EP0342125A1 - Dispositif et procédé de préparation de produits bitumineux - Google Patents
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- EP0342125A1 EP0342125A1 EP89401299A EP89401299A EP0342125A1 EP 0342125 A1 EP0342125 A1 EP 0342125A1 EP 89401299 A EP89401299 A EP 89401299A EP 89401299 A EP89401299 A EP 89401299A EP 0342125 A1 EP0342125 A1 EP 0342125A1
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- E01C2019/1081—Details not otherwise provided for
- E01C2019/109—Mixing containers having a counter flow drum, i.e. the flow of material is opposite to the gas flow
Definitions
- the invention relates to a device for preparing bituminous products, from new aggregates and recycled bituminous mixes as well as a method and a device for preparing bituminous coated products, in particular for road surfaces, from bituminous products. intermediates obtained by mixing recycled bituminous mixes with new aggregates dried and heated beforehand.
- a burner enters the drum at one of its ends and makes it possible to circulate in the drum hot gases which ensure the drying and heating of the materials circulating in the drum.
- Such a drum performs both the drying and heating of the cold and wet aggregates entering the drum, the heating of the recycled asphalt and the mixing of the new aggregates and the recycled asphalt in contact with liquid bitumen brought into the drum by a cane. injection.
- the internal wall of the drum is lined with blades of different shapes depending on the zones of the drum to ensure, thanks to the rotation of the drum, transport, mixing and / or lifting of the materials circulating in the drum.
- drum-dryer-mixers have the disadvantage of bringing together, in the same enclosure, a flame, very hot gases and liquid bitumen. This results in a entrainment of bitumen vapor by the hot gases circulating in the drum, which results in a rapid clogging of the bag filters used for the dedusting of the gases leaving the drum and in a rejection of harmful vapors to the atmosphere.
- These drawbacks are particularly marked in the case of drum-dryer-mixers with parallel currents, that is to say drum-dryer-mixer where the hot gases circulate inside the drum, in the same direction as the materials. solid.
- dryer-recycler which performs both the drying and heating of new aggregates, the heating and melting of recycled asphalt in granular form and their mixing with new dried and reheated aggregates.
- the intermediate bituminous product obtained at the outlet of the dryer-recycler can be introduced into a mixer into which liquid bitumen is injected which ensures the final coating of the granular products pre-coated in the dryer-recycler.
- the dryer-recyclers known and used hitherto are designed in a form such that very hot gases come into contact with bituminous products and in particular with the coated mix, just before they leave the drum.
- the hot gases therefore entrain bitumen vapors which are found in the atmosphere in the form of blue fumes well known to the operators of coating plants.
- the object of the invention is therefore to propose a device for preparing bituminous products, from new aggregates and recycled bituminous mixes, of the type comprising a cylindrical drum mounted to rotate around its axis and slightly inclined relative to the plane. horizontal by the ends of which penetrate a burner and means for bringing cold and wet aggregates into the drum, as well as a ring for introducing recycled coated materials into the drum surrounding the latter in a zone for introducing recycled coated materials intermediates between the ends of the drum and means for recovering the pre-coated bituminous products at the outlet of the drum as well as means for collecting the gases charged with dust in circulation in the drum in which the burner on the one hand and the means for bringing aggregates into the drum on the other hand penetrate into the drum by opposite ends, the circulation of gases in the drum taking place against current compared to the circulation of aggregates ,, this permanent device to avoid pollution of the atmosphere by bitumen vapors and clogging of gas dust filters, while keeping the flexibility of use of the most recycling devices known performers of interior art.
- the burner comprises an elongated body disposed in the axial direction of the drum and extending to an area of the drum remote from the ends in which the flame develops, the drum comprising, from the inlet end of the aggregates to the opposite end of the material outlet through which the burner enters: - a drying zone in which the internal wall of the drum is lined with lifting vanes, - the flame zone in which the internal wall of the drum is provided with material retaining vanes against the wall, - and, located entirely downstream of the flame zone and around the burner body, the zone for introducing recycled asphalt, then a zone for reheating and mixing in which the drum carries on its internal surface blades for mixing aggregates dried and heated and recycled bituminous mixes.
- the invention also relates to a device for preparing bituminous coated products for road surfaces comprising, in combination with the recycler dryer device according to the invention. tion, a mixer having a fixed casing disposed at the outlet of the drum of the dryer and recycler device.
- FIG 1 we see the installation which includes a platform 1 for supporting the drum 2 of the dryer-recycler according to the invention.
- the platform 1 includes support devices on the ground of the site not shown and means for adjusting its inclination relative to the horizontal plane, making it possible to adjust the inclination of the axis XX ′ of the drum 2 of the dryer-recycler.
- the platform 1 can be constituted by the platform of a road trailer comprising extensible and retractable support crutches for the installation of the device on the site.
- the drum 2 comprises a cylindrical envelope rotatably mounted on the platform about its axis XX ′, by means of four rolling rollers 4 and two rolling rings 5 secured to the external surface of the envelope of the drum.
- the drum 2 has a first end 2a or inlet end through which penetrates the outlet end of a belt conveyor 6 allowing the supply of the drum with cold and wet aggregates 7.
- the inlet end 2a of the drum is engaged inside a suction box 8 of the gases circulating in the drum.
- the outlet end 2b of the drum opposite its inlet end is engaged inside a fixed structure 9 comprising a vertical plate 9a and a chute 10 for discharging and discharging materials 11 at the outlet of the drum.
- the plate 9a is traversed by the elongated cylindrical body 12 of a burner 13 comprising a fan 14 carried by the platform 1.
- the body of the burner 12 disposed along the axis XX ′ of the drum has an end 12a from which the flame 16 develops located in the advanced position inside the drum relative to the outlet end 2b.
- this end 12a can be located at a distance from the end 2b of between a quarter and a third of the total length of the drum.
- the drum 2 comprises, along its length, several successive zones which are differentiated by the shape of the elements lining the internal surface of the drum in the zone considered and by the function provided by this zone, when the device is in service.
- the latter From the inlet end 2a of the drum to the outlet end 2b, the latter comprises an introduction zone 20, a drying zone 21, a flame zone 22, an introduction zone recycled coated materials 23 ′ and a reheating and mixing zone 23. Consequently, the zone for introducing recycled coated materials 23 ′ separates and insulates the reheating and mixing zone from the flame zone.
- Zone 20 ensures rapid introduction of the aggregates 7 brought to the drum by the conveyor 6 into the drying zone 21.
- the internal wall of the drum 2 is furnished by fins 24 projecting radially from the internal surface. of the drum and arranged along helices having for axis the axis XX ′ of the drum.
- the internal surface of the drum 2 is provided with lifting vanes 25 whose cross section is in the form of a hook, which makes it possible to raise the aggregates 7 up to the part of the drum and constitute a continuous curtain of aggregates falling in cascade in the section of the drum, during its rotation.
- the continuous curtain of aggregates is therefore crossed by the hot gases coming from the flame 16 of the burner located in the zone 22 and circulating in the axial direction of the drum (arrow 30).
- the drum is inclined so that its inlet end 2a is at a level higher than its outlet end 2b.
- the solid materials and in particular the aggregates 7 therefore circulate in the drum in the opposite direction to the direction of circulation of the hot gases.
- the cold and wet aggregates 7 as they enter the drum are dried and heated by a circulation of hot gases at against the current. When they exit through the suction box 8 (arrow 31), the gases are loaded with dust released by the aggregates 7 during their drying.
- the internal wall of the drum 2 is provided with vanes 26 making it possible to retain the dried and heated aggregates 7 in the zone 21 against the internal wall of the drum 2.
- the vanes 26 constituted by strips of folded sheet metal have a concave section directed towards the wall of the drum and a practically planar external surface directed towards the flame 16.
- the vanes 26 are fixed along one of their edges on the surface of the drum, the opposite edge of the blade providing a narrow gap with respect to the wall of the drum, so as to allow the filling of the blades and a limited discharge of the aggregates 7 during the rotation of the drum.
- vanes 26 of known shape in the technique of drying drums and coaters make it possible to provide a free zone at the central part of the drum in which the flame 16 can develop.
- the drum 2 is surrounded by the recycling ring 32 which has an annular fixed part 33 constituting at its upper part a hopper 34 for introducing recycled materials 27 and an annular movable part 35 integral with the external wall of the drum comprising chutes 38 and passage openings 39 towards the interior of the drum, so as to pass the recycled materials discharged into the hopper 34 inside the zone 23 ′ Of the drum.
- a small internal drum 37 is fixed inside the drum 2, in a coaxial manner and ensures the passage of the materials re cycled introduced into the drum, in the zone 23 located downstream of the recycling ring 33.
- Helical fins 40 are fixed on the outer surface of the drum 37 to ensure the transport of recycled asphalt.
- Helical fins 41 are fixed to the outside of the drum 37 to transport the dried and heated aggregates. The recycled coated materials 27 and the aggregates 7 are therefore introduced at the entrance to the zone 23 from the outside and from the inside of the drum 37 respectively.
- the inner surface of the drum 2 is lined with flat vanes 28 in the zone 23 situated downstream from the zone for introducing recycled asphalt.
- the recycled materials 27 introduced into the drum are thus intimately mixed with the aggregates 7 coming from the drying zone 21, via the flame zone 22 and the drum 37.
- the vanes 28 perform a mixing of the bed of granular materials constituted by the aggregates 7 and the bituminous mixes 27.
- the mixing is carried out without significant lifting of the bed of materials which remains in contact with the wall of the drum.
- the aggregates entering zone 23 have been dried and heated in zone 21 and in zone 22 and are therefore at a high temperature when they come into contact with the recycled asphalts 27.
- the recycled coated materials are therefore heated by contact with the aggregates, which produces a softening and a fusion of the bitumen layer covering the recycled asphalt.
- the molten bitumen at least partially covers the aggregates during mixing, so that at the outlet of the drum, the pro duits spilled by the chute 10 are formed in part by recycled materials covered with molten bitumen and in part by pre-coated aggregates.
- bituminous materials circulating in the zone 23 are therefore not subjected to hot gases in circulation, risking entraining bitumen vapors towards the outlet of the drum.
- the gases exiting through the suction box 8 therefore no longer contain bitumen vapor.
- the hot pre-coated bituminous products discharged from the chute 10 are introduced into a kneader 42 of conventional type fixed under the platform 1.
- the kneader 42 comprises a fixed casing 43 in which two shafts 44 carrying kneading arms 45 are rotatably mounted.
- Liquid bitumen is introduced into the mixer, for example by means of an injection pipe 46.
- the pulverulent materials recovered in the gases leaving through the stack 8 are introduced at the inlet of the mixer so as to obtain a correct dosage of pulverulent materials in the coated products obtained at the outlet of the mixer.
- the coated products obtained 50 are discharged through a chute 47 from which they can be stored for their transport and their use on a road construction site.
- the starting aggregates contain a large quantity of pulverulent materials (dusty aggregates) the pulverulent materials separated from the aggregates during drying and entrained by the gases are not reintroduced into the mixer, the residual quantity of pulverulent materials leaving the drum may be sufficient to obtain satisfactory properties of the mixes.
- the small drum 37 of the zone for introducing recycled asphalt 23 ′ concentrates the gases in the central zone of the drum 2. This embodiment makes it possible to direct the vapors given off by the recycled materials in the reheating zone 23 towards the central part of zone 22, that is to say towards flame 16 where they are burned.
- the main advantages of the device according to the invention are to heat and mix recycled asphalt with new aggregates, in a quiet area which is not subject to the circulation of hot gases while allowing efficient heating and bone incorporation of recycled asphalt in new aggregates.
- the device according to the invention makes it possible to use a proportion of recycled materials of up to 80% by weight of the total amount of solid materials.
- the device also makes it possible to eliminate pollution of the atmosphere by bitumen vapors and to guarantee satisfactory operation of the dust removal filters which no longer undergo clogging by the bitumen.
- the liquid bitumen is not capable of producing polluting vapors in the final phase of the coating.
- the device and the method according to the invention make it possible to easily carry out the removal of excess fines in the case of dusty aggregates.
- additives such as liquid doping products or fibers
- the device according to the invention can easily be substituted for a conventional dryer, in a discontinuous station according to the old technique, so as to incorporate a certain proportion of recycled materials into new materials.
- the introduction of the powdery material can be done directly in the mixer therefore without risk of steam escaping and pulverization flowing out.
- the device according to the invention can also be used for the manufacture of cold products such as hydraulic gravel or bituminous mix with emulsion.
- the components of the mixture can be introduced through the inlet of the recycling ring.
- dryer-recycler device can be used with a continuous or discontinuous mixer with one or two shafts and more generally with a mixer of any type.
- the drum 2 may have a substantially smaller diameter (from 20 to 25%) in the reheating and mixing zone compared to its diameter in the drying zone and in the flame zone;
- the vanes lining the different zones of the drum may have shapes different from those which have been described, insofar as the lifting or retaining or kneading functions in these different zones are correctly performed.
- the device and the method according to the invention apply to the manufacture of any bituminous product from new aggregates and recycled coated materials.
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Abstract
Le brûleur (13) d'une part et les moyens d'amenée (6) des agrégats (7) dans le tambour (2) d'autre part pénètrant dans le tambour par des extrémités (2a, 2b) opposées. La circulation des gaz dans le tambour a lieu à contre-courant par rapport à la circulation des agrégats. Le brûleur comporte un corps allongé (12) disposé suivant la direction axiale du tambour. Le tambour comprend, depuis l'extrémité d'entrée (2a) jusqu'à l'extrémité de sortie (2b), une zone de séchage (21), une zone de flamme (22), une zone d'introduction d'enrobés recyclés (23′) et une zone de réchauffage et de mélange (23). Le dispositif peut être associé à un malaxeur (42) de type classique dans lequel les produits bitumineux (11) sortant du tambour (2) sont mélangés à du bitume liquide et malaxés. L'invention permet de préparer des produits enrobés pour revêtements routiers sans production de vapeur de bitume.
Description
- L'invention concerne un dispositif de préparation de produits bitumineux, à partir d'agrégats neufs et d'enrobés bitumineux recyclés ainsi qu'un procédé et un dispositif de préparation de produits enrobés bitumineux, en particulier pour revêtements routiers, à partir de produits bitumineux intermédiaires obtenus par mélange d'enrobés bitumineux recyclés avec des agrégats neufs séchés et chauffés préalablement.
- On connait des dispositifs de préparation d'enrobés bitumineux pour revêtements routiers, à partir d'agrégats neufs, de bitume liquide, d'enrobés bitumineux usagés recyclés et de pulvérulents. Ces dispositifs sont généralement constitués par un tambour cyclindrique de grandes dimensions monté rotatif sur une platforme autour de son axe et faiblement incliné par rapport au plan horizontal. Les agrégats neufs et les pulvérulents sont introduits dans le tambour par l'une de ses extrémités et les enrobés recyclés sous forme granulaire par un anneau de recyclage entourant le tambour dans une zone intermédiaire entre ses deux extrémités.
- Un brûleur pénètre dans le tambour par une de ses extrémités et permet de mettre en circulation dans le tambour des gaz chauds qui assurent le séchage et le chauffage des matériaux en circulation dans le tambour.
- Un tel tambour réalise à la fois le séchage et le chauffage des agrégats froids et humides pénétrant dans le tambour, le réchauffage des enrobés recyclés et le malaxage des agrégats neufs et des enrobés recyclés en contact avec du bitume liquide amené dans le tambour par une canne d'injection.
- La paroi interne du tambour est garnie d'aubes de formes différentes suivant les zones du tambour pour assurer, grâce à la rotation du tambour, un transport, un brassage et/ou un relevage des matériaux en circulation dans le tambour.
- Par rapport aux procédés plus anciens où le séchage et le chauffage des agrégats étaient effectués dans un sécheur rotatif et le malaxage avec le bitume liquide dans un malaxeur indépendant ayant une enveloppe fixe, l'intégration des fonctions séchage, chauffage et malaxage dans un même tambour a apporté une certaine simplification des procédures et des matériels mis en jeu. Cependant, les tambours-sécheur-malaxeurs ont l'inconvénient de mettre en présence, dans une même enceinte, une flamme, des gaz très chauds et du bitume liquide. Il en résulte un entraînement de vapeur de bitume par les gaz chauds en circulation dans le tambour, ce qui se traduit par un colmatage rapide des filtres à manche utilisés pour le dépoussiérage des gaz sortant du tambour et par un rejet de vapeurs nocives à l'atmosphère. Ces inconvénients sont particulièrement marqués dans le cas des tambours-sécheurs-malaxeurs à courants parallèles, c'est-à-dire des tambours-sécheurs-malaxeurs où les gaz chauds circulent à l'intérieur du tambour, dans le même sens que les matières solides.
- On a donc songé à revenir à la conception ancienne des matériels d'enrobage dans laquelle le séchage et le chauffage des agrégats d'une part et le malaxage avec le bitume liquide d'autre part sont effectués dans des enceintes différentes.
- Cependant, cette technique n'est pas adaptée au cas de la préparation d'enrobés à partir d'agrégats neufs et d'une certaine proportion d'enrobés bitumineux recyclés.
- On a donc imaginé un nouveau type de matériel que peut être désigné par l'appellation sécheur-recycleur qui réalise à la fois le séchage et le chauffage des agrégats neufs, le réchauffage et la fusion des enrobés recyclés sous forme granulaire et leur mélange avec les agrégats neufs séchés et réchauffés. Le produit bitumineux intermédiaire obtenu à la sortie du sécheur-recycleur peut être introduit dans un malaxeur dans lequel on injecte du bitume liquide qui assure l'enrobage final des produits granulaires pré-enrobés dans le sécheur-recycleur.
- Les sécheurs-recycleurs connus et utilisés jusqu'ici sont cependant conçus sous une forme telle que des gaz très chauds viennent en contact avec des produits bitumineux et en particulier avec l'enrobé recyclé, juste avant leur sortie du tambour. Dans ces dispositifs sécheurs-recycleurs connus, les gaz chauds entraînent donc des vapeurs de bitume qui se retrouvent dans l'atmosphère sous forme des fumées bleues bien connues des exploitants de centrales d'enrobage.
- Le but de l'invention est donc de proposer un dispositif de préparation de produits bitumineux, à partir d'agrégats neufs et d'enrobés bitumineux recyclés, du type comportant un tambour cylindrique monté rotatif autour de son axe et légèrement incliné par rapport au plan horizontal par les extrémités duquel pénètrent un brûleur et des moyens d'amenée des agrégats froids et humides dans le tambour, ainsi qu'un anneau d'introduction des enrobés recyclés dans le tambour entourant celui-ci dans une zone d'introduction des enrobés recyclés intermédiaires entre les extrémités du tambour et des moyens de récupération des produits bitumineux pré-enrobés à la sortie du tambour ainsi que des moyens de recueil des gaz chargés de poussière en circulation dans le tambour dans lequel le brûleur d'une part et les moyens d'amenée des agrégats dans le tambour d'autre part pénètrent dans le tambour par des extrémités opposées, la circulation des gaz dans le tambour ayant lieu à contre-courant par rapport à la circulation des agrégats,, ce dispositif permanent d'éviter la pollution de l'atmosphère par des vapeurs de bitume et le colmatage des filtres de dépoussiérage des gaz, tout en gardant la souplesse d'utilisation des dispositifs recycleurs les plus performants connus de l'art intérieur.
- Dans ce but :
- le brûleur comporte un corps allongé disposé suivant la direction axiale du tambour et s'étandant jusqu'à une zone du tambour éloignée des extrémités dans laquelle se développe la flamme,
le tambour comprenant, depuis l'extrémité d'entrée des agrégats jusqu'à l'extrémité opposée de sortie des matériaux par laquelle pénètre le brûleur :
- une zone de séchage dans laquelle le paroi interne du tambour est garnie d'aubes releveuses,
- la zone de flamme dans laquelle la paroi interne du tambour est garnie d'aubes de retenue du matériau contre la paroi,
- et, situées entièrement en aval de la zone de flamme et autour du corps du brûleur, la zone d'introduction des enrobés recyclés puis une zone de réchauffage et de mélange dans laquelle le tambour porte sur sa surface interne des aubes de mélange des agrégats séchés et chauffés et des enrobés bitumineux recyclés. - L'invention est également relative à un dispositif de préparation de produits enrobés bitumineux pour revêtements routiers comportant, en combinaison avec le dispositif sécheur recycleur suivant l'inven tion, un malaxeur ayant une enveloppe fixe disposée à la sortie du tambour du dispositif sécheur et recycleur.
- Afin de bien faire comprendre l'invention, on va maintenant décrire, en se référant aux figures jointes en annexe, une installation de préparation de produits enrobés bitumineux pour revêtements routiers comportant un dispositif sécheur et recycleur suivant l'invention combiné à un malaxeur à enveloppe fixe.
- La figure 1 est une vue de coupe longitudinale de l'installation d'enrobage comportant un dispositif sécheur et recycleur suivant l'invention.
- La figure 2 est une vue en coupe suivant 2-2 de la figure 1.
- La figure 3 est une vue en coupe suivant 3-3 de la figure 1.
- La figure 4 est une vue suivant 4-4 de la figure 1.
- La figure 5 est une vue suivant 5-5 de la figure 1.
- Sur la figure 1, on voit l'installation qui comporte une plateforme 1 de support du tambour 2 du sécheur-recycleur suivant l'invention. La plateforme 1 comporte des dispositifs d'appui sur le sol du chantier non représentés et des moyens de réglage de son inclinaison par rapport au plan horizontal, permettant de régler l'inclinaison de l'axe XX′ du tambour 2 du sécheur-recycleur.
- Dans le cas d'un post mobile, la plateforme 1 peut être constituée par la plateforme d'une remorque routière comportant des béquilles d'appui extensibles et rétractables pour la mise en place du dispositif sur le chantier.
- Le tambour 2 comporte une enveloppe cylindrique montée rotative sur la plateforme autour de son axe XX′, par l'intermédiaire de quatre galets de roulement 4 et de deux anneaux de roulement 5 solidaires de la surface externe de l'enveloppe du tambour.
- Le tambour 2 comporte une première extrémité 2a ou extrémité d'entrée par laquelle pénètre l'extrémité de sortie d'un convoyeur à bande 6 permettant l'approvisionnement du tambour en agrégats froids et humides 7. L'extrémité d'entrée 2a du tambour est engagée à l'intérieur d'une caisse d'aspiration 8 des gaz en circulation dans le tambour.
- L'extrémité de sortie 2b du tambour opposée à son extrémité d'entrée est engagée à l'intérieur d'une structure fixe 9 comportant une plaque verticale 9a et une goulotte 10 de déversement et d'évacuation des matériaux 11 en sortie du tambour.
- La plaque 9a est traversée par le corps cylindrique allongée 12 d'un brûleur 13 comportant un ventilateur 14 porté par la plateforme 1.
- Le corps du brûleur 12 disposé suivant l'axe XX′ du tambour présente une extrémité 12a à partir de laquelle se développe la flamme 16 située en position avancée à l'intérieur du tambour par rapport à l'extrémité de sortie 2b.
- De manière avantageuse, cette extrémité 12a pourra être située à une distance de l'extrémité 2b comprise entre un quart et un tiers de la longueur totale du tambour.
- Le tambour 2 comporte, suivant sa longueur, plusieurs zones successives qui se différencient par la forme des éléments garnissant la surface intérieure du tambour dans la zone considérée et par la fonction assurée par cette zone, lorsque le dispositif est en service.
- Depuis l'extrémité d'entrée 2a du tambour jusqu'à l'extrémité de sortie 2b, celui-ci comporte une zone d'introduction 20, une zone de séchage 21, une zone de flamme 22, une zone d'introduction d'enrobés recyclés 23′ et une zone de réchauffage et de mélange 23. De ce fait, la zone d'introduction des enrobés recyclés 23′ réalise une séparation et une isolation de la zone de réchauffage et de mélange par rapport à la zone de flamme.
- La zone 20 assure une introduction rapide des agrégats 7 amenés au tambour par le convoyeur 6 dans la zone de séchage 21. Dans cette zone 20, la paroi interne du tambour 2 est garnie par des ailettes 24 en saillie radiale par rapport à la surface interne du tambour et disposées suivant des hélices ayant pour axe l'axe XX′ du tambour.
- Dans la zone 21, comme il est visible sur la figure 2, la surface intérieure du tambour 2 est garnie d'aubes releveuses 25 dont la section transversale est en forme de crochet, ce qui permet de relever les agrégats 7 jusqu'à la partie supérieure du tambour et de constituer un rideau continu d'agrégats tombant en cascade dans la section du tambour, pendant sa rotation. Le rideau continu d'agrégats est donc traversé par les gaz chauds provenant de la flamme 16 du brûleur située dans la zone 22 et circulant dans la direction axiale du tambour (flèche 30). Le tambour est incliné de manière que son extrémité d'entrée 2a soit à un niveau supérieur à son extrémité de sortie 2b. Les matériaux solides et en particulier les agrégats 7 circulent donc dans le tambour dans le sens inverse du sens de circulation 30 des gaz chauds. Les agrégats 7 froids et humides à leur entrée dans le tambour sont séchés et chauffés par une circulation de gaz chaudes à contre-courant. A leur sortie par la boîte d'aspiration 8 (flèche 31), les gaz sont chargés de poussière libérée par les agrégats 7 pendant leur séchage.
- Comme il est visible sur la figure 3, dans la zone de flamme 22, la paroi interne du tambour 2 est garnie d'aubes 26 permettant de retenir les agrégats 7 séchés et chauffés dans la zone 21 contre la paroi interne du tambour 2. Les aubes 26 constituées par des bandes de tôle pliée présentent une section concave dirigée vers la paroi du tambour et une surface pratiquement plane externe dirigée vers la flamme 16. Les aubes 26 sont fixées suivant un de leurs bords sur la surface du tambour, le bord opposé de l'aube ménageant un intervalle de faible largeur par rapport à la paroi du tambour, de façon à permettre le remplissage des aubes et un déversement limité des agrégats 7 lors de la rotation du tambour.
- Les aubes 26 de forme connue dans la technique des tambours sécheurs et enrobeurs permettent de ménager une zone libre à la partie centrale du tambour dans laquelle la flamme 16 peut se développer.
- Comme il est visible sur la figure 4, dans la zone 23′, le tambour 2 est entouré par l'anneau de recyclage 32 qui comporte une partie fixe annulaire 33 constituant à sa partie supérieure une trémie 34 d'introduction des matériaux recyclés 27 et une partie mobile annulaire 35 solidaire de la paroi externe du tambour comportant des goulottes 38 et des ouvertures de passage 39 vers l'intérieur du tambour, de façon à faire passer les matériaux recyclés déversés dans la trémie 34 à l'intérieur de la zone 23′ du tambour.
- De manière connue, un petit tambour intérieur 37 est fixé à l'intérieur du tambour 2, de manière coaxiale et assure le passage des matériaux re cyclés introduits dans le tambour, dans la zone 23 située en aval de l'anneau de recyclage 33.
- Des ailettes hélicoïdales 40 sont fixées sur la surface extérieure du tambour 37 pour assurer le transport des enrobés recyclés. Des ailettes hélicoïdales 41 sont fixées à l'extérieur du tambour 37 pour assurer le transport des agrégats séchés et chauffés. Les enrobés recyclés 27 et les agrégats 7 sont donc introduits à l'entrée de la zone 23 par l'extérieur et par l'intérieur du tambour 37 respectivement.
- Comme il est visible sur la figure 4, la surface intérieure du tambour 2 est garnie d'aubes plates 28 dans la zone 23 située en aval de la zone d'introduction d'enrobés recyclés.
- Les matériaux recyclés 27 introduits dans le tambour sont ainsi mélangés de manière intime avec les agrégats 7 provenant de la zone de séchage 21, par l'intermédiaire de la zone de la flamme 22 et du tambour 37.
- Les aubes 28 effectuent un brassage du lit de matières granulaires constituées par les agrégats 7 et les enrobés bitumineux 27. Le brassage est effectué sans soulèvement important du lit de matériaux qui reste au contact de la paroi du tambour.
- Les agrégats pénétrant dans la zone 23 ont été séchés et chauffés dans la zone 21 et dans la zone 22 et se trouvent donc à haute température au moment où ils entrent en contact avec les enrobés recyclés 27. Les matériaux enrobés recyclés sont donc chauffés par contact avec les agrégats, ce qui produit un ramollissement et une fusion de la couche de bitume recouvrant les enrobés recyclés. Le bitume fondu recouvre au moins partiellement les agrégats au cours du malaxage, si bien qu'en sortie du tambour, les pro duits déversés par la goulotte 10 sont constitués en partie par les matériaux recyclés recouverts de bitume fondu et en partie par des agrégats pré-enrobés.
- Il est à remarquer que le réchauffage des enrobés recyclés et le malaxage avec les agrégats sont effectués dans une zone calme qui n'est pas soumise à la circulation des gaz chauds prenant naissance dans la zone 22, à la sortie 12a du brûleur 13.
- Les matériaux bitumineux en circulation dans la zone 23 ne sont donc pas soumis à des gaz chauds en circulation risquant d'entraîner des vapeurs de bitume vers la sortie du tambour.
- En réalité, une vaporisation limitée du bitume des matériaux recyclés peut se produire dans la zone 23 mais la faible quantité de vapeur produite mélangée à de la vapeur d'eau provenant du séchage des matériaux recyclés dans la zone 23 est entrainée vers la zone 22 où elle doit traverser la flamme 16 qui provoque la combustion complète des vapeurs de bitume.
- Les gaz sortant par la boîte d'aspiration 8 ne renferment donc plus de vapeur de bitume.
- Les produits bitumineux pré-enrobés chauds déversés par la goulotte 10 sont introduits dans un malaxeur 42 de type classique fixé sous la plateforme 1. Le malaxeur 42 comporte une enveloppe fixe 43 dans laquelle sont montés rotatifs deux arbres 44 portant des bras de malaxage 45. Du bitume liquide est introduit dans le malaxeur, par exemple au moyen d'une canne d'injection 46.
- Les pulvérulents récupérés dans les gaz sortant par la cheminée 8 sont introduits à l'entrée du malaxeur de façon à obtenir un dosage correct de pulvérulents dans les produits enrobés obtenus en sortie du malaxeur. Un dispositif 48 d'effectuer l'introduction des pulvérulents recyclés ou d'autres additifs pulvérulents dans le malaxeur.
- Des moyens moteurs non représentés assurent la mise en rotation des arbes 44 pour effectuer le malaxage des matériaux bitumineux intermédiaires chauds avec du bitume liquide et des pulvérulents. Les produits enrobés obtenus 50 sont déversés par une goulotte 47 à partir de laquelle ils peuvent être stockés pour leur transport et leur utilisation sur un chantier routier.
- Dans le cas où les agrégats de départ renferment une forte quantité de pulvérulents (agrégats poussiéreux) les pulvérulents séparés des agrégats lors du séchage et entrainés par les gaz ne sont pas réintroduits dans le malaxeur, la quantité résiduelle de pulvérulents en sortie du tambour pouvant être suffisante pour obtenir des propriétés satisfaisantes des enrobés.
- Il est à remarquer que le petit tambour 37 de la zone d'introduction des enrobés recyclés 23′ concentré les gaz dans la zone centrale du tambour 2. Cette forme de réalisation permet de diriger les vapeurs dégagées par les matériaux recyclés dans la zone de réchauffage 23 vers la partie centrale de la zone 22, c'est-à-dire vers la flamme 16 où elles sont brûlées.
- Les principaux avantages du dispositif suivant l'invention sont de réaliser le réchauffage et le malaxage des enrobés recyclés avec les agrégats neufs, dans une zone calme qui n'est pas soumise à la circulation de gaz chauds tout en permettant un réchauffage efficace et une bone incorporation des enrobés recyclés aux agrégats neufs.
- Le dispositif suivant l'invention rend possible l'utilisation d'une proportion de matériaux recyclés allant jusqu'à 80 % en poids de la quantité totale de matières solides. Le dispositif permet également d'éliminer la pollution de l'atmosphère par les vapeurs de bitume et de garantir un fonctionnement satisfaisant des filtres de dépoussiérage qui ne subissent plus de colmatage par le bitume.
- De plus, comme on n'effectue aucune apport supplémentaire de chaleur par des gaz chauds ou une flamme dans le malaxeur, le bitume liquide n'est pas susceptible de produire des vapeurs polluantes dans la phase finale de l'enrobage.
- Comme il a été indiqué plus haut, le dispositif et le procédé suivant l'invention permettent de réaliser facilement l'élimination de fines excédentaires dans le cas d'agrégats poussiéreux.
- Il est également possible d'introduire des additifs, tels que des produits de dopage liquides ou des fibres, dans le malaxeur, c'est-à-dire dans une zone facilement accessible en dehors du tambour.
- Le dispositif suivant l'invention peut être facilement substitué à un sécheur classique, dans un poste discontinu selon la technique ancienne, de façon à incorporer une certaine proportion de matériaux recyclés aux matériaux neufs.
- Dans le cas où l'on introduit un matériau pulvérulent pour ajuster la composition de l'enrobé ou pour obtenir une coloration de cet enrobé (par exemple enrobé rouge), l'introduction de la matière pulvérulente peut être faite directement dans le malaxeur donc sans risque d'échappement de vapeur et d'envolement du pulvérulent.
- Le dispositif suivant l'invention peut également être utilisé pour la fabrication de produits à froid tels que la grave hydraulique ou l'enrobé bitumineux à l'émulsion. Dans ce cas, les composants du mélange peuvent être introduits par l'entrée de l'anneau de recyclage.
- L'invention ne se limite pas au mode de réalisation qui a été décrit.
- C'est ainsi que le dispositif sécheur-recycleur suivant l'invention peut être utilisé avec un malaxeur continu ou discontinu à un ou deux arbres et plus généralement avec un malaxeur d'un type quelconque.
- Le tambour 2 pourra présenter un diamètre sensiblement inférieur (de 20 à 25 %) dans la zone de réchauffage et de mélange par rapport à son diamètre dans la zone de séchage et dans la zone de flamme;
- Les aubes garnissant les différentes zones du tambour pourront avoir des formes différentes de celles qui ont été décrites, dans la mesure où les fonctions de relevage ou de retenue ou encore de malaxage dans ces différentes zones sont correctement effectuées.
- Le dispositif et le procédé suivant l'invention s'appliquent à la fabrication de tout produit bitumineux à partir d'agrégats neufs et de matériaux enrobés recyclés.
Claims (8)
1.- Dispositif de préparation de produits bitumineux, à partir d'agrégats neufs et d'enrobés bitumineux recyclés, du type comportant un tambour cylindrique (2) monté rotatif autour de son axe (XX′) et légérement incliné par rapport au plan horizontal, par les extrémités duquel pénètrent un brûleur (13) et des moyens d'amenée (6) des agrégats froids et humides dans le tambour (2) ainsi qu'un anneau (32) d'introduction des enrobés recyclés dans le tambour entourant celui-ci dans une zone d'introduction des enrobés recyclés intermédiaires entre les extrémités du tambour et des moyens de récupération (10) des produits bitumineux pré-enrobés à la sortie du tambour (2) ainsi que des moyens de recueil (8) de gaz chargés de poussière en circulation dans le tambour (2), dans lequel le brûleur (13) d'une part et les moyens d'amenée (6) des agrégats (7) dans le tambour (2) d'autre part pénètrent dans le tambour par des extrémités opposées, la circulation des gaz dans le tambour ayant lieu à contre-courant par rapport à la circulation des agrégats (7), caractérisé par le fait :
- que le brûleur comporte un corps allongé (12) disposé suivant la direction axiale du tambour (2) et s'étendant jusqu'à une zone (22) du tambour éloignée des extrémités (2a, 2b) dans laquelle se développe la flamme (16), le tambour comprenant depuis l'extrémité d'entrée (2a) des agrégats (7) jusqu'à l'extrémité opposée de sortie des matériaux (2b) par laquelle pénètre le brûleur (13) :
- une zone de séchage (21) dans laquelle la paroi interne du tambour (2) est garnie d'aubes releveuses (25),
- la zone de flamme (22) dans laquelle la paroi interne du tambour est garnie d'aubes de retenue (26) des agrégats (7) contre la paroi du tambour (2),
- et, situées entièrement en aval de la zone de flamme (22) et autour du corps du brûleur, la zone d'introduction des enrobés recyclés (23′) puis une zone de réchauffage et de mélange (23) dans laquelle le tambour porte sur sa surface interne des aubes de mélange (28) des agrégats séchés et chauffés et des enrobés bitumineux recyclés.
- que le brûleur comporte un corps allongé (12) disposé suivant la direction axiale du tambour (2) et s'étendant jusqu'à une zone (22) du tambour éloignée des extrémités (2a, 2b) dans laquelle se développe la flamme (16), le tambour comprenant depuis l'extrémité d'entrée (2a) des agrégats (7) jusqu'à l'extrémité opposée de sortie des matériaux (2b) par laquelle pénètre le brûleur (13) :
- une zone de séchage (21) dans laquelle la paroi interne du tambour (2) est garnie d'aubes releveuses (25),
- la zone de flamme (22) dans laquelle la paroi interne du tambour est garnie d'aubes de retenue (26) des agrégats (7) contre la paroi du tambour (2),
- et, situées entièrement en aval de la zone de flamme (22) et autour du corps du brûleur, la zone d'introduction des enrobés recyclés (23′) puis une zone de réchauffage et de mélange (23) dans laquelle le tambour porte sur sa surface interne des aubes de mélange (28) des agrégats séchés et chauffés et des enrobés bitumineux recyclés.
2.- Dispositif suivant la revendication 1 pour la préparation de produits enrobés bitumineux, en particulier de produits enrobés pour revêtements routiers, caractérisé par le fait qu'il comporte de plus un malaxeur (42) comportant une enveloppe fixe (43) disposé à la sortie du tambour (2) de manière à recevoir les produits bitumineux sortant du tambour (2) par l'intermédiaire des moyens de récupération (10), des moyens de malaxage (44, 45) et un moyen (46) d'introduction de bitume liquide dans l'enveloppe fixe (43) du malaxeur.
3.- Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que le malaxeur est de type continu.
4.- Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que le malaxeur est de type discontinu.
5.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé par le fait que l'enveloppe fixe (43) du malaxeur est fixée sur le même support (1) que le tambour (2).
6.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé par le fait que le malaxeur (40) comporte des moyens d'introduction d'un pulvérulent dans l'enveloppe fixe (43).
7.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que, dans la zone de réchauffage et de malaxage (3), le tambour (2) présente un diamètre sensiblement inférieur au diamètre des zones de séchage (21) et de flamme (22).
8.- Procédé de préparation de produits enrobés bitumineux, en particulier de produits enrobés bitumineux pour revêtements routiers, à partir d'agrégats neufs, d'enrobés bitumineux recyclés et de bitume liquide, caractérisé par le fait :
- qu'on réalise le séchage et le chauffage des agrégats neufs par circulation à contre-courant de gaz chauds,
- qu'on réalise le réchauffage des enrobés bitumineux recyclés sous forme granulaire par mise en contact avec les agrégats neufs séchés et chauffés,
- qu'on réalise le mélange des agrégats neufs et des enrobés bitumineux recyclés de façon à réaliser un pré-enrobage des agrégats neufs,
- qu'on introduit le mélange des produits enrobés bitumineux recyclés et des agrégats neufs pré-enrobés chauds dans un malaxeur,
- et qu'on réalise le malaxage des agrégats neufs pré-enrobés et des enrobés bitumineux recyclés avec du bitume liquide.
- qu'on réalise le séchage et le chauffage des agrégats neufs par circulation à contre-courant de gaz chauds,
- qu'on réalise le réchauffage des enrobés bitumineux recyclés sous forme granulaire par mise en contact avec les agrégats neufs séchés et chauffés,
- qu'on réalise le mélange des agrégats neufs et des enrobés bitumineux recyclés de façon à réaliser un pré-enrobage des agrégats neufs,
- qu'on introduit le mélange des produits enrobés bitumineux recyclés et des agrégats neufs pré-enrobés chauds dans un malaxeur,
- et qu'on réalise le malaxage des agrégats neufs pré-enrobés et des enrobés bitumineux recyclés avec du bitume liquide.
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