DE4110981A1

DE4110981A1 - Verfahren zur herstellung von asphaltgemischen mit einer ueber den mischturm angeordneten trocken- und heiztrommel sowie ergaenzung des verfahrens fuer die teilaufgabe der abgaskuehlung und -waesche

Info

Publication number: DE4110981A1
Application number: DE19914110981
Authority: DE
Inventors: Karl Dipl Ing Schlecht
Original assignee: Wibau GmbH
Current assignee: Wibau GmbH
Priority date: 1991-04-05
Filing date: 1991-04-05
Publication date: 1992-10-08
Also published as: EP0507247A2; EP0507247A3

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Her stellung von Asphaltgemischen mit einer über dem Mischturm angeordneten Trocken- und Heiz trommel.

Die heutige Entwicklung von Asphaltmischanlagen wird bestimmt durch den Zwang zur Wiederverwen dung von Rohstoffen (Recycling). Hintergrund ist die Einsparung an Neu-Mineralstoffen und die zu nehmenden Schwierigkeiten zur langfristigen Lagerung von Asphaltgranulat und Fräsgut, da die hierfür zur Verfügung stehenden Flächen immer weniger werden, wobei ab diesem Jahr ein gänzliches Deponieverbot für diese Stoffe ansteht.

In Europa und insbesondere in der Bundesrepublik werden vorrangig für Chargen-Mischanlagen seit Jahren Einrichtungen geliefert, um Ausbaumaterial mit zunehmendem Anteil aufzubereiten und dem neuen Mischgut beizugeben. Die immer größer werdenden An teile, bis hin zu 80%, führten beispielsweise zur Einführung von sogenannten Paralleltrommeln, gemäß der Europäischen Patentschrift 01 83 079. Hier wird gleichzeitig, d. h. parallel zum Trocknen und Auf heizen von Neu-Mineralstoffen, in einer zweiten Trommel Fräsgut oder Asphaltgranulat aufbereitet bzw. vorgewärmt. Steigt der Granulatanteil auf über 30% an, ist die Kaltbeigabe nicht mehr möglich, da sonst die Rohmineralstoffe zu stark überhitzt werden müßten, um schließlich im gesamten ca. 180°C Mischtemperatur zu erreichen.

Das Bestreben, die komplizierten Paralleltrommel anlagen zu vereinfachen und die Wirtschaftlichkeit zu erhöhen, führte zu dem erfindungsgemäßen Asphalt mischverfahren.

Dieses Verfahren ist sowohl für den Durchsatz von reinen Mineralstoffen als auch wahlweise für bis zu 70% Asphaltgranulat, das dem 100-%igen Mineralstoff anteil entspricht, geeignet.

Die im Parallelstrom betriebene Trocken- und Heiz trommel wurde nach oben gelegt, da Heißelevatoren für Recycling-Gemische, d. h. sogenannten Thermo elevatoren bisher praktisch nicht einsatzfähig waren bzw. in ihrer Lösung zu aufwendig sind, so daß von einer "wirtschaftlich-technischen Lösung" nicht ge sprochen werden kann.

Demgegenüber sieht das Verfahren nach der Erfindung vor, daß der Durchsatz an reinen Mineralstoffen 100% der Trommelkapazität oder wahlweise, je nach Mineral stoffanteil, ab 100% fallend, beliebig viel Asphalt granulat enthält.

Dabei ist vorgesehen, daß die Trocknung und Er wärmung von Asphaltgranulat bzw. Fräsgut, frischen Mineralstoffen und Gemisch aus Asphaltgranulat, Fräs gut und Mineralstoffen in lediglich einer Trocken trommel erfolgt, die oben im Mischturm angeordnet ist.

Diese Trommel kann gemäß der vorliegenden Erfindung auf dreifache Weise genutzt werden.

1. Erhitzung und Trocknung reiner Mineralstoffe zur Beschickung der nachgeschalteten Sieb klassierung mit Heißmineralstoffsilo und der darunter befindlichen Verwiegung mit Asphalt mischer.
2. Erhitzung und Trocknung eines im Vordoseur zusammengesetzten Gemisches aus Mineralstoffen und Asphaltgranulat, zur Beschickung eines nach geschalteten Heißgemisch-Speicherbehälters und Verwiegung mit Bitumen und Zusätzen im darunter liegenden Mischer.
3. Erhitzung und Trocknung eines im Vordoseur zu sammengesetzten Gemisches aus Mineralstoffen und Asphaltgranulat, mit Eindosierung von Bitumen und Füller im hinteren Teil der Trommel, zwecks kontinuierlichem Aufbereiten von fertigem Asphalt gemisch mit direkter Übergabe in das nachgeschal tete Speichersilo.

Die hohe Anordnung der Trockentrommel vermeidet hier bei, zwecks Übergabe in die Speichersilos, einen ver schleißempfindlichen und teueren Heißelevator.

Zusammengefaßt betrachtet, ist also das erfindungs gemäße Verfahren, im Vergleich zu bestehenden und be kannten Lösungen, eine vielseitigere aber zugleich einfachere und kompakte Lösung.

Selbst ohne Betrachtung der dritten, kontinuier lichen Mischart, ist bei vergleichbaren Anlagen für den Paralleltrommelbetrieb ein wesentlich höherer Bauaufwand notwendig, welcher den Mehrauf wand für die stärkere Stahlkonstruktion der hoch stehenden Trommel übertrifft.

Die derzeitigen Anforderungen für Stadtanlagen sind eine hohe Leistungs- und Lieferungsbereit schaft. Dies bedeutet, daß die Möglichkeit zum schnellen An- und Abfahren geschaffen sein muß. Die kurze Anfahr- bzw. Hochheizzeit wird durch eine automatische Anfahr-Steuerung unterstützt.

Die Anordnung der Anlage bzw. deren Fließschema ist durch die WP 4252 ausgewiesen.

Es ist vorgesehen, daß die Zwangsmischung von Asphaltmischgut über Puffer-Behälter und Waage oder über Siebumgehung und Waage oder Siebmaschine und Waage im Doppelwellenzwangsmischer erfolgt.

Dabei werden die Mineralzuschlagstoffe aus so genannten Vordoseuren mit Dosierbändern abgezogen und mit oder ohne Altasphaltort über einen Kalt elevator zur Trockentrommel hochtransportiert. Diese wird im Gleichstromprinzip befeuert, wobei der Mineralstoffeinlaß und der Brenner auf der einen Seite der Trommel angeordnet sind.

Sofern Asphaltgranulat schon beigemischt ist, gelangt das heiße Roh-Mischgut, gesteuert durch eine nachgeschaltete Klappe, in den Siebumgehungs behälter.

Reine Mineralstoffe werden andererseits nach Passieren der Trockentrommel wie üblich abgesiebt und dann, nach Fraktionen getrennt, heiß gespeichert, bevor sie anschließend über den nachgeschalteten Wiegebehälter in den Zwangsmischer gelangen.

Entsprechend der Konzeption der Anlage ist vor gesehen, daß eine hohe Flexibilität durch Ver arbeitung von Neumaterialstoffen über Siebmaschine, Asphaltrohmaterial in beliebigen variablen Misch verhältnissen, Gemisch mit Neumaterial und Asphalt granulatanteil bis etwa 70 Gew.% erreicht wird.

Des weiteren ist die hohe Leistungsflexibilität einerseits durch Autobahnlose mit maximaler An forderung von über 300 t/h und andererseits die Notwendigkeit besonders wertvoller Mischungen bis ca. 140 t/h mit präziser Siebdosierung an Mineral stoffen und verschiedenen Bitumenarten und Zusatz stoffen, insbesondere für den Stadtstraßenbau, möglich bzw. bestimmt.

Diese hoch flexible, erfindungsgemäße Anlage vereint damit die Eigenschaften hochwertiger Chargenanlagen, wie sie häufig für große Mengen eingesetzt werden, wobei bei den genannten Anlagentypen Asphalt granulat bzw. Fräsgut-Mengen bis zu 80% beige mischt werden können.

Das Verfahren zur Dosierung der Stoffe sieht vor, daß - nach der getrennten Einlagerung der Mineral stoffe in Asphaltgranulat und Neumaterial -, unter teilt in verschiedene Arten und Korngrößen, mit Hilfe eines Laders die Dosierung, d. h. der Abzug aus den Doseuren, über je ein Dosierband anteil mäßig entsprechend dem vorgegebenen Rezept durch Sammelbänder abgezogen und zu einem Vorsieb ge fördert wird, und nach Ausscheiden der Überkorn mineralstoffe die anderen Mineralstoffe über einen Kaltelevator zur Trockentrommel transportiert werden.

Hierbei ist vorgesehen, daß die Mineralstoffe in der Heiztrommel nach dem Gleichstromprinzip getrocknet und erhitzt werden, wobei der Mineral stoffeingang und der Brenner auf der einen Seite der Trommel und der Mineralstoffausgang und der Abgasausgang auf der anderen Seite der Trommel er folgt.

In einer besonderen Ergänzung des Verfahrens zur Herstellung von Asphaltgemischen mit einer über dem Mischturm angeordneten Trocken- und Heiztrommel für die Teilaufgabe der Abgaskühlung und -wäsche ist vorgesehen, daß die Abkühlung durch das Heizwasser für die Mineralstoffe im geschlossenen System durch einen Gaswärmetauscher geleitet wird und hinter diesem Wärmetauscher ein Sprühkühler zur weiteren Abkühlung bzw. Kondensation und Auswaschung der Abgase in Form eines Sprühturmes nachgeschaltet ist, und das hier auf 80° bis 90°C aufgewärmte Wasser über einen Wasser/Wasser-Wärmetauscher auf das abgekühlte Heizwasser, das von den Mineral silos zurückkommt, aufgegeben und dann durch den Gas-Wasser-Wärmetauscher geleitet wird.

Die praktische Verwirklichung dieses Verfahrens bedingt eine besondere Ergänzung für die Teil aufgabe der Abgaskühlung und -wäsche und darüber hinaus auch eine Einrichtung zum Übertragen der in den Abgasen gespeicherten Wärme auf die Zu schlagstoffe, entweder in den Vordoseuren oder in den sogenannten Materialboxen.

In einer Ausgestaltung des Verfahrens werden die entstaubten Abgase nach Austritt aus dem Staubfilter weiterbehandelt, mit dem Ziel, durch Abkühlung unter die Kondensationstemperatur den überwiegenden Teil von 90% der Wärmeenergie abzuziehen und auf die Zuschlagstoffe zu über tragen und andererseits bei diesem Kondensations prozeß einen zusätzlichen Niederschlag schädlicher Abgase und Reststaub im Wasserkondensat zu binden.

Die zuvor durchgeführte Einspritzung von Wasser im Abgas hat dabei bereits vorteilhaft zu einer Reduktion des Abgasvolumens geführt, was eine Verkleinerung der Filter und Ventilationsanlagen ermöglicht, ohne daß - wie bisher üblich - die Abgaswärme durch Gas-Luft-Kühler an die Umgebung abgeführt und damit vergeudet wird. Durch die Wassereinspritzung wird vielmehr die Wärme im Gas gehalten und kann anschließend durch den Kondensa tionsprozeß nach der Entstaubung nutzbringend auf die Mineralstoffe übertragen werden.

Bekannt ist die Wärmeübertragung der Abgase direkt auf die Zuschlagstoffe in Vordoseuren. Diese Aus führung hat einen großen Bauaufwand zur Folge und benötigt eine kurze Entfernung zwischen Entstauber und Mineralvordoseursilos. Da bei den europäischen Mischwerken die Zahl der Vordoseure mehr als 8 bis 10 beträgt und diese in großer Entfernung vom Trockenturm stehen, ist es notwendig, die Wärme übertragung auf die Zuschlagstoffe mit Thermal flüssigkeit im geschlossenen System durchzuführen, während die Sprühwäsche und Kühlung der Abgase teil weise im offenen System wirkt.

Zu diesem Zweck ist ein Gas-Wasser-Wärmetauscher unmittelbar nach dem Entstauber in die Abgasleitung eingebaut, welcher vom flüssigen Heizmedium durch strömt wird (Thermalöl oder frostgeschütztes Wasser).

Dem Gas-Wärmetauscher nachgeschaltet ist vorzugs weise ein Sprühkühlturm. Dort strömt das schon in dem Kondensationsbereich abgekühlte Abgas durch einen Wasser-Sprühregen, welcher die Gastemperatur auf 70 bis 90°C, d. h. unter den Taupunkt, drückt.

Die auf das Sprühwasser übertragene Wärme wird in einem zweiten Wärmetauscher auf die Heizflüssig keit übertragen, wobei dieser zweite Wärmetauscher vorzugsweise dem erstgenannten Gasflüssigkeits wärmetauscher vorgeschaltet ist und direkt von der kalten Heizflüssigkeit gespeist wird, die von den Materialsilos zurückkommt.

Der Sprühwasserwärmetauscher kann auch direkt unten im Sprühturm eingebaut sein. Das so abge kühlte Sprühwasser wird dann zweifach verwendet. Einmal wird es wieder oben im Sprühturm einge spritzt und zum anderen wird es in die Abgaskanäle direkt in der Trockentrommel eingespritzt. Das überflüssige, aus der Kondensation und dem Ver trocknungsprozeß herrührende Wasser läuft unten im Sprühturm über und wird auf übliche Weise ent sorgt.

Anstelle des Sprühkühlturmes kann auch ein Grob materialsilo vorgesehen werden, zwecks endgül tiger Abkühlung und Auskondensation der Abgase, wie in der DE-OS 39 11 272 beschrieben. Das oben offene Materialsilo wirkt dann gleich zeitig als Kamin bzw. kann auf dieses ein Kamin aufgesetzt werden.

Des weiteren ist vorgesehen, daß die Abgase durch Einsprühung von Kalkhydrat vor der Ent staubung geringfügig alkalisiert werden, so daß die Verwendung von Edelstahl entfällt, weil das Wasser infolge des zuvor eingesprühten Kalkes leicht alkalisch reagiert.

Stückliste

1 Asphaltgranulat-Deponie
2 Mineralstoff-Deponie
3 Schaufellader
4 Granulat-Doseur
5 Mineralstoff-Doseur
6 Bandabzug
7 Sammelband
8 Förderband
9 Vorsieb
10 Überkornaustrag
11 Kaltelevator
12 Gleichstromtrockner
13 Brenner
14 Abgaskühler
15 Filterentstaubung
16 Kamin
17 Umstellklappe
18 Granulat-Pufferbehälter
19 Mischmaschine
20 Siebmaschine
21 Heißmineralstoffsilo
22 Maschinenabsaugung
23 Mineralstoff-Waage
24 Füllerelevator
25 Umstellklappe
26 Eigenfüllersilo
27 Eigenfüllersilo
28 Fremdfüllersilo
29 Bunkeraufsatzfilter
30 Füllerwaage
31 Heizöllagertank
32 Thermalöl-Heizaggregat
33 Brenner
34 Bitumenlagertank
35 Bitumenwaage
36 Zwangsmischer
37 Mischgutverladesilo
38 Wrasenabzug
39 Fördergebläse
40 Steuer- und Schaltzentrale

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von Asphaltgemischen mit einer über dem Mischturm angeordneten Trocken- und Heiztrommel, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchsatz an reinen Mineralstoffen 100% der Trommelkapazität oder wahlweise, je nach Mineral stoffanteil, ab 100% fallend beliebig viel Asphalt granulat, enthält.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trocknung und Erwärmung von Asphalt granulat bzw. Fräsgut (AG), neuen Mineralstoffen (M) und Gemisch aus (AG) und (M) in lediglich einer Trocken trommel, die am oberen Stockwerk des Mischturmes angeordnet ist, erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwangsmischung von Asphaltmischgut über Puffer-Behälter und Waage (AG + M) oder über Sieb umgehung und Waage (M) oder Siebmaschine und Waage (M) im Doppelwellenzwangsmischer erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine hohe Flexibilität durch Verarbeitung von Neumaterialstoffen über Siebmaschine, Asphalt rohmaterial in beliebigen variablen Mischverhält nissen, Gemisch mit Neumaterial und Asphaltgranu latanteil bis etwa 70 Gew.% erreicht wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistungsflexibilität einerseits durch Autobahnlose mit maximaler Anforderung von über 300 t/h und andererseits die Notwendigkeit be sonders wertvoller Mischungen bis ca. 140 t/h mit präziser Siebdosierung an Mineralstoffen und ver schiedenen Bitumenarten und Zusatzstoffen bedingt ist.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß - nach der getrennten Einlagerung der Mineral stoffe in Asphaltgranulat und Neumaterial -, unter teilt in verschiedene Arten und Korngrößen, mit Hilfe eines Laders die Dosierung, d. h. der Abzug aus den Doseuren, über je ein Dosierband anteil mäßig entsprechend dem vorgegebenen Rezept durch Sammelbänder abgezogen und zu einem Vorsieb geför dert wird, und nach Ausscheiden der Überkornmineral stoffe die anderen Mineralstoffe über einen Kalt elevator zur Trockentrommel transportiert werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mineralstoffe in einer Heiztrommel nach dem Gleichstromprinzip getrocknet und erhitzt wer den, wobei der Mineralstoffeingang und der Brenner auf der einen Seite der Trommel und der Mineral stoffausgang und der Abgasausgang auf der anderen Seite der Trommel erfolgt.

8. Ergänzung des Verfahrens zur Herstellung von Asphaltgemischen mit einer über dem Mischturm angeordneten Trocken- und Heiztrommel für die Teilaufgabe der Abgaskühlung und -wäsche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abkühlung durch das Heizwasser für die Mineralstoffe im geschlossenen System durch einen Gaswärmetauscher geleitet wird und hinter diesem Wärmetauscher ein Sprühkühler zur weiteren Abkühlung bzw. Kondensation und Auswaschung der Abgase in Form eines Sprühturmes nachgeschaltet ist und das hier auf 80-90°C aufgewärmte Wasser über einen Wasser/Wasser-Wärmetauscher auf das abge kühlte Heizwasser, das von den Mineralsilos zurück kommt, aufgegeben und dann durch den Gas- Wasser-Wärmetauscher geleitet wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgase durch Einsprühung von Kalkhydrat vor der Entstaubung geringfügig alkalisiert werden, so daß die notwendige Verwendung von Edelstahl für den Wärmetauscher entfällt.