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Verfahren zur Herstellung von bituminösem Mischgut
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unter Mitverwendung von Altasphalt Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zur Herstellung von bituminösem Mischgut unter Mitverwendung von vorzugsweise mehr
als 40 Gew.-% Altasphalt in einer aus Trockentrommeln, Zwangsmischer, Förder-, Dosier-,
Sieb-, Entstaubungs- und Bunkereinrichtungen bestehenden Mischanlage.
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Die Aufbereitung von bituminösem Mischgut erfolgt heute nahezu ausschließlich
in stationär aufgebauten Mischwerken, die fast ausnahmslos mit einem Zwangsmischer
und mit einer im Gegenstromverfahren befeuerten Trockentrommel ausgerüstet sind.
Es ist bekannt, zur Herstellung von bituminösem Mischgut unter Mitverwendung von
Altasphalt in einer solchen
Mischanlage die in der im Gegenstromverfahren
befeuerten Trockentrommel erhitzten frischen Mineralstoffe mit dem abgefrästen oder
aufgebrochenen und anschließend in einer Brechanlage zerkleinerten Altasphalt im
vorgegebenen Gewichtsverhältnis vor oder in dem Zwangsmischer zusammenzuführen und
mit den im Zwangsmischer hinzuzugebenden, auf die Bindemittelgehalte des Altasphalts
und des neuen Mischgutes abgestimmten, zumeist nur geringen Mengen erhitzten frischen
Bitumens zu dem gewünschten resultierenden Mischgut zu durchmischen. Dabei wird
der Altasphalt durch die heißen frischen Baustoffe erwärmt, von denen die frischen
Mineralstoffe zu diesem Zweck höher als üblich erhitzt werden müssen.
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Trotzdem können ohne Inkaufnahme eines Leistungsverlustes der Mischanlage
nur relativ geringe, im einzelnen von der Art der Zusammenführung der erhitzten
frischen Mineralstoffe und des zerkleinerten Altasphalts abhängige Gewichtsanteile
Altasphalt mitverwendet werden, da anderenfalls die beim Mischprozeß erforderliche
Höhe und Gleichmäßigkeit der Temperatur im resultierenden neuen Mischgut ohne Uberhitzung
der frischen Mineralstoffe und damit des frischen Bitumens nicht zu erzielen ist.
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Wird zum Beispiel der zerkleinerte, Umgebungstemperatur aufweisende
Altasphalt in abgewogenen Mengen im Kübel -einer Aufzugsanlage in einen Zwischenbunker
gefördert und von dort aus im Zwangsmischer mit der darin bereits eingelassen Charge
erhitzter frischer Mineralstoffe vor Hinzugabe des erhitzten Bitumens zusammengeführt,
so darf zur Vermeidung der genannten Nach-
teile der Altasphaltanteil
im resultierenden neuen Mischgut etwa 20 bis 25 Gew.-% nicht überschreiten.
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Bei Zusammenführung der gewichtsmäßig dosierten, erhitzten frischen
Mineralstoffe mit dem zerkleinerten, kalten und ebenfalls gewichtsmäßig dosierten
Altasphalt in einem Becherwerk, welches das Gemisch über eine Waage in den Zwangsmischer
fördert, muß aus denselben Gründen der Altasphaltanteil auf etwa 30 Gew.-% des resultierenden
neuen Mischgutes begrenzt bleiben.
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In der DE-PS 31 09 573 ist zur Erhöhung des Altasphaltanteiles vorgeschlagen
worden, auf der Brennerseite durch die Stirnwand einer im Gegenstrom befeuerten
Trockentrommel eine Fördereinrichtung von hoher Hitzebeständigkeit, zum Beispiel
ein Wurfband, ein Schnecken-, Schwing-, Ketten- und Kratzförderer oder ein Wurfbeschicker,
zu führen, um den zerkleinerten Altasphalt ohne dessen direkte Erfassung durch die
heißen Rauchgase der Brennerflamme in den Bereich der Wurf- und Leiteinrichtungen
im Trommelinneren zu schleudern und dort zu erwärmen. Aber auch so ist ohne Leistungsverluste
der Mischanlage oder ohne Uberhitzung der frischen Mineralstoffe und damit des im
Altasphalt enthaltenen Bitumens und des anschließend im Zwangsmischer hinzuzugebenden
erhitzten frischen Bitumens eine Mitverwendung von zerkleinertem Altasphalt nur
in Mengen bis etwa 40 Gew.-% des resultierenden neuen Mischgutes möglich.
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Von den drei vorgenannten bekannten Möglichkeiten zur Erhöhung des
Altasphaltanteils bei der Herstellung von neuem bituminösem Mischgut weisen die
Verfahren unter Verwendung einer Aufzugsanlage bzw. einer Becherwerksanlage außerdem
den Nachteil auf, daß die aus dem kalten Altasphalt bei dessen Vermengung mit den
erhitzten frischen Mineralstoffen abdampf ende Feuchtigkeit zu Störungen in den
elektrischen Anlagen der Mischanlage führen kann. Dieses Problem besteht weniger
ausgeprägt auch bei Verwendung der Wurfbandanlage. Ein weiterer Nachteil bei Verwendung
einer Aufzugsanlage oder einer Wurfbandanlage ist, daß das heiße Gemisch aus frischen
Mineralstoffen und aus Altasphalt nur unter Siebumgehung dem Mischer zugeführt werden
kann und infolgedessen Ungenauigkeiten in der Zusammensetzung des neuen bituminösen
Mischgutes nicht auszuschließen sind.
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Zur weitergehenden Schonung der Rohstoffreserven und Verringerung
der Inanspruchnahme von Deponiekapazität durch Altasphaltablagerung ist es aber
erwünscht, noch höhere Altasphaltanteile als 40 Gew.-% bei der Aufbereitung von
neuem bituminösem Mischgut mitzuverwenden.
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Bei einer mit einem in der Regel im Gleichstromverfahren befeuerten
Trommelmischer ausgestatteten Trommelmischanlage ist die Mitverwendung bis zu etwa
70 Gew.-t Altasphalt bei der Herstellung von bituminösem Mischgut möglich und bekannt.
Die Gleichstrombefeuerung bewirkt eine schonendere Erhitzung des Altasphalts, des
in ihm enthaltenen bituminösen
Bindemittels unddes ebenfalls von
der Brennerseite oder von der Trommeloberseite her zugeführten zusätzlichen frischen
Bitumens, als es in einer nach dem Gegenstromverfahren arbeitenden Trockentrommel
möglich wäre, in der das Bindemittel durch Uberhitzung seine Klebkraft verlieren
oder sogar verbrennen würde.
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Wegen der hohen Abgasverluste ist eine Gleichstromfeuerung jedoch
unwirtschaftlicher als eine Gegenstromfeuerung.
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In der DE-PS 31 03 711 ist außerdem vorgeschlagen worden, bei der
Herstellung von Asphaltmischgut unter Mitverwendung von auf Körnung vorgebrochenem
Altasphalt in einer Trommelmischanlage den Altasphalt zunächst in einer dem Trommelmischer
vorgeschalteten, im Gleichstromverfahren befeuerten zusätzlichen Trockentrommel
zu erwärmen, bevor er anschließend im Trommelmischer mit den frischen Mineralstoffen
und dem frischen Bitumen zusammengeführt und vermischt wird.
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Nachteilig ist, daß das Trommelmischverfahren nur dort wirtschaftlich
einsetzbar ist, wo örtlich größere Mengen Altasphalt einer sofortigen Wiederverwendung
zugeführt werden sollen oder müssen, was in der Praxis Baulose größere Länge bedingt.
Für stationär aufgebaute Mischwerke, die im Laufe eines Produktionstages im allgemeinen
mehrere Mischgutarten herzustellen haben, ist ein Trommelmischer nach dem derzeitigen
Stand der Entwicklung ungeeignet, da im Gegensatz zur chargenweisen Mischgutherstellung
in einem Zwangsmischer bei einem solchen Durchlaufmischer zumindest in der ersten
Zeit nach Produktionsumstellung auf eine andere Misch-
gutart wechselnde,
nicht der vorgegebenen Rezeptur entsprechende Mischgutzusammensetzungen in Kauf
genommen werden müssen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die genannten Nachteile zu beseitigen
und ein Verfahren für die Herstellung von bituminösem Mischgut unter Mitverwendung
von vorzugsweise mehr als 40 Gew.-% Altasphalt in einer mit einer im Gegen strom
befeuerten Trockentrommel und einem Zwangsmischer ausgestatteten stationären Mischanlage
ohne Leistungsverluste der Anlage und ohne schädliche Uberhitzung des im Altasphalt
enthaltenden Bitumens und des hinzuzugebenden frischen Bitumens zu schaffen.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die frischen
Mineralstoffe und der auf die gewünschte Körnung zerkleinerte Altasphalt in zwei
getrennten im Gegenstrom beheizten Trockentrommeln (4) und (9) erhitzt werden, wobei
die Leistung des Hauptbrenners (5) so geregelt wird, daß die frischen Mineralstoffe
in der Trockentrommel (4) auf die von dem Altasphaltzusatz und der gewünschten Mischguttemperatur
abhängige Temperatur erhitzt werden, und die Rauchgase über die Bypass-Regeleinrichtung
(12) in dem Heißkanal (10) mittels eines Zusatzbrenners (11) soweit erhitzt werden,
daß sie den Altasphalt in der Trockentrommel (9) bis auf etwa 110 OC aufheizen und
die Temperatur der Abgase am Ausgang der Trockentrommel (9) etwa 100 OC beträgt,
und die frischen Mineralstoffe über die Siebvorrichtung (14) und die Zwischenbunker
(15) dosiert dem Zwangsmischer (17)
zugeführt werden, wo sie mit
dem in dem Bunker (18) zwischengelagerten, zudosierten heißen Altasphalt und der
auf die Bindemittelgehalte des Altasphalts und des neuen Mischgutes abgestimmten
Menge erhitzten frischen Bitumens im vorgegebenen Gewichtsverhältnis chargenweise
gemischt werden.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist eine hinsichtlich der Qualität
des neuen Mischgutes nachteilige Siebumgehung nicht erforderlich. Die erhitzten
frischen Mineralstoffe aus der ersten Trockentrommel werden in bewährter Weise in
einer Siebmaschine nach Korngrößen getrennt, in Bunkern zwischengelagert und dosiert
nach dem Verwiegen in den Zwangsmischer geführt. Der in der zweiten Trockentrommel
bis auf etwa 110 OC erhitzte Altasphalt wird separat in einen eigenen Zwischenbunker
gefördert und von dort über eine gesonderte Waage (19) oder die Waage (16) in den
Zwangsmischer transportiert.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die Verwendung der zur Grundausstattung
der Mischanlage für die herkömmliche Herstellung von bituminösem Mischgut aus ausschließlich
frischen Baustoffen gehörenden Entstaubungseinrichtung (13), beispielsweise einer
Filterentstaubung, auch bei der Mischgutherstellung unter Mitverwendung von Altasphalt.
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Dazu ist lediglich eine Bypass-Einrichtung am Ausgang der ersten Trockentrommel
(4) zur wahlweisen Umsteuerung des Abgases dieser Trommel entweder direkt in die
Entstaubungseinrichtung oder zunächst in die
zweite Trockentrommel
(9) und dann von dieser in die Entstaubungseinrichtung erforderlich. Die aus der
zweiten Trockentrommel abgeführten Abgase beeinträchtigen die Funktionsfähigkeit
einer Filterentstaubung nicht, da der Altasphalt gezielt nur bis etwa 110 OC erhitzt
wird und eine Abgastemperatur von etwa 100 OC am Ausgang der zweiten Trockentrommel
sichergestellt ist, so daß die im Abgas enthaltenen Bitumenpartikel die Filtertücher
einer Filterentstaubung nicht verkleben.
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Bei der Herstellung von bituminösem Mischgut unter Mitverwendung von
Altasphalt nach dem erfindungsgemäßen Verfahren treten keine für die Funktionssicherheit
der Gesamtlage nachteiligen Feuchtigkeitsprobleme auf, da im Altasphalt etwa enthaltene
Feuchtigkeit bei dessen Erhitzung als Wasserdampf mit dem Abgas aus der zweiten
Trockentrommel über die Entstaubungseinrichtung direkt ins Freie geführt wird.
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Die Leistung des Zusatzbrenners (11) wird über eine Temperaturmeßeinrichtung,
die die Temperatur des erhitzten Altasphalts mißt, so geregelt, daß eine Temperatur
des Altasphalts von etwa 110 OC eingehalten wird. Uber die Bypass-Regeleinrichtung
kann ein Teilstrom der aus der Trockentrommel (4) strömenden Rauchgase direkt zur
Entstaubungseinrichtung (13) geleitet werden. Auf diese Weise wird erreicht, auch
bei geringem Altasphaltzusatz die Abgastemperatur am Ende der Trockentrommel (9)
auf etwa 100 OC zu begrenzen.
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Durch diese Maßnahme ist es möglich, die Rauchgas-
menge
zum Aufheizen des Altasphalts energietechnisch zu optimieren und damit die Mischanlage
bezüglich des Mischungsverhältnisses Frischgut zu Altasphalt flexibel zu gestalten.
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Das erfinderische Verfahren wird beispielhaft anhand der schematischen
Verfahrensdarstellung in der Fig.
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näher erläutert.
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Die frischen Mineralstoffe werden in üblicher Weise aus einer oder
mehreren Silotaschen (1) mit jeweils einer Dosiereinrichtung (2) über ein Zubringersystem
(3) in eine Trockentrommel (4) gefördert, die durch einen Brenner (5) im Gegenstromverfahren
befeuert wird. Die Brennerleistung wird über eine berührungslose Temperaturmeßvorrichtung
(21) zur Bestimmung der Temperatur der austretenden heißen Mineralstoffe geregelt,
Der zerkleinerte Altasphalt wird aus der Silotasche (6) mit einer Dosiereinrichtung
(7) über ein Zubringersystem (8) in die zweite Trockentrommel (9) transportiert.
Die beiden Trockentrommeln (4, 9) sind durch einen Heißgaskanal (10) verbunden,
in dem ein Zusatzbrenner (11) installiert ist, der das von der ersten Trockentrommel
(4) in die zweite Trockentrommel (9) strömende Abgas so nacherhitzt, daß der austretende
heiße Altasphalt eine Temperatur von etwa 110 OC hat. Die Leistung des Zusatzbrenners
(11) wird über den berührungslosen Temperaturmeßfühler (22) im Austrag der Trockentrommel
(9) geregelt. An der dem Brenner (5) gegenüberliegenden Seite der Trockentrommel
(4) am Eingang zum Heißkanal (10) ermöglicht eine Bypass-Regeleinrichtung (12) eine
teilweise oder
vollständige Ableitung des Abgases der ersten Trockentrommel
(4). Bei der Herstellung von bituminösem Mischgut aus ausschließlich frischen Baustoffen,
können die Rauchgase aus der Trockentrommel (4) direkt der Entstaubungseinrichtung
(13) zugeführt werden.
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Bei der Verwendung von Altasphalt kann die Bypass-Regeleinrichtung
über den Abgastemperatur-Meßfühler (23) so gesteuert werden, daß durch Abzweigen
eines Teilstromes der Rauchgase der Altasphalt bis auf etwa 110 OC erhitzt wird
und die Abgastemperatur am Ende der Trockentrommel (9) auf etwa 100 OC begrenzt
wird.
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Die Abgase aus der Trockentrommel (9) werden ebenfalls zur Entstaubungseinrichtung
(13) geleitet, die vorzugsweise eine normale Filterentstaubungsanlage ist.
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Die frischen Mineralstoffe werden nach ihrer Erhitzung und Trocknung
in der ersten Trockentrommel (4) in bekannter Weise über eine Siebvorrichtung (14),
ein oder mehrere Zwischenlagerbunker (15) mit Dosiereinrichtungen und eine Waage
(16) in einen Zwangsmischer (17) geleitet. Der zerkleinerte Altasphalt wird in der
zweiten Trockentrommel (9) im Gegenstromverfahren durch die gegebenenfalls nacherhitzten
Abgase aus der ersten Trockentrommel (4) etwa bis 110 OC erhitzt und getrocknet,
von dort in einen eigenen Zwischenlagerbunker (18) und über eine separate Waage
(19) oder über die Waage (16) in den Zwangsmischer (17) transportiert. Selbstverständlich
können die in der Trockentrommel (4) erhitzten und getrockneten frischen Mineralstoffe
auch in bekannter Weise unter Siebumgehung gemeinsam mit dem in der Trockentrommel
(9) erhitzten und getrockneten Altasphalt
einem Zwischenbunker
(15) mit Dosiereinrichtung und über die Waage (16) dem Zwangsmischer (17) zugeführt
werden. In dem Zwangsmischer (17) werden die erhitzten frischen Mineralstoffe, der
erhitzte Altasphalt sowie erhitztes frisches bituminöses Bindemittel in der unter
Berücksichtigung des Bindemittelgehaltes des Altasphalts und des erforderlichen
Bindemittelgehaltes des resultierenden neuen Mischgutes notwendigen Menge chargenweise
vermischt, bevor das fertige neue bituminöse Mischgut aus dem Mischer in ein nicht
dargestelltes Vorratssilo transportiert oder direkt auf LKW verladen wird.
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