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【摘 要】本文讲述了沥青再生对公路可持续发展与推进循环经济开展的重要意义，以“厂拌热再生技术”研究为依托，系统地论述了厂拌热再生设备实际应用及运行控制过程，对再生利用效果进行了节约成本分析，用工程实例证明了“厂拌热再生技术”是一项成熟的、可以推广应用的技术。
【关键词】公路热再生设备；应用与控制循环；经济节能与环保
Hot mix plant regeneration practical application and operation control device
Liu Li-mei
（Weihai City， Shandong Province Highway Administration Weihai Shandong 264200）
【Abstract】This article describes the importance of the regeneration of the asphalt road to sustainable development and promote the recycling economy carried out in order to "hot mix plant regeneration technology" research-based， systematic exposition of hot mix plant regeneration practical application and operation control process equipment for recycling conducted a cost-effectiveness analysis， with engineering examples proved that the "hot mix plant regeneration technology" is a mature， can promote the use of technology.
【Key words】Highway thermal regeneration equipment；Applications and control loops；Economic energy saving and environmental protection
1. 问题的提出
（1）1988年12月沪嘉高速公路建成通车，结束了我国不通高速公路的历史，自此我国的公路建设一直处于迅猛发展的高潮期，到2008年底全国通车里程373万公里，其中高速公路6.03万公里，居世界第二。随着公路建设的不断发展和完善，我国的公路发展已进入建养并重阶段，早期建设的等级公路逐步进入大中修和升级改造期，每年翻挖、铣刨下来的沥青路面材料（以下简称“旧料”）达上千万吨，如何再生利用这些资源是对推进公路循环经济发展的重大考验。过去由于再生技术和再生设备的限制，旧料的处理一般采用直接废弃或作为路基工程土使用，这样一方面造成环境污染，另一方面造成大量资源浪费，而且大量使用新石料、开采矿石会导致植破坏、水土流失等严重的生态环境问题。而再生技术的推广应用不仅可以降低工程建设成本、节约资源、保护生态环境，而且对公路可持续发展也有极大的长远意义。
（2）自2005年以来，威海市公路局在公路大中修和升级改造过程中，已回收沥青路面材料15万多吨。如何利用这些旧料是摆在我们面前的一个全新课题！为此申报了山东省交通厅科研课题，并成立了课题小组，采用了“厂拌热再生技术”对回收的沥青路面材料进行再生利用研究，目前已完成课题任务，沥青“厂拌热再生技术”已取得成功应用。
2. 设备选型及组成
（1）整套生产线包括破碎筛分联合设备和强制间歇式再生设备。
（2）厂拌热再生沥青混合料拌和设备目前主要有两种类型：一类为连续式双滚筒再生设备，此类设备有内外两个滚筒，内筒旋转，外筒固定，内筒用于烘干新骨料，内外筒之间用于烘干旧料和搅拌混合料。另一类为间歇式再生设备，即在原间歇式拌和设备上，增加一套旧料储料仓、上料输送机和烘干筒设备，用于对旧料的加工处理。从再生沥青混合料的再生效果、质量控制、再生成本等方面考虑，第一类拌和设备效果较好。威海市公路局经过考察，综合考虑，选择了无锡雪桃AMP2000C/PRD1000间歇式沥青热再生搅拌设备；选择的理由是设备购置投入少，性能价格比高，售后服务方便。
图1 破碎筛分生产线流程图
（3）由于回收的沥青路面材料为块状料，因此在再生利用前需经破碎整理，以达到设计的级配要求。设备采用的是上海远通路桥工程机械有限公司生产的“山星牌”破碎筛分联合设备。
3. 此工序的目的是将回收的沥青块料破碎整理，以达到设计级配要求。设备由破碎和筛分两部分组成
3.1 生产工艺流程。
用装载机将旧料倒入大料仓，旧料滑入振动喂料机，由喂料机喂料进入反击破机组进行破碎，破碎后的旧料由皮带输送机送到方孔振动筛进行筛分，筛分成<10mm和10～15mm两种规格的料（由设计级配要求决定），这两种规格的料由两条皮带输送机分别运送到各自堆放场地，大于15mm的旧料由皮带输送机再次送到反击破机进行破碎，破碎后进行二次筛分，如此循环（见图1）。
3.2 实际操作中应注意的事项。
（1）在处理能力方面，应考虑破碎筛分生产线与厂拌热沥青再生设备生产能力的匹配，使生产线的产量满足再生设备的需求；在选择破碎筛分设备时，不仅要考虑破碎设备的生产能力，更要考虑整套生产线的产量，整套生产线的产量要低于破碎设备的产量。
（2）在各个环节应严格把关，保持旧料干净，避免混入杂质。在铲挖前对旧沥青路面要进行清扫，在铲挖时应避免混入路基材料，并清除灌缝胶条。对堆放旧料的场地也要进行清扫并保持干净。在进行破碎时除振动喂料机能将砂土等部分杂质去除外，其它杂质需人工拣除。 （3）整理后的成品料存放量不要过多，存放时间不要过长，料堆不过高，以防结块和材料离析。存放量以保证能及时满足再生设备生产为准，对破碎后的成品料要有防风雨措施。
4. 再生设备生产工艺及控制
4.1 设备组成。
厂拌热再生搅拌设备由两部分组成：一部分为AMP200-C沥青混凝土搅拌设备；另一部分为PRD-1000型旧料加工处理设备。其中AMP2000-C和一般的2000型拌合设备的差别不大；PRD-1000型旧料加工处理设备主要用于旧料加热，它由冷料斗、冷料皮带输送机、加热滚筒、储料仓、计量斗、热料皮带输送机组成。
4.2 生产工艺及控制。
4.2.1 基本生产工艺流程（如图2）。
其流程为对新、旧料分别同时加工处理。一方面旧料由PRD-1000设备加工处理，旧沥青路面回收块料经过破碎、筛分整理（必要时）后形成成品料，进入料场，由装载机上料至旧料冷骨料供应仓，经皮带输送机进入“第二烘干筒”加热，再经过称量进入搅拌器；另一方面新骨料由AMP2000-C设备同时加工处理，新骨料、新沥青、矿粉、再生剂（必要时）也进入搅拌器，经搅拌生产出再生沥青混合料。
4.2.2 生产工艺流程控制（旧料以20%的添加量为例）。
首先AMP部分点火运行，当新骨料加热至150℃左右时，开启PRD系统点火运行，加热旧料，并对新骨料继续加热升温。在正常的情况下，大约10～15分钟后，新骨料温度已升至185±5℃，此时热旧料贮存仓已贮存约一半的热旧料，温度在100±5℃。此时在微机上更改配方，输入20%的旧料数据，开始生产再生沥青混合料。具体程序为：
（1）加再生剂时。
计量加热后的旧料，输送热旧料，在输送热旧料的过程中喷洒再生剂于旧料上，进入搅拌缸。同时放入其它料进入搅拌缸搅拌，沥青延时5秒喷洒，总计每缸拌合周期60秒。
（2）不加再生剂时。
A.计量加热后的旧料，输送热旧料进入搅拌缸。同时，放入其它料进入搅拌缸搅拌，沥青延时5秒喷洒，总计每缸拌合周期60秒。
B.生产再生沥青混合料与生产新沥青混合料（即不添加旧料时）相比，设备产量由160吨/小时降为120吨，每缸拌合周期由45秒延长至60秒，主要原因是旧料前期加热温度太低（100±5℃），达不到生产要求，需要用高温新骨料提升其温度，并使两者达到一致，因而延长了拌合时间所致。
图2 间歇式再生搅拌设备工艺流程示意图
4.2.3 亮点创新。
（1）在再生剂添加装置和添加方式上，我们打破了传统的思路，采取了一种全新的形式。
（2）传统的方法是将再生剂直接加到搅拌缸中，这种方式一是再生剂容易被其它成份占用，直接作用于旧沥青中的再生剂相对减少，再生效果存在很大疑问。二是再生剂与高温新骨料接触对再生剂的闪点要求较高。三是成功应用的参考案例很难查证。
（3）基于以上考虑，我们打破了传统思路，另辟溪径，与厂家一起联合研制了一套再生剂添加装置。再生剂添加流程为：贮罐中的再生剂泵送至过渡罐，经气缸控制自流到计量筒，计量后喷洒于热旧料上，再进入搅拌缸同其它成份一起搅拌。其添加方式是在加热计量后的低温旧料（100℃左右）进入搅拌缸之前，在旧料输送过程中，将再生剂直接喷洒在旧料上。这样做的优点是：再生剂直接渗透到旧料中，能够与旧沥青直接发生作用，被其它成份所占用的再生剂相对较少，再生剂利用充分，旧沥青再生效果好。同时，对再生剂闪点的要求相对较低。通过一段时间的生产应用，经对再生混合料化验和路面检测，各项指标均达到或超过标准要求。
表1 新沥青混合料费用表
5. 节约成本分析
5.1 生产新沥青混合料（即不添加旧料时）与再生沥青混合粒节约成本分析。
设定条件：
（1）设备全年生产量为10万吨沥青混合料。
（2）设备投入为600百万元，按10年折旧，每吨料的折旧费6元。
（3）设备的燃油费、电费、维修费、安装调试费为35元/吨；管理费5元/吨。
5.2 生产每吨新沥青混合料费用（新沥青混合料费用见表1）。
5.3 添加材料费用（见表2）。
5.4 节约成本分析。
5.4.1 当旧料添加比例为30%时：
（1）再生料成本=新料70%×284.40+添加料30%×129.60=237.96元/吨。
（2）每吨沥青混合料节省成本=新料284.40-再生料237.96=46.44元/吨。
（3）节约成本率=46.44/284.40=16.33%。
（4）10万吨可节约资金=46.44元/吨×10万吨=464.40万元。
5.4.2 不同添加比例下成本情况（见表3）。
表2 添加材料费用表
6. 工程实例及应用结论
6.1 工程实例。
自2006年以来，威海市公路局承担的沥青路面工程大部分使用了再生沥青混合料，共完成沥青路面工程63.9公里，使用再生料151975吨，具体工程有：
（1）石烟线城厢至孟家庄段，二级路标准，路线长25.4公里。
（2）成龙线崮山至烟威界工程，路线长33.5公里。
（3）202省道文登段工程，路线长3.57公路。
（4）文登市文昌路工程，路线长4.174公里。
（5）威海机场路工程，路线长2.275公里。
6.2 应用结论。
石烟线城厢至孟家段路面工程交工验收时，经山东省桥梁检测中心检测，路面工程质量得分98.27分；成龙线崮山至烟威界段质量评定得分98分。经实际应用验证和专家评价再生混合料完全能达到并保持各项路用性能指标，这标志着“厂拌热再生”技术在威海市公路局获得全面成功。
【关键词】公路热再生设备；应用与控制循环；经济节能与环保
Hot mix plant regeneration practical application and operation control device
Liu Li-mei
（Weihai City， Shandong Province Highway Administration Weihai Shandong 264200）
【Abstract】This article describes the importance of the regeneration of the asphalt road to sustainable development and promote the recycling economy carried out in order to "hot mix plant regeneration technology" research-based， systematic exposition of hot mix plant regeneration practical application and operation control process equipment for recycling conducted a cost-effectiveness analysis， with engineering examples proved that the "hot mix plant regeneration technology" is a mature， can promote the use of technology.
【Key words】Highway thermal regeneration equipment；Applications and control loops；Economic energy saving and environmental protection
1. 问题的提出
（1）1988年12月沪嘉高速公路建成通车，结束了我国不通高速公路的历史，自此我国的公路建设一直处于迅猛发展的高潮期，到2008年底全国通车里程373万公里，其中高速公路6.03万公里，居世界第二。随着公路建设的不断发展和完善，我国的公路发展已进入建养并重阶段，早期建设的等级公路逐步进入大中修和升级改造期，每年翻挖、铣刨下来的沥青路面材料（以下简称“旧料”）达上千万吨，如何再生利用这些资源是对推进公路循环经济发展的重大考验。过去由于再生技术和再生设备的限制，旧料的处理一般采用直接废弃或作为路基工程土使用，这样一方面造成环境污染，另一方面造成大量资源浪费，而且大量使用新石料、开采矿石会导致植破坏、水土流失等严重的生态环境问题。而再生技术的推广应用不仅可以降低工程建设成本、节约资源、保护生态环境，而且对公路可持续发展也有极大的长远意义。
（2）自2005年以来，威海市公路局在公路大中修和升级改造过程中，已回收沥青路面材料15万多吨。如何利用这些旧料是摆在我们面前的一个全新课题！为此申报了山东省交通厅科研课题，并成立了课题小组，采用了“厂拌热再生技术”对回收的沥青路面材料进行再生利用研究，目前已完成课题任务，沥青“厂拌热再生技术”已取得成功应用。
2. 设备选型及组成
（1）整套生产线包括破碎筛分联合设备和强制间歇式再生设备。
（2）厂拌热再生沥青混合料拌和设备目前主要有两种类型：一类为连续式双滚筒再生设备，此类设备有内外两个滚筒，内筒旋转，外筒固定，内筒用于烘干新骨料，内外筒之间用于烘干旧料和搅拌混合料。另一类为间歇式再生设备，即在原间歇式拌和设备上，增加一套旧料储料仓、上料输送机和烘干筒设备，用于对旧料的加工处理。从再生沥青混合料的再生效果、质量控制、再生成本等方面考虑，第一类拌和设备效果较好。威海市公路局经过考察，综合考虑，选择了无锡雪桃AMP2000C/PRD1000间歇式沥青热再生搅拌设备；选择的理由是设备购置投入少，性能价格比高，售后服务方便。
图1 破碎筛分生产线流程图
（3）由于回收的沥青路面材料为块状料，因此在再生利用前需经破碎整理，以达到设计的级配要求。设备采用的是上海远通路桥工程机械有限公司生产的“山星牌”破碎筛分联合设备。
3. 此工序的目的是将回收的沥青块料破碎整理，以达到设计级配要求。设备由破碎和筛分两部分组成
3.1 生产工艺流程。
用装载机将旧料倒入大料仓，旧料滑入振动喂料机，由喂料机喂料进入反击破机组进行破碎，破碎后的旧料由皮带输送机送到方孔振动筛进行筛分，筛分成<10mm和10～15mm两种规格的料（由设计级配要求决定），这两种规格的料由两条皮带输送机分别运送到各自堆放场地，大于15mm的旧料由皮带输送机再次送到反击破机进行破碎，破碎后进行二次筛分，如此循环（见图1）。
3.2 实际操作中应注意的事项。
（1）在处理能力方面，应考虑破碎筛分生产线与厂拌热沥青再生设备生产能力的匹配，使生产线的产量满足再生设备的需求；在选择破碎筛分设备时，不仅要考虑破碎设备的生产能力，更要考虑整套生产线的产量，整套生产线的产量要低于破碎设备的产量。
（2）在各个环节应严格把关，保持旧料干净，避免混入杂质。在铲挖前对旧沥青路面要进行清扫，在铲挖时应避免混入路基材料，并清除灌缝胶条。对堆放旧料的场地也要进行清扫并保持干净。在进行破碎时除振动喂料机能将砂土等部分杂质去除外，其它杂质需人工拣除。 （3）整理后的成品料存放量不要过多，存放时间不要过长，料堆不过高，以防结块和材料离析。存放量以保证能及时满足再生设备生产为准，对破碎后的成品料要有防风雨措施。
4. 再生设备生产工艺及控制
4.1 设备组成。
厂拌热再生搅拌设备由两部分组成：一部分为AMP200-C沥青混凝土搅拌设备；另一部分为PRD-1000型旧料加工处理设备。其中AMP2000-C和一般的2000型拌合设备的差别不大；PRD-1000型旧料加工处理设备主要用于旧料加热，它由冷料斗、冷料皮带输送机、加热滚筒、储料仓、计量斗、热料皮带输送机组成。
4.2 生产工艺及控制。
4.2.1 基本生产工艺流程（如图2）。
其流程为对新、旧料分别同时加工处理。一方面旧料由PRD-1000设备加工处理，旧沥青路面回收块料经过破碎、筛分整理（必要时）后形成成品料，进入料场，由装载机上料至旧料冷骨料供应仓，经皮带输送机进入“第二烘干筒”加热，再经过称量进入搅拌器；另一方面新骨料由AMP2000-C设备同时加工处理，新骨料、新沥青、矿粉、再生剂（必要时）也进入搅拌器，经搅拌生产出再生沥青混合料。
4.2.2 生产工艺流程控制（旧料以20%的添加量为例）。
首先AMP部分点火运行，当新骨料加热至150℃左右时，开启PRD系统点火运行，加热旧料，并对新骨料继续加热升温。在正常的情况下，大约10～15分钟后，新骨料温度已升至185±5℃，此时热旧料贮存仓已贮存约一半的热旧料，温度在100±5℃。此时在微机上更改配方，输入20%的旧料数据，开始生产再生沥青混合料。具体程序为：
（1）加再生剂时。
计量加热后的旧料，输送热旧料，在输送热旧料的过程中喷洒再生剂于旧料上，进入搅拌缸。同时放入其它料进入搅拌缸搅拌，沥青延时5秒喷洒，总计每缸拌合周期60秒。
（2）不加再生剂时。
A.计量加热后的旧料，输送热旧料进入搅拌缸。同时，放入其它料进入搅拌缸搅拌，沥青延时5秒喷洒，总计每缸拌合周期60秒。
B.生产再生沥青混合料与生产新沥青混合料（即不添加旧料时）相比，设备产量由160吨/小时降为120吨，每缸拌合周期由45秒延长至60秒，主要原因是旧料前期加热温度太低（100±5℃），达不到生产要求，需要用高温新骨料提升其温度，并使两者达到一致，因而延长了拌合时间所致。
图2 间歇式再生搅拌设备工艺流程示意图
4.2.3 亮点创新。
（1）在再生剂添加装置和添加方式上，我们打破了传统的思路，采取了一种全新的形式。
（2）传统的方法是将再生剂直接加到搅拌缸中，这种方式一是再生剂容易被其它成份占用，直接作用于旧沥青中的再生剂相对减少，再生效果存在很大疑问。二是再生剂与高温新骨料接触对再生剂的闪点要求较高。三是成功应用的参考案例很难查证。
（3）基于以上考虑，我们打破了传统思路，另辟溪径，与厂家一起联合研制了一套再生剂添加装置。再生剂添加流程为：贮罐中的再生剂泵送至过渡罐，经气缸控制自流到计量筒，计量后喷洒于热旧料上，再进入搅拌缸同其它成份一起搅拌。其添加方式是在加热计量后的低温旧料（100℃左右）进入搅拌缸之前，在旧料输送过程中，将再生剂直接喷洒在旧料上。这样做的优点是：再生剂直接渗透到旧料中，能够与旧沥青直接发生作用，被其它成份所占用的再生剂相对较少，再生剂利用充分，旧沥青再生效果好。同时，对再生剂闪点的要求相对较低。通过一段时间的生产应用，经对再生混合料化验和路面检测，各项指标均达到或超过标准要求。
表1 新沥青混合料费用表
5. 节约成本分析
5.1 生产新沥青混合料（即不添加旧料时）与再生沥青混合粒节约成本分析。
设定条件：
（1）设备全年生产量为10万吨沥青混合料。
（2）设备投入为600百万元，按10年折旧，每吨料的折旧费6元。
（3）设备的燃油费、电费、维修费、安装调试费为35元/吨；管理费5元/吨。
5.2 生产每吨新沥青混合料费用（新沥青混合料费用见表1）。
5.3 添加材料费用（见表2）。
5.4 节约成本分析。
5.4.1 当旧料添加比例为30%时：
（1）再生料成本=新料70%×284.40+添加料30%×129.60=237.96元/吨。
（2）每吨沥青混合料节省成本=新料284.40-再生料237.96=46.44元/吨。
（3）节约成本率=46.44/284.40=16.33%。
（4）10万吨可节约资金=46.44元/吨×10万吨=464.40万元。
5.4.2 不同添加比例下成本情况（见表3）。
表2 添加材料费用表
6. 工程实例及应用结论
6.1 工程实例。
自2006年以来，威海市公路局承担的沥青路面工程大部分使用了再生沥青混合料，共完成沥青路面工程63.9公里，使用再生料151975吨，具体工程有：
（1）石烟线城厢至孟家庄段，二级路标准，路线长25.4公里。
（2）成龙线崮山至烟威界工程，路线长33.5公里。
（3）202省道文登段工程，路线长3.57公路。
（4）文登市文昌路工程，路线长4.174公里。
（5）威海机场路工程，路线长2.275公里。
6.2 应用结论。
石烟线城厢至孟家段路面工程交工验收时，经山东省桥梁检测中心检测，路面工程质量得分98.27分；成龙线崮山至烟威界段质量评定得分98分。经实际应用验证和专家评价再生混合料完全能达到并保持各项路用性能指标，这标志着“厂拌热再生”技术在威海市公路局获得全面成功。