改质沥青生产装置及提升改质沥青中β树脂含量的方法

摘要

本发明属于改质沥青生产技术领域，尤其是涉及改质沥青生产装置，包括反应罐，所述反应罐的上端中间位置开设有通孔，且对应通孔内通过轴承转动套接有转轴，所述转轴的下端固定连接有U形转杆，所述U形转杆的水平部对称开设有两个通孔，且对应通孔内通过轴承转动套接有搅拌杆，所述搅拌杆的杆壁对称固定连接有多个搅拌叶片，所述搅拌杆的上端固定连接有传动齿轮，所述反应罐的内壁顶部固定安设有与两个传动齿轮啮合的环形内齿条，所述反应罐的上端固定安设有用于驱动转轴转动的旋转机构。本发明能够实现蒽油和沥青的快速混合，有效提高甲苯不溶物的含量，有效提高β数值的含量。

说明书

技术领域

本发明属于改质沥青生产技术领域，尤其是涉及改质沥青生产装置及提升改质沥青中β树脂含量的方法。

背景技术

煤焦油沥青是煤焦油蒸馏各种产品后剩余的残留物，占煤焦油的55％。煤焦油沥青主要分为低温沥青、中温沥青和高温沥青，其中中温沥青、高温沥青主要用于电极焦及炭素材料的粘结剂，特别是具有高导电性的高温沥青主要作为大型电解铝生产中高性能预焙炭阳极和超高功率石墨电极的粘结剂使用。

改质沥青既有较好的粘结性能，又能增加制品焙烧后的结焦值,所以用改质沥青作粘结剂生产的炭材料具有较高的密度和机械强度，同时气孔率和电阻率呈下降趋势，炭材料的抗热震性能也相应提高。

沥青中β树脂含量等于甲苯不溶物含量减去喹啉不溶物含量，其产生机理主要由带有2～4个芳环的高分子物质在恒温﹑恒压、一定时间内聚合而成的连续的具有玻璃质特性的连续中间相，而这种玻璃质中间相就是电极中具有导电、充电性能的物质，所以改质沥青中β树脂的高低直接决定石墨电极的导电性，是改质沥青质量最关键的指标。

目前大多通过在沥青中提高甲苯不溶物的含量进行β树脂含量的提升，添加时温度调控在中温状态，添加完成后再提高温度进行热聚合，但添料和控温都通过人工进行，导致生产容易出现偏差，影响生产质量。

为此，我们提出改质沥青生产装置及提升改质沥青中β树脂含量的方法来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供改质沥青生产装置及提升改质沥青中β树脂含量的方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：改质沥青生产装置，包括反应罐，所述反应罐的上端中间位置开设有通孔，且对应通孔内通过轴承转动套接有转轴，所述转轴的下端固定连接有U形转杆，所述U形转杆的水平部对称开设有两个通孔，且对应通孔内通过轴承转动套接有搅拌杆，所述搅拌杆的杆壁对称固定连接有多个搅拌叶片，所述搅拌杆的上端固定连接有传动齿轮，所述反应罐的内壁顶部固定安设有与两个传动齿轮啮合的环形内齿条，所述反应罐的上端固定安设有用于驱动转轴转动的旋转机构；

所述反应罐的上端固定安设有加压盒，所述反应罐的外侧还固定安设有储油筒，所述加压盒的内侧密封套设有活塞板，所述活塞板的上端固定连接有多根受力杆，多根所述受力杆的上端贯穿加压盒的上端，且固定连接有同一个受力板，所述活塞板的上端和加压盒的内壁顶部固定连接有多个分别套设在多根受力杆外的复位弹簧，所述加压盒的下端固定连通有贯穿反应罐内的送油管，所述加压盒的下端侧壁和储油筒之间通过抽吸管连通，所述加压盒的上端固定安设有位于加压盒上端的间隔挤压机构；

所述反应罐的外侧还固定安设有温度调控机构。

在上述的改质沥青生产装置中，所述环形内齿条的外侧固定套接有多个限位环块，所述U形转杆的两端内侧均开设有与限位环块匹配滑接的滑槽。

在上述的改质沥青生产装置中，所述旋转机构包括固定连接在反应罐上端的旋转电机，所述旋转电机的输出端固定连接有主动斜齿轮，所述转轴的上端贯穿反应罐的上端，且固定连接有与主动斜齿轮啮合的从动斜齿轮。

在上述的改质沥青生产装置中，所述间隔挤压机构包括两个对称固定连接在加压盒上端的侧板，两个所述侧板上端之间转动连接有传动轴，所述传动轴的轴壁固定套接有多个挤推凸轮，其中一个所述侧板的外侧固定安设有驱动电机，所述驱动电机的输出端与传动轴的一端固定连接。

在上述的改质沥青生产装置中，所述温度调控机构包括固定连接在反应罐外侧的绝缘壳，所述绝缘壳的内壁一侧固定安设有电阻条，所述绝缘壳的上下相对一侧内壁还转动连接有调节螺杆，所述调节螺杆的杆壁螺纹套接有调节块，所述调节块的一端固定连接有与电阻条接触的导电块，所述绝缘壳的下端还固定安设有调节电机，所述调节电机的上端输出端与调节螺杆的下端固定连接。

在上述的改质沥青生产装置中，所述绝缘壳上下相对一侧内壁还固定连接有限位滑杆，所述调节块的侧壁开设有与限位滑杆滑动套接的滑孔。

在上述的改质沥青生产装置中，所述反应罐的上端还固定连接有罩套在旋转机构外的防护壳。

在上述的改质沥青生产装置中，所述搅拌叶片的表面均匀开设有多个过流孔。

一种改质沥青生产装置的提升改质沥青中β树脂含量的方法，包括如下步骤：

S1.将沥青送入反应罐内，并启动驱动电机，驱动电机通过传动轴带动挤推凸轮转动，使得挤推凸轮的凸出部作用在受力板上，受力板配合受力杆克服复位弹簧的弹力带动活塞板下移，将加压盒内的蒽油配合送油管输送至反应罐内，当挤推凸轮不作用在受力板上时，复位弹簧带动活塞板上移，产生负压抽吸配合抽吸管将储油筒内的蒽油再次输送至加压盒内等待下次输油；

S2.启动旋转电机，旋转电机带动主动斜齿轮转动，通过主动斜齿轮和从动斜齿轮的啮合作用驱动转轴带动U形转杆转动，进而带动两根搅拌杆公转，搅拌杆公转的时候通过传动齿轮和环形内齿条的啮合作用驱动搅拌杆带动搅拌叶片自转，使得沥青与蒽油快速混合在一起，可以提高甲苯不溶物的含量；

S3.在需要对反应温度进行调控时，启动调节电机，调节电机带动调节螺杆转动，通过调节螺杆和调节块的螺纹套接作用与限位滑杆对调节块的限位导向使得导电块在电阻条上移动，对加热电量进行快速调控，能够快速转换反应温度，保证反应质量，有效提高β数值的含量。

与现有技术相比，本发明提供了改质沥青生产装置及提升改质沥青中β树脂含量的方法，具备以下有益效果：

1、该改质沥青生产装置及提升改质沥青中β树脂含量的方法，通过设有的反应罐、转轴、U形转杆、搅拌杆、搅拌叶片、传动齿轮、环形内齿条、加压盒、储油筒、活塞板、受力杆、受力板、复位弹簧、送油管、抽吸管、旋转电机、主动斜齿轮、从动斜齿轮、侧板、传动轴、挤推凸轮、驱动电机，能够实现蒽油和沥青的快速混合，有效提高甲苯不溶物的含量，有效提高β数值的含量。

2、该改质沥青生产装置及提升改质沥青中β树脂含量的方法，通过设有的绝缘壳、电阻条、调节螺杆、调节块、导电块、调节电机、限位滑杆，能够对反应温度快速调控，进行稳定的热聚合反应，提高β数值的含量。

综上所述：本发明能够实现蒽油和沥青的快速混合，有效提高甲苯不溶物的含量，有效提高β数值的含量。

附图说明

图1为本发明提出的改质沥青生产装置的结构示意图；

图2为本发明提出的改质沥青生产装置的环形内齿条和传动齿轮连接的结构示意图；

图3为本发明提出的改质沥青生产装置的温度调控机构部分放大结构示意图；

图4为本发明提出的改质沥青生产装置的加压盒结构示意图。

图中：1、反应罐；2、转轴；3、U形转杆；4、搅拌杆；5、搅拌叶片；6、传动齿轮；7、环形内齿条；8、加压盒；9、储油筒；10、活塞板；11、受力杆；12、受力板；13、复位弹簧；14、送油管；15、抽吸管；16、旋转电机；17、主动斜齿轮；18、从动斜齿轮；19、侧板；20、传动轴；21、挤推凸轮；22、驱动电机；23、绝缘壳；24、电阻条；25、调节螺杆；26、调节块；27、导电块；28、调节电机；29、限位滑杆。

具体实施方式

以下实施例仅处于说明性目的，而不是想要限制本发明的范围。

请参阅图1-4，改质沥青生产装置，包括反应罐1，反应罐1的上端中间位置开设有通孔，且对应通孔内通过轴承转动套接有转轴2，转轴2的下端固定连接有U形转杆3，U形转杆3的水平部对称开设有两个通孔，且对应通孔内通过轴承转动套接有搅拌杆4，搅拌杆4的杆壁对称固定连接有多个搅拌叶片5，搅拌杆4的上端固定连接有传动齿轮6，反应罐1的内壁顶部固定安设有与两个传动齿轮6啮合的环形内齿条7，反应罐1的上端固定安设有用于驱动转轴2转动的旋转机构；

反应罐1的上端固定安设有加压盒8，反应罐1的外侧还固定安设有储油筒9，加压盒8的内侧密封套设有活塞板10，活塞板10的上端固定连接有多根受力杆11，多根受力杆11的上端贯穿加压盒8的上端，且固定连接有同一个受力板12，活塞板10的上端和加压盒8的内壁顶部固定连接有多个分别套设在多根受力杆11外的复位弹簧13，加压盒8的下端固定连通有贯穿反应罐1内的送油管14，加压盒8的下端侧壁和储油筒9之间通过抽吸管15连通，加压盒8的上端固定安设有位于加压盒8上端的间隔挤压机构；

反应罐1的外侧还固定安设有温度调控机构。

环形内齿条7的外侧固定套接有多个限位环块，U形转杆3的两端内侧均开设有与限位环块匹配滑接的滑槽。

旋转机构包括固定连接在反应罐1上端的旋转电机16，旋转电机16的输出端固定连接有主动斜齿轮17，转轴2的上端贯穿反应罐1的上端，且固定连接有与主动斜齿轮17啮合的从动斜齿轮18。

间隔挤压机构包括两个对称固定连接在加压盒8上端的侧板19，两个侧板19上端之间转动连接有传动轴20，传动轴20的轴壁固定套接有多个挤推凸轮21，其中一个侧板19的外侧固定安设有驱动电机22，驱动电机22的输出端与传动轴20的一端固定连接。

温度调控机构包括固定连接在反应罐1外侧的绝缘壳23，绝缘壳23的内壁一侧固定安设有电阻条24，绝缘壳23的上下相对一侧内壁还转动连接有调节螺杆25，调节螺杆25的杆壁螺纹套接有调节块26，调节块26的一端固定连接有与电阻条24接触的导电块27，绝缘壳23的下端还固定安设有调节电机28，调节电机28的上端输出端与调节螺杆25的下端固定连接。

绝缘壳23上下相对一侧内壁还固定连接有限位滑杆29，调节块26的侧壁开设有与限位滑杆29滑动套接的滑孔。

反应罐1的上端还固定连接有罩套在旋转机构外的防护壳。

搅拌叶片5的表面均匀开设有多个过流孔。

现对本发明的操作原理做如下描：将沥青送入反应罐1内，并启动驱动电机22，驱动电机22通过传动轴20带动挤推凸轮21转动，使得挤推凸轮21的凸出部作用在受力板12上，受力板12配合受力杆11克服复位弹簧13的弹力带动活塞板10下移，将加压盒8内的蒽油配合送油管14输送至反应罐1内，当挤推凸轮21不作用在受力板12上时，复位弹簧13带动活塞板10上移，产生负压抽吸配合抽吸管15将储油筒9内的蒽油再次输送至加压盒8内等待下次输油；

启动旋转电机16，旋转电机16带动主动斜齿轮17转动，通过主动斜齿轮17和从动斜齿轮18的啮合作用驱动转轴2带动U形转杆3转动，进而带动两根搅拌杆4公转，搅拌杆4公转的时候通过传动齿轮6和环形内齿条7的啮合作用驱动搅拌杆4带动搅拌叶片5自转，使得沥青与蒽油快速混合在一起，可以提高甲苯不溶物的含量；

在需要对反应温度进行调控时，启动调节电机28，调节电机28带动调节螺杆25转动，通过调节螺杆25和调节块26的螺纹套接作用与限位滑杆29对调节块26的限位导向使得导电块27在电阻条24上移动，对加热电量进行快速调控，能够快速转换反应温度，保证反应质量，有效提高β数值的含量。

以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。