排放控制处理装置
                   
                    七.我国沥青混合料搅拌设备的技术状况
                    国产沥青混合料搅拌设备近几年来技术水平有了很大的提高,技术水平也正在向国际先进水平靠近,但就整体而言,在沥青搅拌设备的产品可靠性、耐久性、使用性能和寿命等方面与发达国家相比仍有一定的差距,目前国产沥青混合料搅拌设备已能在高速公路建设中使用,同时不少企业的沥青混合料搅拌设备也开始走出国门,但在总体上国产沥青混合料搅拌设备和国际先进水平仍有一定的差距,国产沥青混合料搅拌设备和国外沥青混合料搅拌设备相比,仍有很大的提升空间。同时一个企业要想在国际市场上占有一席之地,必需要提高其产品的技术水平,并做好售后服务工作,只有产品质量稳定、售后服务好、信誉高的企业才能在市场竞争中取得成功。

                    强制间歇式沥青混合料搅拌设备发展至今,其技术、结构日趋成熟,工艺流程和总体结构均基本已定型,但技术总是在不断前进发展的,国外强制间歇式沥青混合料搅拌设备技术的发展主要体现在各部件的改进和提高,如:

                   ?、?冷给料仓结构更趋于完善;
                    ---梯形出料口,出料阻力小、出料均匀。
                   ?、?皮带输送机防皮带跑偏技术;
                    ---鼓形驱动滚筒,防止皮带跑偏。
                   ?、?干燥滚筒运转的稳定性;
                    ---托轮的自调节机构,保证滚圈和托轮的良好接触。
                   ?、?热储料仓内料离析的防止;
                    ---加挡板使之均匀下料,避免储料离析。
                   ?、?振动筛网堵塞的改进;
                    ---在拌制沥青混合料生产过程中,经常发生石料堵塞筛网的筛孔。
                   ?、?计量技术的改进;
                    ---如并行计量能缩短计量时间等。
                   ?、?污染的控制;
                    ---沥青储罐、成品料装车区、成品料储罐顶部沥青烟气的处理。
                   ?、?节能;
                     ---节能产品的采用、合理的动力配置、新再生设备的研制等。
                    
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