DE2856218C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Asphalt-Aggregat-Masse.

Die DE-OS 26 35 933 beschreibt ein Verfahren zur Wiederver­ wendung einer gebrauchten Asphalt-Aggregat-Masse. Bei diesem Vefahren wird die gebrauchte Masse zerkleinert und der Teilchengröße nach in verschiedene Bereiche eingeteilt und einer Drehtrommel zugeführt, in welcher die Masse einer Flamme und heißen Brenngasen direkt ausgesetzt wird. Bei diesem Verfahren werden die groben und feinen Teilchen der Asphalt-Aggregat-Masse getrennten Heizzonen in der Trommel zugeführt. Da kleinere Teilchen der Asphalt enthaltenden Masse leichter erhitzt werden als große Teilchen, werden die kleineren Teilchen einer kühleren Zone in der Trommel zugeführt, um ein bei Überhitzung eintretendes Brennen und Zerlegen des Asphalts zu verhindern, was eine beachtliche Entwicklung von Rauch und anderen unerwünschten Schmutzstoffen zur Folge hätte.

Die Aufgabe vorliegender Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Asphalt-Aggregat-Masse, bei welchem die in die Atmosphäre abgegebenen Schmutzstoffe verringert werden sollen, wenn die Asphalt-Aggregat-Masse im Rahmen der Wiederverwendung erhitzt wird.

Gemäß der Erfindung werden asphaltfreie Aggregat-Teilchen einer heißen Zone einer Drehtrommel zugeführt, in welcher das Aggregat einer Flamme und/oder heißen Brenngasen direkt ausgesetzt wird, während die für den Herstellungsvorgang wieder verwendete Asphalt- Beton-Masse einer oder mehreren kühleren Zonen der Trommel zugeführt wird, um ein Überhitzen des Asphalts des in den Herstellungsvorgang zurückgeführten Materials zu vermeiden.

Die Erfindung wird im Nachstehenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt einen Teilquerschnitt durch eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Die Zeichnung zeigt eine drehbare Drehtrommel 10 mit einer zylindrischen Außenhaut 13, einer feststehenden Stirnwand 47 am Eintrittsende 16 und einer feststehenden Stirnhaube 45 am Austrittsende 17. Die zylindrische Außenhaut 13, die Stirnwand 47 am Eintrittsende und die Stirnhaube 45 am Austrittsende umschließen den hohlen Innenraum der Dreh­ trommel. An der Innenfläche der Drehtrommel ist eine Vielzahl von langgestreckten Hubschaufeln 18 befestigt, die sich im wesentlichen über die Länge des Innenraumes der Drehtrommel erstrecken. Die Hubschaufeln 18 haben den Zweck, das Ver­ mischen von asphaltfreiem Aggregat und asphalthaltiger Asphalt-Beton-Masse zu unterstützen, indem die Hubschaufeln das Aggregat und die Asphalt-Beton-Masse anheben, wenn sich die Drehtrommel dreht. Das Material fällt dann während des Mischungs- und Erhitzungsvorganges kaskadenartig von den ansteigenden Hubschaufeln unter der Einwirkung der Schwerkraft auf den Boden der Drehtrommel 10. Die Dreh­ trommel 10 ist vorzugsweise geneigt, wie dies in der Zeichnung dargestellt ist, so daß das am Eintrittsende 16 eingeführte asphaltfreie Aggregat unter der Einwirkung der Schwerkraft allmählich gegen das Austrittsende 17 der Drehtrommel 10 gezogen oder geschoben wird Das Eintrittsende 16 der Drehtrommel liegt daher höher als das Austrittsende 17 der Drehtrommel 10. Der Neigungswinkel kann verändert werden, um den Durchsatz zu ändern, mit welchem das Material durch die Drehtrommel 10 hindurchfließen soll.

Bei dem Verfahren dient eine nicht dargestellte Einrichtung zum Drehen der Drehtrommel 10. Diese Einrichtung umfaßt beispielsweise einen um die zylindrische Außenhaut 13 der Drehtrommel 10 verlaufenden Zahnkranz, der mit einer Kette verbunden ist, die mit Zahnrädern und einem Motor oder einer anderen Antriebseinrichtung kämmt. Die Dreh­ trommel 10 kann auf Walzen oder Rollen oder einem geeigneten Rahmen gelagert sein. Die Einrichtungen für den Antrieb und die Lagerung der Drehtrommel 10 stellen keinen Teil der vorliegenden Erfindung dar und sind dem Fachmann geläufig. Bei dem hier beschriebenen Verfahren werden heiße, von einem Brenner 12 erzeugte Brenngase in das Innere der Drehtrommel 10 gerichtet. Die feststehende Stirnhaube 45 am Austrittsende 17 der Drehtrommel 10 weist im Boden eine Öffnung 42 auf, durch welche die erhitzte und vermischte Asphalt-Aggregat-Masse austritt. Die fertige Asphalt-Aggregat-Masse fällt einfach durch die Öffnung 42 auf einen Förderer 38. Es kann auch eine andere äquivalente Einrichtung zum Abführen des fertigen Produktes verwendet werden. Die dargestellte Einrichtung zum Abführen der Asphalt-Aggregat-Masse stellt lediglich eine beispielhafte Ausführungsform dar. Die Stirnwand 47 am Eintrittsende 16 und die Stirnhaube 45 am Austrittsende 17 sind zumindest in einem kleinen Abstand von den Flächen der zugehörigen Stirnenden der Drehtrommel 10 angeordnet, um die Bewegung der Drehtrommel nicht zu stören. Am oberen Ende der aus­ trittsseitigen Stirnhaube 45 ist ein Kamin 50 für den Gasabzug vorgesehen, der mit einem Absauggebläse 48 zusammenarbeitet, um die heißen Gase vom Brenner 12 durch die Drehtrommel 10 und in den Kamin 50 zu ziehen und in die Außenatmosphäre auszublasen und abzugeben. Die Gase und der mitgerissene Staub können jedoch auch einem Staubabscheider oder einem Sammelkasten mit entsprechenden zugehörigen Leitungen zugeführt werden. Weitere Merkmale der Vorrichtung gehen aus der eingangs erwähnten DE-OS 26 35 933 hervor, auf die hier Bezug genommen wird.

Die bedeutende Verbesserung des Verfahrens gemäß der Erfindung ist in der Art und Weise zu sehen, mit welcher das asphaltfreie Aggregat und die in den Rücklauf gebrachten Teilchen aus Asphalt-Beton in die Drehtrommel 10 einge­ führt und die vorteilhaften Ergebnisse erzielt werden. Wenn die in den Rücklauf gebrachten, asphalthaltigen Teilchen einer kühleren Zone im Vergleich mit der heißen Zone zugeführt werden, in welche die asphaltfreien Aggregatteilchen eingeführt werden, wird die Heizleistung verbessert, die Asphaltzerlegung stark herabgesetzt, wenn nicht sogar beseitigt, ein verbessertes Produkt erzielt und die Luftverschmutzung aufgrund von Rauch, unverbrannten Kohlenwasserstoffen, giftigen Gasen und Dämpfen verhütet, welche in die Atmosphäre abgelassen werden.

Wie aus der Zeichnung hervorgeht, werden die normalerweise reinen, asphaltfreien Aggregatteilchen 25 am Eintrittsende 16 in die Drehtrommel 10 eingeführt. Die Aggregatteilchen 25 werden unmittelbar an der Innenseite der Stirnwand 47 in die Drehtrommel eingeleitet und direkt den vom Brenner 12 kommenden, heißen Gasen in einer ersten Zone ausgesetzt. Diese erste Zone ist die heißeste Zone der Drehtrommel 10. Das Aggregat wird durch die sichtbare und unsichtbare Strahlungsenergie enthaltenden Flammen und heißen Brenngase des Brenners 12 erhitzt. Der Brenner 12 ist ein herkömmlicher Öl- oder Gasbrenner, der eine Flamme und heiße Gase erzeugt, die durch eine Brenneröffnung in der eintritts­ seitigen Stirnwand 47 in das Innere der Drehtrommel 10 geführt werden. In dieser heißen Trommelzone können die Umgebungstemperaturen in Abhängigkeit von der Größe und Leistung des Brenners sowie in Abhängigkeit von der Ausbreitung der Flammen und der heißen Gase beispielsweise zwischen 540 und 1650°C und darüber liegen. Die Aggregat­ teilchen werden längs der Innenfläche der Trommel angehoben und taumeln und fallen anschließend kaskadenartig durch das heiße Gas, während sie allmählich erhitzt und nach vorne gegen das Austrittsende der Drehtrommel 10 gezogen oder geschoben werden.

Die in den Rücklauf gebrachten, asphalthaltigen Teilchen 35 der alten Asphalt-Beton-Masse werden einer zweiten und kühleren Zone ausgeführt, die in einem bestimmten Abstand und stromab vom Eintrittsende der Drehtrommel 10 liegt oder nach vorne gegen das Austrittsende 17 der Drehtrommel 10 versetzt ist. Die Temperatur in der kühleren Zone hängt von der Leistung des in der Vorrichtung verwendeten Brenners und vom Abstand zum Brenner ab, bei welchem die asphalthaltigen Teilchen der Drehtrommel 10 zugeführt werden. Die zweite Zone ist nicht nur wegen des Abstandes zum Brenner 12 kühler, sondern auch deshalb, weil ein Schleier vom kaskadenartig herunterfallenden Aggregatteilchen in der heißen Zone einen Wärmeableiter bildet, welcher die Temperatur des heißen Gases beträchtlich herabsetzt und die asphalthaltigen Teilchen gegen die Strahlungsenergie der Flammen abschirmt. Obgleich die zweite Zone kühler als die heiße Zone am Eintrittsende 16 der Drehtrommel 10 ist, werden die asphalthaltigen Teilchen 35 ausreichend erhitzt, da sie den durch diese Zone hindurchgehenden heißen Gasen ausgesetzt sind und mit dem erhitzten, asphaltfreien Aggregat vermischt werden. Wenn sich die Drehtrommel 10 dreht, werden die asphalthaltigen Teilchen 35 angehoben, worauf sie kaskadenartig herunterfallen und sich mit den erhitzten, asphaltfreien Aggregatteilchen mischen, die von der heißen Zone kommen.

Die bevorzugte Temperatur in der kühleren, zweiten Zone, liegt unter etwa 430°C. Höhere Temperaturen werden vorzugsweise vermieden, um ein Brennen der leichter zu erhitzenden feinen Teilchen zu verhindern, die gewöhnlich beträchtliche Asphaltmengen enthalten. Diese feinen Teilchen sind die kleineren asphalthaltigen Teilchen 35 in der zerquetschten, in den Rücklauf gegebenen Asphalt- Beton-Masse. Diese feinen Teilchen gehen durch ein Sieb mit der DIN-Nr. 2 1/² (US-Sieb Nr. 8) und machen oft zwischen 20 und 60 Gew.-% der in den Rücklauf gegebenen Masse aus. Wenn erhebliche Mengen an feinen Teilchen vorhanden sind und insbesondere die Größe der feinen Teilchen sehr gering ist, kann es zweckmäßig sein, die asphalthaltigen Teilchen der kühleren Zone bei Temperaturen zuzuführen, die sogar unter 320°C liegen. Die Temperatur in der kühleren Zone hängt daher von der Größe und der Menge der vorhandenen feinen Teilchen ab.

Obgleich in der Zeichnung eine einzige kühlere Zone gezeigt ist, können zwei oder mehrere getrennte kühlere Zonen zum Einleiten der in den Rücklauf gegebenen, asphalthaltigen Teilchen 35 verwendet werden. In diesem Fall ist jede Zone kühler als die benachbarte, näher beim Eintrittsende der Drehtrommel 10 liegende Zone. Es kann daher eine beliebige Anzahl von Zonen für die Zufuhr von asphalthaltigen Teilchen 35 in Abhängigkeit von praktischen Erwägungen für die Gestalt der Vorrichtung sowie in Abhängigkeit von der Klassifikation und der Handhabung der verschiedenen, gewünschten Teilchengrößen verwendet werden. Obgleich eine einzige kühle Zone ausreichend sein kann, können auch zwei kühlere Zonen verwendet werden, von denen die eine kühlere Zone für die groben asphalthaltigen Teilchen und die zweite, noch kühlere Zone für die feineren Teilchen bestimmt ist. Eine derartige Vielzahl von kühleren Zonen sowie die Aufteilung der asphalthaltigen Teilchen in verschiedene Größenbereiche ist in der vorstehend erwähnten DE-OS 26 35 933 beschrieben. Wenn darüber hinaus mehr als zwei Zonen zum Einführen vorgesehen sind, brauchen tatsächlich nur zwei Zonen verwendet zu werden. Da der Abstand zwischen den Zonen von der Brennerleistung, der Teilchengröße u. dgl. abhängt, hat der in der Zeichnung dargestellte Abstand zwischen der eintrittseitigen Stirnwand 47 und der zweiten, von der Schütte 24 gespeisten Zone lediglich eine beispielhafte, nicht begrenzte Bedeutung. Der Abstand zwischen den Zonen kann daher so gewählt werden, daß die gewünschten Temperaturen in den einzelnen Zonen erreicht werden.

Die Menge der in den Rücklauf gegebenen Teilchen alter Asphalt-Beton-Masse hängt von einer Reihe von Variablen ab. Normalerweise kann jede beliebige Menge, beispielsweise bis zu etwa 50 Gew.-% oder auch mehr, an alter Asphalt-Beton- Masse unter der Voraussetzung verwendet werden, daß das Endprodukt gewöhnlich zwischen etwa 80 und 95 Gew.-% asphaltfreier Aggregatteilchen in Abhängigkeit von den Anforderungen an die Oberflächenbeschaffenheit von Straßendecken enthält. Da die Kombination von asphalt­ freien Aggregatteilchen und Asphalt bei dem Verfahren zu einem Produkt mit einem höheren prozentualen Anteil an asphaltfreien Aggregatteilchen führt, hängt die Menge der verwendeten Aggregatteilchen normalerweise von der Menge der zur Verfügung stehenden, in den Kreislauf zurückgeführten Asphalt-Beton-Masse, dem Alter und Zustand der Asphalt-Beton-Masse, der Größe der vorhandenen Teilchen, den Kostenfragen und den Einschränkungen hinsichtlich der Luftverschmutzung am Arbeitsplatz ab.

Das asphaltfreie Aggregat oder die in den Rücklauf gebrachten, asphalthaltigen Teilchen können in jeder beliebigen Weise, beispielsweise durch eine Schütte oder einen Trichter, zugeführt werden. Eine trichterartige Schütte 30 wird zweckmäßigerweise an der feststehenden Stirnwand 47 am Eintrittsende der Trommel verwendet. Die Aggregatteilchen 25 werden mit Hilfe eines Förderers 46 der trichterartigen Schütte 30 zugeführt. Die Aggregatteilchen 25 treten durch eine Öffnung in der eintrittsseitigen Stirnwand 47 hindurch und fallen dann durch die heiße Flamme und die Brenngase des Brenners 12. Zum Einführen des Aggregats und/oder der asphalthaltigen Aggregatteilchen in die kühlere Zone der Drehtrommel 10 können auch Schöpfeinrichtungen verwendet werden, die an der Außenwand der Drehtrommel 10 befestigt sind und mit einem Trog zusammenarbeiten, in welchen die Masse gegeben wird. Wie aus der Zeichnung hervorgeht, ist ein feststehender Trog 36 um die sich drehende, zylindrische Drehtrommel 10 angeordnet. Eine Vielzahl von in Abstand liegenden Löchern 20 ist um den Umfang der Drehtrommel 10 vorgesehen. Die Löcher 20 münden in das Innere der Drehtrommel 10 und stehen mit dem Raum außerhalb der Drehtrommel 10 in Verbindung. An der Außenseite der Drehtrommel 10 ist über jedem Loch 20 eine Schöpfkelle 31 befestigt. Die Schöpfkellen 31 besitzen eine mit dem Loch 20 in Verbindung stehende Vertiefung und eine Kante, die eine Fläche zum Ergreifen der Teilchen schafft, wenn sich die Drehtrommel 10 dreht. Der Trog 36 erstreckt sich um die Drehtrommel 10, überdeckt die Schöpfkellen und bildet einen Hohlraum, in welchem die Schöpfkellen 31 angeordnet sind und durch welchen die Schöpfkellen 31 hindurchgehen, wenn sich die Drehtrommel 10 dreht. Die Schütte 24 steht mit dem Trog 36 in Verbindung, so daß die über die Schütte dem Trog zugeführten Teilchen von den Schöpfkellen 31 aufgenommen werden und unter der Einwirkung der Schwerkraft durch die Löcher 20 in das Innere der Drehtrommel 10 fallen. Die Größe und Form des Troges 36 sollte so sein, daß die Schöpfkellen 31 ohne Widerstand durch den Trog 36 hindurchgehen und die dem Hohlraum des Troges 36 zugeführten Masseteilchen aufnehmen. Die Seitenwände des Troges 36 haben vorzugsweise Kanten, die der allgemeinen Außenform der Drehtrommel folgen und sich um die Drehtrommel 10 erstrecken. Die Kanten der Seitenwände des Troges 36 liegen jedoch in einem kleinen Abstand von der Oberfläche der Drehtrommel 10, um eine Berührung mit der Drehtrommel zu vermeiden, da sich die Drehtrommel 10 dreht, während der Trog 36 feststeht. Die Einrichtung für die Zufuhr der Teilchen zum Trog 36, wie bei­ spielsweise über die Schütte 24, ist nicht besonders ausschlaggebend so daß jede geeignete Einrichtung verwendet werden kann. Man kann beispielsweise das in der Zeichnung gezeigte Fördersystem 22 verwenden, welches die Teilchen bis zur Schütte 24 bringt, von der aus die Teilchen in den Trog 36 gelangen.

Die Größe und Gestalt der Schöpfkellen 31 und des Troges 36 sind nicht besonders ausschlaggebend, jedoch vorzugsweise derart gewählt, daß die Außenkante längs der Schöpfkellen eine gleiche aber etwas kleinere Gestalt als die Innenwand des Troges hat. Die Schöpfkellen 31 sind vorzugsweise zudem geneigt, so daß die Teilchen unter der Einwirkung der Schwerkraft leicht längs der Schöpfkelle 31 nach innen und in die Löcher 20 fallen. Weitere Einzelheiten über die für die kühleren Zonen verwendeten Schöpfkellen 31, Löcher 20 und Tröge 36 sind in der US-PS 40 34 968 beschrieben. Es können jedoch auch andere Einrichtungen für das Einleiten der Teilchen in die verschiedenen Zonen verwendet werden. Diese Einrichtungen können auch einen oder mehrere Förderer umfassen, die vom Austrittsende in die Dreh­ trommel 10 hineinreichen und beispielsweise durch die Stirnhaube 45 am Austrittsende 17 der Drehtrommel 10 hindurchgreifen. Diese Einrichtungen sind daher nicht ausschlaggebend, so daß die dargestellten Einrichtungen lediglich beispielhafte Bedeutung haben.

Die Vorrichtung kann ein oder mehrere Rohre 14 mit einer oder mehreren Öffnungen 15 oder eine ähnliche Einrichtung zum Einleiten von Asphalt in die Drehtrommel 10 aufweisen. Der Asphalt wird vorzugsweise in heißem Zustand einge­ führt, um eine flüssige Konsistenz für die Abgabe durch ein derartiges Rohr zu erreichen, durch welches der Asphalt auf die Teilchen in der Drehtrommel gesprüht wird, um die gewünschten Eigenschaften der Asphalt-Aggregat-Masse zu erzielen. Der Asphalt wird vorzugsweise der erhitzten Mischung in der Nähe des vorderen, vom Brenner 12 entfernten Austrittsendes der Vorrichtung zugegeben, um ein eventuelles Abtrennen oder Zerlegen des Asphalts zu vermeiden. Der Asphalt sollte jedoch weit genug in die Drehtrommel 10 eingeleitet werden, um ein ausreichendes Vermischen mit den asphaltfreien Aggregatteilchen und der in den Kreislauf zurückgeführten, asphalthaltigen Teilchen der Asphalt-Beton-Masse zu ermöglichen, während die beiden Aggregate allmählich gegen das Austrittsende 17 bewegt werden und kaskadenartig in der sich drehenden, geneigten Drehtrommel 10 herabfallen. Der Fachmann kann diesen Abstand und die Asphaltmengen leicht bestimmen. Die Menge des zugegebenen Asphalts hängt natürlich vom Verhältnis des reinen Aggregats zur Menge der in den Kreislauf zugeführten, asphalthaltigen Teilchen ab, wobei größere Mengen an reinen, asphaltfreien Aggregatteilchen eine größere Asphaltmenge erfordern. Das Rohr und die den Asphalt abgebende Öffnung 15 erstreckt sich vorzugs­ weise in die Drehtrommel 10, um den flüssigen Asphalt in der Nähe der Stelle abzugeben, an welcher die asphalt­ haltigen Teilchen eingeführt werden, wie dies in der Zeichnung gezeigt ist. Der Asphalt wird vorzugsweise soweit, wie es zweckmäßig ist, in die Drehtrommel 10 eingeführt, um ein gleichmäßiges Durchmischen zu erzielen, bevor die Asphalt-Aggregat-Masse am Austrittsende 17 abgegeben wird. Das Rohr 14 kann auf verschiedene Längen ausgezogen werden, um eine Flexibilität bei der Abgabe des flüssigen Asphalts an verschiedenen, gewünschten Stellen zu erzielen.

Die entstandene, abgegebene Asphalt-Aggregat-Masse hat zweckmäßigerweise eine Temperatur von mindestens etwa 95°C, vorzugsweise von über 107°C. Die gewünschte Temperatur kann dadurch erzielt werden, daß die Neigung der Drehtrommel 10, die Geschwindigkeit der Drehtrommel, die Brennerwärme und die Durchsatzmengen des zugeführten Materials geändert werden. Es können auch Weichmacher aus aromatischen Kohlenwasserstoffen im fertigen Produkt verwendet werden, wie diese in der US-PS 40 00 000 beschrieben ist.

Die Erfindung schafft also ein Verfahren zur Herstellung einer Asphalt-Aggregat-Masse, bei welchem eine gebrauchte Asphalt-Beton-Masse wiederverwendet und in einer Drehtrommel erhitzt und gemischt wird, in die eine Flamme und heiße Brenngase eingeleitet werden. Gemäß der Erfindung werden asphaltfreie Aggregatteilchen in eine heiße Zone der Drehtrommel eingeführt und direkt der Flamme und/oder den heißen Brenngasen ausgesetzt. Die asphalthaltigen Teilchen werden stromab vom heißen Eintrittsende der Drehtrommel und fern von der direkten Einwirkung der Flamme und der heißen Gase in eine kühlere Temperatur­ zone eingeführt.

Claims (2)

1. Verfahren zur Herstellung einer Asphalt-Aggregat- Masse unter Verwendung von zerkleinerter, alter Asphalt-Beton-Masse und asphaltfreien Aggregatteilchen, dadurch gekennzeichnet, daß die asphaltfreien Aggregatteilchen (25) in die erste heiße Zone der Drehtrommel (10) eingebracht und erhitzt und mit den weiter stromabwärts in einer oder mehreren verschie­ denen kühleren Zonen eingebrachten asphalthaltigen, groben als auch feinen Teilchen (35) der alten Asphalt-Beton-Masse allmählich gemischt und erhitzt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der kühleren Temperaturzone flüssiger Asphalt zuge­ mischt wird.