煤沥青十篇

煤沥青篇1

关键词：改性；无烟煤；煤沥青；组分结构

中图分类号：TQ522.65 文献标识码：A

Abstract：The structural compositions and group changes before and after the thermal polymerization modification and the thermal polymerization modification with anthracite were investigated with FTIR spectroscopy. The pyrolysis and polycondensation characteristics of the coaltar pitch before and after the modification were studied with TGDTG. And then， the modified mechanism was discussed by using Gas ChromatographyMass Spectrometer method （GCMS）. The results showed that the aromaticity of the modified coaltar pitch with anthracite modifier increased significantly. Anthracite promoted the polycondensation reaction in the process of heat treatment of the medium temperature coal tar pitch.

Key words：modification；anthracite；coaltar pitch； structure of components

煤沥青为煤焦油蒸馏提取馏分后的残留物，是主要由芳香族碳氢化合物组成的复杂混合物.由于煤沥青的种类不同，这些芳香族碳氢化合物和杂环碳氢化合物的芳构化程度、组成、性质及分子结构各不相同[1].

改性煤沥青广泛应用于高性能炭材料的制备.有关煤沥青改性的研究主要集中在改性煤沥青工艺性能的变化及对炭材料性能的影响[2]，对煤沥青改性前后组织结构的变化及聚合改性机理的相关研究，文献报道较少.为此，本文通过无烟煤对中温煤沥青热聚合改性，研究其改性前后组织结构的变化，以期对制备高性能炭材料提供理论依据.

1实验

1.1原料

中温煤沥青：工业品，上海碳素有限公司生产，其性能指标见表1 ；无烟煤：200目，固定碳含量83%；甲苯、喹啉：分析纯，天津市科密欧化学试剂有限公司生产.

1.2煤沥青改性

将中温煤沥青（CTP）用行星式快速研磨机粉碎至0.1 mm以下，装入三口烧瓶中，以20 ℃/min升温至300 ℃，采用磁力搅拌器以250 r/min进行搅拌，并在300 ℃±20 ℃下保温3 h， 倒出后冷却即得到CTP0.

将CTP用行星式快速研磨机粉碎至0.1 mm以下，添加质量分数为3%的无烟煤，装入三口烧瓶中，以20 ℃/min升温至300 ℃，采用磁力搅拌器以250 r/min进行搅拌，并在300 ℃±20 ℃下保温3 h，倒出后冷却即得到CTP1.

1.3结构分析

1.3.1傅里叶红外光谱分析（FTIR）

仪器型号：日本岛津IRAffinity1.分辨率设为4 cm-1，扫描次数为32，波数范围为4 000～400 cm-1.

1.3.2综合热分析仪（TGDTG）

仪器型号：日本精工EXSTAR SⅡ TGDTA 7300.测定条件为：氮气气氛（氮气流量30 mL/min），升温速率10 ℃/min，最高温度1 000 ℃，测试坩埚为氧化铝坩埚.

1.3.3气质联用分析（GCMS）

仪器型号：日本岛津GCMSQP2010，采取分流进样方式，溶剂二氯甲烷.

2结果与讨论

2.1组分分析

CTP表示中温煤沥青，CTP0表示中温煤沥青经热聚合改性的煤沥青，CTP1表示中温煤沥青中添加无烟煤，经热聚合改性的煤沥青.中温煤沥青改性前后基本参数见表1.

由表1可知，中温煤沥青热聚合改性后，煤沥青固定碳（FC）、甲苯不溶物（TI）、β树脂（TIQS）含量增大，喹啉不溶物（QI）含量小幅增加，挥发组分（Vad）含量降低，SP增大.在相同的热聚合工艺条件下，添加一定量的无烟煤热聚合改性煤沥青的FC，TI，β树脂，QI含量和SP的增加量明显高于热聚合改性的煤沥青，Vad含量基本不变化.

煤沥青经过热聚合处理后，发生脱氢缩聚等一系列反应，其逐步形成相对分子质量大且热力学稳定的稠环芳烃平面状大分子，即部分甲苯可溶（TS）转变为β树脂，部分β树脂转变成为TI，同时，部分TI转变成为QI.因而TI组分、β树脂、QI组分含量升高，从而FC，SP增大，Vad降低.无烟煤表面活性大，热聚合改性过程中，无烟煤成为中温煤沥青热解缩聚反应的成核中心，即芳烃分子以这些微米级炭粒子为核心快速聚合长大.从而加快了中温沥青的热聚合速率和提高了热解缩聚反应程度，相比于热聚合改性煤沥青，无烟煤热聚合改性煤沥青的FC，TI，β树脂、QI含量和SP明显增加.

2.2煤沥青的TGDTG分析

为了研究改性前后煤沥青的热解缩聚特征，对中温煤沥青CTP、热聚合改性煤沥青CTP0、无烟煤改性煤沥青CTP1进行综合热分析[3].图1为热聚合改性前后煤沥青的TGDTG曲线.表2为煤沥青改性前后综合热分析数据分析结果.

由图1和表2可知，无烟煤热聚合改性后的煤沥青CTP1的失重开始温度、失重速率最快温度和失重结束温度明显高于中温煤沥青CTP和热聚合改性煤沥青CTP0；中温煤沥青CTP的失重率为65.28%，热聚合改性煤沥青CTP0失重率为63.30%，无烟煤热聚合改性煤沥青CTP1的失重率为60.51%.

这表明热聚合改性有利于中温煤沥青缩聚反应；而无烟煤提供了大量的热解缩聚反应的成核中心，促进了煤沥青缩聚反应的进行，从而无烟煤热聚合改性后的煤沥青的失重率最小，热稳定性增加.

由图2可知，3种煤沥青的吸收峰基本相似，且煤沥青中存在不同的芳香取代类型. 2 361 cm-1和2 342 cm-1处出现了较强吸收峰，此为二氧化碳反对称伸缩振动吸收谱带.由于FTIR测试外光路是开放的，样品测试结果易受二氧化碳和水汽的影响，使得测得光谱出现不同程度的二氧化碳和水汽吸收峰[4].

3 040 cm-1处有芳香族C-H的伸缩振动峰；2 920 cm-1处有脂肪族C-H的伸缩振动峰；在1 595 cm-1，1 436 cm-1左右处有芳香环骨架C=C伸缩振动峰，一般来说，1 436 cm-1处的伸缩振动峰应该在1 500 cm-1附近出现，这是由于芳香稠环平面分子的超共轭效应使此峰向低波数移动所致[5，6].

在指纹区，875 cm-1处有1，2，3，4，5代芳烃=CH面外弯曲振动峰， 823cm-1处有芳香双取代或三取代面外弯曲振动峰，745cm-1处有芳香单取代面外弯曲振动峰[7].CTP，CTP0，CTP1在745cm-1峰处有明显递增趋势，说明芳香族基团有增加的趋势，改性后煤沥青的缩聚程度增加.

根据芳香族C-H键相对于谱带3 040 cm-1处的积分强度（ICH-芳香），脂肪族C-H键相对于谱带2 920 cm-1处的积分强度（ICH-脂肪），近似计算芳香族氢与脂肪族氢的含量之比，即η=ICH-芳香/ICH-脂肪，可以相对地表示煤沥青的芳香程度，η越大，芳香度越高[8-9].表3列出了煤沥青红外线光谱分析结果.由表3可知，ηCTP1>ηCTP0>ηCTP，说明无烟煤热聚合改性煤沥青的芳香程度大于中温煤沥青和热聚合改性煤沥青.

2.4煤沥青的GCMS分析

TI组分含量相对较高，煤沥青中TI组分对其工艺性能有较大的影响，分析煤沥青改性前后组分的变化，有利于研究煤沥青热聚合改性机理.本实验采用了气相色谱质谱联用分析方法，分析煤沥青改性前后TI组分结构变化[10].图3为煤沥青中TI组分溶于CH2Cl2中成分的GCMS分析图.表4、表5分别为原料煤沥青CTP和无烟煤改性煤沥青CTP1的组分名称及其分子式、峰面积等信息.

由于GCMS定性分析的局限，可以从图中各物质的相对丰度来判断改性前后煤沥青组分的变化[11].

由表4、表5可知，煤沥青经改性处理后，出现了异喹啉、三甲氧基苯甲酸、3，5二氯苯氧基乙腈等，这可能是由于链状小分子脱氢缩聚反应生成；二环类物质如“苯氧基2，2'亚甲基[6（1，1二甲基乙基4甲基]-”出现大幅度减少，这可能是由于苯环上活泼羟基的作用，促使其形成多环类物质；邻苯二甲酸二异辛酯也出现大幅度减少，主要是因为其链状部分发生了缩聚反应；多环类物质如苯并[9，10]菲、苯并[k]荧蒽、二萘嵌苯、苯并[ghi]芘、茚并[1，2，3cd]芘等的相对丰度也有不同程度的增加，这可能是由于“链生成环，环生成多环”的聚合反应造成的.

根据GCMS分析，并结合FTIR分析中煤沥青结构变化，推断其可能聚合改性机理如图4所示.

3结论

1）无烟煤表面活性大，热聚合改性过程中，无烟煤成为中温煤沥青热解缩聚反应的成核中心，即芳烃分子以这些微米级炭粒子为核心快速聚合长大.从而加快了中温煤沥青的热聚合速率和提高了热解缩聚反应程度，相比于热聚合改性煤沥青，无烟煤热聚合改性煤沥青的FC，T，β树脂，QI含量和SP明显增加.

2）无烟煤热聚合改性煤沥青的芳香程度大于中温煤沥青和热聚合改性煤沥青.无烟煤组分促进了中温煤沥青热处理过程中缩聚反应的进行，从而改性后的煤沥青热稳定性增加.

3）GCMS分析表明：煤沥青经改性处理后，链状小分子经脱氢缩聚，形成1环、2环类物质，由于苯环上活泼羟基的作用，又促使其形成多环类物质，因而多环类物质的相对丰度也有不同程度的增加.

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煤沥青篇2

关键词:煤矸石;粗集料;沥青混合料;配合比设计;路用性能

一、概述

煤矸石是煤炭生产中排放的固体废弃物,是我国目前年排放量和累计存量最大的工业废弃物。煤层结构和厚度的变化、采煤方法和选煤工艺不同,对煤矸石的排放量有直接影响,一般占煤产量的10%-20%。每年的排放量相当于当年煤炭产量的10%左右,我国有煤矸石山1500多座,累计堆存煤矸石34亿吨以上,占地20多万亩。按煤矸石的来源可分为掘进矸石和选煤矸石两大类,俗称白矸和黑矸。由于煤矸石来源不同和产出地区的差异,其成分和性质变化很大。北京地区煤矿主要分布于房山和门头沟两区,数量众多,累计排煤矸石5440万吨(排矸率为5.36吨煤排1吨矸石)。已利用矸石240万吨,利用率4.44%,主要用于烧制矸石砖和发电;尚堆积5200万吨矸石,占地1710亩。

这些煤矸石堆积如山,不仅占用了大量土地,破坏自然景观,还对地下水造成严重污染。由于自然降水,使煤矸石中富含的盐类经淋滤、溶解在雨水中渗入到地下,造成矸石山周围的地下水污染。检测表明,经污染的地下水呈现高矿物化度、高硬度,硫酸盐、钠离子等含量升高。同时,煤矸石山溢流水的污染使土壤盐分升高,导致土地盐碱化,使农作物生长发育受到影响,有的因污染严重,无法耕种。大量煤矸石山的存在容易造成空气污染。因煤矸石易于风化,且有机成分容易发生自燃,其温度可达600℃,尤其在高温季节,产生的大量有害气体,使周围地区常常尘雾蒙蒙,造成大气污染。矸石山还容易形成坍塌、滑坡、泥石流等灾害,危及周围居民的生命财产安全。

煤矸石作为建筑材料的应用目前主要在制砖、水泥烧制、水泥混凝土和道路路基领域,煤炭科学研究总院黄爱悦等人对煤矸石水泥混凝土进行了研究,分析了煤矸石混凝土的良好性能,为开拓煤矸石的应用范围积累了经验;长安大学王修山、合肥工业大学王锐和河南大学的袁玉卿等人分析了将煤矸石用于修筑道路路基的可行性,开展了将煤矸石用于不同等级道路路基的应用研究,为煤矸石作为骨料修筑道路路基奠定了理论基础;同时北京交通大学侯江华等人也开展了将煤矸石用于铁路路基的应用研究,为了矿区煤矸石的利用开辟了道路。而将煤矸石用于沥青混合料的应用研究较少,2007年胡达平等人进行了掺入10%煤矸石的沥青混合料AC-25C的生产应用,在北京铺筑了试验路,沈阳大学李伟等人对低等级道路路面所用煤矸石作为粗集料的沥青混合料AC-16进行了试验研究,结果表明不加抗剥落剂或石灰水处理的煤矸石沥青混合料高温、水稳定性指标均很低,难以满足较高等级道路。本文针对煤矸石粗集料针片状颗粒含量大的特点,开展了煤矸石沥青混合料综合性能研究,通过细粒式、中粒式和粗粒式煤矸石混合料的配合比设计,对不同粒径的煤矸石沥青混合料进行了高温稳定度、低温抗裂性和水稳定性的研究,通过控制掺量和改善加工工艺以期将煤矸石用于高等级路面的修筑,扩展煤矸石粗集料的应用领域。

二、煤矸石粗集料性能

煤矸石是随煤层伴生的矿物质,实际上是一种夹在煤层中的脉石,主要由碳质页岩、泥质页岩和砂质页岩等

岩石组成,其中数量最大的是碳质页岩,其次是泥质页岩和砂质页岩,还含有少量的石英、云母等硬质岩石。通过现行《公路沥青路面施工技术规范》对粗集料所要求的性能指标检测表明,煤矸石的压碎值、磨耗值、相对密度、吸水率、含泥量和粘附性等指标均可满足高速一级公路的技术要求,而只是针片状颗粒含量超过了规范的要求值。这也说明,煤矸石粗集料的综合性能是良好的,具体指标如表1所示。

煤矸石的针片状颗粒含量一直是制约其应用的主要因素,2007年胡达平等人所用的煤矸石针片状颗粒含量都在30%,远远超出了规范的要求,所以其煤矸石掺量仅为10%,而随着北京市房山区煤矸石加工基地的建成,煤矸石加工的规模化程度提高,针片状颗粒含量大大降低。

为了提高煤矸石沥青混合料的路用性能,煤矸石作为粗集料的一部分掺配使用成为了主要趋势,北京地区最常用的粗集料为石灰岩,本文所用石灰岩粗集料技术指标如表2所示。

对比煤矸石与石灰岩粗集料的技术指标可见,二者的主要差异在于针片状颗粒含量的不同,石灰岩针片状颗粒明显少于煤矸石,这一点主要是二者岩性组成的差异所致,石灰岩是沉积岩,煤矸石是页岩,岩石纹理有着较

大的差异。

三、煤矸石沥青混合料配合比设计

由于煤矸石粗集料的针片状偏高,不满足规范的要求,为保证混合料的性能,控制煤矸石的掺量,在其他粗集料均采用石灰岩,使混合料的针片状颗粒含量满足规范的要求。为了确保沥青混合料的高温抗车辙能力,同时兼顾低温抗裂性能的需要,根据在以往工程中取得的成功经验,在进行矿料组成设计时宜适当减少公称最大粒径附近的粗集料用量,减少0.6mm以下部分细粉的用量,使中等粒径集料偏多,形成较为平坦的S型级配曲线,并取中等或偏高水平的设计空隙率。

在进行沥青混合料AC-25、AC-20、AC-16、AC-13配合比设计时,考虑到北京地区夏季温度高且高温持续时间长、重载交通较多的情况,选择了粗型(C型)混合料。本文在江苏省交通工程建设局研究成果的基础上,初步提出了工程设计级配范围。

对各级矿料进行了筛分,采用人机对话的方式,确定了矿料配合比。根据确定矿料的配合比,计算出AC-25、AC-20、AC-16、AC-13混合料的针片状颗粒含量均满足现行规范对于混合料针片状颗粒含量小于15%(高等级道路表面层)或18%(高等级道路其他层次)的要求。为了扩大不同粒径煤矸石集料的使用范围,大部分混合料都采用了甲、乙两个材料组成比例,掺配了10mm-20mm和5mm-10mm的煤矸石粗集料,详细组成如表3所示。

煤矸石的掺配使用是基于合成级配中粗集料针片状颗粒含量控制在合理范围内,若石灰岩集料针片状含量越低,在煤矸石性能不变的条件下其掺量可以相对增加,本文将合成混合料中粗集料针片状颗粒含量控制在15%(见表4),这是高等级道路的要求,目的在于将煤矸石粗集料应用在高等级道路的路面工程中。

根据现行规范的要求,确定工程级配范围,变化五个不同的油石比,成型煤矸石沥青混合料试件,测定马歇尔稳定度和流值,测试毛体积相对密度、空隙率、VMA、VFA等物理、体积指标参数,采用现行规范推荐的性能优化方法确定混合料的最佳油石比,相应于最佳油石比的毛体积相对密度、马歇尔试验、体积指标结果如表5所示。由于同一种混合料的甲、乙组成比例基于相同的合成级配曲线,因此,相关性能试验检测只进行甲组成比例的混合料。

由表5可知,四种煤矸石沥青混合料最佳油石比对应的体积指标和Marshall力学性能均能符合现行规范对高等级道路的相关要求,说明控制好合成混合料的针片状颗粒含量,煤矸石沥青混合料同样表现出良好的性能。

四、煤矸石沥青混合料性能

一般认为,沥青混合料的路用性能,应包括高温抗车辙、低温抗裂性能、水稳定性能、施工和易性能等。本文重点研究了煤矸石沥青混合料的高温抗车辙性能、水稳定性能、低温抗裂性能。

(一)高温稳定性

道路沥青及沥青混合料都是粘弹性材料,其性能与加载时间和温度密切相关。在高温条件下,车轮荷载的作用极易造成沥青路面的永久变形,从而影响行车安全、舒适性和路面寿命。因此,在高温时沥青路面应具有足够的强度及抗变形能力。

为研究道路沥青混合料的抗车辙能力,国内外普遍进行各种稳定度试验,尤其是马歇尔试验在我国用得最为普遍。实际上马歇尔试验主要用于沥青混合料的配合比设计和施工质量检验,并不能很好地评价沥青混合料的高温稳定性。根据现行规范JTG F40的要求,采用60℃、0.7Mpa条件的车辙试验得到的动稳定度来评价沥青混合料的高温稳定性。从车辙试验得出的时间-变形曲线,可求得变形曲线的直线发展期的变形速率,通常是求取45min、60min的变形D45、D60,按公式计算动稳定度DS,试验结果如表6所示。

由表6可知,马歇尔稳定度、流值及车辙试验的动稳定度,均满足现行规范JTG F40提出高速公路和一级公路相应的沥青混合料性能要求。但车辙试验的动稳定度接近规范要求极限,适宜用于中轻交通的道路路面结构,不宜用于交通量较大的路面。

(二)水稳定性能

沥青混合料在浸水条件下,会由于沥青与石料的粘附性降低,从而导致其物理力学性能的降低,产生剥离、松散、坑洞等破坏现象,这是路面主要破坏形式之一,尤其是雨季及春融与秋末冬初期,对路面危害十分严重。根据现行规范JTG F40的要求,沥青混合料的水稳定性指标建议采用浸水马歇尔试验残留稳定度和冻融前后的劈裂强度比两个指标来评价。

由表7、表8可知,煤矸石沥青混合料的马歇尔残留稳定度和劈裂强度比,均能满足现行规范JTG F40高速公路和一级公路的技术要求,说明这些煤矸石沥青混合料的水稳定性能良好,在合理的掺配比例下煤矸石沥青混合料水稳定性能够满足高等级道路的使用要求。

(三)低温抗裂性能

沥青混合料在低温条件下会发生开裂,造成路面损害,从而影响行车安全、舒适性和路面寿命。因此,在低温时沥青路面应具有足够变形能力。根据现行规范JTG F40的要求,沥青混合料的抗低温开裂性能建议用-10℃低温弯曲试验的破坏应变指标来评价。通过小梁受荷弯曲,由破坏时的跨中挠度求得沥青混合料的破坏弯拉应变。煤矸石沥青混合料低温弯曲试验结果如表9所示。

由表9可知,这些煤矸石沥青混合料的低温弯曲破坏应变满足现行规范JTG F40的要求,这些煤矸石沥青混合料低温性能良好,说明适当掺入煤矸石粗集料不影响沥青混合料的低温性能。

五、主要结论

煤矸石沥青混合料是矿山废弃物资源化利用的重要措施,本文为粗集料的沥青混合料AC-16进行了试验研究,结果表明不加抗剥落剂或石灰水处理的煤矸石沥青混合料高温、水稳定性指标均很低,难以满足较高等级道路。本文针对从煤矸石粗集料物理力学性能、矿料级配和配合比设计、煤矸石沥青混合料综合路用性能方面系统研究了煤矸石在高等级道路沥青面层应用的可行性,得到如下结论:

第一,煤矸石粗集料虽针片状颗粒含量偏高,但压碎值、磨耗值等物理力学性能均十分优异,合理控制针片状颗粒含量可以发挥煤矸石粗集料的良好性能。

第二,煤矸石混合料级配设计关键是控制好合成矿质混合料中粗集料的针片状颗粒含量,掺配比例的大小受被掺粗集料针片状颗粒含量影响,被掺粗集料性能越好,掺配比例越大。

第三,掺20%左右煤矸石的石灰岩沥青混合料高温抗车辙能力、低温弯曲极限应变和水稳定性均可满足现行规范的相关技术要求,可以在高等级道路沥青面层中应用,具体层位视交通荷载情况而定。

第四,在我国建设“资源节约型、环境友好型”社会的背景下,将煤矸石用于修筑各等级道路沥青面层具有重要的现实意义,可以变废为宝,目前煤矸石沥青混合料已成功应用于北京长安街道路大修工程中,社会效益明显。

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煤沥青篇3

关键词：高渗透；沥青；施工

引言：

透层油常用于沥青路面施工基层顶面，其作用是使沥青面层与非沥青类材料基层结合良好，其材料一般是乳化沥青、煤沥青、液体沥青等等。然而，在目前高速公路建设中，常采用半刚性基层沥青路面，相当致密采用，一般采用煤油稀释沥青，因为乳化沥青难以渗透进入半刚性基层内部，而煤沥青毒性较大，因而在以往湖南高速公路沥青面层施工主要采用煤油稀释沥青作为透层材料。随着高速公路建设对质量要求越来越高，而煤油稀释沥青透层施工时煤油易挥发对环境有影响，同时煤油的造价较高，往往在目前用于高速公路沥青路面透层的煤油稀释沥青中，煤油含量很低，导致渗透效果不理想。基于此，在娄新高速公路建设中采用高渗透乳化沥青替代煤油稀释沥青作为高速公路透层材料，取得了较好的效果。

1.高渗透性乳化沥青主要特点

透层是为了使沥青面层与非沥青材料基层结合良好，在基层上浇洒煤沥青、液体沥青或乳化沥青而形成的透入基层表面的薄层。其主要作用如下：透入基层表面孔隙，增强了基层和沥青面层间的粘结；有助于结合基层表面集料中的细料；在完成基层的铺装后，适时喷洒透层油还可以减少基层的养生费用，提高养生质量；经过透层油渗透成型以后的基层表面的开口空隙被填充，从而得到一个渗透深度上的防水层。

高渗透性乳化沥青性能与煤油稀释沥青接近或相当，对水泥稳定基层有效。安全性高：高渗透乳化沥青为水溶液乳化沥青，不必担心防火防爆安全问题。 环保性好：有害挥发物少，比柴油、煤沥青或苯等性能类似的渗透材料对人身和环境的伤害大大降低。不粘车轮：如果使用得当，不会产生粘轮造成的油膜破坏。无需撒石屑：采用高渗透乳化沥青施工中不用撒布石屑，这样可省工省时。

根据《公路沥青路面施工技术规范》（ JTG F40 ―2004） 中要求，透层施工可采用液体沥青、乳化沥青和煤沥青，常用的为乳化沥青和液体沥青。因煤沥青有毒一般不采用，煤油稀释沥青属于液体沥青已经采用，施工质量效果也不甚理想，而且，造价较高。而采用普通乳化沥青，对于粒料基层渗透效果很好，但对于致密的半刚性基层，其效果较差，难以透下去。高渗透乳化沥青透层材料无现成的成品材料，由娄新高速公路路面第十二合同段项目部自己加工制作，其主要成份是： 沥青、水、乳化剂、渗透剂。其高渗透特点来自于其渗透剂。渗透剂的全称是脂肪醇聚氧乙烯醚，属非离子表面活性剂，也是具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列，并能使表面张力显著下降的物质。

2.高渗透性乳化沥青施工工艺

（1）基层表面彻底清扫。高渗透沥青虽然有一定的“越尘“能力，但高质量的清扫对保证渗透质量和未来的层间联结是非常重要的。必须在洒布前，将养生覆盖物彻底清除后、 清扫干净。

（2）洒水湿润。用洒水车在基层表面少量洒水润湿表面，并待表面稍湿后浇洒透层沥青。

（3）喷洒透层沥青。采用沥青洒布车分幅喷洒，下一个车道与前一个车道原则上不重叠或少重叠，但不能露白，露白处需用人工喷洒设备补洒。沥青洒布后应不能流淌，并不能在表面形成油膜。

（4）洒布量。根据施工工艺的差别决定，透层施工后，有后续封层施工时，宜使用0.6 C 0.8kg/平米，具体考虑基层表面的纹理和基层的养生时间而定；透层施工后无后续封层，直接摊铺沥青面层的，宜使用1.0 C 1.2kg/平米，具体考虑基层表面的纹理和基层的养生时间而定。

（5）施工后的维护。封闭交通7d以上，以保证渗透效果。特殊情况，至少封闭交通72h以上。

3.高渗透性乳化沥青施工注意事项

（1）注意影响高渗透性乳化沥青渗透效果的因素。基层的级配。粉料含量越高，渗透深度越小，二灰基层的渗透效果不良。基层的养生龄期。养生龄期越短，渗透效果越好。施工后几天内的气温。气温高，有利于渗透的速度加快。

（2）不得撒布石屑。采用高渗透性乳化沥青不用撒布石屑，否则“适得其反”。石屑所起的主要作用是隔离油膜与车轮使其不产生粘连。而高渗透乳化沥青向上的作用原理是向上“反渗透”，撒布石屑后不但不能隔离油膜与车轮反而会影响正常渗透，撒布石屑后摊铺前要清除，费时又费力，所以不能撒布石屑。

（3）其他沥青材料的封层施工时间。必须等高渗透性乳化沥青施工的透层油充分渗透后才能施工下一层沥青材料（封层或其他沥青工艺），否则会影响其渗透。这是由于高渗透性乳化沥青的有效渗透成份向上层沥青材料转移，高渗透乳化沥青的组份稀释，使得渗透效果受影响。

（4）高渗透乳化沥青施工需要注意要在基层新鲜成型时尽快施工，其原因在于：河阳可以省去洒水养生工艺，不仅可以降低施工的费用，而且还不会对基层强度造成不利影响。经过大量的施工经验，对乳化沥青进行封闭养护是不会对基层强度产生不良影响的，而且有助于减轻节省基层表面的清扫工作。此外，渗透速度较快，渗透深度较大基层的养生龄期超过2星期时，对渗透速度影响较大，需要较长的时间（较致密的基层级配，要5天才达到理想深度）。

（5）洒布设备与作业。采用沥青洒布车进行喷洒，洒布速度和洒布量要保持稳定。洒布设备的有关仪表在使用前进行校验。洒布作业宜在温度稳定上升时进行，有雾、风大或下雨时不得施工。

（6）安全工作。施工时要做好车辆的管理工作，注意交通安全；做好防中毒事故的预防工作；渗透剂具有可燃性，一定要注意防火安全。

（7）材料。 所有使用材料除满足标准、规范和设计要求外，还必须在规定的温度范围内储存、运输和洒布，不得受杂质污染。

（8）检测验收。洒布均匀，洒布量满足要求；无漏洒或滴漏油集中现象，无粘起、脱落且不能被尘土、泥沙等污染物污染；渗透深度不小于5mm；透层油的洒布不得造成其他构造物或构件的污染。

4.结论：

总而言之，采用高渗透乳化沥青替代煤油稀释沥青作为透层施工材料，无论是从环保、经济上，还是质量上，都体现出了较大优势。济乐高速公路路面三标段整个项目采用高渗透乳化沥青进行透层施工后，透层的撒布效果明显改善。

参考文献：

[1]JTG F40 ―2004，公路沥青路面施工技术规范[S].

[2]马志刚，弥海晨，徐鹏，刘洪辉.新型HTC―08型透层油路用性能对比试验研究[J].公路工程.2012（02）

[3]丰海燕.改性乳化沥青稀浆封层在桥面防水层中的应用[J].交通世界（建养.机械）. 2012（05）

煤沥青篇4

一、管道涂装方案简介

根据提供的图纸技术要求，外防腐层选用特加强级环氧煤沥青防腐方案，内部防腐采用涂料防腐方案。

管道防腐层施工可以分为钢管的车间涂装和现场涂装。钢管、弯头和其他管件的涂装一般在车间（包括临时工场）内进行，管道焊接部位的涂装、则是在现场进行。

车间防腐涂装具有机械化程度高、生产效率大、防腐质量易于控制等优势，可以在最佳条件下完成各种防腐层的涂装，同时，劳动卫生条件和环境保护也便于控制。

现场涂装受到现场条件的很多局限，一般采用液体涂料、带状防腐材料和热缩材料进行现场补口、现场管道涂装。

二、外防腐层特加强级环氧煤沥青防腐方案

1、技术标准及指标

环氧煤沥青涂料指标需满足SY/T 0447-1996《埋地钢质管道环氧煤沥青防腐层技术标准》。

（1）材料性能指标

环氧煤沥青防腐层材料包括底漆、面漆和玻璃布。

环氧煤沥青防腐层加厚用玻璃布宜采用经纬度为（10×10）/cm2、厚度为0.10～0.12mm、中碱或低碱（含碱量不超过12%），无捻、平纹、两边封边、带芯轴的玻璃布卷。

2、防腐施工

钢管外壁要求采用聚乙烯粘胶带特加强级防腐，除锈后刷环氧煤沥青底漆一层+环氧煤沥青面漆一层+缠绕玻璃丝布（搭接25mm）+环氧煤沥青面漆一层+缠绕玻璃丝布（搭接25mm）+环氧煤沥青面漆一层+缠绕玻璃丝布（搭接25mm）+环氧煤沥青面漆一层+缠绕玻璃丝布（搭接25mm）+环氧煤沥青面漆一层+聚乙烯粘胶带,达到“四布六油”。

煤沥青篇5

关键词：煤焦油　加工技术　深加工　初馏

一、引言

众所周知，我国的煤炭资源储量极其丰富，是世界的煤炭生产和消费大国；由于我国具有如此丰富的煤炭资源，因而我国每年的焦炭生产量及煤焦油资源储量和生产量也都相当大；煤焦油这种自然资源，不仅是一种极其宝贵的化工原料，而且也是一种极其宝贵的化工材料；近年来，随着我国煤焦油加工工业的不断发展及市场对各种化工产品需求量的不断扩大，更是促进了我国相关部门日益重视对煤焦油进行加工利用，特别是对煤焦油的深层次加工利用；也正是在这种经济市场杠杆的带动下，把原本一直以来都无法完成的对煤焦油进行“集中加工”，现在正一步一步地把它转变为现实。这就为我国长期以来都处于一个比较落后状态的煤焦油加工技术提供了一个极其有利的发展契机，这对于加快我国各项经济的发展、提高我国人民的生活水平都具有极其重要的意义。以下就基于煤焦油具有极其复杂的组成成分考虑，从煤焦油的初馏等三个方面来对煤焦油的加工技术进行较为深入的探讨和研究。

二、关于煤焦油加工技术探讨之一——煤焦油的初馏

煤焦油的加工主体就是煤焦油的初馏，对煤焦油加工技术先进程度与否进行有效衡量的一个重要标志就是有关蒸馏的装置水平。其中对焦油进行蒸馏，主要要达到以下三大目的：第一，在加热条件下，把可蒸馏组分与不可蒸馏的残渣分开；第二，根据沸点高低，被可蒸馏组分切割成相应的馏分，以把重要组成进行聚集，为加工利用做好充分准备；第三，在比水的沸点略高条件下进行脱水。

1.关于蒸馏塔设置的一塔式与多塔式的比较

有关一塔式、多塔式等，这是从蒸馏塔设置这个角度来进行分类。当前很多国家在进行焦油加工时，这几种蒸馏塔设置均有；而我国在进行焦油加工时主要还是以一塔式为主；其中把常减压与多塔式结合起来进行焦油加工，这是当前比较先进的焦油加工技术。

2.我国煤焦油初馏技术的现状及展望

一塔式蒸馏塔这种设置。这是我国现阶段采用的一种蒸馏塔设置，应用这种蒸馏法进行工业萘的生产，因对有关含萘量的要求不是很高，因此这种蒸馏方法与我国实际情况更能符合；但有关焦油蒸馏的要求，它还是无法全部满足；诸如沥青软化点比较低、馏分油收率低于沥青生产率等；因此，为更好解决这个问题，要把常压塔和减压塔一起进行设置，并使常压塔的脱水先行完成，把这三油（轻油、酚油、萘油）进行切取；再把甲基萘油、茐油、洗油从加压塔内进行切取等等。至于其中的组合如何更进一步进行优化，还要做更深入的研究和探讨。

三、关于煤焦油加工技术探讨之二——沥青的加工及利用

沥青是一种共熔非均相的混合物，其主要构成是三环以上的芳香族化合物，此外还有与炭黑相类似的少量高分子物质，对其进一步分级只能用萃取，而无法应用蒸馏；

把煤焦油沥青与石油沥青及石油渣油，煤焦油具有如下独特的特点：第一，具有更高的碳含量，高C/H比；第二，芳香性高度，而在溶剂中其溶解度不高；第三，高软化点，不具韧性；第四，高焦化残值；由此可见煤焦油沥青是完全不同于石油沥青的物料。

因此必须十分重视精制沥青和改质沥青这项技术的研究和推广，当前有关沥青的精制和改质主要有以下这两项：第一，超临界抽提技术；这项技术最先来源于美国Lummus公司，该公司在对残渣中的右和沥青烯进行抽取时，是以甲苯一类溶剂来实现的；此外，我国山西煤化所在把沥青中的杂质、QI等进行排除时，也曾经利用这种类似方法来把中间相沥青原料成功地进行制取，而且也取得了很大的进展；由于对沥青的精制并不容易，但精制沥青却又是如此的重要，若能把这项技术进行根本性突破，将带来不可估量的经济效益，因此这项技术在未来的应用前景将是极其广阔的。当前多数国家是以这种方式来进行抽取的：在超临界条件下以普通中温沥青、煤焦油（包括拔头后煤焦油）作为原料来进行抽取，在此基础上在实施于分离和加压改质，就可把不同等级的优质沥青制取出来。第二，高速离心过滤脱渣；这种技术正处于大力推广之中，若能提高分离效果，则对于沥青的精制将是极其有利的。

四、关于煤焦油加工技术探讨之三——煤焦油产品的深加工

1.粗苯加氢精制的发展。粗苯这种资源极其珍贵

近年来虽然我国大力发展了石油化工催化重整及催化裂化，大大增加了BTX产量，但仍无法满足市场的需求。有关苯的缺口，在BTX中是最大的，而苯最主要就是来源于粗苯的精制。当前我国仅有一少部分粗苯加氢装置，今后应增大规模，进行集中加工生产出合成级苯。

2.洗油的利用

洗油中有很多重要化合物集中在一起，诸如茐、甲基萘、氧茐等，此外，还含有喹啉、联苯及吲哚等；应用焦炉煤气来吸苯就要有洗油的参与，而当前存在着比较低的洗油化学利用程度；因此在今后要着重解决好这几件事：第一，以油来替代煤气吸苯；第二，综合考虑洗油中所含重要化合物的分离精制；第三，重视开发有机合成企业的下游产品。此外，为2，6—萘二甲酸的制取能有充足的原料，有关甲基萘和萘的烷基化也要引起足够重视。

五、结束语

总之，对煤焦油进行加工，一定要结合本国具体国情及市场的需求状况来进行实施，这样才有可能建立起最适合本国的煤焦油加工模式，这对于充分探讨及深入研究煤焦油加工技术、以充分发挥出煤焦油巨大的效益都具有很大的现实意义。

参考文献

[1]周惠兴.煤焦油加工方向的探讨.[J].辽宁化工.2008.05.

[2]高建业.对煤焦油集中加工的几点看法.[J].河北冶金.2009.08.

煤沥青篇6

关键词：道路工程；改性沥青；煤矸石

随着国民经济的发展，交通量日益增大,大型车辆，重载、超载车辆比例逐步增加，对路面的要求越来越高。由于沥青材料自身性能的缺陷，导致路面的早期损坏严重，主要表现在：夏季沥青路面在重载车的作用下形成车辙、拥包等永久变形；冬季低温开裂及路面的半刚性基层开裂的反射裂缝；超载车增加碾压形成的疲劳开裂等。而改性沥青可以提高路面的高温抗车辙、低温抗开裂、抗水稳定、抗老化和行车舒适性能，为此，其用量增长迅速。实际使用证明，该沥青性能稳定，使用效果较好，具有较好的使用前景。

近年来，道路工程建设中, 特别是在一些重点项目中，出现了SEAM( 沥青混合料改性剂) 、SMA( 沥青玛蹄脂碎石混合料) 、EPS( 聚苯乙烯泡沫板) 、LSM( 大碎石沥青混合料)等新材料，如果不及时了解和掌握这些新材料的性能和应用情况，就无法对工程质量进行控制。

1、 改性沥青

沥青由多种化学成分的烃类组成,结构复杂,用于路面结构中，与各种矿物材料结合成具有一定强度的整体。在使用过程中要求沥青混合料具有以下性能：有足够的力学强度；有一定的弹性和塑性变形能力;与骨料有很好的粘附性；有较好的减震性。

首先是粘结性要求。粘结性是沥青材料在外力的作用下，沥青粒子相互产生位移抵抗变形的能力。沥青的粘结性一般用粘度来表示，针入度和软化点也是评价沥青材料粘结能力及温度稳定性的指标。其次是感温性要求。由于不同沥青化学组成和胶体结构不同，因此对温度的敏感性差异较大。沥青路面表层在一个较大的温度范围内(约-30～70℃) 承受荷载及环境变化。

所以仅某一温度下的粘结力，并不能表征沥青材料的工作性质，而需要在一定温度范围内考察沥青的性质。通常沥青的感温性能是采用粘度随温度变化的关系(粘温特性)，或针入度随温度变化的特性(针入度指数PI) 来判断。另外，延度也是一个重要的通用工程指标，它表示沥青在一定温度下断裂前的扩展和伸长的能力。延度试验的结果常常被用来预测该种沥青的使用性能。

目前中国改性沥青大多为沥青混合料拌合现场改性，贮存稳定性差，而加入稳定剂的欢喜岭改性沥青稳定性非常好，其离析实验的软化点差小于110℃，可以长期贮存和长距离运输。

2、SEAM的发展及其在实际中的应用

SEAM是一种新型的沥青混合料改性剂，是在硫磺里面添加烟雾抑制剂和增塑剂制成的半球状颗粒，主要成分为硫磺。SEAM是经过特别处理的石油炼制副产品，经济易得。在沥青混合料拌和过程中，将其直接加入拌和仓可取代一定比例的沥青，按常规方法拌和后形成SEAM沥青混合料能同时达到对沥青混合料进行改性的目的，从而提高沥青混合料的路用性能。

早在20世纪初，人们就知道硫磺具有提高沥青质量的特性，沥青混合料中加入硫磺能够改善混合料的物理结构和力学性能，因此：硫磺改性沥青在美国、加拿大、北美及一些温差较大、重载较多的地区得到了广泛应用。2000 年我国开始引入SEAM 沥青混合料，并于2002年在天津成功铺筑了试验路―津沽公路、津榆公路。从2002至2005 年期间，在天津、黑龙江、内蒙古、云南等地修筑了一定量的小型试验段，且大都取得了较好的应用效果，但SEAM 沥青混合料在我国的研究与应用仅属于初步探索阶段。

3、SMA 在道路工程中的应用

沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)是由沥青、纤维稳定剂、矿粉及少量的细集料和沥青玛蹄脂填充间断级配的粗集料骨架空隙而组成的沥青混合料，这种热拌热铺的间断级配骨架型密实沥青混合料由大比例粗集料构成坚固的骨架结构，并由丰富的沥青玛蹄脂填充骨架进行稳定。它是德国在浇筑式沥青混凝土的基础上为解决车辙问题而发展起来的新型材料，以其优良的抗车辙性能和抗滑性能而闻名于世。

SMA 在国外已经有30 多年的应用历史。炎热夏季，发现许多密级配沥青混凝土路面出现了严重的车辙变形，唯有铺筑SMA 的路面几乎没有车辙变形。从此在欧洲很多国家开始将SMA 用于承受重交通荷载及高轮胎压力的道路和机场道面。

1992年，我国从奥地利引进“Novop halt”沥青技术，并于1993 年首次在广佛高速公路和首都机场高速公路上用SMA 铺筑5cm厚上面层，经过长时间检验，路面状况良好。以后，又在厦门机场跑道、八达岭高速公路、保宁通公路等使用SMA 铺筑路面。至1998年，全国用SMA 铺筑的路面累计已达上千公里。目前，交通部在全国组织了SMA 技术推广工作，并已将SMA 路面的技术列入规范。

4、LSM的应用

大碎石沥青混合料(LSM)是一种新型的沥青混合料，通常由较大粒径(25mm～62mm)的单粒径集料和一定量的细集料组成。由于大碎石沥青混合料(LSM)路面的整体稳定性好，能够承受重交通条件下荷载的作用并在高温稳定性等方面表现出良好的特性，因此得到许多发达国家道路工作者的重视。

作为柔性基层的沥青大碎石混合料属于散体结构，不传递拉应力和拉应变且柔性基层总处于三向受压的受力状态，这种受力特点使其能充分吸收下层裂缝释放的应变能，从而达到防裂效果。在半刚性基层和沥青面层之间加入柔性基层时， 柔性基层的隔离作用大大改善了半刚性基层的温、湿度变化，从而减轻半刚性基层的温缩和干缩现象。

大碎石沥青混合料基层作为一类柔性结构层，具有很好的抗疲劳性能及低温抗裂性、良好的抗车辙能力、较好的抗水损害能力和良好的路用性能，有效解决基层裂缝以及由此引起的相关病害问题。

5、煤矸石作为道路基层材料

随着公路事业的发展，交通量的快速猛增，要求公路路面等级提高的同时，路基、路面的工程质量是公路施工企业不容忽视的问题。若要保证路基、路面质量，其材料选择和施工质量控制是关键性的环节。而且，近年来人们对环境保护意识日益加强，关于各种工业废渣的利用问题也越来越引起重视，所以将工业废渣应用于公路工程已是业内工程技术人员研究的重要课题。在各种工业废渣中，煤矸石产量较大，性能适于用作公路路基、路面基层材料，这样为煤矸石的再次利用找到了一条合适的途径。

煤矸石颗粒之间的嵌挤作用和结合料的粘结作用，产生一定的初期强度；煤矸石中的活性物质能与水泥、粉煤灰等的水化产物发生二次反应，提高煤矸石的后期强度。水泥稳定煤矸石抗压和抗拉强度最高，石灰和粉煤灰稳定煤矸石强度次之，石灰稳定煤矸石强度最低；而且各种煤矸石混合料的强度均随龄期而增大。煤矸石的应用，特别是在道路工程中的应用，具有较大的经济效益和较高的推广价值。煤矸石在用作路基或道路基层材料时，还存在一些问题，有待于进一步深化研究。

参考文献：

[1] 王春明,郑志超,李平. SEAM 沥青混合料与普通沥青混合料路用性能分析[J].北京建筑工程学院学报, 2007, 23, (4).

[2]韩俊超. SMA 路面应用的若干技术问题[J]. 安徽建筑,2007, (6).

[3]张卫兵.聚苯乙烯泡沫( EPS)的特性及其在道路工程中的应用[J].公路, 2004

煤沥青篇7

【关键词】炭素；沥青烟；苯并[α]芘；炉内焚烧；治理

1 前言

预焙阳极炭块生产焙烧产生的烟气中，最不易处理及对环境危害最大的是沥青烟气；沥青烟气是沥青、石油、煤炭等原料在高温焙烧下，逸散到环境空气中的一种烟雾状物质。这些原料在650～900℃温度下及氧气供应不足而未能深度氧化时最容易产生沥青烟[。沥青成分复杂，且不同的沥青之间成分差别很大，因而各种沥青烟的成分也相当复杂且存在差别。总体上沥青烟组成与沥青相近，是一种含有大量多环芳烃P（AH）以及少量氧、硫、氮的杂环混合物，通常以气溶胶形式存在，其粒径多在0.1-1.0μm之间。将沥青烟样品进行色质联机分析，共检出196种主要有机污染物，其中含量较高的能被确认的共有81种，主要是多环芳烃 。

2 沥青烟气净化方法

沥青烟气的净化方法主要有干法和湿法两种，干法净化流程相对于湿法流程来说大为简化，设备较少，占地面积小，不会对环境带来二次污染问题，整个净化过程投资少，运行费用低、操作及维修保养容易等优点。目前正在研究或得以应用的净化方法主要有以下四种类型，即焚烧法、电捕法、吸收法和吸附法，而前三种方法主要是针对浓度较高的沥青烟。

3 几种治理方法对比

目前从净化效果看，湿式、粉料吸附及袋式除尘的组合工艺较理想，烟气中各主要污染物排放指标均达到国家排放标准要求，但运行费用较高；如能采用已获得国家专利的“炉内焚烧法”新技术，不仅其净化效果相同于吸附袋式法，又没有二次污染，且运行费用较吸附袋式法等其他几种处理方法大为降低，便于企业推广应用；“炉内烟气焚烧法”与其他治理方法的对比见表1。

4 炉内烟气焚烧法净化工艺

炉内焚烧法不同于普通的焚烧法，炉内焚烧法是采用煤气作燃料，通过加热燃料燃烧，提高焙烧的温度由常温加热至1200℃左右，同时保持炉内烟气中含氧比在6%以上及烟气停留时间大于2S，可将所有的有机物燃尽，即使生阳极碳块经过焙烧逸出的沥青烟及少量苯并[α]芘在炉内进行充分焚烧，由于焚烧的沥青烟又产生大量的热能，可提高焙烧炉的炉温，焙烧每吨阳极耗煤降至250～300 kg，节约了燃料，同时降低了SO2和烟尘的产生量。因此，既节约了燃料，又降低了沥青烟和烟尘等污染物的排放。净化方法为将碳阳极焙烧产生的沥青烟控制在炉内需要加快升温速度的区域火道中燃烧。可以在加热炉室的低温区和挥发物大量排出区之间的火道上，增加一个小型燃烧架和助燃器向火道提供火源和适量空气。用本发明的方法治理沥青烟，从废气中捕集焦油效率达98%以上，排空废气中含沥青量大大小于国家规定标准50mg/m3。而且由于充分利用了废气燃烧的热量，满足了低温碳块软化阶段快速提温的要求，对阳极的产量和质量及其他生产技术指标起到明显的促进作用。该技术特点是在生阳极焙烧过程中产生的沥青挥发分利用其理化成分与焙烧烟道热能促使沥青燃烧。

5 分析方法

沥青烟分析方法为重量法；采样和分析方法均按国家环保部颁发的《环境监测技术规范》、《空气和废气监测分析方法》（第四版）及《环境空气质量标准》（GB3095-1996）中的相关规定进行。

实验中浓度测定方法描述如下：

在实验中采用装有1g脱脂棉的U型管中进行捕集得到颗粒状液态烃类物质。方法原理是将排气管中的沥青烟收集于己恒重的内含脱脂棉的U形管中，由采样前后U形管的增重计算沥青烟的浓度。为了检验脱脂棉对沥青的吸收效果，把采样管后的尾气通入环己烷中，使环已烷吸收。并用紫外分光光度计对吸收了尾气的环己烷和干净的环已烷在波长为150nm～300nm之间进行吸光度测定，两种环已烷的吸光度变化很小，说明尾气中不含有沥青。（以环己烷作吸收液捕集到的蒸汽态沥青烟各种成分在波长为150～300nm范围内有各自的特征吸收峰，可用紫外分光光度法测定）。

沥青烟浓度的计算公式为：

沥青烟（mg/m3） = W/（Qv×T）

式中：W-采样U形管中的增重量（即沥青烟的重量），mg；

Qv -标准状态下的采样体积流量，m3/ h；

T-采样时间，h。

6 监测结果

该项技术已在平果县强强碳素制品有限公司投入使用，经百色市环境监测站及广西区化工环保监测站对该公司焙烧炉处理前后沥青烟气排放量、废气中有害物质含量进行连续3天监测监测，依据GB16157-1996 固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法，执行GB16297-1996 大气污染物综合排放标准及GB25465-2010 铝工业污染物排放标准，其部分监测结果见表2。从表中可看出炉内焚烧后烟气各污染物排放指标均达到国家排放标准要求。

7 节能降耗

炉内烟气焚烧法，将有害的可燃烟气转化为热源代替燃料燃烧，焙烧每吨阳极耗煤降至250～300 kg，节约了燃料，同时降低了SO2和烟尘的产生量。能节约原煤20%，使生产每吨预焙阳极产品的综合能耗达到0.364t标煤（不含石油焦、沥青本身所含能源），远低于《有色金属工业节能设计技术规定》中综合能耗指标。

8 结论

采用炉内焚烧法新技术，对预焙阳极生产焙烧产生的沥青烟气中的沥青、苯并[α]芘等较难处理污染物进行净化处理，处理后沥青烟气排放指标均达到《大气污染物综合排放标准》GB16297一1996国家排放标准限值，不仅净化效果相同于采用生石灰吸附袋式除尘法等处理效果很好的组合工艺，又没有排渣、排水等二次污染，且炉内焚烧法运行费用比上述其他净化处理方法大为降低，该技术处理工艺简单可靠，处理成本低；还可以使预焙阳极生产吨产品耗煤降至250～300 kg，节约原煤20%，同时降低了SO2和烟尘的产生量，具有较高的经济效益和社会效益，便于企业推广应用。

参考文献：

[1]刘平，李六一，周英涛等.炭素焙烧沥青烟气的治理[J].化工环保， 2000（5）.

煤沥青篇8

燃烧系统中，使用的仍然是燃用燃油的技术，随着燃油的价格的不断攀升，也使得燃油成为企业或者是公司沉重的负担，根据这种现象，本文提出了将重油燃烧技术应用于沥青搅拌站中的方法。

【关键词】沥青；搅拌站；重油燃烧系统；

中图分类号： TU535 文献标识码： A 文章编号：

一、前言

本文通过对重油燃烧技术的特点与不足进行了分析，并对沥青搅拌站的燃烧系统进行深入的研究，根据其故障现象，提出了沥青搅拌站重油燃烧系统的治理措施，以及其使用与维护和在使用过程中应当注意的事项。希望在这项技术的发展与创新中，能为同行提供一些参考。

二．沥青搅拌站的燃烧系统

沥青搅拌站的燃烧系统在沥青拌和设备中占有举足轻重的地位，它的性能好坏直接影响到沥青拌和设备运行的经济性、稳定性及安全性。目前，在欧美等发达国家，燃气燃烧系统是经常采用的，但往往价格昂贵，不能实现较高的经济效益。目前，从形式上分，我国沥青搅拌站燃烧系统有三种：以煤作为燃料、以燃油作为燃料和以燃气作为燃料。

对于煤作为燃料的沥青搅拌站燃烧系统，存在的问题是：煤粉中所含的灰分是不可燃物质，受到沥青搅拌站的加热系统影响，灰分大部分进入到沥青混合料中。而且灰分为酸性，将直接降低沥青混合料的品质，这无法保证沥青产品的使用寿命。同时，煤粉燃烧速度较慢，所以难以短时内进行充分燃烧，导致燃料及能量利用率相对较低。其次，受到磨煤设备影响，传统工艺中，燃煤的加热系统主要通过对磨煤量的调节来控制火焰的大小，对温度的控制不能达到很高精度，直接降低了沥青混合料的品质。燃烧煤粉需要较大的燃烧室，而燃烧室的耐火材料属于易损器件，必需要定期更换，需要较高的维护费用。

对于燃气作为燃料的沥青搅拌站燃烧系统，由于可燃气体燃烧速度快，而且燃烧非常充分，所以能源利用率较高。然而，以燃气作为燃料的沥青搅拌站燃烧系统也有其缺点，例如它需要与天然气管道相连，所以较适合相对固定的沥青搅拌站，不适于移动式或经常需要搬迁的沥青搅拌站。如果天然气管道距离沥青拌和站较远，则设置阀门和铺设管道等附属设备需要较高的费用。对于燃油作为燃料的沥青搅拌站燃烧系统，则有自身相对的优点。首先降低工程成本，提高经济效益，其次可以调节导热油的流量，达到稳定燃料油温度的目的。再次通过油门电机旋转来控制回油阀的开度，即控制(加大或者减少)燃料油的油量，从而得到合适的燃烧能力。

三．重油燃烧系统常见故障与排查

1.燃烧器不能启动

燃烧器不能正常启动的原因有很多，遇到此种情况的排查步骤如下:检查主电源开关是否合上，保险丝是否熔断;检查电路互锁是否打开，控制面板与热继电器是否关闭，若二者处于关闭状态需重新复位;检查伺服电动机应在低火焰位置，否则应将调整开关置于“自动”或将电位计调至最小;检查风压开关是否有动作。

2.燃烧器点火不正常

燃烧器点火不正常可能是由于火焰探测器镜面沾灰或损坏。镜面沾灰只需将探测器镜面重新擦拭干净即可，而探测器损坏，需更换新的配件。如果上述情况还不能解决问题，可以尝试调整探测器的探测方向。

3.火焰意外熄灭

如果燃烧器火焰意外熄灭，可能是喷嘴积灰尘所致。此时，可以拆下喷嘴进行清洗。火焰意外熄灭也可能是由干助燃空气过量或不足引起的，此时可适当调整鼓风机的风门，合理控制助燃空气通入量。此外，还需检油温度是否是太低，重油压力是否达到燃烧要求。如果火焰熄灭后不能点火，可能是由于助燃空气过量，此时需重点检查风油比、凸轮、连杆机构，以保障风油比的合理匹配。

4.喷嘴处漏油

如果喷嘴处漏油，可能是由于枪内开关阀堵塞或损坏。此时应首先清洁开关阀阀芯，如果仍不能排除故障，就只能更换新配件。

5.回油压力不稳或无法调整

如果柴油回油压力无法调整，很可能是由于针阀不清洁或喷嘴磨损。此时应清洁针阀阀芯办法或更换新的喷嘴。

6.火焰不在燃烧室轴线上

如果燃烧器中燃料燃烧时，出现火焰不在燃烧室轴线上，可能是由于燃气枪的环状支架或燃气枪位置发生变化，此时应重新调整位置。

沥青搅拌站重油燃烧系统的治理措施

如何使沥青搅拌重油的燃烧更加的充分，设备在使用过程中更加的合理，可采取如下措施：

1.使用与维护措施

合理选用燃油。目前，随着柴油价格的迅速上涨，在沥青搅拌设备生产过程中使用重油燃料已是大势所趋。在选择重油作为燃料时，要充分注意重油的钻度、燃烧性能、热值、含硫量、含水量以及机械杂质等指标，只有选择合适的重油才能够保证充分燃烧。

钻度直接响油泵、喷油嘴的工作效率和燃料消耗量，钻度越大，雾化效果越差，所以应选择钻度适中的重油。重油中的硫化物会导致燃烧器、干燥滚筒、风道及除尘器的腐蚀，所以应选用含硫量少的重油，一般含硫量需控制在0.5%以下。重油中所含的水分不仅会降低燃油中可燃成分的含量，使燃料点火困难，而且过高的水分还会增加管道和设备的腐蚀，增大排烟热损失和输送能耗，同时若水分含量不均匀可能直接导致火焰脉动甚至熄火，所以应选用含水量低于1%的重油。重油中的机械杂质会堵塞过滤网、喷油嘴、阀芯，加快油泵磨损，因此应选择机械杂质含量低于0.5%的重油。

2.改进措施

(1)控制油的黏度

当重油勃度增大时，油粒不易分散成细滴，将产生雾化不良，从而导致燃烧冒黑烟。因此必须控制好油的钻度。

(2)增加喷燃器喷射压力

喷燃器的作用是将重油雾化成较细的颗粒，并将它们喷射到滚筒内与空气混合形成良好的可燃混合气。因此，我们增加了喷燃器喷射压力，有效提高了

可燃混合气质量，改善了燃料条件。

(3)调整风油比例

将风、油比例调整合适，可使燃油与空气形成良好的混合气，避免燃烧不完全而引起冒黑烟和增加燃油消耗量。

(4)增设燃油过滤装置

更换新的燃油高压泵，保持原有电路、压力表、安全阀等器件不动，并在部分燃油管道上设置多级过滤装置，以减少重油中的杂质，保证燃烧充分。

四．结束语

通过上述提出的方法，在实践过程中，通过这种将重油燃烧技术应用于沥青搅拌站中的方法，发现了这种方法的重油雾化效果良好，且燃烧也比较充分，本文通过对这种方式的阐述，分析，找出这种方式存在的问题或是重油燃烧系统故障原因，通过改进，可以使企业或者是公司获得较好的经济效益。

参考文献：

[1] 许丽亚《林泰阁标准集装箱式沥青搅拌站》筑路机械与施工机械化. 2008(07)

[2] 白焕娥，尹乾《沥青搅拌设备油气两用燃烧系统技术改造》节能与环保. 2010(05)

[3] 张晓光《重油燃烧器在沥青搅拌设备上的应用与维护》内蒙古公路与运输. 2009(02)

[4] 成湘，谢锋《三一:LB3000型沥青搅拌站》工程机械文摘. 2010(04)

煤沥青篇9

【关键词】高速路;沥青路面;施工过程;质量保证;加工工艺

公路是交通运输的主要承载着，公路质量的高低影响着交通运输条件的好坏。我国地大物博，疆域辽阔，随着经济水平的提高，人们的生活水平、生活质量有有了很大的改善，在国家“村村通”、“户户通”的政策带动下，目前基本实现了公路普及。沥青作为我国公路中的集大成者，有维护便捷、噪声小、旅途舒适、可循环利用等优点。然后，快速发展的高速公路形势，也面临着各种亟待解决的问题：一味的追求速度而忽视质量、一味追求经济效益而忽视了使用性能等，这对于施工技术人员提出了巨大挑战。

1.施工准备工作

准备工作是展开一切工作的基础，施工准备是整个施工过程的第一步，扎实的施工准备有利于整个施工活动良好有序开展。沥青砼路面施工准备工作是由了解熟悉施工文件开始的。首先，施工队伍的负责人要熟悉设计图纸、招标文件、施工合同、施工政策等，如果有条件的话，施工队伍的其他成员也要对其有所了解。在熟悉了解的基础上对于有问题的重点、难点、有争议的地方要展开项目组讨论会，大家集思广益做最后决定，选择最优方案。其次就是人员的安排和配置方面，道路施工是一项比较繁琐且艰辛的活动，在人员配置方面既要考虑工程的进度，也要考虑工人的作息问题，为了保证施工进度，可以安排双班制，工程进度不停、工人轮番休息。工人体力得以恢复，作业时才更有活力更有效果。同时，要制定出完善的双班制交接制度，交接班时需要详细记录相应的数据和工作进度，保证施工过程的畅通。最后一方面就是材料和设备的检查准备工作。在材料选择方面，最好是和大型、声誉良好的砂、石厂合作，在此基础之上货比三家，选择相对来说更为物美价量的厂商。确定合作厂商之后就是原材料的验收核查，必须有专门的验收人员负责对进厂的原料进行验收，原材料的相关证件要齐全、生产日期、生产厂家、质量合格证等都要一一检查，务必从根本上杜绝后期的安全隐患。在者就是基础设备的检查维护，投入运作之前必须仔细检查机器设备的安全可靠性，对于在运作过程中担负重要责任的搅拌机、运输机、压路机等更是要一丝不苟，因为这些设备不仅保证了施工的效率还与操作安全严重挂钩。

2.沥青混凝土的配比率

不同的施工要求和操作环境，对沥青混凝土配比率的要求截然不同。在实际的操作过程中，要根据现实需要严格控制沥青混凝土配合比。随着高速公路的快速发展，目前市面上已经出现了很多性价比比较高的沥青混凝土，在实际中被广泛应用的也很多，主要的几类有：煤沥青、石油沥青、乳化石油沥青、改性沥青等。煤沥青是指煤炭通过蒸馏作用得到煤焦油，煤焦油在经过二次蒸馏形成的一种沥青;石油沥青是指开采出的石油经过蒸馏、调和等手段进行加工，形成的半固体状碳氢化合物;乳化石油沥青是在煤沥青、石油沥青的基础之上，加水和乳化剂经化学反应后形成的性质稳定的沥青乳液;改性沥青是当下运用最广的沥青类型，这类沥青加入了大量的橡胶、树脂等化合物，拥有很大的可塑性。但是改性沥青在使用时对机器设备和人员配置的要求很高，从开始的生产到使用，从运输到压实，都要求机械化施工，这就要求施工队伍在机器设备上要配置完善。

3.沥青砼路面的施工技术

3.1良好的基层基础

从实际的操作经验中可以看出，路面地基的平整度、承重度、强度、弯沉大小对沥青砼路面有着举足轻重的影响，路面的病害、弊端多是来自于地基。因此，要想沥青混凝土层面达到刚性要求，地基就必须在强度、平整度、弯沉大小这些方面达到一定的标准，从而为沥青混凝土层面打好基础、提供良好的工作面。为了达到标准，在地基上洒透层油是目前最常见的方法，这也是为沥青混凝土层面打造整齐、强度大的工作面最有效的手段。

3.2摊铺、碾压工艺

道路施工是所有施工环节连轴转的过程，所有的施工工艺，施工环节都相关联。摊铺和碾压作为施工的后期环节与前期的施工环节紧密相关。摊铺时需要根据搅拌机的工作效率、施工路面的宽度、需要压实的路面厚度、施工时周围的实际环境等，决定摊铺的速率、机械型号、施工时间等。通常情况来讲，摊铺时的行进速度控制在一分钟两道六米之间，且摊铺路线为标准的直线，不可随意的改变路线和行进的速度，以免影响路面的平整、摊铺的均匀度。摊铺之后的工序就是碾压，碾压作为路面施工最重要的环节，在选择压实机时需要酌情选择。轮胎压实机的工作效率为一小时五千米左右，碾压式在常用的方式是排压，这样的碾压方式可以有效避免漏压和重压。在变化碾压车道时要注意改道速度，防止已经完成的路面被破坏，这时唯“慢”是上策。

3.3恒温控制

沥青的配合比和运送至现场时的性质是路面沥青施工十分重要的两大方面。只有颜色黑亮、混合料呈圆锤形，或者是混合料有轻微的蠕动现象这样的状态才是路面施工时沥青的标准状态，只有这样的状态才是沥青发挥效用的最佳状态，其余状态下的沥青混合料或多或少都会影响路面施工的质量。这就要求施工时严格控制料车温度，料车到达施工现场时要检测沥青混合料温度、路面施工摊铺之后还要检测沥青混合料的温度。只有温度控制在最佳度数，沥青砼路面的质量和性能才能达到最优。

结束语

随着人们对高速公路等级的更高要求，各种新型公路修建工艺需要被大量推广，对于高速公路的认知水平也亟待提高。面对这一状况，对于沥青砼路面施工技术的研究显得必要而重要，并且具有十分强烈的现实意义。公路施工不同于其它的建筑类施工，稍有疏忽就得全部返工，单纯的追求进度和速度，很容易就造成公路在质量和性能上的缺陷，造成更为重大的经济损失。所以，完善沥青砼路面施工工艺，提炼施工技术，是提高公路使用品质和延长公路使用寿命的基础环节。

参考文献

[1]陆峰.浅谈公路沥青砼路面的施工技术[J].科技创新与应用，2013，（26）：207.

[2]刘宇徽.沥青砼路面的摊铺和碾压工艺[J].公路与汽车运输，2006，（5）：53-54.

煤沥青篇10

有一定的毒性。因为拔鸭毛的蜡是沥青，但是沥青一般不接触、不食入、不吸入是不会中毒的。沥青及其烟气对皮肤粘膜具有刺激性，有光毒作用和致癌作用。沥青中主要含有难挥发的蒽、菲、芘等，这些物质具有毒性，由于这些成分的含量不同，煤焦沥青的性质也因而不同。温度的变化对煤焦沥青的影响很大。

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