EP0442790A1 - Dispositif de fabrication de produits enrobés bitumineux en continu ou en discontinu, à partir d'agrégats et de bitume - Google Patents

Dispositif de fabrication de produits enrobés bitumineux en continu ou en discontinu, à partir d'agrégats et de bitume Download PDF

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EP0442790A1
EP0442790A1 EP91400317A EP91400317A EP0442790A1 EP 0442790 A1 EP0442790 A1 EP 0442790A1 EP 91400317 A EP91400317 A EP 91400317A EP 91400317 A EP91400317 A EP 91400317A EP 0442790 A1 EP0442790 A1 EP 0442790A1
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EP
European Patent Office
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zone
drum
aggregates
mixing zone
mixing
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Guy La Champagnière Marconnet
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Ermont CM
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Ermont CM
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    • E01C19/02—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving for preparing the materials
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    • E01C19/1027—Mixing in a rotary receptacle
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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 process and a device for the production of bituminous coated products continuously or discontinuously, from aggregates and bitumen and optionally, recycled used bituminous products.
  • bituminous coated products for example for road surfaces
  • liquid bitumen and pulverulent is very often carried out hot, the cold and wet starting aggregates being first of all dried and heated, before d '' be added bitumen and then kneaded with liquid bitumen which ensures the coating of aggregates.
  • a pulverulent or filler material can be added to the mixture, in the kneading phase, in order to adjust the content of fine-grained material of the coated products.
  • the oldest technique consists in carrying out the drying and heating of the aggregates in a first device such as a drum-dryer and the mixing, in a second device such as a mixer with parallel shafts or a rotary mixer.
  • the most recent technique consists in carrying out the drying, heating and kneading operations in the same device generally consisting of a cylindrical drum mounted to rotate around its axis slightly inclined relative to the horizontal plane, such a device being generally designated as a drying drum and wrapper.
  • This technique using a drying and coating drum is particularly well suited in the case of production of bituminous mixes in large quantities, for large road or motorway construction sites.
  • the coating dryer drums which are continuously supplied with aggregates and liquid bitumen prove to be unsuitable for the production of small quantities of bituminous mixes insofar as the flows of materials inside the drum are likely to deviate from the values required to obtain a perfect mix of asphalt mixes, when starting or stopping a production. It is then necessary to reject a portion of the coated products whose composition is not satisfactory.
  • Some of these methods and devices use a separate dryer and kneader making it possible to prepare successive loads of materials.
  • a separate dryer and kneader making it possible to prepare successive loads of materials.
  • Such a process can consist in initially making a mixture of cold aggregates, by means of dosing hoppers such as those which are used on a conventional coating station.
  • the mixture of cold and wet aggregates is transported in a buffer hopper which feeds a weighing hopper.
  • Loading is carried out by batch of a dryer constituted by a drum having a horizontal axis which dries and heats the aggregates by means of a burner. After drying, the dryer is tilted, so as to empty its load in a mixer such as those used on batch plants. The aggregates are then kneaded with the addition of filler and binder inside the mixer.
  • a drying and coating drum with parallel currents. of the conventional type, the slope and speed of which are adjustable, for producing bituminous mixes by mixing.
  • the drum has a movable ring with two positions arranged at the end of the drum and intended to prevent materials from leaving the drum at its end, when the system is working in a tempered fashion.
  • This device can also operate continuously, the movable ring being placed in a position allowing the material to exit continuously at the end of the drum.
  • the materials being coated in the mixing zone are subjected to a flow of hot gases, throughout the duration of the mixing, so that it is difficult to control their temperature and avoid overheating of the bitumen covering the aggregates.
  • Coating dryer drums are also known in which the hot gases and the aggregates circulate in opposite directions, inside the drum drying zone.
  • the counter-current drum comprises a cylindrical casing rotatably mounted around its axis inclined relative to the horizontal plane and has an inlet end into which opens a device for feeding and introducing d cold and wet aggregates and an outlet end opposite the inlet end and located at a level below the level of the inlet end.
  • a burner having an elongated body is introduced axially into the drum through its outlet end, so that the burner flame develops in an area of the drum remote from its ends.
  • the drum has on its internal surface blades for lifting aggregates during the rotation of the drum, over at least part of its length corresponding to the drying zone which is located between the flame zone and the entry end of the drum. .
  • a mixing zone in which the dried and heated aggregates are mixed with liquid bitumen and coated is arranged around the burner at the rear of the flame zone. Stirring and mixing of the materials is ensured in this area by mixing blades fixed to the wall of the drum.
  • the mixing zone can be located inside the drum itself which has, in this zone, blades on its internal wall or delimited by a fixed mixer envelope disposed around the end of the drum whose wall carries mixing blades on its external surface. At the exit from the mixing zone, a device for removing the bituminous coated materials produced by the drum is placed.
  • the flow of hot gases circulating between the flame zone and the inlet end of the drum is not caused to pass through the mixing zone.
  • Such drums can also include a recycling ring making it possible to introduce, inside the drum, in the flame zone or near the end of the burner, bituminous recycled materials which are incorporated into the dried aggregates and heated in the drying area.
  • a second type of installation uses a drum dryer in which the hot gases and the virgin aggregates circulate against the current.
  • the dried and heated aggregates pour continuously into a mixer constituted by a rotary drum independent of the dryer and comprising mixing blades on its internal surface.
  • the mixing zone, inside the drum, in which liquid bitumen is incorporated into hot and dry aggregates and possibly recycled used bituminous materials, is not traversed by a current of hot gases.
  • the coated materials continuously exit through the outlet end of the mixer drum.
  • a double drum comprising two coaxial envelopes arranged one inside the other.
  • the internal casing which is rotatably mounted, constitutes a drum-dryer into which the virgin aggregates are introduced which circulate against the current with respect to the hot gases coming from a burner.
  • the dried and heated aggregates are poured into the outer envelope in which the aggregates are kneaded with liquid bitumen and possibly recycled materials or other heat-sensitive additives. Mixing is ensured by blades integral with the internal envelope.
  • the coated materials continuously exit from the external envelope delimiting the mixing zone around the internal envelope. In this case, as in the case of the installations according to the first and the second type, the mixing zone is not swept by hot gases.
  • the drying is carried out by circulation of gases against the current of the aggregates and the mixing in an area which is not traversed by any current of hot gases.
  • the volume of the kneading zone is significantly greater than the volume of the materials present at a given time in this zone.
  • the mixing is carried out by blades integral with a rotary drum the axis of rotation of which is directed in the direction of circulation of the materials.
  • the object of the invention is therefore to propose a process for manufacturing bituminous coated products from aggregates and bitumen, in particular for paving roads, which consists in continuously introducing cold aggregates into a drying zone. and humid, to circulate the aggregates and hot gases, against the current with respect to each other in the drying zone, to introduce continuously, without intermediate storage, the dried and heated aggregates leaving the drying zone in a mixing zone not traversed by hot gases, to incorporate liquid bitumen into the aggregates in the mixing zone, to circulate the aggregates in the mixing zone, and to mix them with the liquid bitumen during their circulation towards one end of exit from the kneading zone thanks to kneading members secured to a wall mounted to rotate about an axis directed in the direction of circulation of the aggregates, in the mixing zone, this process being able to be implemented in a completely continuous manner, with maintenance of the materials in the mixing zone during certain phases of the manufacture or alternatively batchwise.
  • the aggregates are maintained during coating in the mixing zone by closing a means of evacuation communicating with the exit from the mixing zone.
  • the invention also relates to a device for the continuous or batch production of bituminous coated products, from aggregates, bitumen, powders and possibly recycled materials.
  • FIG. 1 is a schematic view in axial section of a counter-current coating dryer drum.
  • FIG. 2 is a view in axial section of the mixing zone and of an evacuation device provided with a means for closing a counter-current drum allowing the implementation of the invention.
  • Figure 3 is a cross-sectional view along 3-3 of Figure 2.
  • Figure 4 is a schematic view of a coating station implementing the invention for the manufacture of bituminous coated products continuously or discontinuously.
  • FIG. 1 we see a coating dryer drum of the countercurrent circulation type constituted by a cylindrical casing 2 mounted on a platform 1 so that the axis of the cylindrical casing is slightly inclined relative to the horizontal plane.
  • the inlet end 2a of the drum through which an introduction device 3 for cold and wet aggregates 4 enters is at a level higher than the outlet end 2b through which a burner enters 5 having an elongated body 5a disposed axially inside the drum 2.
  • the inner surface of the casing of the drum 2 is provided with vanes for transporting and / or lifting solid materials in the drum.
  • the drum comprises fins 6 for introducing the material in a helical shape and ensuring rapid transport without lifting the cold and wet aggregates 4 to the drying zone 7 of the drum in which the inner surface of the envelope the drum is lined with material lifting vanes.
  • the elongated body 5a of the burner 5 is disposed inside a cylindrical casing 8 secured to the drum 2 and fixed coaxially with respect to this casing.
  • the end of the burner body 5a from which the flame 9 develops is placed substantially in accordance with the end of the casing 8 around which fins 11 are fixed inclined with respect to the longitudinal axis of the drum and placed in radial directions relative to the casing of the drum, so as to constitute a turbine during the rotation of the casing of the drum 2 about its axis.
  • the interior surface of the drum casing is lined with screen vanes 12 making it possible to transport the solid materials in contact with the wall of the drum and isolated from the flame which they avoid direct contact and radiation.
  • the drum 2 is surrounded in the zone 10 by a recycling ring 13 making it possible to introduce recycled bituminous materials 14 in the flame zone 10 of the drum.
  • the casing of the drum 2 carries, on its internal surface, material lifting vanes up to the upper level of the drum, during its rotation .
  • the solid materials lifted by the lifting vanes fall back across the entire section of the drum to form a dense curtain of materials in zone 15.
  • the drum 2 has, on the internal surface of its envelope, stirring vanes over the entire length of a zone 16 constituting the kneading zone of the drum, at the entrance of which a lance launches. bitumen injection 17.
  • a screw conveyor 19 makes it possible to introduce a pulverulent material into the kneading zone 16 in order to adjust the content of fine-grained materials of the coated materials produced.
  • the mixing zone 16 extends to the outlet end 2b of the drum which opens into a device 20 for evacuating coated bituminous products 21.
  • the evacuation device 20 communicates, by means of a chute, with the inlet end of a scraper conveyor 22 ensuring the transfer of the coated materials to a storage silo.
  • the hot gases from the flame zone 10 circulate in the drying zone 7 in the direction of the inlet end 2a of the drum, in the direction of the arrow 22, to reach a manifold 23 ensuring the evacuation of the gases to a filtration installation.
  • the cold and wet aggregates are introduced into the drying zone 7 by the fins 6 and then flow against the current with respect to the hot gases in this area so as to be gradually dried and heated (direction of flow given by arrow 24).
  • the dried and heated virgin aggregates are then transported by the screen vanes 12, along the length of the flame zone 10 in which they are overheated then mixed with the recycled materials 14 before being introduced into the zone 15 where the solid materials fall back down. throughout the drum section constitute a dense curtain isolating the mixing zone 16 from the flame zone 10.
  • bitumen vapors are formed in the mixing zone, these vapors are sucked in by the fins 11 constituting a turbine and discharged into the flame zone 10 where they undergo complete combustion.
  • the overheated virgin materials are mixed with the recycled material particles 14, so that the bitumen of the recycled material particles begins to melt and makes a pre - coating of virgin aggregates mixed with recycled materials.
  • the solid materials introduced at the entrance to the kneading zone 16 therefore consist of pre-coated and hot particles in which liquid bitumen introduced by the lance 17 is incorporated.
  • the mixing zone 16 is not traversed by hot gases, the gases from the flame zone being directed towards the inlet end 2a of the drum.
  • zone 15 in which a curtain of materials is made up makes it possible to perfectly isolate the kneading zone 16 from the zone flame and to avoid degradation of the bitumen under the effect of heat and radiation of the flame.
  • FIGs 2 and 3 there is shown the outlet end of a coating dryer drum 30 against the current, this outlet end opening into a manifold 31 connected to a chute 32 at an opening 31a passing through the manifold wall 31.
  • a burner 35 comprising an elongated body penetrates axially into the drum 30 by its outlet end opening into the manifold 31.
  • the burner 35 is capable of developing a flame inside the drum 30, in a zone remote from the ends of the drum, as in the case of the counter-current drum shown in Figure 1 which has been described above.
  • the mixing zone 33 is arranged inside the end part of the drum 30 shown in FIG. 2.
  • a liquid bitumen injection lance 36 is also engaged in the drum by its outlet end, the end 36a of this lance ensuring the spraying and spreading of the liquid bitumen being arranged at the entrance to the mixing zone 33, considering the direction of circulation of the solid materials in the drum (arrow 34).
  • a screw device 37 penetrating through the outlet end of the drum makes it possible to introduce pulverulent materials into the mixing zone of the drum. slightly downstream from the end 36a of the bitumen injection lance 36. It is thus possible to adjust the content of fine-grained elements of the mixes produced in the drum.
  • the casing of the drum carries on its inner surface, mixing and mixing fins 39 ensuring the mixing of the solid materials entering the zone 33 and the liquid bitumen, so as to achieve an effective coating of the particles. solid by bitumen.
  • the solid particles arriving in the zone 33 are preferably constituted, as in the case of the drum shown in FIG. 1, by pre-coated aggregates mixed with particles of recycled materials whose bitumen has been remelted under the effect of the heat of the flame and by mixing with overheated virgin aggregates.
  • the mixing zone 33 is isolated from the flame zone, by a zone of the drum disposed upstream from the end 36a of the bitumen lance 36 and comprising lifting vanes, so as to constitute a dense curtain of particles falling throughout the drum section, during its rotation.
  • the bitumen introduction point and the mixing zone 33 are perfectly isolated from the burner flame.
  • these turbine blades provide additional insulation of the mixing zone with respect to the mixing zone. flame and ensure the extraction of vapors of bitumen possibly formed in the mixing zone 33.
  • the coating of the solid particles 40 in the mixing zone 33 is carried out under good conditions, although no external heat source such as a flow of hot gases is not present in the zone 33, thanks to the fact that the solid particles are at a high temperature at the entrance to the zone 33.
  • These particles store an amount of heat which is sufficient to ensure a good coating by kneading with liquid bitumen in zone 33, for a sufficient time to ensure a perfectly homogeneous composition of the mixes.
  • the outlet end of the drum 30 disposed inside the collector 31 carries discharge blades 41 carrying out a slight lifting of the coated materials 40 when the drum is rotating in the direction of the arrow 42 (FIG. 3), so as to ensure the evacuation of these coated products 40 via the opening 31a of the collector 31 and of the chute 32.
  • a closing means 45 is disposed at the opening 31a, so as to ensure the retention of solid materials 40 in the mixing zone 33, that is to say throughout the duration of the manufacture of these products (manufacture by batch), or during certain phases of manufacturing (continuous drum operation).
  • the device 45 comprises a hatch 46 of the guillotine type which is applied, in the closed position, to the external surface of the manifold 31, at the opening 31a.
  • the hatch 46 constituted by a flat plate is integral with the end of the rod 47 of an actuating cylinder 48 of the device closing.
  • the body of the actuator 48 is fixed by a lug 49 on the manifold 31.
  • the hatch 46 is mounted movable in translation inside the chute 32, by means of slides 44 fixed on the interior wall of the chute.
  • the closure means 45 ensures the closure of the opening 31a of the manifold 31, the cylinder rod being in its extracted position.
  • the hatch 46 can be moved, so as to release the opening 31a.
  • the coated materials 40 raised by the discharge blades 41 can then be poured into the chute 32 in which the flow of particles of coated materials is slowed down and regulated by a blade made of flexible material 51.
  • the device according to the invention thus makes it possible to operate the drum with a continuous evacuation of the bituminous coated products or with a retention of these products in the mixing zone, during at least certain phases of manufacturing.
  • FIG. 4 there is shown a counter-current coating dryer drum 50 according to the invention comprising a closure means 52 associated with the device for removing the coated products disposed at the outlet of the mixing zone 53 of the drum.
  • the closure means 52 with two positions makes it possible to ensure either the continuous evacuation of the coated products in its open position, or a retention of the coated products in the mixing zone 53, in its closed position.
  • the coating station in which the drum 50 is used conventionally comprises a set of metering hoppers 54 consisting of four hoppers 54a, 54b, 54c and 54d arranged one after the other above a handling means 55, in the direction of circulation of this handling means ensuring the supply of the device 56 for introducing cold and wet aggregates into the drum 50.
  • the introduction device 56 is produced under the shape of a weighing conveyor equipped with a weighing table 57.
  • the coating station also includes at least one storage hopper for recycled materials 58 connected by a handling device to the recycling ring of the drum 50, a storage hopper 59 for powdery products connected by means of a hopper weighing machine 60 and a handling means to the device for introducing pulverulent materials into the mixing zone of the drum as well as a tank for storing and maintaining the temperature of the liquid bitumen 62 connected via a pipe on which is arranged a pump 63 and an indicator 64 of the quantities of bitumen supplied to the lance for injecting bitumen into the drum.
  • the hoppers 54 and 58 have, at their lower part, devices for extracting particles, the flow rate of which can be adjusted by controlling a motor, by means of a computer 65 ensuring the control and adjustment of the coating station. .
  • the computer 65 receives, as permanent input data, before an asphalt production operation, the formula for the asphalt mixes whose manufacture is started, the quantity to be produced and possibly the flow rate of the installation in the case of operation. continuously (arrows 66, 67 and 68 respectively).
  • the computer 65 also receives, as variable input data, the instant indication of the weighing table 57.
  • the computer 65 controls the organ closure 52 located at the outlet of the mixing zone of the drum 50.
  • the drum is supplied with cold and wet aggregates, the particle size composition of which is perfectly defined, by mixing of aggregates having different particle size compositions contained in the hoppers 54a, 54b, 54c and 54d.
  • the computer controls the output flow as well as the start time of each of the metering hoppers containing aggregates of defined particle size.
  • the particle size composition is introduced into the computer 55 at the same time as the mix formula (arrow 66).
  • the device for extracting the dosing hopper 54a is started first, the device for extracting the second dosing hopper 54b being put into operation after a time T1 following the start of the device for extracting the metering hopper 54a.
  • the time T1 corresponds to the time taken by the aggregates coming from the hopper 54a to arrive below the dosing hopper 54b.
  • the hopper 54c is put into operation at the end of a time T2 following the start of the hopper 54b and the hopper 54d is put into operation after a time T3 following the start of the hopper 54c .
  • the sequential operation of the metering hoppers ensures a correct composition of the mixture of aggregates from the start.
  • the metering of the binder introduced into the injection lance by the pump 63 is carried out according to the indications of the weighing table 57 transmitted to the computer 65.
  • the bitumen flow rate to be supplied at any time is determined according to the indication on the weighing table, taking into account the estimated water content of the aggregates, the proportion of bitumen being defined relative to the aggregate flow rate dry.
  • the recycled materials and the pulverulent materials are introduced into the drum in metered quantities, according to the formula of the coated materials introduced into the computer 65 and independently with respect to the dosage of the aggregates.
  • the computer controls the motor of the device for extracting the hopper for storage of recycled materials 58 and a motor for controlling a device for extracting from the weighing hopper 60 receiving the pulverulent materials.
  • the device for extracting recycled materials and the device for extracting pulverulent materials are put into operation or stopped, at a determined time, depending on their position in the station. material storage and transport time, so that the material flows meet in the drum at the desired time to ensure a satisfactory and constant composition of the mixture.
  • the computer defines the flow rate of the extraction device of each of the dosing hoppers as well as the operating time of each of the extraction devices to obtain the quantity of coated products wanted.
  • Transient regimes are observed at the start and at the end of manufacturing which are due to the volume effect of the drum and which result in deviations in the composition of the mixes produced during these manufacturing phases compared to the composition formula. desired. Therefore, it is necessary to reject a certain quantity of products at the start and at the end of manufacture because, in these phases, the materials do not all advance at the same speed in the drum, the outlet of which is free.
  • the control and regulation of the material flows is carried out in the same way as in the case of continuous production of large quantities of coated materials.
  • the operating time of the coating plant is however much shorter, so that the effects of the transient regimes at the start and at the end of manufacture become very significant or even preponderant.
  • the computer 65 controls the closing position 52 of the closing member 52 located at the outlet of the mixing zone 53.
  • the function of the closing member 52 is to prevent the materials from leaving the drum before they are completely coated and homogenized. The solid materials arriving first in the mixing zone are retained until the arrival of the following materials, the composition of which may be different, under transient conditions.
  • the closing time of the member 52 is adjusted to a value such that the coated materials produced and retained in the mixing zone 53 have a perfectly homogeneous composition and in accordance with the chosen formula. This operation is similar to the operation of mixers of batch type coating devices.
  • the closing member 52 is placed in the open position and the materials are evacuated via the outlet chute of the collector into which the end of the drum opens.
  • the drum 50 When the member 52 is placed in its closed position, throughout the manufacturing (supply of materials, drying and kneading) the drum 50 operates so as to produce coated materials batchwise and by tempering.
  • the counter-current drum 50 of the device according to the invention also has the advantage of comprising a kneading zone which is not traversed by hot gases and which is completely isolated from the flame zone.
  • the quantities of heat brought into this mixing zone therefore correspond only to the heat stored by the solid materials entering the mixing zone.
  • the mixing zone of the drum therefore functions in the same way as a batch mixer into which heated and dried aggregates and liquid bitumen are introduced.
  • the "tail" part of the production constitutes a waste which is homogenized in the kneading zone, which eliminates a manufacturing loss due to rejection of this terminal part of manufacturing.
  • the device according to the invention therefore makes it possible to use a coating station of the conventional type, usually reserved for the manufacture of large quantities of coated materials, for the production by mixing of small quantities of coated materials.
  • the mixing zone isolated from the burner flame can be delimited by an envelope different from the envelope of the drum itself.
  • This mixing zone can be delimited by a fixed mixer envelope disposed around an end portion of the drum carrying mixing blades directed towards the outside.
  • the closing means of the evacuation device placed at the outlet of the mixing zone can be produced in a different form from a movable register in translation of the guillotine type.
  • This closing means can be constituted for example by a register in the form of a portion of a cylinder mounted to pivot and associated with a control device such as a jack.
  • the counter-current drum of the device according to the invention may have a shape different from that which has been described and include means for isolating the mixing zone from the flame zone different from those which have been described. In all cases, however, the flame zone must be arranged upstream of the mixing zone, so that this mixing zone is not traversed by a current of hot gases.
  • the invention can be applied not only in the case of an installation comprising a single counter-current drum into which a burner having an elongated body penetrates, as has just been described, but also in the case of installations of the second and third types described above.
  • the outlet of the mixing drum is equipped with a closing device making it possible to achieve a more or less prolonged maintenance of the materials in the mixing zone.
  • the outlet of the fixed external envelope in which the kneading takes place can be closed by a hatch preventing, in at least certain phases of manufacture, the outlet coated products. It is thus possible to adjust the mixing time so as to obtain coated products of perfectly homogeneous composition, in the case of production by tempering as well as during the initial and final transient phases, in the case of continuous production.
  • the process according to the invention can be used for the production of bituminous coated products in large quantities, continuously, or in small quantities, by mixing.

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  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
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  • Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)
  • Glanulating (AREA)

Abstract

On introduit en continu dans une zone de séchage (7) des agrégats froids et humides (4). On fait circuler les agrégats et des gaz chauds à contre-courant dans la zone de séchage (7). On introduit en continu les agrégats séchés et chauffés dans une zone de malaxage (16) non parcourue par des gaz chauds. On incorpore du bitume liquide aux agrégats dans la zone de malaxage (16). On fait circuler les agrégats et on les malaxe avec le bitume pendant leur circulation dans la zone de malaxage (16). On maintient les agrégats en cours d'enrobage dans la zone de malaxage (16) pendant certaines phases au moins de la fabrication, par fermeture d'un moyen d'évacuation (21) communiquant avec la sortie de la zone de malaxage (16). <IMAGE>

Description

  • L'invention concerne un procédé et un dispositif pour la fabrication de produits enrobés bitumineux en continu ou en discontinu, à partir d'agrégats et de bitume et éventuellement, de produits bitumineux usagés recyclés.
  • La fabrication de produits enrobés bitumineux, par exemple pour revêtements routiers, à partir d'agrégats, de bitume liquide et de pulvérulent est très souvent réalisée à chaud, les agrégats de départ froids et humides étant tout d'abord séchés et chauffés, avant d'être additionnés de bitume puis malaxés avec le bitume liquide qui assure l'enrobage des agrégats. Une matière pulvérulente ou filler peut être ajoutée au mélange, dans la phase de malaxage, afin d'ajuster la teneur en matière à fine granulométrie des enrobés produits.
  • Il est également connu d'ajouter aux agrégats une certaine proportion de matériaux recyclés constitués par des revêtements bitumineux usagés concassés.
  • La technique la plus ancienne consiste à réaliser le séchage et le chauffage des agrégats dans un premier dispositif tel qu'un tambour-sécheur et le malaxage, dans un second dispositif tel qu'un malaxeur à arbres parallèles ou un malaxeur rotatif.
  • La technique la plus récente consiste à réaliser les opérations de séchage, de chauffage et de malaxage dans un même dispositif généralement constitué par un tambour de forme cylindrique monté rotatif autour de son axe faiblement incliné par rapport au plan horizontal, un tel dispositif étant généralement désigné comme tambour sécheur et enrobeur.
  • Cette technique utilisant un tambour sécheur et enrobeur est particulièrement bien adaptée dans le cas d'une production d'enrobés bitumineux en grande quantité, pour des chantiers routiers ou autoroutiers importants.
  • En revanche, les tambours sécheurs enrobeurs qui sont alimentés en continu en agrégats et en bitume liquide s'avèrent peu adaptés à la production de faibles quantités d'enrobés bitumineux dans la mesure où les flux de matériaux à l'intérieur du tambour sont susceptibles de s'écarter des valeurs requises pour obtenir un parfait dosage des enrobés, au moment du lancement ou de l'arrêt d'une fabrication. Il est alors nécessaire de rejeter une partie des enrobés produits dont la composition n'est pas satisfaisante.
  • Dans le cas où les quantités de matériaux enrobés dont on réalise la fabrication sont très importantes, les proportions de matériaux rejetés en "tête" et en "queue" de production sont faibles par rapport aux quantités produites et pratiquement négligeables.
  • Il n'en va pas de même lorsque les quantités de matériaux enrobés à produire sont faibles, puisqu'alors les quantités de matières produites dans les phases transitoires en fin et en début de fabrication peuvent devenir très importantes, voire même prépondérantes par rapport aux quantités de matières produites en régime normal et présentant une composition satisfaisante.
  • Il est alors préférable de recourir à un procédé de fabrication essentiellement discontinu, les quantités nécessaires de matériaux étant produites par gâchée en une seule opération ou au cours de plusieurs opérations successives.
  • On a donc proposé des dispositifs et des procédés de fabrication de matériaux enrobés bitumineux par gâchée utilisant certains principes ou matériels connus dans le cas des centrales d'enrobage classiques destinées à la production de grandes quantités de matériaux enrobés.
  • Certains de ces procédés et dispositifs mettent en oeuvre un sécheur et un malaxeur séparés permettant d'élaborer des charges successives de matériaux. Un tel procédé peut consister à réaliser dans un premier temps un mélange d'agrégats froids, grâce à des trémies doseuses telles que celles qui sont utilisées sur un poste d'enrobage classique. Le mélange d'agrégats froids et humides est transporté dans une trémie tampon qui alimente une trémie peseuse.
  • On effectue le chargement par gâchée d'un sécheur constitué par un tambour ayant un axe horizontal qui sèche et chauffe les agrégats grâce à un brûleur. Après séchage, le sécheur est basculé, de manière à vider sa charge dans un malaxeur tel que ceux qui sont utilisés sur les centrales discontinues. On effectue alors le malaxage des agrégats avec apport de filler et de liant à l'intérieur du malaxeur.
  • Dans le brevet français n° 1.477.016, on a décrit un procédé de production de matériaux enrobés par gâchée qui consiste à préparer un mélange d'agrégats froids grâce à des trémies doseuses, à réaliser le séchage et le chauffage des agrégats dans un sécheur classique, à transporter les agrégats secs dans une trémie peseuse et à alimenter par gâchée, à partir de la trémie peseuse, un malaxeur rotatif à vitesse et à pente variables qui évacue les enrobés par l'intermédiaire d'une trémie tampon.
  • On a également proposé d'utiliser un tambour unique effectuant le séchage et l'enrobage des matériaux et pouvant travailler par gâchée. On a par exemple proposé d'utiliser un tambour à deux compartiments, l'un des compartiments effectuant le séchage des agrégats et l'autre compartiment l'enrobage par gâchée.
  • Plus récemment, on a proposé également d'utiliser un tambour sécheur et enrobeur à courants parallèles de type classique dont la pente et la vitesse sont réglables, pour réaliser la fabrication d'enrobés bitumineux par gâchée. Le tambour comporte un anneau mobile à deux positions disposé à l'extrémité du tambour et destiné à empêcher les matériaux de sortir du tambour par son extrémité, lorsque le système travaille à la gâchée.
  • Ce dispositif peut également fonctionner en continu, l'anneau mobile étant placé dans une position permettant la sortie des matériaux en continu à l'extrémité du tambour.
  • De tels dispositifs utilisant des tambours à courants parallèles présentent l'inconvénient qu'aussi bien la zone de séchage que la zone de malaxage sont balayées en continu par des gaz chauds provenant du brûleur situé à l'extrémité d'entrée du tambour.
  • Lorsque le tambour fonctionne en régime discontinu, les matériaux en cours d'enrobage dans la zone de malaxage sont soumis à un flux de gaz chauds, pendant toute la durée du malaxage, si bien qu'il est difficile de contrôler leur température et d'éviter des surchauffes du bitume recouvrant les agrégats.
  • On connaît également des tambours sécheurs enrobeurs dans lesquels les gaz chauds et les agrégats circulent dans des sens opposés, à l'intérieur de la zone de séchage du tambour.
  • Dans un premier type d'installation,le tambour à contre-courant comporte une enveloppe cylindrique montée rotative autour de son axe incliné par rapport au plan horizontal et présente une extrémité d'entrée dans laquelle débouche un dispositif d'amenée et d'introduction d'agrégats froids et humides et une extrémité de sortie opposée à l'extrémité d'entrée et située à un niveau inférieur au niveau de l'extrémité d'entrée. Un brûleur ayant un corps de forme allongée est introduit axialement dans le tambour par son extrémité de sortie, de manière que la flamme du brûleur se développe dans une zone du tambour éloignée de ses extrémités. Le tambour comporte sur sa surface interne des pales de soulèvement des agrégats pendant la rotation du tambour, sur une partie au moins de sa longueur correspondant à la zone de séchage qui est située entre la zone de flamme et l'extrémité d'entrée du tambour.
  • Une zone de malaxage dans laquelle les agrégats séchés et chauffés sont mélangés avec du bitume liquide et enrobés est disposée autour du brûleur à l'arrière de la zone de flamme. L'agitation et le brassage des matériaux sont assurés dans cette zone par des pales de malaxage fixées sur la paroi du tambour.
  • La zone de malaxage peut être située à l'intérieur du tambour lui-même qui comporte, dans cette zone, des pales sur sa paroi intérieure ou délimitée par une enveloppe de malaxeur fixe disposée autour de l'extrémité du tambour dont la paroi porte des pales de malaxage sur sa surface externe. A la sortie de la zone de malaxage, est placé un dispositif d'évacuation des matériaux enrobés bitumineux produits par le tambour.
  • Le flux de gaz chauds circulant entre la zone de flamme et l'extrémité d'entrée du tambour n'est pas amené à traverser la zone de malaxage.
  • De tels tambours peuvent également comporter un anneau de recyclage permettant d'introduire, à l'intérieur du tambour, dans la zone de flamme ou à proximité de l'extrémité du brûleur, des matériaux recyclés bitumineux qui sont incorporés aux agrégats séchés et chauffés dans la zone de séchage.
  • Un deuxième type d'installation met en oeuvre un tambour-sécheur dans lequel les gaz chauds et les agrégats vierges circulent à contre-courant. A la sortie du tambour-sécheur les agrégats séchés et chauffés se déversent en continu dans un malaxeur constitué par un tambour rotatif indépendant du sécheur et comportant des pales de malaxage sur sa surface interne. La zone de malaxage, à l'intérieur du tambour, dans laquelle on incorpore le bitume liquide aux agrégats chauds et secs et éventuellement des matériaux bitumineux usagés recyclés, n'est pas parcourue par un courant de gaz chauds. Les matériaux enrobés sortent en continu par l'extrémité de sortie du tambour-malaxeur.
  • Dans un troisième type d'installation, on utilise un double tambour comportant deux enveloppes coaxiales disposées l'une à l'intérieur de l'autre. L'enveloppe interne, montée rotative, constitue un tambour-sécheur dans lequel on introduit les agrégats vierges qui circulent à contre-courant par rapport aux gaz chauds provenant d'un brûleur. Les agrégats séchés et chauffés se déversent dans l'enveloppe externe dans laquelle on réalise le malaxage des agrégats avec du bitume liquide et éventuellement des matériaux recyclés ou d'autres additifs sensibles à la chaleur. Le malaxage est assuré par des pales solidaires de l'enveloppe interne. Les matériaux enrobés sortent en continu de l'enveloppe externe délimitant la zone de malaxage autour de l'enveloppe interne. Dans ce cas, comme mdans le cas des installations suivant le premier et le second type, la zone de malaxage n'est pas balayée par des gaz chauds.
  • Dans les trois types d'installations décrites, le séchage est effectué par circulation de gaz à contre-courant des agrégats et le malaxage dans une zone qui n'est parcourue par aucun courant de gaz chauds.
  • De plus, le volume de la zone de malaxage est sensiblement supérieur au volume des matériaux présents à un instant donné dans cette zone. Le malaxage est effectué par des pales solidaires d'un tambour rotatif dont l'axe de rotation est dirigé suivant la direction de circulation des matériaux.
  • De telles installations n'ont cependant jamais été utilisées pour mettre en oeuvre un procédé de fabrication d'enrobés bitumineux par gâchée ou de manière à réaliser un maintien d'une certaine durée des matériaux en cours d'enrobage, à l'intérieur de la zone de malaxage.
  • Le but de l'invention est donc de proposer un procédé de fabrication de produits enrobés bitumineux à partir d'agrégats et de bitume, en particulier pour le revêtement des routes consistant à introduire, de manière continue, dans une zone de séchage des agrégats froids et humides, à faire circuler les agrégats et des gaz chauds, à contre-courant les uns par rapport aux autres dans la zone de séchage, à introduire en continu, sans stockage intermédiaire, les agrégats séchés et chauffés sortant de la zone de séchage dans une zone de malaxage non parcourue par des gaz chauds, à incorporer du bitume liquide aux agrégats dans la zone de malaxage, à faire circuler les agrégats dans la zone de malaxage, et à les malaxer avec le bitume liquide pendant leur circulation vers une extrémité de sortie de la zone de malaxage grâce à des organes de malaxage solidaires d'une paroi montée rotative autour d'un axe dirigé suivant la direction de circulation des agrégats, dans la zone de malaxage, ce procédé pouvant être mis en oeuvre de manière totalement continue, avec un maintien des matériaux dans la zone de malaxage pendant certaines phases de la fabrication ou encore de manière discontinue, par gâchée.
  • Dans ce but, pendant certaines phases au moins de la fabrication, on maintient les agrégats en cours d'enrobage dans la zone de malaxage par fermeture d'un moyen d'évacuation communiquant avec la sortie de la zone de malaxage.
  • L'invention est également relative à un dispositif de fabrication en continu ou en discontinu de produits enrobés bitumineux, à partir d'agrégats, de bitume, de pulvérulents et éventuellement de matériaux recyclés.
  • Afin de bien faire comprendre l'invention, on va maintenant décrire à titre d'exemple non limitatif, en se référant aux figures jointes en annexe, un procédé suivant l'invention mettant en oeuvre une installation du premier type décrite ci-dessus, pour la fabrication de produits enrobés bitumineux en continu ou de manière discontinue.
  • La figure 1 est une vue schématique en coupe axiale d'un tambour sécheur enrobeur à contre-courant.
  • La figure 2 est une vue en coupe axiale de la zone de malaxage et d'un dispositif d'évacuation muni d'un moyen de fermeture d'un tambour à contre-courant permettant la mise en oeuvre de l'invention.
  • La figure 3 est une vue en coupe transversale suivant 3-3 de la figure 2.
  • La figure 4 est une vue schématique d'un poste d'enrobage mettant en oeuvre l'invention pour la fabrication de produits enrobés bitumineux en continu ou de manière discontinue.
  • Sur la figure 1, on voit un tambour sécheur enrobeur du type à circulation à contre-courant constitué par une enveloppe cylindrique 2 montée sur une plateforme 1 de manière que l'axe de l'enveloppe cylindrique soit légèrement incliné par rapport au plan horizontal. L'extrémité d'entrée 2a du tambour par laquelle pénètre un dispositif d'introduction 3 d'agrégats froids et humides 4 est à un niveau supérieur à l'extrémité de sortie 2b par laquelle pénètre un brûleur 5 ayant un corps allongé 5a disposé axialement à l'intérieur du tambour 2.
  • La surface intérieure de l'enveloppe du tambour 2 est garnie d'aubes de transport et/ou de relevage des matériaux solides dans le tambour.
  • Dans une première zone, le tambour comporte des ailettes d'introduction 6 du matériau de forme hélicoïdale et assurant un transport rapide et sans relevage des agrégats froids et humides 4 vers la zone de séchage 7 du tambour dans laquelle la surface intérieure de l'enveloppe du tambour est garnie par des aubes de relevage des matériaux.
  • Le corps allongé 5a du brûleur 5 est disposé à l'intérieur d'une enveloppe 8 cylindrique solidaire du tambour 2 et fixée de manière coaxiale par rapport à cette enveloppe.
  • L'extrémité du corps du brûleur 5a à partir de laquelle se développe la flamme 9 est placée sensiblement en concordance avec l'extrémité de l'enveloppe 8 autour de laquelle sont fixées des ailettes 11 inclinées par rapport à l'axe longitudinal du tambour et placées dans des directions radiales par rapport à l'enveloppe du tambour, de manière à constituer une turbine lors de la rotation de l'enveloppe du tambour 2 autour de son axe.
  • Dans la zone 10 du tambour ou zone de flamme dans laquelle se développe la flamme 9, la surface intérieure de l'enveloppe du tambour est garnie par des aubes-écrans 12 permettant d'effectuer le transport des matériaux solides en contact avec la paroi du tambour et isolés de la flamme dont ils évitent ainsi le contact direct et le rayonnement.
  • Le tambour 2 est entouré dans la zone 10 par un anneau de recyclage 13 permettant d'introduire des matériaux bitumineux recyclés 14 dans la zone de flamme 10 du tambour.
  • A la suite de la zone de flamme 10, en direction de l'extrémité de sortie 2b, l'enveloppe du tambour 2 porte sur sa surface interne des aubes de relevage des matériaux jusqu'au niveau supérieur du tambour, au cours de sa rotation. Les matériaux solides soulevés par les aubes de relevage retombent dans toute la section du tambour pour constituer un rideau dense de matériaux dans la zone 15.
  • A la suite de la zone 15, le tambour 2 présente sur la surface interne de son enveloppe des aubes de brassage sur toute la longueur d'une zone 16 constituant la zone de malaxage du tambour, à l'entrée de laquelle débouche une lance d'injection de bitume 17.
  • Un transporteur à vis 19 permet d'introduire un matériau pulvérulent dans la zone de malaxage 16 pour ajuster la teneur en matières à fine granulométrie des enrobés produits.
  • La zone de malaxage 16 se prolonge jusqu'à l'extrémité de sortie 2b du tambour qui débouche dans un dispositif 20 d'évacuation de produits bitumineux enrobés 21. Le dispositif d'évacuation 20 communique, par l'intermédiaire d'une goulotte, avec l'extrémité d'entrée d'un transporteur à raclettes 22 assurant le transfert des enrobés vers un silo de stockage.
  • Les gaz chauds provenant de la zone de flamme 10 circulent dans la zone de séchage 7 en direction de l'extrémité d'entrée 2a du tambour, dans le sens de la flèche 22, pour parvenir dans un collecteur 23 assurant l'évacuation des gaz vers une installation de filtration.
  • Les agrégats froids et humides sont introduits dans la zone de séchage 7 par les ailettes 6 puis circulent à contre-courant par rapport aux gaz chauds dans cette zone de manière à être progressivement séchés et chauffés (sens de circulation donné par la flèche 24).
  • Les agrégats vierges séchés et chauffés sont ensuite transportés par les aubes-écrans 12, suivant la longueur de la zone de flamme 10 dans laquelle ils sont surchauffés puis mélangés aux matériaux recyclés 14 avant d'être introduits dans la zone 15 où les matériaux solides retombant dans toute la section du tambour constituent un rideau dense isolant la zone de malaxage 16 de la zone de flamme 10.
  • Le point d'introduction du bitume par la lance 17, à l'entrée de la zone de malaxage 16, est ainsi protégé contre le rayonnement de la flamme.
  • Si des vapeurs de bitume se forment dans la zone de malaxage, ces vapeurs sont aspirées par les ailettes 11 constituant une turbine et refoulées dans la zone de flamme 10 où elles subissent une combustion complète.
  • Dans la partie de la zone de flamme 10 située en aval de l'anneau de recyclage 13, les matériaux vierges surchauffés sont mélangés aux particules de matériaux recyclés 14, si bien que le bitume des particules de matériaux recyclés commence à fondre et réalise un pré-enrobage des agrégats vierges mélangés aux matériaux recyclés.
  • Les matériaux solides introduits à l'entrée de la zone de malaxage 16 sont donc constitués par des particules pré-enrobées et chaudes auxquelles est incorporé du bitume liquide introduit par la lance 17.
  • La zone de malaxage 16 n'est pas parcourue par des gaz chauds, les gaz de la zone de flamme étant dirigés vers l'extrémité d'entrée 2a du tambour.
  • De plus, la présence de la zone 15 dans laquelle est constitué un rideau de matériaux permet d'isoler parfaitement la zone de malaxage 16 de la zone de flamme et d'éviter une dégradation du bitume sous l'effet de la chaleur et du rayonnement de la flamme.
  • Dans les tambours à contre-courant connus de la technique antérieure, les matériaux enrobés 21 sortant du tambour sont évacués en continu
  • En se reportant aux figures 2 et 3, on va maintenant décrire un moyen de fermeture associé au dispositif d'évacuation d'un tambour à contre-courant permettant d'évacuer les matériaux à la sortie de la zone de malaxage du tambour, de manière continue ou discontinue.
  • Sur les figures 2 et 3, on a représenté l'extrémité de sortie d'un tambour sécheur enrobeur 30 à contre-courant, cette extrémité de sortie débouchant dans un collecteur 31 relié à une goulotte 32 au niveau d'une ouverture 31a traversant la paroi du collecteur 31.
  • Un brûleur 35 comportant un corps allongé pénètre axialement dans le tambour 30 par son extrémité de sortie débouchant dans le collecteur 31. Le brûleur 35 est susceptible de développer une flamme à l'intérieur du tambour 30, dans une zone éloignée des extrémités du tambour, comme dans le cas du tambour à contre-courant représenté sur la figure 1 qui a été décrit ci-dessus. La zone de malaxage 33 est disposée à l'intérieur de la partie terminale du tambour 30 représentée sur la figure 2.
  • Une lance d'injection de bitume liquide 36 est également engagée dans le tambour par son extrémité de sortie, l'extrémité 36a de cette lance assurant la pulvérisation et le répandage du bitume liquide étant disposée à l'entrée de la zone de malaxage 33, en considérant le sens de circulation des matières solides dans le tambour (flèche 34).
  • Un dispositif à vis 37 pénétrant par l'extrémité de sortie du tambour permet d'introduire des matières pulvérulentes dans la zone de malaxage du tambour. légèrement en aval de l'extrémité 36a de la lance d'injection de bitume 36. On peut ainsi ajuster la teneur en éléments à fine granulométrie des enrobés produits dans le tambour.
  • Dans la zone de malaxage, l'enveloppe du tambour porte sur sa surface intérieure, des ailettes de brassage et de malaxage 39 assurant le mélange des matériaux solides pénétrant dans la zone 33 et du bitume liquide, de manière à réaliser un enrobage efficace des particules solides par le bitume.
  • Les particules solides parvenant dans la zone 33 sont de préférence constituées, comme dans le cas du tambour représenté sur la figure 1, par des agrégats pré-enrobés mélangés à des particules de matériaux recyclés dont le bitume a été refondu sous l'effet de la chaleur de la flamme et par mélange avec des agrégats vierges surchauffés.
  • De préférence, la zone de malaxage 33 est isolée de la zone de flamme, par une zone du tambour disposée en amont de l'extrémité 36a de la lance de bitume 36 et comportant des aubes de relevage, de manière à constituer un rideau dense de particules retombant dans toute la section du tambour, pendant sa rotation. De cette manière, le point d'introduction du bitume et la zone de malaxage 33 sont parfaitement isolés de la flamme du brûleur. De plus, lorsque le brûleur 35 est disposé à l'intérieur d'une enveloppe solidaire du tambour 30 et portant des ailettes de turbine à son extrémité, ces ailettes de turbine réalisent une isolation supplémentaire de la zone de malaxage par rapport à la zone de flamme et assurent l'aspiration des vapeurs de bitume éventuellement formées dans la zone de malaxage 33.
  • L'enrobage des particules solides 40 dans la zone de malaxage 33, par mélange de ces particules avec le bitume liquide et brassage par les pales de malaxage 39, est réalisé dans de bonnes conditions, bien qu'aucune source de chaleur externe telle qu'un flux de gaz chauds ne soit présente dans la zone 33, grâce au fait que les particules solides sont à température élevée à l'entrée de la zone 33. Ces particules emmagasinent une quantité de chaleur qui est suffisante pour assurer un bon enrobage par malaxage avec le bitume liquide dans la zone 33, pendant une durée suffisante pour assurer une composition parfaitement homogène des enrobés.
  • L'extrémité de sortie du tambour 30 disposée à l'intérieur du collecteur 31 porte des pales d'évacuation 41 effectuant un léger relevage des matériaux enrobés 40 lorsque le tambour est en rotation dans le sens de la flèche 42 (figure 3), de manière à assurer l'évacuation de ces produits enrobés 40 par l'intermédiaire de l'ouverture 31a du collecteur 31 et de la goulotte 32.
  • Selon l'invention, un moyen de fermeture 45 est disposé au niveau de l'ouverture 31a, de manière à assurer la retenue des matériaux solides 40 dans la zone de malaxage 33, soit pendant toute la durée de la fabrication de ces produits (fabrication par gâchée), soit pendant certaines phases de la fabrication (fonctionnement du tambour en continu).
  • Le dispositif 45 comporte une trappe 46 du type guillotine venant s'appliquer, en position de fermeture, sur la surface extérieure du collecteur 31, au niveau de l'ouverture 31a. La trappe 46 constituée par une plaque plane est solidaire de l'extrémité de la tige 47 d'un vérin de manoeuvre 48 du dispositif de fermeture. Le corps du vérin 48 est fixé par une patte 49 sur le collecteur 31. La trappe 46 est montée mobile en translation à l'intérieur de la goulotte 32, grâce à des glissières 44 fixées sur la paroi intérieure de la goulotte.
  • Dans sa position représentée sur la figure 3, le moyen de fermeture 45 assure l'obturation de l'ouverture 31a du collecteur 31, la tige du vérin étant dans sa position extraite. En actionnant le vérin 48 dans le sens de la rétraction de sa tige à l'intérieur du corps de vérin, on peut déplacer la trappe 46, de manière à dégager l'ouverture 31a. Les matériaux enrobés 40 soulevés par les pales d'évacuation 41 peuvent alors être déversés dans la goulotte 32 dans laquelle le flux de particules de matériaux enrobés est ralenti et régulé par une lame en matière souple 51.
  • Le dispositif suivant l'invention permet ainsi de faire fonctionner le tambour avec une évacuation continue des produits enrobés bitumineux ou avec une retenue de ces produits dans la zone de malaxage, pendant certaines phases au moins de la fabrication.
  • Sur la figure 4, on a représenté un tambour sécheur enrobeur à contre-courant 50 suivant l'invention comportant un moyen de fermeture 52 associé au dispositif d'évacuation des produits enrobés disposé à la sortie de la zone de malaxage 53 du tambour.
  • Le moyen de fermeture 52 à deux positions permet d'assurer soit l'évacuation en continu des produits enrobés dans sa position ouverte, soit une retenue des produits enrobés dans la zone de malaxage 53, dans sa position fermée.
  • Le poste d'enrobage dans lequel est utilisé le tambour 50 comporte de manière classique, un ensemble de trémies doseuses 54 constitué de quatre trémies 54a, 54b, 54c et 54d disposées l'une à la suite de l'autre au-dessus d'un moyen de manutention 55, dans le sens de circulation de ce moyen de manutention assurant l'alimentation du dispositif 56 d'introduction des agrégats froids et humides dans le tambour 50. Le dispositif d'introduction 56 est réalisé sous la forme d'un convoyeur peseur équipé d'une table de pesage 57.
  • Le poste d'enrobage comporte également au moins une trémie de stockage de matériaux recyclés 58 reliée par un dispositif de manutention à l'anneau de recyclage du tambour 50, une trémie de stockage 59 de produits pulvérulents reliée par l'intermédiaire d'une trémie peseuse 60 et d'un moyen de manutention au dispositif d'introduction de matières pulvérulentes dans la zone de malaxage du tambour ainsi qu'une citerne de stockage et de maintien en température du bitume liquide 62 reliée par l'intermédiaire d'une conduite sur laquelle est disposée une pompe 63 et un indicateur 64 des quantités de bitume fournies, à la lance d'injection de bitume dans le tambour.
  • Les trémies 54 et 58 comportent à leur partie inférieure des dispositifs d'extraction de particules dont le débit peut être réglé par commande d'un moteur, par l'intermédiaire d'un calculateur 65 assurant la commande et le réglage du poste d'enrobage.
  • Le calculateur 65 reçoit, comme donnée d'entrée permanente, avant une opération de fabrication d'enrobés, la formule des enrobés dont on lance la fabrication, la quantité à produire et éventuellement le débit de l'installation dans le cas d'un fonctionnement en continu (flèches 66, 67 et 68 respectivement).
  • Le calculateur 65 reçoit de plus comme donnée d'entrée variable, l'indication instantanée de la table de pesage 57.
  • Le calculateur 65 assure la commande de l'organe de fermeture 52 situé à la sortie de la zone de malaxage du tambour 50.
  • Dans le cas d'une opération de fabrication en continu de produits enrobés, en utilisant le poste d'enrobage représenté schématiquement sur la figure 4, on alimente le tambour en agrégats froids et humides dont la composition granulométrique est parfaitement définie, en réalisant un mélange d'agrégats ayant des compositions granulométriques différentes contenus dans les trémies 54a, 54b, 54c et 54d.
  • Le calculateur commande le débit de sortie ainsi que l'instant de démarrage de chacune des trémies doseuses renfermant des agrégats de granulométrie définie. La composition granulométrique est introduite dans le calculateur 55 en même temps que la formule des enrobés (flèche 66).
  • Au démarrage de l'installation, le dispositif d'extraction de la trémie doseuse 54a est démarré le premier, le dispositif d'extraction de la seconde trémie doseuse 54b étant mis en fonctionnement après un temps T1 suivant le démarrage du dispositif d'extraction de la trémie doseuse 54a. Le temps T1 correspond au temps mis par les agrégats venant de la trémie 54a pour parvenir en-dessous de la trémie doseuse 54b.
  • De même, la trémie 54c est mise en fonctionnement à l'issue d'un temps T2 suivant le démarrage de la trémie 54b et la trémie 54d est mise en fonctionnement à l'issue d'un temps T3 suivant le démarrage de la trémie 54c.
  • La mise en fonctionnement séquentielle des trémies doseuses permet d'assurer une composition correcte du mélange d'agrégats dès le départ.
  • Le dosage du liant introduit dans la lance d'injection par la pompe 63 est effectué en fonction des indications de la table de pesage 57 transmises au calculateur 65. Le débit de bitume à fournir à chaque instant est déterminé en fonction de l'indication de la table de pesage, en tenant compte de la teneur en eau estimée des agrégats, la proportion de bitume étant définie par rapport au débit des agrégats secs.
  • Les matériaux recyclés et les matériaux pulvérulents sont introduits dans le tambour en quantités dosées, en fonction de la formule des matériaux enrobés introduite dans le calculateur 65 et de manière indépendante par rapport au dosage des agrégats. Le calculateur commande le moteur du dispositif d'extraction de la trémie de stockage des matériaux recyclés 58 et un moteur de commande d'un dispositif d'extraction de la trémie peseuse 60 recevant les matériaux pulvérulents.
  • Dans les phases de démarrage et d'arrêt de la fabrication, le dispositif d'extraction des matériaux recyclés et le dispositif d'extraction des matériaux pulvérulents sont mis en fonctionnement ou arrêtés, à un instant déterminé, en fonction de leur position dans le poste de stockage et du temps de transport des matériaux, de manière que les flux de matière se rejoignent dans le tambour au moment voulu pour assurer une composition satisfaisante et constante du mélange.
  • En fonction du débit global demandé par l'opérateur (flèche 68), le calculateur définit le débit du dispositif d'extraction de chacune des trémies doseuses ainsi que le temps de fonctionnement de chacun des dispositifs d'extraction pour obtenir la quantité de produits enrobés voulue.
  • On observe des régimes transitoires en début et en fin de fabrication qui sont dus à l'effet de volume du tambour et qui se traduisent par des écarts de la composition des enrobés produits au cours de ces phases de fabrication par rapport à la formule de composition désirée. De ce fait, il est nécessaire de rejeter une certaine quantité de produits en début et en fin de fabrication car, dans ces phases, les matériaux n'avancent pas tous à la même vitesse dans le tambour dont la sortie est libre.
  • Lorsque le poste d'enrobage fonctionne en mode continu, les quantités à fabriquer sont très importantes et les effets de "tête" et de "queue" de fabrication sont proportionnellement négligeables.
  • Lorsque le poste d'enrobage est utilisé pour produire de faibles quantités de matériaux enrobés, la commande et le réglage des flux de matériaux sont réalisés de la même manière que dans le cas d'une production continue de grandes quantités de matériaux enrobés. Le temps de fonctionnement du poste d'enrobage est cependant beaucoup plus court, si bien que les effets des régimes transitoires en début et en fin de fabrication deviennent très importants voire même prépondérants.
  • En mettant en oeuvre le procédé suivant l'invention on évite des rejets de matériaux en quantités importantes, ces quantités pouvant être équivalentes ou même supérieures aux quantités de matériaux ayant une composition donnée, dont on assure la fabrication.
  • Au démarrage de la fabrication, le calculateur 65 commande la mise en position fermée de l'organe de fermeture 52 situé à la sortie de la zone de malaxage 53. L'organe de fermeture 52 a pour fonction d'empêcher les matériaux de quitter le tambour avant qu'ils ne soient complètement enrobés et homogénéisés. Les matériaux solides arrivés en premier dans la zone de malaxage sont retenus jusqu'à l'arrivée des matériaux suivants dont la composition peut être différente, dans les régimes transitoires.
  • On règle le temps de fermeture de l'organe 52 à une valeur telle que les matériaux enrobés produits et retenus dans la zone de malaxage 53 présentent une composition parfaitement homogène et conforme à la formule choisie. Ce fonctionnement s'apparente aux fonctionnement des malaxeurs des dispositifs d'enrobage de type discontinu.
  • Pour passer d'un mode de fonctionnement avec évacuation continue des matériaux à un mode de fonctionnement avec retenue des matériaux dans la zone de malaxage, il suffit donc de commander la fermeture du registre à guillotine tel que le registre 46 représenté sur les figures 2 et 3 constituant l'organe de fermeture 52. Le réglage et la commande du poste d'enrobage est par ailleurs tout-à-fait semblable dans le cas d'un fonctionnement avec évacuation continue et dans le cas d'un fonctionnement avec retenue des matériaux enrobés dans la zone de malaxage.
  • En fin de fabrication, lorsque les matériaux sont parfaitement enrobés et ont une composition tout-à-fait homogène, l'organe de fermeture 52 est placé en position d'ouverture et les matériaux sont évacués par l'intermédiaire de la goulotte de sortie du collecteur dans lequel débouche l'extrémité du tambour.
  • On évite ainsi tout rejet de fabrication dans le cas où les quantités de matériaux enrobés à produire sont faibles.
  • Lorsque l'organe 52 est placé dans sa position de fermeture, pendant toute la fabrication (alimentation en matériaux, séchage et malaxage) le tambour 50 fonctionne de manière à produire des matériaux enrobés en discontinu et par gâchée.
  • Le tambour à contre-courant 50 du dispositif suivant l'invention présente en outre l'avantage de comporter une zone de malaxage qui n'est pas parcourue par des gaz chauds et qui est totalement isolée de la zone de flamme. Les quantités de chaleur apportées dans cette zone de malaxage correspondent donc uniquement à la chaleur emmagasinée par les matériaux solides pénétrant dans la zone de malaxage.
  • La zone de malaxage du tambour fonctionne donc de la même manière qu'un malaxeur discontinu dans lequel on introduit des agrégats chauffés et séchés et du bitume liquide.
  • Dans le cas d'un fonctionnement du poste d'enrobage en continu, il peut être avantageux de placer l'organe 52 dans sa position de fermeture, pendant certaines phases de la fabrication.
  • Par exemple, si l'organe 52 est fermé pendant un certain temps au démarrage de la fabrication, on peut éliminer les pertes de matériaux dues aux rejets des enrobés produits en régime transitoire, pendant la phase de démarrage.
  • De même, si l'organe 52 est fermé avant la fin de la période de fonctionnement en continu de l'installation, la partie de "queue" de la fabrication constitue une gâchée qui est homogénéisée dans la zone de malaxage, ce qui élimine une perte de fabrication due au rejet de cette partie terminale de la fabrication.
  • Il est également possible d'envisager un fonctionnement du tambour par gâchées successives circulant l'une à la suite de l'autre à l'intérieur du tambour. Dans ce cas, il est nécessaire de prévoir un espacement suffisant entre deux gâchées pour éviter tout mélange entre les gâchées successives qui peuvent présenter des compositions différentes.
  • Le dispositif suivant l'invention permet donc d'utiliser un poste d'enrobage de type classique, habituellement réservé à la fabrication de grandes quantités de matériaux enrobés, pour la fabrication par gâchée de faibles quantités d'enrobés.
  • L'invention ne se limite pas au mode de réalisation qui a été décrit.
  • C'est ainsi que la zone de malaxage isolée de la flamme du brûleur peut être délimitée par une enveloppe différente de l'enveloppe du tambour lui-même. Cette zone de malaxage peut être délimitée par une enveloppe de malaxeur fixe disposée autour d'une partie d'extrémité du tambour portant des pales de malaxage dirigées vers l'extérieur.
  • Le moyen de fermeture du dispositif d'évacuation placé à la sortie de la zone de malaxage peut être réalisé sous une forme différente d'un registre mobile en translation du type à guillotine. Ce moyen de fermeture peut être constitué par exemple par un registre en forme de portion de cylindre monté pivotant et associé à un dispositif de commande tel qu'un vérin.
  • Le tambour à contre-courant du dispositif suivant l'invention peut présenter une forme différente de celle qui a été décrite et comporter des moyens d'isolation de la zone de malaxage par rapport à la zone de flamme différents de ceux qui ont été décrits. Dans tous les cas cependant, la zone de flamme doit être disposée en amont de la zone de malaxage, de manière que cette zone de malaxage ne soit pas parcourue par un courant de gaz chauds.
  • L'invention peut s'appliquer non seulement dans le cas d'une installation comportant un tambour unique à contre-curant dans lequel pénètre un brûleur ayant un corps allongé, comme il vient d'être décrit, mais encore dans le cas d'installations du second et du troisième types décrites ci-dessus.
  • Dans le cas d'une installation du second type comportant un tambour-sécheur et un tambour malaxeur, la sortie du tambour malaxeur est équipée d'un dispositif de fermeture permettant de réaliser un maintien plus ou moins prolongé des matériaux dans la zone de malaxage.
  • Dans le cas d'une installation du troisième type comportant un tambour à double enveloppe, la sortie de l'enveloppe externe fixe dans laquelle a lieu le malaxage peut être fermée par une trappe empêchant, dans certaines phases au moins de la fabrication, la sortie des produits enrobés. On peut ainsi régler le temps de malaxage de manière à obtenir des produits enrobés de composition parfaitement homogène, dans le cas d'une fabrication par gâchées aussi bien que pendant les phases transitoires initiale et finale, dans le cas d'une fabrication en continu.
  • Le procédé suivant l'invention peut être utilisé pour la fabrication de produits enrobés bitumineux en grandes quantités, de manière continue, ou en faibles quantités, par gâchée.
  • Ce procédé permet de fabriquer des produits enrobés bitumineux à partir d'agrégats vierges, de bitume liquide et de pulvérulent suivant un dosage quelconque, avec ou sans addition de matériaux bitumineux usagés recyclés.

Claims (12)

1.- Procédé de fabrication de produits enrobés bitumineux à partir d'agrégats et de bitume, en particulier pour le revêtement des routes consistant à introduire, de manière continue, dans une zone de séchage (7) des agrégats froids et humides (4), à faire circuler les agrégats et des gaz chauds, à contre-courant les uns par rapport aux autres dans la zone de séchage, à introduire en continu, sans stockage intermédiaire, les agrégats séchés et chauffés sortant de la zone de séchage (7) dans une zone de malaxage (16, 33, 53) non parcourue par des gaz chauds, à incorporer du bitume liquide aux agrégats dans la zone de malaxage (16, 33, 53), à faire circuler les agrégats dans la zone de malaxage (16, 33, 53), et à les malaxer avec le bitume liquide pendant leur circulation vers une extrémité de sortie de la zone de malaxage grâce à des organes de malaxage solidaires d'une paroi montée rotative autour d'un axe dirigé suivant la direction de circulation des agrégats, dans la zone de malaxage (16, 33, 53), caractérisé par le fait que, pendant certaines phases au moins de la fabrication, on maintient les agrégats en cours d'enrobage dans la zone de malaxage par fermeture d'un moyen d'évacuation (20, 21, 31, 32) communiquant avec la sortie de la zone de malaxage (16, 33, 53).
2.- Procédé de fabrication suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on introduit les agrégats vierges froids et humides (4) dans la zone de séchage (7) et le bitume liquide et éventuellement un produit pulvérulent et des matériaux bitumineux usagés recyclés dans la zone de malaxage (16, 33, 53), de manière continue et en quantité dosée, pendant une période de durée suffisante pour assurer la production d'une quantité déterminée de produits enrobés et qu'on maintient les produits dans la zone de malaxage (16, 33, 53) pendant toute la période d'introduction et pendant une durée suffisante pour assurer la fabrication d'une charge de produits enrobés de composition homogène.
3.- Procédé de fabrication suivant la revendication 1, dans lequel on introduit les agrégats vierges froids et humides (4) dans la zone de séchage (7) et le bitume liquide et éventuellement un matériau pulvérulent et des matériaux bitumineux usagés recyclés dans la zone de malaxage (16, 33, 53), en continu et en quantités dosées, les produits enrobés étant évacués en continu à la sortie de la zone de malaxage (16, 33, 53) pendant la fabrication, caractérisé par le fait que, dans certaines phases de la fabrication, en régime transitoire, on ferme le moyen d'évacuation de produits enrobés (20, 21, 31, 32), de manière à réaliser une homogénéisation des produits en cours d'enrobage dans la zone de malaxage (16, 33, 53).
4.- Procédé suivant la revendication 3, caractérisé par le fait que les phases en régime transitoire pendant lesquelles le moyen d'évacuation de produits enrobés (20, 21, 31, 32) est fermé correspondent aux phases de démarrage de la fabrication.
5.- Procédé suivant la revendication 3, caractérisé par le fait que les phases en régime transitoire pendant lesquelles le moyen d'évacuation de produits enrobés (20, 21, 31, 32) est fermé correspondent aux phases d'arrêt de la fabrication.
6.- Dispositif pour la fabrication de produits enrobés bitumineux à partir d'agrégats et de bitume, en particulier pour le revêtement des routes, comportant un tambour sécheur et enrobeur (2) ayant une enveloppe de forme cylindrique (2, 30) montée rotative autour de son axe faiblement incliné par rapport au plan horizontal et comportant une extrémité d'entrée (2a) dans laquelle débouche un dispositif (3) d'amenée d'agrégats froids et humides (4) et une extrémité de sortie (2b) située à un niveau inférieur au niveau de l'extrémité d'entrée (2a), un brûleur (5, 35) ayant un corps de forme allongée introduit axialement par l'extrémité de sortie (2b) du tambour (2), de manière que son extrémité à partir de laquelle se développe une flamme (9) soit située dans une zone éloignée des extrémités du tambour (2, 30), des pales de soulèvement des agrégats dans le tambour pendant sa rotation fixées sur la paroi interne du tambour (3) dans une zone de séchage (7) située entre l'extrémité du brûleur (5) et l'extrémité d'entrée (2a) du tambour ainsi que des pales de malaxage (39) fixées sur la paroi du tambour (2) dans une zone de malaxage (16, 33, 53) débouchant dans un dispositif (20, 21, 31, 32) d'évacuation des produits enrobés bitumineux (40), caractérisé par le fait que la zone de malaxage (16, 33, 53) est isolée de la flamme (9) et des gaz chauds circulant à contre-courant des agrégats dans la zone de séchage (7) et que le dispositif (20, 21, 31, 32) d'évacuation des produits bitumineux (40) à la sortie de la zone de malaxage (16, 33) comporte un moyen de fermeture (46, 52) à deux positions associé à des moyens de commande (48) pour son déplacement entre une première position fermée et une seconde position ouverte permettant de réaliser l'évacuation des produits (40), soit de manière discontinue, le moyen de fermeture (46, 52) restant dans sa position fermée pendant certaines phases au moins de l'opération de fabrication des produits bitumineux, soit de manière continue, le moyen de fermeture (46, 52) étant constamment dans sa position ouverte.
7.- Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé par le fait que le tambour (2) comporte dans une zone (15) située entre la zone de flamme (10) et la zone de malaxage (16), des aubes de relevage permettant de réaliser un rideau dense de matériaux dans toute la section du tambour isolant la zone de malaxage (16) de la zone de flamme (10).
8.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 6 et 7, caractérisé par le fait que le moyen de fermeture (46) du dispositif d'évacuation (31, 32) situé à la sortie de la zone de malaxage (33) est constitué par un registre du type à guillotine, mobile en translation entre la position fermée dans laquelle le registre (46) recouvre une ouverture (31a) de passage des produits enrobés (40) et une position ouverte dans laquelle le registre (46) libère l'ouverture (31a) de passage des produits enrobés (40).
9.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé par le fait que le dispositif d'évacuation des produits enrobés (40) est constitué par un collecteur (31) de forme cylindrique dans lequel est engagée l'extrémité de sortie du tambour (30) et comportant une ouverture (31a) traversant sa paroi et par une goulotte d'évacuation (32) communiquant avec le volume intérieur du collecteur (31) par l'intermédiaire de l'ouverture (31a), l'organe de fermeture (46) étant constitué par un registre mobile entre une position de fermeture et une position d'ouverture de l'ouverture (31a) mettant en communication le collecteur (31) et la goulotte (32).
10.- Dispositif suivant la revendication 9, caractérisé par le fait que le tambour (30) porte à son extrémité de sortie engagée dans le collecteur (31), des pales d'évacuation (41) des produits enrobés (40), par soulèvement de ces produits dans le collecteur, jusqu'au niveau de l'ouverture (31a).
11.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 6 à 10, caractérisé par le fait qu'il comporte de plus un dispositif (19, 37) d'introduction de matériaux pulvérulents dans la zone de malaxage (16, 33).
12.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 6 à 11, caractérisé par le fait qu'un anneau de recyclage de matériaux bitumineux usagés (13) est disposé autour de l'enveloppe du tambour (2) dans une zone située en aval de la zone de séchage (7) des agrégats vierges.
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