EP0013946A1 - Einrichtung zum Aufbereiten von bituminösem Mischgut - Google Patents

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EP0013946A1
EP0013946A1 EP80100229A EP80100229A EP0013946A1 EP 0013946 A1 EP0013946 A1 EP 0013946A1 EP 80100229 A EP80100229 A EP 80100229A EP 80100229 A EP80100229 A EP 80100229A EP 0013946 A1 EP0013946 A1 EP 0013946A1
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minerals
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rotating drum
drum
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    • E01C2019/1095—Mixing containers having a parallel flow drum, i.e. the flow of material is parallel to the gas flow

Definitions

  • the invention relates to a device for processing bituminous mix with an extraction device for minerals, a mixing device for adding thermoplastic binder and a fired and fitted rotary drum.
  • Such a device is known from CH-PS 567 628.
  • the minerals are extracted from the corresponding silos using an extraction device.
  • the minerals should have a certain moisture and are additionally sealed with water if the moisture is insufficient.
  • This aggregate with the bitumen and possibly the water is passed into a mixing drum which is heated from one end in a known manner by a burner.
  • Liquid or gaseous fuels are preferably used.
  • Special cascade throughput of the mix is achieved through special built-in components in the rotating drum.
  • the mix is heated in cocurrent from the flue gases and via the radiant heat of the open flame of the burner.
  • the addition of water to the minerals is disadvantageous because the water has to be evaporated again at least in part.
  • a residual water content in the mix can also lead to frost damage, especially in the cold season.
  • the addition of water to the minerals also causes affinity deficiencies, i.e. the adhesion between the thermoplastic binder, for example bitumen, and the minerals is deteriorated.
  • DE-AS 26 17 839 shows a device for processing bituminous mix with a rotating drum fired in direct current, which is divided into different areas with different tasks and properties. Special fittings are provided in the feed area to protect the minerals from dust formation and dust separation. In the subsequent mixing area, bitumen is injected and the still moist minerals are mixed with the binder.
  • the first process step the mixing of the binder limited with the not yet heated mineral, with this inde abroad shape with a low binding surface, and B accumulates on the still moist mineral particles, ie only a statistical distribution of the binder takes place
  • the minerals are heated and the essential Liche water content is to be evaporated, the binder should take over the function of water with regard to the binding of the dust particles to the rock particles.
  • a similar device which is known from DE-AS 21 02 328, such a strong circulation of the mineral material takes place in the catchment area that an undesired premature drying occurs even before mixing with the binder.
  • the invention has for its object to develop a device of the type described above so that the mix can be largely dust-free and inexpensive to produce.
  • the affinity between the binder and the minerals must be improved, but at the same time the mixture must be gently heated so that overheating of the thermoplastic binder and premature curing are prevented.
  • a hot gas generator for firing the rotary drum, which is arranged tangentially opening into the rotary drum, and that the internals of the rotary drum are designed to be helical in order to guide the hot gases and the mixture and are adapted to the tangential outlet of the hot gases .
  • the sensitive thermoplastic binder is not overheated. There is no risk of self-ignition. This also gives the opportunity to reprocess broken asphalt or other mix already laid. Through the. Tangential confluence of the hot gas generator on the rotary drum enables longer distances for the hot gas in the drum, i.e. longer contact times with a short design. Existing dusts in the hot gas have the opportunity to combine with the bituminous mix and accumulate on it. The radial component of the hot gas flow supports this separation effect. The helical internals guide part of the material to be mixed in the area of the drum wall, so that gentle processing is possible here.
  • a preferably continuously operated compulsory mixer can be provided for adding the thermoplastic binder before it enters the rotary drum.
  • This compulsory mixer brings mechanical contact between the binder and the minerals. This mechanical mixing and action results in an excellent affinity, even with a certain residual moisture in the minerals that are used undried.
  • the compulsory mixer can also be provided so as to protrude centrally into the rotary drum on the end face. This is possible because the hot gas is introduced tangentially, so that the end face of the rotary drum is free for the arrangement of the compulsory mixer.
  • the mixing of the binder and the minerals then takes place in the warm zone, so that the inherently harmful cooling of the binder is counteracted. When mixing, there is no accumulation of dust because the minerals are coated with the Binder takes place.
  • the compulsory mixer is indirectly heated by the hot gas generator, so that the hot gas can already give off part of its heat to the mix.
  • the interaction of the mechanical stirring movement in the compulsory mixer, the thermal heating and the subsequent further mixing with trickling effect in the rotary drum is of particular importance.
  • a conveyor for minerals not mixed with thermoplastic binder can be provided in parallel to the compulsory mixer. This results in the possibility of introducing a portion of the minerals, especially the coarser minerals, into the rotary drum without binding agents, while the finer minerals are passed through the compulsory mixer and the dust is bound with a relatively high binder content, so that in one such a facility eliminates filter systems for cleaning the hot gases.
  • the parallel arrangement of this conveyor can be used both when the compulsory mixer is arranged in the front of the rotary drum and less compulsory mixer is somehow switched as a separate unit in the material flow of the rotary drum.
  • increased or enlarged lifting boxes can be provided in order to use the long contact times due to tangential confluence of the hot gases particularly effectively.
  • the rotary drum 1 shows the rotary drum 1 with its end face 2.
  • a compulsory mixer 3 with the two shafts 4 is accommodated centrally in this end face 2.
  • the compulsory mixer 3 has a housing 5 surrounding it.
  • the rotary drum 1 has internally screw-shaped internals 6, which also leave an axial passage channel 7 free.
  • the helical internals 6 are attached to the inner circumference of the rotary drum 1.
  • a hot gas generator 8 also opens with a connecting pipe 9. The rotary drum 1 is therefore heated indirectly.
  • the relative position of the details to one another can be seen particularly well from FIG. It can be seen how the compulsory mixer 3 projects centrally into the end face of the rotating drum 1 and extends to a certain extent into the rotating drum.
  • the compulsory mixer 3 has an inlet 10 for the minerals and an inlet 11 for the bitumen.
  • the helical internals 6 are particularly well recognizable by the sectional view. The material is cascaded and moved in the screw passages through the drum, which means that the drum can have a comparatively short overall length.
  • the exhaust gases are discharged according to arrow 13, while a discharge belt 14 is provided for the processed bituminous mix.
  • FIG. 3 shows a section through the rotary drum 1 with the screw-shaped internals 6 and the additional lifting boxes 15, which are shown in FIG. 2 for the sake of simplicity.

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Abstract

Bei einer Einrichtung zum Aufbereiten von bituminösem Mischgut, wie es insbesondere für den Straßenbau Verwendung findet, werden die Mineralien und das thermoplastische Bindemittel in einer mit Einbauten versehenen Drehtrommel (1) gemischt. Das Mischgut soll weitgehend staubfrei und kostengünstig hergestellt werden, wobei die Affinität zwischen Bindemittel und Mineralien einerseits verbessert und andererseits die Erwärmung des Mischgutes schonend erfolgen soll, damit Überhitzungserscheinungen des thermoplastischen Bindemittels und ein vorzeitiges Aushärten verhindert werden.
Zwecks schonender Erwärmung des Mischgutes ist für die Befeuerung der Drehtrommel (1) ein Heißgaserzeuger (8) vorgesehen, so daß die Strahlungswärme der offenen Flamme in Wegfall kommt. Die Einbauten (6) der Drehtrommel (1) sind zwecks Führung der Heißgase und des Mischgutes schraubengangförmig ausgebildet. Im Zusammenhang damit mündet der Heißgaserzeuger (8) tangential in die Drehtrommel (1) ein, so daß das Mischgut auch weitgehend schonend und damit staubfrei in der Drehtrommel (1) bewegt wird. Durch diese schonende Behandlung ist auch die Möglichkeit gegeben, aufgebrochenen Asphalt oder anderes bereits verlegtes Mischgut wieder aufzubereiten.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Aufbereiten von bituminösem Mischgut mit einer Abzugseinrichtung für Mineralien, einer Mischeinrichtung zum.Hinzufügen von thermoplastischem Bindemittel und einer befeuerten und mit Einbauten versehenen Drehtrommel.
  • Eine derartige Einrichtung ist aus der CH-PS 567 628 bekannt. Dabei werden die Mineralien aus entsprechenden Silos mit einer Abzugseinrichtung abgezogen. Die Mineralien sollen eine gewisse Feuchtigkeit aufweisen und werden bei ungenügender Feuchtigkeit zusätzlich mit Wasser abgeducht. Dieser Zuschlag mit dem Bitumen und ggf. dem Wasser wird in eine Mischtrommel geleitet, die von der einen Stirnseite her in bekannter Weise durch einen Brenner beheizt wird. Vorzugsweise finden flüssige oder gasförmige Brennstoffe Verwendung. Durch spezielle Einbauten in der Drehtrommel wird ein kaskadenförmiger Durchsatz des Mischgutes erzielt. Das Mischgut wird dabei im Gleichstrom von den Rauchgasen und über die Strahlungswärme der offenen Flamme des Brenners erwärmt. Die Hinzufügung von Wasser zu den Mineralien ist jedoch nachteilig, weil das Wasser zumindest teilweise wieder verdampft werden muß. Auch ein im Mischgut vorhandener Restwassergehalt kann insbesondere in der kalten Jahreszeit zu Frostschäden führen. Die Hinzufügung von Wasser zu den Mineralien bewirkt auch Affinitätsmängel, d.h. die Haftung zwischen dem thermoplastischen Bindemittel, beispielsweise Bitumen, und den Mineralien wird verschlechtert.
  • -Aus der US-PS 3 423 222 ist es bereits bekannt, den Zuschlag, also die Mineralien, zunächst ohne Anfeuchtung in eine Drehtrommel zu leiten. Die Drehtrommel wird mit einem Brenner beheizt und im Gegenstromverfahren betrieben. Innerhalb, der Drehtrommel wird erhitztes Bitumen mit erhitztem, teilweise dampfförmigen Wasser eingedüst. Dabei kommen etwa 5 bis 15% Wasser und 85 bis 95% Bindemittel gleichzeitig zur Anwendung. Das Wasser dient dem Zweck, den Staub der in der Drehtrommel bewegten Mineralien zu binden, das Bitumen zu kühlen und somit vor einer Zündung und einer vorzeitigen Aushärtung zu schützen. Es ist weiter vorgesehen, zusätzlich zu dem Wasser und dem Bindemittel noch additive und andere Umhüllungshilfen in die Drehtrommel einzubringen.
  • Die DE-AS 26 17 839 zeigt eine Einrichtung zum Aufbereiten von bituminösem Mischgut mit einer im Gleichstrom befeuerten Drehtrommel, die in verschiedene Bereiche mit unterschiedlichen Aufgaben und Eigenschaften eingeteilt ist. Im Einzugsbereich sind spezielle Einbauten vorgesehen, um die Mineralien vor Staubbildung und Staubabscheidung zu schützen. Im anschließenden Vermengungsbereich wird Bitumen eingedüst und dabei die noch feuchten Mineralien mit dem Bindemittel vermengt. Auch bei dem Verfahren nach der DE-AS 1 594 815 beschränkt sich der erste Verfahrensschritt auf die Vermengung des Bindemittels mit dem noch nicht erhitzten Mineral, wobei sich im Hinblick auf das thermoplastische Verhalten des Bindemittels dieses im wesentlichen in Kugelform mit geringer Bindefläche und Bindequalität an die noch feuchten Mineralpartikel anlagert, d.h. also lediglich eine statistische Verteilung des Bindemittels stattfindet, während im zweiten Ver- fahrensschritt die Mineralstoffe erhitzt und der wesentliche Wasseranteil verdampft werden soll, wobei das Bindemittel hinsichtlich der Bindung.der Staubpartikel an die Gesteinspartikel die Funktion des Wassers übernehmen soll. Bei einer ähnlichen Einrichtung, die aus der DE-AS 21 02 328 bekannt ist, findet im Einzugsbereich jedoch eine derart starke Umwälzung des Mineralgutes statt, daß eine ungewollte vorzeitige Trocknung sich bereits vor der Vermengung mit dem Bindemittel einstellt. Dies bedeutet einen erhöhten Staubanfall durch die vorzeitige Aufhebung der Wasserbindung des Staubes an die Gesteinsteilchen und eine eingeschränkte Affinität zwischen Bindemittel und Gestein. Auch hier kann auf Umhüllungshilfen, wie beispielsweise Chromsalze oder Bariumsulfid, in der Regel nicht verzichtet werden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs beschriebenen Art so weiterzubilden, daß sich das Mischgut weitgehend staubfrei und kostengünstig herstellen läßt. Dabei muß die Affinität zwischen Bindemittel und Mineralien verbessert werden, aber gleichzeitig die Erwärmung des Mischgutes schonend erfolgen, damit überhitzungserscheinungen des thermoplastischen Bindemittels und ein vorzeitiges Aushärten verhindert werden.
  • Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß für die Befeuerung der Drehtrommel ein Heißgaserzeuger vorgesehen ist, der tangential in die Drehtrommel einmündend angeordnet ist, und daß die Einbauten der Drehtrommel zwecks Führung der Heißgase und des Mischgutes schraubengangförmig ausgebildet und an die tangentiale Einmündung der Heißgase angepaßt sind. Durch die Verwendung eines Heißgaserzeugers kommt die Sbahlungswärme der offenen Flamme in Wegfall, so daß das Mischgut schonend erwärmt wird.
  • Das empfindliche thermoplastische Bindemittel wird nicht überhitzt. Es besteht keine Selbstentzündungsgefahr. Damit ist auch die Möglichkeit gegeben, aufgebrochenen Asphalt oder anderes bereits verlegtes Mischgut wieder aufzubereiten. Durch die. tangentiale Einmündung des Heißgaserzeugers an der Drehtrommel werden längere Wege des Heißgases in der Trommel ermöglicht, also längere Kontaktzeiten bei kurzer Bauweise. Vorhandene Stäube im Heißgas haben Gelegenheit,sich mit dem bituminösem Mischgut zu verbinden und an dieses anzulagern. Die Radialkomponente der Heißgasströmung unterstützt diese Abscheidewirkung. Die schraubengangförmigen Einbauten führen einen Teil des Mischgutes im Bereich der Trommelwandung, so daß hier eine schonende Aufbereitung gegeben ist.
  • Mit besonderem Vorteil kann ein vorzugsweise kontinuierlich betriebener Zwangsmischer für die Hinzufügung des thermoplastischen Bindemittels vor dem Eintritt in die Drehtrommel vorgesehen sein. Dieser Zwangsmischer bringt einen mechanischen Kontakt zwischen dem Bindemittel und den Mineralien. Es ergibt sich durch diese mechanische Vermengung und Einwirkung eine ausgezeichnete Affinität, selbst bei einer gewissen Restfeuchte der Mineralien, die ungetrocknet eingesetzt werden. Der Zwangsmischer kann auch zentral an der Stirnseite in die-Drehtrommel einragend vorgesehen sein. Dies wird möglich, weil das Heißgas tangential eingeleitet wird, so daß die Stirnseite der Drehtrommel für die Anordnung des Zwangsmischers frei ist. Die Vermischung des Bindemittels und der Mineralien erfolgt dann schon in der warmen Zone, so daß der an sich schädlichen Abkühlung des Bindemittels entgegengewirkt wird. Beim Mischen entsteht kein Staubanfall, weil eine Umhüllung der Mineralien mit dem Bindemittel stattfindet. Gleichzeitig wird der Zwangsmischer durch den Heißgaserzeuger indirekt beheizt, so daß das Heißgas schon hier einen Teil seiner Wärme an das Mischgut abgeben kann. Von besonderer Bedeutung ist die Zusammenwirkung der mechanischen Rührbewegung im Zwangsmischer, der thermischen Aufheizung und der anschließenden Weitermischung mit Rieseleffekt in der Drehtrommel.
  • Parallel zu dem Zwangsmischer kann eine Fördereinrichtung für nicht mit thermoplastischem Bindemittel versetzte Mineralien vorgesehen sein. Damit ergibt sich die Möglichkeit, einen Teil der Mineralien, insbesondere die groberen Mineralien, ohne Bindemittel vermengt in die Drehtrommel einzubringen, während die feineren Mineralien durch den Zwangsmischer geleitet werden und dabei der Staub mit einem relativ hohen Bindemittelanteil gebunden wird, so daß sich bei einer solchen Einrichtung Filteranlagen zur Reinigung der Heißgase erübrigen. Die parallele Anordnung dieser Fördereinrichtung kann sowohl dann eingesetzt werden, wenn der Zwangsmischer in der Stirnseite der Drehtrommel angeordnet ist als auch dann, weniger Zwangsmischer als separates Aggregat im Materialfluß der Drehtrommel irgendwie vageschaltet ist.
  • Zur Erhöhung der Förderwirkung und des Rieseleffektes des Mischgutes können vermehrte bzw. vergrößerte Hubkästen vorgesehen sein, um auf diese Weise die langen Kontaktzeiten infolge tangentialer Einmündung der Heißgase besonders effektiv auszunutzen.
  • Die Erfindung wird anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles weiter beschrieben. Es zeigen:
    • Fig. 1 eine schematisierte Stirnansicht der Einrichtung,
    • Fig. 2 eine schematisierte Seitenansicht der Einrichtung, größtenteils geschnitten und
    • Fig. 3 einen Querschnitt durch die Drehtrommel.
  • Fig. 1 zeigt die Drehtrommel.1 mit ihrer Stirnseite 2. Zentral in dieser Stirnseite 2 ist ein Zwangsmischer 3 mit den beiden Wellen 4 untergebracht. Der Zwangsmischer 3 besitzt ein ihn umschließendes Gehäuse 5. Die Drehtrommel 1 besitzt in ihrem Innern schraubengangförmige Einbauten 6, die zudem einen axialen Durchtrittskanal 7 freilassen. Die schraubengangförmigen Einbauten 6 sind auf dem inneren Umfang der Drehtrommel 1 befestigt. Im Bereich der einen Stirnseite 2, in der der Zwangsmischer 3 gelagert ist, mündet auch ein Heißgaserzeuger 8 mit einem Anschlußrohr 9 ein. Die Drehtrommel 1 wird also indirekt beheizt.
  • Aus Fig. 2 ist die relative Lage der Einzelheiten zueinander besonders gut erkennbar. Es ist ersichtlich, wie der Zwangsmischer 3 zentral in die Stirnseite der Drehtrommel 1 hineinragt und sich um ein gewisses Maß in die Drehtrommel hineinerstreckt. Der Zwangsmischer 3 besitzt einen Einlaß 10 für die Mineralien und einen Einlaß 11 für das Bitumen. Durch die Schnittdarstellung sind die schraubengangförmigen Einbauten 6 besonders gut erkennbar. Das Material wird hier kaskadenförmig und in den Schraubengängen geführt durch die Trommel bewegt, wodurch die Trommel eine vergleichsweise geringe Baulänge aufweisen kann. An der anderen Stirnseite 12 der Drehtrommel 1 werden die Abgase gemäß Pfeil 13 abgeführt, während für das aufbereitete bituminöse Mischgut ein Abzugsband 14 vorgesehen ist.
  • Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch die Drehtrommel 1 mit den schraubengangförmigen Einbauten 6 und den zusätzlichen Hubkästen 15, die der Einfachheit halber in Fig. 2 dargestellt sind.

Claims (5)

1. Einrichtung zum Aufbereiten von bituminösem Mischgut mit einer Abzugseinrichtung für Mineralien, einer Mischeinrichtung zum Hinzufügen von thermoplastischem Bindemittel und einer.befeuerten und mit Einbauten versehenen Drehtrommel, dadurch gekennzeichnet, daß für die Befeuerung der Drehtrommel (1) ein Heißgaserzeuger (8) vorgesehen ist, der tangential in die Drehtrommel (1) einmündend angeordnet ist, und daß die Einbauten (6) der Drehtrommel zwecks Führung der Heißgase und des Mischgutes schraubengangförmig ausgebildet und an die tangentiale Einmündung der Heißgase angepaßt sind.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein vorzugsweise kontinuierlich betriebener Zwangsmischer (3) für die Hinzufügung des thermoplastischen Bindemittels vor dem Eintritt in die Drehtrommel vorgesehen ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein vorzugsweise kontinuierlich betriebener Zwangsmischer (3) zentral an der Stirnseite (2) in die Drehtrommel (1) einragend vorgesehen ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu dem Zwangsmischer (3) eine Fördereinrichtung für nicht mit thermoplastischem Bindemittel versetzte Mineralien vorgesehen ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhöhung der Förderwirkung und des Rieseleffektes des Mischgutes vermehrte bzw. vergrößerte Hubkästen (15) vorgesehen sind.
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