WO2023242286A1 - Method for industrial production of a hot mix - Google Patents

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WO2023242286A1
WO2023242286A1 PCT/EP2023/065994 EP2023065994W WO2023242286A1 WO 2023242286 A1 WO2023242286 A1 WO 2023242286A1 EP 2023065994 W EP2023065994 W EP 2023065994W WO 2023242286 A1 WO2023242286 A1 WO 2023242286A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
aggregates
heating body
coated
heated
oven
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/065994
Other languages
French (fr)
Inventor
Sébastien Langlois
Frédéric Vandenbussche
Original Assignee
Colas
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Colas filed Critical Colas
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01CCONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C19/00Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving
    • E01C19/02Machines, 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
    • E01C19/10Apparatus or plants for premixing or precoating aggregate or fillers with non-hydraulic binders, e.g. with bitumen, with resins, i.e. producing mixtures or coating aggregates otherwise than by penetrating or surface dressing; Apparatus for premixing non-hydraulic mixtures prior to placing or for reconditioning salvaged non-hydraulic compositions
    • E01C19/1013Plant characterised by the mode of operation or the construction of the mixing apparatus; Mixing apparatus

Definitions

  • the present invention generally relates to the field of hot mix production.
  • It relates more particularly to a process for the industrial production of a hot mix using a microwave oven.
  • Hot mixes are composed of a mixture of aggregates, recycled mix aggregates, fines also called “fillers” generally limestone, possible additives and hydrocarbon binder such as bitumen.
  • the asphalt aggregates come from old milled or recrushed roadways. These are recycled materials.
  • the hot mix production processes currently used include the drying and heating of aggregates at temperatures between 80 and 200 °C then the mixing of the heated aggregates with hydrocarbon binder and filler in a mixing system and finally loading transport trucks 230.
  • This type of oven has the disadvantage of comprising inhomogeneous heating zones.
  • the bitumen of the asphalt aggregates undergoes thermal shock at temperatures well above the set temperature.
  • the asphalt aggregates to 160°C, they travel through hot air flows with a temperature above 250°C. These hot air flows cause the evaporation of part of the volatile fractions of the bitumen and induce inevitable oxidation.
  • CO2 emissions are of the order of 16 to 55 kg of CO2 equivalent per tonne of mix produced.
  • the present invention proposes a process for the industrial production of a hot mix using a microwave oven provided with a heating body, at least one microwave generator and at least one waveguide extending in a longitudinal direction inside the heating body, the method comprising the following steps: a) aggregates and/or coated aggregates are introduced inside the body heating, b) the aggregates and/or coated aggregates introduced into the heating body are exposed to microwaves emitted by the microwave generator and conveyed into the heating body by the wave guide, so as to produce aggregates and/or heated asphalt aggregates, c) the aggregates and/or heated asphalt aggregates produced are extracted from the heating body d) the heated aggregates and/or asphalt aggregates are used to produce hot mix.
  • the hot mix is produced at least partially by an electrically powered microwave oven.
  • Combustion gas emissions are reduced compared to a conventional process.
  • the method according to the invention also has the advantage of concentrating the microwaves on a bed of moving materials to homogenize the heating.
  • the heating temperature of the aggregates and/or aggregates is particularly well controlled, which ensures satisfactory and uniform properties for the hot mix produced by this process.
  • the process is particularly advantageous for the heat treatment of asphalt aggregates. Indeed, the heat treatment according to the process of the invention allows less aging of the bitumen contained in the aggregates.
  • the material introduced into the heating body is at room temperature and remains so until receiving the microwaves, and, on the other hand, the dielectric effects caused by the microwaves gradually increase the internal temperature of the materials introduced into the heating body without exceeding the desired set temperature. There is therefore no excessive aging of the bitumen in the asphalt aggregates during heat treatment in the microwave oven.
  • step a) the heating body of the microwave oven extending along a longitudinal axis between two opposite longitudinal ends, the aggregates and/or the coated aggregates are introduced, in step a), at a first of the two longitudinal ends of the heating body, in step b) the aggregates are advanced and/or the asphalt aggregates contained in the heating body according to a direction parallel to the longitudinal axis of the heating body, from the first longitudinal end towards a second longitudinal end, and the heated aggregates and/or asphalt aggregates are extracted, in step c), at the second longitudinal end of the heating body;
  • said waveguide comprising a slotted waveguide mounted inside the heating body extending in a longitudinal direction parallel to the longitudinal axis (X-X) of the heating body (4) and connected to the one of its ends to said microwave generator; in step a), the aggregates and/or the coated aggregates are introduced into the heating body by a supply system opening into the heating body at the first of said two longitudinal ends thereof, at the step c), the heated aggregates and/or coated aggregates are extracted by an evacuation system opening into the heating body at the second longitudinal end thereof;
  • each cover being mounted on one of the longitudinal ends of the heating body with the interposition of annular wave trapping seals;
  • the heating body of the oven being cylindrical and rotary, during step b), said heating body is rotated around its longitudinal axis, the longitudinal axis of the heating body is inclined relative to the horizontal so as to regulate the speed of advance of the aggregates and/or coated aggregates in the heating body;
  • the heating body is provided internally with stirring blades which extend in an inclined manner relative to the longitudinal axis of the heating body and are integral in rotation with it, and in step b), we put rotating the stirring blades with the heating body while tilting the longitudinal axis thereof to advance the aggregates and/or coated aggregates contained in the heating body;
  • the heating body houses a belt conveyor, and during step b), the belt conveyor is activated to advance the aggregates and/or the coated aggregates contained in the heating body;
  • the gases released during the heating of the aggregates and/or the coated aggregates are evacuated by an evacuation device ensuring a depression of the heating body of the oven and/or gases are injected inside the heating body;
  • the oven comprising two microwave generators and two corresponding wave guides and the heating body of the oven comprising a first part in which extends a first of said two wave guides associated with a first of said two microwave generators -waves and a second part in which extends the second wave guide associated with the second microwave generator, in step b), the aggregates and/or the coated aggregates successively cross the first part then the second part of the heating body, said first and second parts of the heating body having different temperature profiles;
  • step b) the aggregates and/or the coated aggregates are subjected to the progressive increase in the temperature the along the first part of the heating body and maintained at the target temperature along the second part of the heating body;
  • the aggregates and/or the asphalt aggregates introduced into the heating body comprise at least one of the following components: limestone aggregates, quartzite aggregates, asphalt millings;
  • the aggregates and/or the coated aggregates are heated to a temperature between 80 and 200 degrees Celsius to dry and heat at least part of the aggregates and/or the coated aggregates;
  • the aggregates and/or the coated aggregates are preheated in a preheating device;
  • the heated aggregates and/or asphalt aggregates are stored in hoppers then transported to a mixer;
  • the heated aggregates and/or asphalt aggregates are mixed with a hydrocarbon binder
  • the aggregates and/or asphalt aggregates heated by the microwave oven are mixed with other aggregates and/or asphalt aggregates heated by a fossil energy heat treatment device;
  • the aggregates and/or asphalt aggregates are heated without producing carbon dioxide.
  • FIG. 1 is a schematic view of a first industrial assembly implementing a first embodiment of the method according to the invention
  • FIG. 2 is a schematic view of a second industrial assembly implementing a second embodiment of the method according to the invention
  • FIG. 3 is a graph representing the variation of the temperature of a sample of material A as a function of time when heated in a microwave oven with a set temperature of 200°C for 17 minutes, material A comprising limestone aggregates and a mixture of grave bitumen type formula (GB) of granular class 0/14 mm with 3% water content,
  • GB grave bitumen type formula
  • FIG. 4 is a graph representing the variation of the temperature of a sample of material C as a function of time when heated in a microwave oven with a set temperature of 160°C for 4.5 minutes, the material C comprising asphalt millings or asphalt aggregates (AE No. 1) of granular class 0/12 mm and 3.9% water content,
  • FIG. 5 is a graph representing the variation of the temperature of a sample of material D as a function of time when heated in a microwave oven with a set temperature of 160°C for 10 minutes, material D comprising asphalt millings or asphalt aggregates (AE No. 1) of granular class 0/12 mm containing 50/70 bitumen with 0% water content,
  • FIG. 6 is a graph representing the variation of the temperature of a sample of material B as a function of time when heated in a microwave oven with a set temperature of 200°C for 5 minutes, material B comprising quartzite aggregates and a mixture of grave bitumen type formula (GB) of granular class 0/14 mm with 4.3% water content,
  • GB grave bitumen type formula
  • FIG. 7 is a schematic view in longitudinal section of a microwave oven provided with a rotating cylindrical heating body used for implementing the embodiments of the method shown in Figures 1 and 2,
  • FIG. 8 is a sectional view along the plane ll-ll of Figure 7,
  • FIG. 9 is a schematic view showing an example of a wave trapping joint of the microwave oven of Figure 7,
  • FIG. 10 is a schematic view showing an example of a slotted waveguide of the microwave oven of Figure 7,
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view of a first example of a heating body of the microwave oven of Figure 7,
  • FIG. 12 is a schematic cross-sectional view of a second example of the heating body of the microwave oven of Figure 7
  • FIG. 13 is a schematic cross-sectional view of a third example of the heating body of the microwave oven of Figure 7.
  • upstream and downstream will be used with reference to the direction of the flow of the materials introduced into the microwave oven, and more generally with reference to the direction of the flow of the materials then products in the industrial assembly used for implementing the process according to the invention.
  • the granular classes are indicated according to the formalism d/D where d is the smallest representative diameter, D the largest representative diameter of the grains of the material determined by particle size analysis. This analysis is carried out here by dry sieving according to standard NF EN 17892-4.
  • the invention relates to a process for the industrial production of a hot mix.
  • Each of these industrial units 300; 400 remarkably comprises a microwave oven 2 used according to the process of the invention to produce a hot mix according to this process.
  • This microwave oven 2 is provided with a heating body 4, at least one microwave generator 24a and at least one wave guide 22 extending inside the heating body 4 (see figures 1, 2 and 7).
  • the following steps are carried out: a) aggregates and/or coated aggregates are introduced inside the heating body 4, b) the aggregates and/or aggregates are exposed coated introduced into the heating body 4 with microwaves emitted by the microwave generator 24a and conveyed into the heating body 4 by the wave guide 22, so as to produce aggregates and/or aggregates of heated asphalt, c) the heated aggregates and/or asphalt aggregates are extracted from the heating body; d) the heated aggregates and/or asphalt aggregates are used to produce the hot asphalt mixture.
  • Hot-mix asphalt is composed of a mixture of recycled aggregates and/or asphalt aggregates, generally limestone filler, possible additives and hydrocarbon binder, brought to temperatures between 80 and 200°C.
  • Hot mix generally includes a mixture of aggregates or mix aggregates, fines also called “fillers” and hydrocarbon binder.
  • the hydrocarbon binder may comprise, for example, bitumen, tar or a vegetable binder.
  • Additives can be added.
  • the aggregates are for example rock aggregates, for example limestone, diorite, gabbro, granite, basalt or quartzite.
  • Coated aggregates are recycled materials from old milled or recrushed roadways. They therefore contain one or more coatings, with aggregates, fillers and hydrocarbon binder such as bitumen.
  • Fillers contain, for example, sand and dust with a section of less than 63 micrometers. Fillers are naturally present in small quantities in the aggregates.
  • the hydrocarbon binder is generally composed of bitumen.
  • additives are chemical compounds modifying the mechanical or chemical properties of the hot mix.
  • the heating body 4 of the microwave oven 2 extends along a longitudinal axis X-X between two opposite longitudinal ends.
  • Said waveguide 22 is mounted inside the heating body 4 of the oven 2. It extends in a longitudinal direction parallel to the longitudinal axis X-X of the heating body 4 and is connected to one of its ends F, F' to said microwave generator 24a, 24b
  • the heating body 4 comprises an internal cavity which accommodates the materials introduced into this heating body.
  • the material comprising the aggregates and/or the coated aggregates introduced into the heating body 4 comprise at least one of the following components: limestone, dioritic, granitic, basaltic or quartzite aggregates, asphalt millings.
  • the material is introduced into the heating body 4 of the oven 2 preferably in divided form.
  • step a) the aggregates and/or the coated aggregates are introduced into the oven 2 thanks to a supply system 34 opening into the heating body 4 at a first of said two longitudinal ends of that -this.
  • a supply system 34 opening into the heating body 4 An example of such a power system will be described later.
  • the aggregates and/or coated aggregates are introduced at a first longitudinal end of the heating body.
  • the material introduced into the heating body 4 of the oven 2 is heated by microwaves. This heating also makes it possible to dry the aggregates and/or coated aggregates.
  • Drying here corresponds to superficial dehydration of the material.
  • the aggregates and/or coated aggregates are preferably heated to a temperature between 80 and 200 degrees Celsius. Alternatively, the aggregates and/or coated aggregates are heated to a temperature for example equal to 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190 or 200 degrees Celsius. The aggregates and/or the coated aggregates are preferably heated for a time of between 5 minutes and 20 minutes depending on the composition of the material and the set temperature of the oven.
  • the gases released are evacuated by a gas evacuation device 42 ( Figures 1 and 13) ensuring a depression of the heating body 4 of the oven 2.
  • the aggregates and/or coated aggregates are thus heat treated in oven 2 under a “closed” atmosphere.
  • step c) the heated aggregates and/or asphalt aggregates produced in step b) are taken out of the heating body 4 of the oven 2, at the second longitudinal end of the heating body.
  • the heated aggregates and/or asphalt aggregates are removed from the oven 2 via an evacuation system 36 opening into the heating body 4 at a second longitudinal end thereof opposite the first longitudinal end .
  • an evacuation system 36 opening into the heating body 4 at a second longitudinal end thereof opposite the first longitudinal end .
  • Step d) the heated asphalt aggregates and/or aggregates are used to produce the hot coating.
  • step d) the aggregates and/or the heated mix aggregates extracted from the oven in step c) are mixed with hydrocarbon binder and/or with fillers in order to produce the hot mix.
  • the advantages of the process according to the invention are numerous. In particular, it allows microwaves to be concentrated on a bed of moving materials, which makes it possible to homogenize the heating. It also allows satisfactory control of the temperature of the material in the oven.
  • the material enters the oven cold and remains cold until it receives the microwaves
  • microwave heating heats the core of the material, without directly heating the heating body. This is heated indirectly by raising the temperature of the material. As a result, the temperature of the heating body is lower than that observed in conventional fossil energy heat treatment devices. The lifespan of the oven is thus extended.
  • the fossil energy used comes from the combustion of fossil fuels, such as gas, fuel oil, coal or coke.
  • the hot mix production process is preferably carried out continuously.
  • steps a), b) and c) are preferably carried out continuously.
  • aggregates and/or asphalt aggregates are not heated in the microwave oven in successive separate batches.
  • a first quantity of aggregates and/or coated aggregates is not introduced and heated in the microwave oven to produce the heated aggregates and/or coated aggregates, then completely extracted. of the oven before the introduction of a second quantity of aggregates and/or coated aggregates, as would be the case in a batch process.
  • the aggregates and/or coated aggregates are introduced into the oven, heated and extracted from the oven continuously.
  • extraction step c) it is then possible to carry out extraction step c) over a time range of more than 4 hours without interruption in the flow of heated aggregates and/or asphalt aggregates for more than 1 minute.
  • the heated aggregates and/or asphalt aggregates produced can for example be extracted either without interruption over a time period greater than 4 hours, or over short time intervals, separated for example from 0 to 1 minute, for example by 5, 10, 20, 30, 40 or 50 seconds, over this time range.
  • steps a), b) and c) can be carried out simultaneously.
  • the supply system of the microwave oven 2 used comprises a metal sluice valve type valve making it possible to regulate the flow rate of aggregates and/or coated aggregates introduced into the oven, such as this is described later.
  • the supply of aggregates and/or coated aggregates to the oven and the extraction of heated aggregates and/or coated aggregates from the oven can then be carried out continuously, without interruption, over said time range.
  • steps a) and/or c) are carried out at time intervals. This is for example the case when the microwave oven supply system includes an inlet airlock which can be produced by two consecutive gate valves. Feeding is then carried out in jerky fashion. Similarly, the extraction of heated asphalt aggregates and/or aggregates can be carried out by jerking.
  • the aggregates and/or the coated aggregates are conveyed from one of the longitudinal ends of the heating body 4 to the other during its heating.
  • step b) the aggregates and/or coated aggregates contained in the heating body are advanced in a direction parallel to the longitudinal axis X-X of the heating body 4, from the first longitudinal end towards the second longitudinal end. This advance of the materials contained in the heating body authorizes the continuous implementation of the method according to the invention.
  • the oven has means of supply allowing the transport of the aggregates and/or coated aggregates from the first to the second longitudinal end of the heating body of the microwave oven.
  • the heating body 4 is rotary cylindrical and is rotated around its inclined longitudinal axis in order to advance the material contained in the furnace from the longitudinal end of the heating body to which the supply system introduces the aggregates and/or asphalt aggregates towards the longitudinal end of the heating body to which the evacuation system extracts the aggregates and/or aggregates of heated asphalt.
  • step b) said heating body 4 is rotated around its longitudinal axis X-X, and the longitudinal axis X-X of the heating body 4 is inclined relative to the horizontal so as to regulate the speed of advance of the aggregates and/or coated aggregates in the heating body
  • the supply means therefore comprise a device for rotating the heating body and an inclined support for this heating body.
  • said supply means comprise a belt conveyor housed at least partially in the heating body.
  • the belt conveyor is activated to advance the aggregates and/or the coated aggregates contained in the heating body.
  • the belt conveyor extends for example at least from the first to the second longitudinal end of the heating body, in a direction parallel to the longitudinal axis X-X of the heating body 4. It allows the movement of the materials contained in the body heating in this direction parallel to the longitudinal axis X-X of the heating body 4.
  • the longitudinal axis of the heating body can be horizontal during the implementation of the method.
  • the heating body is also fixed.
  • the heating body may comprise a microwave tunnel and the conveyor belt may also constitute the supply system and the evacuation system of the microwave oven.
  • the microwave oven can for example be arranged in a manner similar to the device described in document FR3070869.
  • the belt conveyor is made of a material resistant to temperatures of up to 200°C. It includes a conveyor belt that runs through the microwave. The use of such a conveyor belt makes it possible to avoid the flight of dust linked to the mixing operation as it is carried out in the rotating tube. The use of the conveyor belt is preferred when mixing is not useful.
  • the arrangement of the microwave oven 2 ensures airtightness as well as trapping microwaves inside. interior of the heating body.
  • the process according to the invention can also be carried out discontinuously: a batch of aggregates and/or coated aggregates is introduced into an oven.
  • said waveguide 22 comprises a slotted waveguide mounted inside the heating body 4 between the two longitudinal ends thereof and connected to one of these longitudinal ends to said microwave generator 24a.
  • the waveguide preferably extends from one longitudinal end of the heating body to the other. The microwaves are therefore conveyed from one longitudinal end of the heating body to the other.
  • Each microwave generator 24a, 24b is arranged outside the heating body 4, at one of the longitudinal ends of the heating body.
  • Each waveguide is preferably connected to a microwave generator. However, it is possible to consider connecting each waveguide to several microwave generators in order to increase the power delivered.
  • said heating body 4 is rotated around its longitudinal axis XX and the longitudinal axis XX of the heating body 4 is inclined relative to the horizontal so as to regulate the speed of advance of the aggregates and/or coated aggregates in the heating body 4 (see figures 1 and 2). This makes it possible to advance the aggregates and/or coated aggregates through the microwave oven 2.
  • the heating body can also be provided with stirring blades (not shown).
  • the stirring blades extend inside the heating body. They extend parallel to the longitudinal axis or inclined relative to the longitudinal axis of the heating body. They are integral in rotation with it, and, in step b), the stirring blades are rotated with the heating body while tilting the longitudinal axis of the latter.
  • the material contained in the heating body is then mixed during the rotation of the heating body. This makes it possible to homogenize the mixture of materials present in the heating body and to contribute, possibly, to controlling the advance of this mixture of materials in the heating body.
  • microwaves are trapped inside the oven 2 using two fixed covers 14, each cover being mounted on one of the longitudinal ends of the heating body 4 with the interposition of annular seals 16 for trapping waves. (figures 7 and 9).
  • the oven comprises two microwave generators 24a, 24b and two corresponding wave guides 22 and the heating body 4 of the oven 2 comprises a first part in which a first of said two waveguides associated with a first 24a of said two microwave generators extends and a second part in which the second waveguide associated with the second microwave generator 24b extends ( figure 7).
  • the two waveguides may comprise two independent waveguides each connected to one of the two microwave generators or two sections 22a, 22b of waveguide 22 connected to each other, each section 22a, 22b being connected at one end to one of the two microwave generators 24a, 24b.
  • the two sections 22a, 22b then extend along the same axis parallel to the longitudinal axis X-X of the heating body as is the case in Figure 7.
  • one of the two microwave generators 24a , 24b is arranged at a first of the two longitudinal ends of the heating body 4 and the other microwave generator is arranged at the second longitudinal end of the heating body.
  • two separate waveguides can be provided extending side by side, for example in two directions parallel to the longitudinal axis of the heating body.
  • each wave guide being connected to a separate microwave generator or to the same microwave generator.
  • step b) the aggregates and/or the coated aggregates successively pass through the first part then the second part of the heating body, said first and second parts of the heating body having different temperature profiles.
  • the first microwave generator and the first wave guide are configured so as to produce a progressive increase in the temperature along the first part of the heating body and the second microwave generator waves and the second wave guide being configured so as to maintain a constant target temperature along the second part of the heating body, in step b), the aggregates and/or the coated aggregates are subjected to the progressive increase in temperature along the first part of the heating body then are maintained at the target temperature along the second part of the heating body.
  • Said first part constitutes an upstream temperature rise zone, while the second part constitutes a downstream zone for maintaining a target temperature.
  • the upstream temperature rise zone can bring the aggregates and/or asphalt aggregates to said target temperature.
  • a first oven can be used to heat the aggregates and/or aggregates with a first temperature profile, for example a rise in temperature
  • the second oven can be used to heat the aggregates and/or aggregates. 'coated with a second temperature profile, for example maintaining a heating temperature.
  • the second oven is powered by the aggregates and/or asphalt aggregates heated in the first oven and extracted therefrom.
  • the hot mix production process includes other steps occurring before or after heating the aggregates and/or mix aggregates in the microwave oven 2.
  • the method according to the invention may comprise one or more of the following additional steps: - before their introduction into the heating body 4 of the oven, the aggregates and/or the coated aggregates are preheated in a preheating device 180 (figure 1),
  • the heated aggregates and/or asphalt aggregates are stored, for example in hoppers (figure 1),
  • the aggregates and/or asphalt aggregates heated by the microwave oven 2 are mixed with other aggregates and/or asphalt aggregates heated by a fossil energy heat treatment device 185 (figure 2),
  • the temperature of the aggregates and/or the coated aggregates present inside the microwave oven 2 is measured, for example using an infrared pyrometer.
  • the material supplying the industrial assembly 300 is initially contained in a storage hopper 110.
  • This hopper is preferably heated. It ensures preheating of the aggregates and/or asphalt aggregates. It thus plays the role of a preheating device.
  • the gases heated in the hopper 110 during preheating are evacuated through a chimney 120 preferably comprising a filtration device (not shown).
  • the material preheated in the hopper 110 is introduced into the microwave oven 2. It is introduced into the heating body 4 through the supply system 34 and heated to a set temperature of between 80 and 200°C.
  • the heating body 4 is movable in rotation around its longitudinal axis XX. It rotates continuously while heating the material.
  • the longitudinal axis a vertical axis, the material is gradually conveyed towards the evacuation system 36 located at the second longitudinal end of the heating body by the effect of gravity and the rotation of the heating body 4 around its longitudinal axis XX.
  • the gases heated in the microwave oven 2 and evacuated by the gas evacuation device 42 are preferably recirculated towards the preheating hopper 110 in order to reduce its energy consumption.
  • the heated and dried material is conveyed to a storage device 210 such as a hopper.
  • This hopper 210 is suitable for storing hot asphalt aggregates and/or aggregates.
  • the hot mix aggregates and/or aggregates stored in the hopper 210 are then conveyed to a mixer 220, in which they are mixed with bitumen and/or filler to produce the hot mix.
  • This hot mix is then stored, for example in a hopper 240 and/or loaded into transport trucks 230 to be taken to its place of use.
  • the microwave oven 2 can be associated with a fossil energy heat treatment device, for example a continuously rotating kiln using a fossil fuel.
  • a fossil energy heat treatment device for example a continuously rotating kiln using a fossil fuel.
  • the process according to the invention will be hybrid. An example of a hybrid process is shown in Figure 2 and described below.
  • the material supplying the industrial assembly 400 is initially contained in a storage hopper 111.
  • This hopper is without preheating device.
  • the material stored in the hopper 111 is introduced into the microwave oven 2. It is introduced into the heating body 4 through the supply system 34 and heated to a set temperature of between 80 and 200°C.
  • Oven 2 is identical to that described in the first embodiment.
  • the gases heated in the microwave oven 2 and evacuated by the gas evacuation device 42 are evacuated by a chimney 2500 provided with a filtration device (not shown).
  • the heated and dried material is sent to a mixer 220, in which it is mixed with bitumen and fillers to produce hot mix.
  • the heated and dried material is also mixed with other aggregates and/or coated aggregates heated by a fossil energy heat treatment device 185.
  • the fossil energy heat treatment device 185 can be any device known to those skilled in the art and adapted to heating the material, for example a fossil energy drying tube. It will not be described in further detail here.
  • the gases heated in the fossil energy heat treatment device 185 are evacuated by a gas evacuation device of this fossil energy heat treatment device 185. They pass through a filter with sleeves 320 which retains the particles of other aggregates and/or coated aggregates present. The gases are then evacuated from the bag filter 320 via a chimney 330 preferably provided with an additional filtration device. The particles of other aggregates and/or heated asphalt aggregates filtered by the bag filter 320 are conveyed to the mixer 220.
  • the hot mix produced in the mixer 220 is then stored, for example in a hopper 240 and/or loaded into transport trucks 230 to be taken to its place of use.
  • Such a microwave oven is for example described in document EP2530059.
  • - material A includes limestone aggregates and a mixture of grave bitumen type formula (GB) of granular class 0/14 mm with 3% water content,
  • - material B includes quartzite aggregates and a mixture of grave bitumen type formula (GB) of granular class 0/14 mm with 4.6% water content,
  • - material C includes asphalt millings or asphalt aggregates (AE No. 1) of granular class 0/12 mm and 3.9% water content,
  • - material D includes asphalt millings or asphalt aggregates (AE No. 1) of granular class 0/12 mm containing 50/70 bitumen with 0% water content.
  • AE No. 1 asphalt millings or asphalt aggregates
  • the graphs represented in Figures 3 to 6 show the curves and levels of temperature rise measured as a function of time for each of the tests carried out. On each of the graphs the power in watts (w) is mentioned for information purposes only. Each graph shows the heating period as well as a cooling time for the different samples. It can be seen that the response to microwaves of the different materials A to D is very satisfactory. The set temperatures are never exceeded.
  • the quality of the heated asphalt aggregates obtained by heating materials C and D is excellent, the bitumen contained in these materials having not been overheated as in the current state of the art processes.
  • the heated asphalt aggregates have a shiny appearance, which is not the case for the heated asphalt aggregates according to the state of the art.
  • the bag filter, the storage devices, the preheating device, the mixer, the fossil energy heat treatment device and the other elements of the industrial assembly can be of any type known to man. profession and adapted to the implementation of the process described above. They will not be described in more detail here.
  • the aggregates and/or coated aggregates are heated at least partially without producing carbon dioxide.
  • CO2 emissions per tonne of dried and heated aggregates and/or asphalt aggregates will be between 4 and 12 kg per tonne depending on the heating temperature.
  • a microwave oven 2 is used as shown in Figures 13 to 19.
  • This oven 2 can be used for example in one of the industrial assemblies 300; 400; described previously and shown in Figures 1 and 2.
  • the oven can make it possible to carry out continuous heat treatment of the materials introduced into this oven.
  • the heat-treated material is extracted from the oven over a time range of more than 4 hours, without interruption in the flow of aggregates and/or coated aggregates for more than 1 minute in this range. of time.
  • the oven 2 notably comprises the rotating cylindrical heating body 4 which is centered on the longitudinal axis X-X positioned so as to form an angle 6 of between 0.1 and 10° relative to the 'horizontal.
  • the heating body 4 is a tube made for example of refractory steel and which is open at each of its longitudinal ends. It is provided with an external thermal insulation layer 6 wrapped around its external diameter. Different design configurations of the heating body will be described later in conjunction with Figures 11 to 13.
  • the heating body 4 is provided with an annular disc 7 which extends from the external thermal insulation layer 6 and which makes it possible to create a controlled heating volume as a function of its height.
  • Lifting blades 9 positioned inside the heating body ensure complete emptying of the heat-treated material by passing it over the annular disc 7 located at the outlet of the heating body 4.
  • the heating body 4 further comprises rolling rings 8 which are mounted around the thermal insulation layer 6 and which rest on rotating rollers 10 so as to be able to rotate the heating body. heats 4 around its longitudinal axis XX at a speed typically between 0.1 and 40 revolutions per minute.
  • the rotating rollers 10 are mounted on a platform 12 adjustable in inclination relative to the horizontal of the angle 6 between 0.1 and 10° so as to regulate the speed of advance of aggregates and/or coated aggregates introduced into the heating body 4.
  • the heating body may also include stirring blades in order to promote and control the advance of the aggregates and/or coated aggregates in the heating body and to improve the homogenization of the temperature of the aggregates and/or aggregates. of coating contained in the heating body.
  • the arrangement and geometry of these stirring blades can be very variable and depend on the material (powder, aggregate, dryness at the inlet, etc.).
  • the stirring blades can be arranged in sections in the direction of the longitudinal axis of the oven or be inclined relative to this axis. Lengths can be the same for all blades or variable.
  • the profile of the blades can be triangular, straight, inclined or curved for example.
  • the speed of advance of the aggregates and/or coated aggregates in the heating body is controlled.
  • the oven 2 also includes two fixed covers (or flanges) 14 which are mounted on each longitudinal end of the heating body with the interposition of annular wave trapping joints 16. These covers 14 are for example made of refractory steel.
  • each cover 14 consists of a disc 14a which closes one of the longitudinal ends of the heating body and an annular collar 14b which partially covers the thermal insulation layer 6 of the heating body.
  • each wave trapping joint 16 is positioned between the flange 14b of each cover 14 and the thermal insulation layer 6 of the heating body. They ensure microwave tightness between the fixed covers and the rotating heating body despite thermal constraints and expansions. As shown in Figure 9, each wave trapping joint 16 comprises at least one pair of discs 18 centered on the longitudinal axis XX of the heating body and fixed on the flange 14b of the cover extending radially towards the layer thermal insulation 6 of the heating body.
  • the discs 18 are made of electrically conductive material and thermally resistant to high temperatures (of the order of 1000°C).
  • they can be made of refractory steel.
  • This particular geometry of the wave trapping joints 16 makes it possible to largely cancel any wave which would pass between the flange 14b of the cover 14 and the thermal insulation layer 6 of the heating body. Indeed, part of the incident wave passes directly along the thermal insulation layer (in a longitudinal direction) and another part enters one of the pairs of discs 18. The length traveled (in a longitudinal direction) radial direction) by this wave part in the groove 20 is such that a round trip of the wave makes it possible to obtain a phase shift of X/2 relative to the incident wave, which has the effect of cancel this incident wave. The accumulation of several pairs of disks makes it possible to obtain zero leakage.
  • the longitudinal spacing d between the pairs of disks 18 represents a second type of wave trapping (in the longitudinal direction). Indeed, part of the incident wave escaping under the first pair of disks encountered is reflected by the disk of the next pair on its path and returns to the first pair of disks with a phase shift of X/2.
  • the oven 2 comprises the slotted waveguide 22 which is mounted inside the heating body 4 extending longitudinally between each end thereof.
  • the waveguide 22 is connected at one end to a microwave generator 24a, 24b (or to several microwave generators) and passes longitudinally through the heating body between its two longitudinal ends. It is designed to distribute microwaves in a regulated manner all along the heating body directly onto the aggregates and/or coated aggregates 26 to be treated.
  • the microwave generator 24a, 24b comprises a magnetron having a unit power which can vary between 1kW and 10MW, coupled to a frequency generator which can vary from 200MHz to 4000MHz.
  • the waveguide 22 can be made in a single section or in several sections connected to each other, each section being connected at one end to a microwave generator.
  • the waveguide 22 comprises two sections 22a, 22b which are connected to each other and each connected to one of the two microwave generators 24a , 24b.
  • the waveguide 22 is preferably enveloped in a thermal insulator 28 which is transparent to the microwaves generated by the wave generator.
  • this thermal insulator is made of silica and alumina or quartz fibers.
  • the waveguide 22 can also be isolated from dust by protective windows 30 (see Figure 8) which are transparent to microwaves generated by the wave generator and resistant to high temperatures.
  • protective windows are for example made of quartz or ceramic and have a thickness of between 5 and 20mm. They can be fixed to the waveguide using tabs or any other fixing system.
  • the waveguide can be placed under slight overpressure (relative to the interior of the heating body) by injecting air into one of its longitudinal ends so as to limit dust entry.
  • a dust cleaning system may be provided comprising a perforated cylinder placed on an upper face of the waveguide.
  • the cleaning phases are carried out by injection of pulsed air.
  • each waveguide 22 comprises a plurality of slots 32 which are positioned opposite the aggregates and/or coated aggregates 26 introduced into the heating body.
  • the slots 32 of the waveguide have a substantially rectangular shape whose length is aligned with the longitudinal axis A of the waveguide.
  • the slots 32 of this exemplary embodiment are arranged on either side of the longitudinal axis A of the waveguide.
  • the arrangement and geometry of the slots 32 of the waveguide are designed on the one hand to be compatible with the frequency of microwaves used, and on the other hand so that the heating of the granulates and/or aggregates coating is carried out optimally with one or more specific heating zones depending on the desired temperature profile.
  • the slots of the waveguide corresponding to the downstream temperature maintenance zone are spaced longitudinally from each other by a distance different from the distance e , and/or transversely of the longitudinal axis A of the waveguide by a distance different from the distance h.
  • the oven 2 used in the process according to the invention also comprises the supply system 34 of aggregates and/or coated aggregates which passes through the upstream cover 14 and which opens into the heating body 4 at the first longitudinal end (or upstream end) of it.
  • the supply can be carried out by gravity using tubes whose diameter and length are determined so as not to present wave leaks.
  • tubes whose diameter and length are determined so as not to present wave leaks.
  • a supply system using a metal sluice valve type valve making it possible to regulate the flow rate, avoid microwave leaks and prevent the body from being exposed to air. heated.
  • the oven comprises the evacuation system 36 of the heated aggregates and/or asphalt aggregates which passes through the downstream cover 14 and which opens into the heating body 4 at a second longitudinal end (or downstream end) of the latter opposite the first longitudinal end.
  • This evacuation system 36 can be coupled to a flow control valve 38 and to a probe 40 for measuring the temperature inside the heating body.
  • the oven 2 also includes the gas evacuation device 42 which here includes a smoke evacuation tube. This tube can also be used for the injection of gas inside the heating body.
  • the heating body 4-1 comprises in particular an internal tube 44 which is composed of a plurality of angular plates 46 made of refractory steel and distributed angularly around the longitudinal axis X-X of the body heating.
  • the plates 46 overlap two by two in the circumferential direction, each plate being able to slide tangentially on the two plates which are directly adjacent to it in order to allow the internal tube 44 to be able to absorb thermal expansions.
  • the heating body 4-1 also comprises an external tube 48 which is arranged around the internal tube 44 while being coaxial with it. Studs 50 extending in radial directions make it possible to connect the outer tube 48 to the plates of the inner tube 44.
  • a thermal insulator 52 is positioned in the annular space formed between the internal tube 44 and the external tube 48.
  • the heating body 4-2 comprises an internal tube 54 which is made of refractory steel and which is in one piece, as well as an external tube 48 which is arranged around the internal tube being coaxial.
  • a plurality of leaf springs 56 (or struts) extending in directions tangential to the internal tube connect the external tube 48 to the internal tube 54.
  • the heating body 4-3 comprises an internal tube 58 which is made of refractory steel, one-piece and split longitudinally to allow it to expand in the circumferential direction.
  • the internal tube 58 has a discontinuity 60, the two angular ends of the internal tube delimiting this discontinuity being connected to each other by a plate 62 screwed onto the internal tube.
  • the heating body 4-3 also comprises an external tube 48 which is arranged around the internal tube 58 while being coaxial with it, and a thermal insulator 52 positioned in the annular space formed between the internal tube and the external tube.
  • the rotary oven also includes devices (not shown in the figures) for gas tightness and for thermal insulation between the heating body and the fixed covers.
  • these devices may be thermal fabric seals.

Abstract

The invention relates to a method for industrial production of a hot mix using a microwave furnace (2) provided with a heating body (4), at least one microwave generator (24a) and at least one waveguide extending in a longitudinal direction inside the heating body (4), the method comprising the following steps: • a) aggregates and/or mix aggregates are introduced into the heating body (4), • b) the aggregates and/or the mix aggregates introduced into the heating body (4) are exposed to the microwaves emitted by the microwave generator (24a) and fed into the heating body (4) by the waveguide, so as to produce heated aggregates and/or mix aggregates, the waveguide distributing the microwaves directly onto the aggregates and/or mix aggregates, • c) the heated aggregates and/or mix aggregates are extracted from the heating body (4), • d) the heated aggregates and/or mix aggregates are used to produce the hot mix, in which use is made of the at least one waveguide (22) which comprises a plurality of slots (32), and the slots are positioned facing the aggregates and/or mix aggregates.

Description

Description Description
Titre de l'invention : Procédé de production industrielle d'un enrobé à chaudTitle of the invention: Process for the industrial production of a hot mix
La présente invention concerne de manière générale le domaine de la production d'un enrobé à chaud. The present invention generally relates to the field of hot mix production.
Elle concerne plus particulièrement un procédé de production industrielle d'un enrobé à chaud utilisant un four à micro-ondes. It relates more particularly to a process for the industrial production of a hot mix using a microwave oven.
Les enrobés à chaud sont composés d'un mélange de granulats, d'agrégats d'enrobé recyclés, de fines aussi appelées « fillers » généralement calcaire, d'éventuels additifs et de liant hydrocarboné par exemple du bitume. Hot mixes are composed of a mixture of aggregates, recycled mix aggregates, fines also called "fillers" generally limestone, possible additives and hydrocarbon binder such as bitumen.
Les agrégats d'enrobé sont issus d'anciennes chaussées fraisées ou reconcassés. Il s'agit de matériaux recyclés. The asphalt aggregates come from old milled or recrushed roadways. These are recycled materials.
Les procédés de production des enrobés à chaud utilisés actuellement comprennent le séchage et la montée en température de granulats à des températures comprises entre 80 et 200 °C puis le mélange des granulats chauffés avec du liant hydrocarboné et du filler dans un système de malaxage et enfin le chargement des camions de transport 230. The hot mix production processes currently used include the drying and heating of aggregates at temperatures between 80 and 200 °C then the mixing of the heated aggregates with hydrocarbon binder and filler in a mixing system and finally loading transport trucks 230.
Ces procédés utilisent habituellement un four rotatif dans lequel est produit une flamme par combustion d'énergie fossile de type fuel, gaz ou lignite. These processes usually use a rotary kiln in which a flame is produced by combustion of fossil energy such as fuel, gas or lignite.
Ce type de four présente l'inconvénient de comprendre des zones de chauffage inhomogènes. Lors du passage à proximité de zones plus chaudes du four, le bitume des agrégats d'enrobé subit un choc thermique à des températures largement supérieures à la température de consigne. En effet, pour chauffer les agrégats d'enrobé à 160°C, ces derniers cheminent dans des flux d'air chaud de température supérieure à 250°C. Ces flux d'air chaud provoquent l'évaporation d'une partie des fractions volatiles du bitume et induisent une inévitable oxydation. This type of oven has the disadvantage of comprising inhomogeneous heating zones. When passing near hotter zones of the oven, the bitumen of the asphalt aggregates undergoes thermal shock at temperatures well above the set temperature. In fact, to heat the asphalt aggregates to 160°C, they travel through hot air flows with a temperature above 250°C. These hot air flows cause the evaporation of part of the volatile fractions of the bitumen and induce inevitable oxidation.
Cet effet est bien connu des hommes de l'art puisqu'il se mesure usuellement via l'essai RTFOT, qui se veut caractéristique d'un vieillissement conventionnel obtenu en centrale d'enrobage. This effect is well known to those skilled in the art since it is usually measured via the RTFOT test, which is intended to be characteristic of conventional aging obtained in a coating plant.
En outre, pour un enrobé produit à une température moyenne de 160°C, les émissions de CO2 sont de l'ordre de 16 à 55 kg d'équivalent CO2 par tonne d'enrobé produite. In addition, for a mix produced at an average temperature of 160°C, CO2 emissions are of the order of 16 to 55 kg of CO2 equivalent per tonne of mix produced.
Dans ce domaine des fours, on connaît les documents suivants : CN 113 152 212 A, US 4 276 093 A, FR 3070869 Al et EP 2 530059 Al. Afin de limiter les inconvénients précités, la présente invention propose un procédé de production industrielle d'un enrobé à chaud utilisant un four à micro-ondes muni d'un corps de chauffe, d'au moins un générateur de micro-ondes et d'au moins un guide d'ondes s'étendant suivant une direction longitudinale à l'intérieur du corps de chauffe, le procédé comportant les étapes suivantes : a) on introduit des granulats et/ou des agrégats d'enrobé à l'intérieur du corps de chauffe, b) on expose les granulats et/ou les agrégats d'enrobé introduits dans le corps de chauffe aux microondes émises par le générateur de micro-ondes et acheminées dans le corps de chauffe par le guide d'ondes, de manière à produire des granulats et/ou des agrégats d'enrobé chauffés, c) on extrait du corps de chauffe les granulats et/ou les agrégats d'enrobé chauffés produits d) on utilise les granulats et/ou les agrégats d'enrobé chauffés pour produire l'enrobé à chaud.In this field of ovens, the following documents are known: CN 113 152 212 A, US 4 276 093 A, FR 3070869 Al and EP 2 530059 Al. In order to limit the aforementioned drawbacks, the present invention proposes a process for the industrial production of a hot mix using a microwave oven provided with a heating body, at least one microwave generator and at least one waveguide extending in a longitudinal direction inside the heating body, the method comprising the following steps: a) aggregates and/or coated aggregates are introduced inside the body heating, b) the aggregates and/or coated aggregates introduced into the heating body are exposed to microwaves emitted by the microwave generator and conveyed into the heating body by the wave guide, so as to produce aggregates and/or heated asphalt aggregates, c) the aggregates and/or heated asphalt aggregates produced are extracted from the heating body d) the heated aggregates and/or asphalt aggregates are used to produce hot mix.
Ainsi, avantageusement selon l'invention, l'enrobé à chaud est produit au moins partiellement par un four à micro-ondes alimenté électriquement. Les rejets de gaz de combustion sont réduits par rapport à un procédé classique. Thus, advantageously according to the invention, the hot mix is produced at least partially by an electrically powered microwave oven. Combustion gas emissions are reduced compared to a conventional process.
Le procédé selon l'invention présente en outre l'avantage de concentrer les micro-ondes sur un lit de matériaux en mouvement pour homogénéiser le chauffage. La température de chauffage des granulats et/ou agrégats est particulièrement bien maîtrisée, ce qui assure des propriétés satisfaisantes et uniformes pour l'enrobé à chaud produits par ce procédé. The method according to the invention also has the advantage of concentrating the microwaves on a bed of moving materials to homogenize the heating. The heating temperature of the aggregates and/or aggregates is particularly well controlled, which ensures satisfactory and uniform properties for the hot mix produced by this process.
Le procédé est particulièrement avantageux pour le traitement thermique des agrégats d'enrobé. En effet, le traitement thermique selon le procédé de l'invention permet un vieillissement moindre du bitume contenu dans les agrégats. The process is particularly advantageous for the heat treatment of asphalt aggregates. Indeed, the heat treatment according to the process of the invention allows less aging of the bitumen contained in the aggregates.
D'une part, le matériau introduit dans le corps de chauffe est à température ambiante et le demeure jusqu'à recevoir les micro-ondes, et, d'autre part, les effets diélectriques provoqués par les microondes font progressivement monter la température interne des matériaux introduits dans le corps de chauffe sans dépasser la température de consigne souhaitée. Il n'y a donc pas de vieillissement excessif du bitume des agrégats d'enrobé au cours du traitement thermique dans le four à microondes. On the one hand, the material introduced into the heating body is at room temperature and remains so until receiving the microwaves, and, on the other hand, the dielectric effects caused by the microwaves gradually increase the internal temperature of the materials introduced into the heating body without exceeding the desired set temperature. There is therefore no excessive aging of the bitumen in the asphalt aggregates during heat treatment in the microwave oven.
D'autres caractéristiques non limitatives et avantageuses du procédé conforme à l'invention, prises individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles, sont les suivantes : - le corps de chauffe du four à micro-ondes s'étendant selon un axe longitudinal entre deux extrémités longitudinales opposées, les granulats et/ou les agrégats d'enrobé sont introduits, à l'étape a), à une première des deux extrémités longitudinales du corps de chauffe, à l'étape b) on fait avancer les granulats et/ou les agrégats d'enrobé contenus dans le corps de chauffe selon une direction parallèle à l'axe longitudinal du corps de chauffe, de la première extrémité longitudinale vers une deuxième extrémité longitudinale, et les granulats et/ou les agrégats d'enrobé chauffés sont extraits, à l'étape c), à la deuxième extrémité longitudinale du corps de chauffe ; Other non-limiting and advantageous characteristics of the process according to the invention, taken individually or in all technically possible combinations, are as follows: - the heating body of the microwave oven extending along a longitudinal axis between two opposite longitudinal ends, the aggregates and/or the coated aggregates are introduced, in step a), at a first of the two longitudinal ends of the heating body, in step b) the aggregates are advanced and/or the asphalt aggregates contained in the heating body according to a direction parallel to the longitudinal axis of the heating body, from the first longitudinal end towards a second longitudinal end, and the heated aggregates and/or asphalt aggregates are extracted, in step c), at the second longitudinal end of the heating body;
- la production des granulats et/ou des agrégats d'enrobé est réalisée en continu; - the production of aggregates and/or coated aggregates is carried out continuously;
- ledit guide d'ondes comprenant un guide d'onde à fentes monté à l'intérieur du corps de chauffe s'étendant selon une direction longitudinale parallèle à l'axe longitudinal (X-X) du corps de chauffe (4) et raccordé à l'une de ses extrémités audit générateur de micro-ondes ; à l'étape a), les granulats et/ou les agrégats d'enrobé sont introduits dans le corps de chauffe par un système d'alimentation débouchant dans le corps de chauffe à la première desdites deux extrémités longitudinales de celui- ci, à l'étape c), on extrait les granulats et/ou les agrégats d'enrobé chauffés par un système d'évacuation s'ouvrant dans le corps de chauffe à la deuxième extrémité longitudinale de celui-ci;- said waveguide comprising a slotted waveguide mounted inside the heating body extending in a longitudinal direction parallel to the longitudinal axis (X-X) of the heating body (4) and connected to the one of its ends to said microwave generator; in step a), the aggregates and/or the coated aggregates are introduced into the heating body by a supply system opening into the heating body at the first of said two longitudinal ends thereof, at the step c), the heated aggregates and/or coated aggregates are extracted by an evacuation system opening into the heating body at the second longitudinal end thereof;
- on piège les micro-ondes à l'intérieur du four grâce à deux capots fixes, chaque capot étant monté sur l'une des extrémités longitudinales du corps de chauffe avec interposition de joints annulaires de piégeage d'ondes ; - the microwaves are trapped inside the oven using two fixed covers, each cover being mounted on one of the longitudinal ends of the heating body with the interposition of annular wave trapping seals;
- le corps de chauffe du four étant cylindrique et rotatif, au cours de l'étape b), on met en rotation ledit corps de chauffe autour de son axe longitudinal, on incline l'axe longitudinal du corps de chauffe par rapport à l'horizontale de façon à réguler la vitesse d'avance des granulats et/ou des agrégats d'enrobé dans le corps de chauffe ; - the heating body of the oven being cylindrical and rotary, during step b), said heating body is rotated around its longitudinal axis, the longitudinal axis of the heating body is inclined relative to the horizontal so as to regulate the speed of advance of the aggregates and/or coated aggregates in the heating body;
- le corps de chauffe est muni intérieurement de pales de brassage qui s'étendent de manière inclinée par rapport à l'axe longitudinal du corps de chauffe et sont solidaires en rotation avec celui- ci, et à l'étape b), on met en rotation les pales de brassage avec le corps de chauffe tout en inclinant l'axe longitudinal de celui-ci pour faire avancer les granulats et/ou agrégats d'enrobé contenus dans le corps de chauffe ; - the heating body is provided internally with stirring blades which extend in an inclined manner relative to the longitudinal axis of the heating body and are integral in rotation with it, and in step b), we put rotating the stirring blades with the heating body while tilting the longitudinal axis thereof to advance the aggregates and/or coated aggregates contained in the heating body;
- le corps de chauffe loge un convoyeur à bande, et au cours de l'étape b), on actionne le convoyeur à bande pour faire avancer les granulats et/ou les agrégats d'enrobé contenus dans le corps de chauffe ; - the heating body houses a belt conveyor, and during step b), the belt conveyor is activated to advance the aggregates and/or the coated aggregates contained in the heating body;
- à l'étape b), on évacue les gaz libérés lors du chauffage des granulats et/ou des agrégats d'enrobé par un dispositif d'évacuation assurant une mise en dépression du corps de chauffe du four et/ou on injecte des gaz à l'intérieur du corps de chauffe ; - in step b), the gases released during the heating of the aggregates and/or the coated aggregates are evacuated by an evacuation device ensuring a depression of the heating body of the oven and/or gases are injected inside the heating body;
- le four comportant deux générateurs de micro-ondes et deux guides d'ondes correspondants et le corps de chauffe du four comportant une première partie dans laquelle s'étend un premier desdits deux guides d'ondes associé à un premier desdits deux générateurs de micro-ondes et une deuxième partie dans laquelle s'étend le deuxième guide d'ondes associé au deuxième générateur de micro-ondes, à l'étape b), les granulats et/ou les agrégats d'enrobé traversent successivement la première partie puis la deuxième partie du corps de chauffe, lesdites première et deuxième parties du corps de chauffe présentant des profils de température différents ; - the oven comprising two microwave generators and two corresponding wave guides and the heating body of the oven comprising a first part in which extends a first of said two wave guides associated with a first of said two microwave generators -waves and a second part in which extends the second wave guide associated with the second microwave generator, in step b), the aggregates and/or the coated aggregates successively cross the first part then the second part of the heating body, said first and second parts of the heating body having different temperature profiles;
- le premier générateur de micro-ondes et le premier guide d'ondes étant configurés de manière à produire une augmentation progressive de la température le long de la première partie du corps de chauffe et le deuxième générateur de micro-ondes et le deuxième guide d'ondes étant configurés de manière à maintenir une température cible constante le long de la deuxième partie du corps de chauffe, à l'étape b) les granulats et/ou les agrégats d'enrobé sont soumis à l'augmentation progressive de la température le long de la première partie du corps de chauffe et maintenus à la température cible le long de la deuxième partie du corps de chauffe ; - the first microwave generator and the first wave guide being configured so as to produce a progressive increase in the temperature along the first part of the heating body and the second microwave generator and the second guide the waves being configured so as to maintain a constant target temperature along the second part of the heating body, in step b) the aggregates and/or the coated aggregates are subjected to the progressive increase in the temperature the along the first part of the heating body and maintained at the target temperature along the second part of the heating body;
- les granulats et/ou les agrégats d'enrobé introduits dans le corps de chauffe comprennent au moins l'un des composants suivants : des granulats calcaires, des granulats quartzites, des fraisats d'enrobé ; - the aggregates and/or the asphalt aggregates introduced into the heating body comprise at least one of the following components: limestone aggregates, quartzite aggregates, asphalt millings;
- à l'étape b), on chauffe les granulats et/ou les agrégats d'enrobé à une température comprises entre 80 et 200 degrés Celsius pour sécher et chauffer au moins une partie des granulats et/ou agrégats d'enrobé; - in step b), the aggregates and/or the coated aggregates are heated to a temperature between 80 and 200 degrees Celsius to dry and heat at least part of the aggregates and/or the coated aggregates;
- avant leur introduction dans le corps de chauffe du four, les granulats et/ou les agrégats d'enrobé sont préchauffés dans un dispositif de préchauffage ; - before their introduction into the heating body of the oven, the aggregates and/or the coated aggregates are preheated in a preheating device;
- les gaz libérés lors du chauffage des granulats et/ou des agrégats d'enrobé dans le four sont recirculés vers le dispositif de préchauffage ; - the gases released during heating of the aggregates and/or asphalt aggregates in the oven are recirculated to the preheating device;
- après l'étape c), les granulats et/ou les agrégats d'enrobé chauffés sont stockés dans des trémies puis acheminés vers un malaxeur ; - after step c), the heated aggregates and/or asphalt aggregates are stored in hoppers then transported to a mixer;
- les granulats et/ou les agrégats d'enrobé chauffés sont malaxés avec un liant hydrocarboné ;- the heated aggregates and/or asphalt aggregates are mixed with a hydrocarbon binder;
- les granulats et/ou les agrégats d'enrobé chauffés par le four à micro-ondes sont malaxés avec d'autres granulats et/ou agrégats d'enrobé chauffés par un dispositif de traitement thermique à énergie fossile ; - the aggregates and/or asphalt aggregates heated by the microwave oven are mixed with other aggregates and/or asphalt aggregates heated by a fossil energy heat treatment device;
- on chauffe les granulats et/ou les agrégats d'enrobé sans produire de dioxyde de carbone. - the aggregates and/or asphalt aggregates are heated without producing carbon dioxide.
La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée. The description which follows with reference to the appended drawings, given as non-limiting examples, will make it clear what the invention consists of and how it can be carried out.
Sur les dessins annexés : On the attached drawings:
[Fig. 1] est une vue schématique d'un premier ensemble industriel mettant en oeuvre un premier mode de réalisation du procédé selon l'invention, [Fig. 1] is a schematic view of a first industrial assembly implementing a first embodiment of the method according to the invention,
[Fig. 2] est une vue schématique d'un deuxième ensemble industriel mettant en oeuvre un deuxième mode de réalisation du procédé selon l'invention, [Fig. 3] est un graphe représentant la variation de la température d'un échantillon de matériau A en fonction du temps lorsqu'il est chauffé dans un four à micro-ondes avec une température de consigne de 200°C pendant 17 minutes, le matériau A comprenant des granulats calcaires et un mélange de formule type grave bitume (GB) de classe granulaire 0/14 mm avec 3% de teneur d'eau,[Fig. 2] is a schematic view of a second industrial assembly implementing a second embodiment of the method according to the invention, [Fig. 3] is a graph representing the variation of the temperature of a sample of material A as a function of time when heated in a microwave oven with a set temperature of 200°C for 17 minutes, material A comprising limestone aggregates and a mixture of grave bitumen type formula (GB) of granular class 0/14 mm with 3% water content,
[Fig. 4] est un graphe représentant la variation de la température d'un échantillon de matériau C en fonction du temps lorsqu'il est chauffé dans un four à micro-ondes avec une température de consigne de 160°C pendant 4,5 minutes, le matériau C comprenant des fraisats d'enrobé ou agrégats d'enrobé (AE N°l) de classe granulaire 0/12 mm et 3,9% de teneur d'eau, [Fig. 4] is a graph representing the variation of the temperature of a sample of material C as a function of time when heated in a microwave oven with a set temperature of 160°C for 4.5 minutes, the material C comprising asphalt millings or asphalt aggregates (AE No. 1) of granular class 0/12 mm and 3.9% water content,
[Fig. 5] est un graphe représentant la variation de la température d'un échantillon de matériau D en fonction du temps lorsqu'il est chauffé dans un four à micro-ondes avec une température de consigne de 160°C pendant 10 minutes, le matériau D comprenant des fraisats d'enrobé ou agrégats d'enrobés (AE N°l) de classe granulaire 0/12 mm contenant un bitume 50/70 avec 0% de teneur d'eau, [Fig. 5] is a graph representing the variation of the temperature of a sample of material D as a function of time when heated in a microwave oven with a set temperature of 160°C for 10 minutes, material D comprising asphalt millings or asphalt aggregates (AE No. 1) of granular class 0/12 mm containing 50/70 bitumen with 0% water content,
[Fig. 6] est un graphe représentant la variation de la température d'un échantillon de matériau B en fonction du temps lorsqu'il est chauffé dans un four à micro-ondes avec une température de consigne de 200°C pendant 5 minutes, le matériau B comprenant des granulats quartzite et un mélange de formule type grave bitume (GB) de classe granulaire 0/14 mm avec 4,3 % de teneur d'eau, [Fig. 6] is a graph representing the variation of the temperature of a sample of material B as a function of time when heated in a microwave oven with a set temperature of 200°C for 5 minutes, material B comprising quartzite aggregates and a mixture of grave bitumen type formula (GB) of granular class 0/14 mm with 4.3% water content,
[Fig. 7] est une vue schématique en coupe longitudinale d'un four à micro-ondes muni d'un corps de chauffe cylindrique rotatif utilisé pour la mise en oeuvre des modes de réalisation du procédé représentés sur les figures 1 et 2, [Fig. 7] is a schematic view in longitudinal section of a microwave oven provided with a rotating cylindrical heating body used for implementing the embodiments of the method shown in Figures 1 and 2,
[Fig. 8] est une vue en coupe selon le plan ll-ll de la figure 7, [Fig. 8] is a sectional view along the plane ll-ll of Figure 7,
[Fig. 9] est une vue schématique montrant un exemple de joint de piégeage d'ondes du four à microondes de la figure 7, [Fig. 9] is a schematic view showing an example of a wave trapping joint of the microwave oven of Figure 7,
[Fig. 10] est une vue schématique montrant un exemple de guide d'ondes à fentes du four à microondes de la figure 7, [Fig. 10] is a schematic view showing an example of a slotted waveguide of the microwave oven of Figure 7,
[Fig. 11] est une vue schématique en coupe transversale d'un premier exemple de corps de chauffe du four à micro-ondes de la figure 7, [Fig. 11] is a schematic cross-sectional view of a first example of a heating body of the microwave oven of Figure 7,
[Fig. 12] est une vue schématique en coupe transversale d'un deuxième exemple de corps de chauffe du four à micro-ondes de la figure 7, [Fig. 13] est une vue schématique en coupe transversale d'un troisième exemple de corps de chauffe du four à micro-ondes de la figure 7. [Fig. 12] is a schematic cross-sectional view of a second example of the heating body of the microwave oven of Figure 7, [Fig. 13] is a schematic cross-sectional view of a third example of the heating body of the microwave oven of Figure 7.
Dans la description qui va suivre, par convention, le termes « amont » et « aval » seront utilisés par référence au sens du cheminement des matériaux introduits dans le four à micro-ondes, et plus généralement en référence au sens du cheminement des matériaux puis des produits dans l'ensemble industriel utilisé pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. In the description which follows, by convention, the terms "upstream" and "downstream" will be used with reference to the direction of the flow of the materials introduced into the microwave oven, and more generally with reference to the direction of the flow of the materials then products in the industrial assembly used for implementing the process according to the invention.
En préliminaire, on notera que, d'une figure à l'autre, les éléments identiques ou similaires des différents exemples de mise en oeuvre de l'invention seront référencés par les mêmes signes de référence et ne seront pas décrits à chaque fois. Preliminarily, it will be noted that, from one figure to another, the identical or similar elements of the different examples of implementation of the invention will be referenced by the same reference signs and will not be described each time.
Les classes granulaires sont indiquées selon le formalisme d/D ou d est le plus petit diamètre représentatif, D le plus grand diamètre représentatif des grains du matériau déterminés par analyse granulométrique. Cette analyse est réalisée ici par tamisage à sec suivant la norme NF EN 17892-4.The granular classes are indicated according to the formalism d/D where d is the smallest representative diameter, D the largest representative diameter of the grains of the material determined by particle size analysis. This analysis is carried out here by dry sieving according to standard NF EN 17892-4.
L'invention concerne un procédé de production industrielle d'un enrobé à chaud. The invention relates to a process for the industrial production of a hot mix.
Sur les figures 1 et 2, on a représenté deux modes de réalisation d'un ensemble industriel 300 ; 400 ; adapté à mettre en oeuvre le procédé selon l'invention. In Figures 1 and 2, two embodiments of an industrial assembly 300 are shown; 400; suitable for implementing the method according to the invention.
Chacun de ces ensembles industriels 300 ; 400 comprend de manière remarquable un four à microondes 2 utilisé selon le procédé de l'invention pour produire un enrobé à chaud selon ce procédé.Each of these industrial units 300; 400 remarkably comprises a microwave oven 2 used according to the process of the invention to produce a hot mix according to this process.
Ce four à micro-ondes 2 est muni d'un corps de chauffe 4, d'au moins un générateur de micro-ondes 24a et d'au moins un guide d'ondes 22 s'étendant à l'intérieur du corps de chauffe 4 (voir figures 1, 2 et 7). This microwave oven 2 is provided with a heating body 4, at least one microwave generator 24a and at least one wave guide 22 extending inside the heating body 4 (see figures 1, 2 and 7).
Selon le procédé de l'invention, on effectue les étapes suivantes : a) on introduit des granulats et/ou des agrégats d'enrobé à l'intérieur du corps de chauffe 4, b) on expose les granulats et/ou les agrégats d'enrobé introduits dans le corps de chauffe 4 aux micro-ondes émises par le générateur de micro-ondes 24a et acheminées dans le corps de chauffe 4 par le guide d'ondes 22, de manière à produire des granulats et/ou des agrégats d'enrobé chauffés, c) on extrait du corps de chauffe les granulats et/ou les agrégats d'enrobé chauffés d) on utilise les granulats et/ou les agrégats d'enrobé chauffés pour produire l'enrobé à chaud.According to the method of the invention, the following steps are carried out: a) aggregates and/or coated aggregates are introduced inside the heating body 4, b) the aggregates and/or aggregates are exposed coated introduced into the heating body 4 with microwaves emitted by the microwave generator 24a and conveyed into the heating body 4 by the wave guide 22, so as to produce aggregates and/or aggregates of heated asphalt, c) the heated aggregates and/or asphalt aggregates are extracted from the heating body; d) the heated aggregates and/or asphalt aggregates are used to produce the hot asphalt mixture.
L'enrobé à chaud est composé d'un mélange de granulats et/ou d'agrégats d'enrobé recyclés, de filler généralement calcaire, d'éventuels additifs et de liant hydrocarboné, porté à des températures comprises entre 80 et 200 °C. L'enrobé à chaud comprend généralement un mélange de granulats ou agrégats d'enrobé, de fines aussi appelées « fillers » et de liant hydrocarboné. Le liant hydrocarboné peut comprendre par exemple du bitume, du goudron ou un liant végétal. Hot-mix asphalt is composed of a mixture of recycled aggregates and/or asphalt aggregates, generally limestone filler, possible additives and hydrocarbon binder, brought to temperatures between 80 and 200°C. Hot mix generally includes a mixture of aggregates or mix aggregates, fines also called “fillers” and hydrocarbon binder. The hydrocarbon binder may comprise, for example, bitumen, tar or a vegetable binder.
Des additifs peuvent être ajoutés. Additives can be added.
Les granulats sont par exemple des granulats de roche, par exemple calcaire, diorite, gabbro, granite, basalte ou quartzite. The aggregates are for example rock aggregates, for example limestone, diorite, gabbro, granite, basalt or quartzite.
Les agrégats d'enrobé sont des matériaux recyclés issus d'anciennes chaussées fraisées ou reconcassés. Ils contiennent donc un ou des enrobés, avec des granulats, des fillers et du liant hydrocarboné comme du bitume. Coated aggregates are recycled materials from old milled or recrushed roadways. They therefore contain one or more coatings, with aggregates, fillers and hydrocarbon binder such as bitumen.
Les fillers contiennent par exemple du sable et des poussières de section inférieure à 63 micromètres. Des fillers sont présents naturellement en faible quantité dans les granulats. Fillers contain, for example, sand and dust with a section of less than 63 micrometers. Fillers are naturally present in small quantities in the aggregates.
Le liant hydrocarboné est généralement composé de bitume. The hydrocarbon binder is generally composed of bitumen.
Enfin, les additifs sont des composés chimiques modifiant les propriétés mécaniques ou chimiques de l'enrobé à chaud. Finally, additives are chemical compounds modifying the mechanical or chemical properties of the hot mix.
De manière générale, le corps de chauffe 4 du four à micro-ondes 2 s'étendant selon un axe longitudinal X-X entre deux extrémités longitudinales opposées. Generally speaking, the heating body 4 of the microwave oven 2 extends along a longitudinal axis X-X between two opposite longitudinal ends.
Ledit guide d'ondes 22 est monté à l'intérieur du le corps de chauffe 4 du four 2. Il s'étend selon une direction longitudinale parallèle à l'axe longitudinal X-X du corps de chauffe 4 et est raccordé à l'une de ses extrémités F, F' audit générateur de micro-ondes 24a, 24bLe corps de chauffe 4 comprend une cavité interne qui accueille les matériaux introduits dans ce corps de chauffe. Said waveguide 22 is mounted inside the heating body 4 of the oven 2. It extends in a longitudinal direction parallel to the longitudinal axis X-X of the heating body 4 and is connected to one of its ends F, F' to said microwave generator 24a, 24bThe heating body 4 comprises an internal cavity which accommodates the materials introduced into this heating body.
Un exemple de four à micro-ondes adapté à la mise en oeuvre du procédé selon l'invention sera décrit plus en détails ultérieurement en référence aux figures 7 à 13. An example of a microwave oven suitable for implementing the method according to the invention will be described in more detail later with reference to Figures 7 to 13.
Etape a) Step a)
A l'étape a), le matériau comportant les granulats et/ou les agrégats d'enrobé introduits dans le corps de chauffe 4 comprennent au moins l'un des composants suivants : des granulats calcaires, dioritiques, granitiques, basaltiques ou quartzitiques, des fraisats d'enrobé. In step a), the material comprising the aggregates and/or the coated aggregates introduced into the heating body 4 comprise at least one of the following components: limestone, dioritic, granitic, basaltic or quartzite aggregates, asphalt millings.
Le matériau est introduit dans le corps de chauffe 4 du four 2 de préférence sous une forme divisée.The material is introduced into the heating body 4 of the oven 2 preferably in divided form.
En pratique, à l'étape a), on introduit les granulats et/ou les agrégats d'enrobé dans le four 2 grâce à un système d'alimentation 34 débouchant dans le corps de chauffe 4 à une première desdites deux extrémités longitudinales de celui-ci. Un exemple d'un tel système d'alimentation sera décrit ultérieurement. Les granulats et/ou agrégats d'enrobé sont introduits à une première extrémité longitudinale du corps de chauffe. In practice, in step a), the aggregates and/or the coated aggregates are introduced into the oven 2 thanks to a supply system 34 opening into the heating body 4 at a first of said two longitudinal ends of that -this. An example of such a power system will be described later. The aggregates and/or coated aggregates are introduced at a first longitudinal end of the heating body.
Etape b) Step b)
Le matériau introduit dans le corps de chauffe 4 du four 2 est chauffé par les micro-ondes. Ce chauffage permet également de réaliser un séchage des granulats et/ou des agrégats d'enrobé.The material introduced into the heating body 4 of the oven 2 is heated by microwaves. This heating also makes it possible to dry the aggregates and/or coated aggregates.
Le séchage correspond ici à une déshydratation superficielle du matériau. Drying here corresponds to superficial dehydration of the material.
On chauffe de préférence les granulats et/ou les agrégats d'enrobé à une température comprise entre 80 et 200 degrés Celsius. En variante, on chauffe les granulats et/ou agrégats d'enrobé à une température par exemple égale à 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190 ou 200 degrés Celsius. On chauffe de préférence les granulats et/ou les agrégats d'enrobé pendant un temps compris entre 5 minutes et 20 minutes dépendant de la composition du matériau et de la température de consigne du four. The aggregates and/or coated aggregates are preferably heated to a temperature between 80 and 200 degrees Celsius. Alternatively, the aggregates and/or coated aggregates are heated to a temperature for example equal to 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190 or 200 degrees Celsius. The aggregates and/or the coated aggregates are preferably heated for a time of between 5 minutes and 20 minutes depending on the composition of the material and the set temperature of the oven.
Ces traitements thermiques peuvent occasionner la libération de gaz, notamment de vapeur d'eau.These heat treatments can cause the release of gases, particularly water vapor.
Pendant le chauffage des granulats et/ou des agrégats d'enrobé, on évacue les gaz libérés par un dispositif d'évacuation 42 des gaz (figures 1 et 13) assurant une mise en dépression du corps de chauffe 4 du four 2. During the heating of the aggregates and/or the coated aggregates, the gases released are evacuated by a gas evacuation device 42 (Figures 1 and 13) ensuring a depression of the heating body 4 of the oven 2.
Les granulats et/ou les agrégats d'enrobé sont ainsi traités thermiquement dans le four 2 sous une atmosphère « fermée ». The aggregates and/or coated aggregates are thus heat treated in oven 2 under a “closed” atmosphere.
On peut également prévoir d'injecter des gaz à l'intérieur du corps de chauffe 4. Cette injection peut par exemple être réalisée au droit du guide d'ondes afin d'éviter l'entrée de poussière dans ce dernier. It is also possible to inject gases inside the heating body 4. This injection can for example be carried out in line with the waveguide in order to avoid the entry of dust into the latter.
Etape c) Step c)
A l'étape c), les granulats et/ou les agrégats d'enrobé chauffés produits à l'étape b) sont sortis hors du corps de chauffe 4 du four 2, à la deuxième extrémité longitudinale du corps de chauffe. In step c), the heated aggregates and/or asphalt aggregates produced in step b) are taken out of the heating body 4 of the oven 2, at the second longitudinal end of the heating body.
En pratique, les granulats et/ou les agrégats d'enrobé chauffés sont sortis du four 2 par un système d'évacuation 36 s'ouvrant dans le corps de chauffe 4 à une deuxième extrémité longitudinale de celui-ci opposée à la première extrémité longitudinale. Un exemple d'un tel système d'évacuation sera décrit ultérieurement. In practice, the heated aggregates and/or asphalt aggregates are removed from the oven 2 via an evacuation system 36 opening into the heating body 4 at a second longitudinal end thereof opposite the first longitudinal end . An example of such an evacuation system will be described later.
Etape d) A l'étape d), on utilise les granulats et/ou les agrégats d'enrobé chauffés pour produire l'enrobé à chaud. Step d) In step d), the heated asphalt aggregates and/or aggregates are used to produce the hot coating.
En pratique, à l'étape d) on mélange les granulats et/ou les agrégats d'enrobé chauffés extrait du four à l'étape c) avec du liant hydrocarboné et/ou avec des fillers afin de produire l'enrobé à chaud.In practice, in step d) the aggregates and/or the heated mix aggregates extracted from the oven in step c) are mixed with hydrocarbon binder and/or with fillers in order to produce the hot mix.
Les avantages du procédé selon l'invention sont nombreux. Il permet notamment une concentration des micro-ondes sur un lit de matériaux en mouvement ce qui permet d'homogénéiser le chauffage. Il permet également une maîtrise satisfaisante de la température du matériau dans le four. The advantages of the process according to the invention are numerous. In particular, it allows microwaves to be concentrated on a bed of moving materials, which makes it possible to homogenize the heating. It also allows satisfactory control of the temperature of the material in the oven.
Pour la production de l'enrobé à chaud, l'intérêt d'un chauffage par le four à micro-onde est double :For the production of hot mix, the benefit of heating by a microwave oven is twofold:
- le matériau entre froid dans le four et le demeure jusqu'à recevoir les micro-ondes, - the material enters the oven cold and remains cold until it receives the microwaves,
- les effets diélectriques provoqués par les micro-ondes font progressivement monter la température interne du matériau introduit dans le four sans dépasser la température de consigne souhaitée. Il n'y a donc pas de vieillissement excessif du bitume contenu dans les agrégats d'enrobé au cours du chauffage. - the dielectric effects caused by microwaves gradually increase the internal temperature of the material introduced into the oven without exceeding the desired set temperature. There is therefore no excessive aging of the bitumen contained in the asphalt aggregates during heating.
Enfin, les rejets de gaz de combustion et des polluants associés sont réduits voire supprimés. Finally, discharges of combustion gases and associated pollutants are reduced or even eliminated.
On notera que l'une des particularités du chauffage par micro-ondes est que celui-ci chauffe le cœur du matériau, sans chauffer directement le corps de chauffe. Celui-ci est chauffé indirectement par l'élévation de la température du matériau. En conséquence, la température du corps de chauffe est inférieure à celle observé dans les dispositifs de traitement thermique à énergie fossile classique. La durée de vie du four est ainsi allongée. Note that one of the particularities of microwave heating is that it heats the core of the material, without directly heating the heating body. This is heated indirectly by raising the temperature of the material. As a result, the temperature of the heating body is lower than that observed in conventional fossil energy heat treatment devices. The lifespan of the oven is thus extended.
De manière générale, l'énergie fossile utilisée est issue de la combustion de combustible fossile, tel que gaz, fuel, charbon ou coke. Generally speaking, the fossil energy used comes from the combustion of fossil fuels, such as gas, fuel oil, coal or coke.
Le procédé de production de l'enrobé à chaud est de préférence effectué en continu. En particulier, les étapes a), b) et c) sont de préférence effectuées en continu. The hot mix production process is preferably carried out continuously. In particular, steps a), b) and c) are preferably carried out continuously.
Cela signifie que les granulats et/ou les agrégats d'enrobé ne sont pas chauffés dans le four à microondes par lot séparés successifs. En d'autres termes, une première quantité de granulats et/ou d'agrégats d'enrobé n'est pas introduite et chauffée dans le four à micro-ondes pour produire les granulats et/ou agrégats d'enrobés chauffés, puis entièrement extraite du four avant l'introduction d'une deuxième quantité de granulats et/ou d'agrégats d'enrobé, comme cela serait le cas dans un procédé discontinu. This means that the aggregates and/or asphalt aggregates are not heated in the microwave oven in successive separate batches. In other words, a first quantity of aggregates and/or coated aggregates is not introduced and heated in the microwave oven to produce the heated aggregates and/or coated aggregates, then completely extracted. of the oven before the introduction of a second quantity of aggregates and/or coated aggregates, as would be the case in a batch process.
Après un régime transitoire correspondant à l'initiation du procédé, les granulats et/ou agrégats d'enrobé sont introduits dans le four, chauffés et extraits hors du four en continu. En pratique, il est alors possible de réaliser l'étape c) d'extraction sur une plage de temps de durée supérieure à 4 heures sans interruption du débit de granulats et/ou agrégats d'enrobé chauffés supérieure à 1 minute. After a transient regime corresponding to the initiation of the process, the aggregates and/or coated aggregates are introduced into the oven, heated and extracted from the oven continuously. In practice, it is then possible to carry out extraction step c) over a time range of more than 4 hours without interruption in the flow of heated aggregates and/or asphalt aggregates for more than 1 minute.
Ainsi, les granulats et/ou agrégats d'enrobé chauffés produits peuvent par exemple être extraits soit sans interruption sur une plage de temps supérieure à 4 heures, soit sur des intervalles de temps rapprochés, séparés par exemple de 0 à 1 minute, par exemple par 5, 10, 20, 30, 40 ou 50 secondes, sur cette plage de temps. Thus, the heated aggregates and/or asphalt aggregates produced can for example be extracted either without interruption over a time period greater than 4 hours, or over short time intervals, separated for example from 0 to 1 minute, for example by 5, 10, 20, 30, 40 or 50 seconds, over this time range.
De préférence, lors de la mise en oeuvre d'une telle méthode en continu, les étapes a), b) et c) peuvent être réalisées de manière simultanée. Cela est par exemple le cas lorsque le système d'alimentation du four à micro-ondes 2 utilisé comprend une vanne de type vanne écluse métallique permettant de réguler le débit de granulats et/ou d'agrégats d'enrobé introduite dans le four, comme cela est décrit ultérieurement. L'alimentation du four en granulats et/ou agrégats d'enrobé et l'extraction introduit de granulats et/ou d'agrégats d'enrobé chauffés du four peuvent être alors réalisées en continu, sans interruption, sur ladite plage de temps. Preferably, when implementing such a continuous method, steps a), b) and c) can be carried out simultaneously. This is for example the case when the supply system of the microwave oven 2 used comprises a metal sluice valve type valve making it possible to regulate the flow rate of aggregates and/or coated aggregates introduced into the oven, such as this is described later. The supply of aggregates and/or coated aggregates to the oven and the extraction of heated aggregates and/or coated aggregates from the oven can then be carried out continuously, without interruption, over said time range.
En variante, on réalise les étapes a) et/ou c) à intervalles de temps. Cela est par exemple le cas lorsque le système d'alimentation du four à micro-ondes comporte un sas d'entrée pouvant être réalisé par deux vannes guillotines consécutives. L'alimentation est alors réalisée par saccade. De manière similaire, l'extraction des granulats et/ou agrégats d'enrobé chauffés peut être réalisée par saccade. Alternatively, steps a) and/or c) are carried out at time intervals. This is for example the case when the microwave oven supply system includes an inlet airlock which can be produced by two consecutive gate valves. Feeding is then carried out in jerky fashion. Similarly, the extraction of heated asphalt aggregates and/or aggregates can be carried out by jerking.
On peut également envisager en variante que seule l'alimentation ou seule l'extraction soit réalisée par saccade. It is also possible to envisage as a variant that only the feeding or only the extraction is carried out by jerk.
Afin d'assurer ce fonctionnement en continu, les granulats et/ou les agrégats d'enrobé sont acheminés de l'une des extrémités longitudinales du corps de chauffe 4 à l'autre pendant son chauffage. In order to ensure this continuous operation, the aggregates and/or the coated aggregates are conveyed from one of the longitudinal ends of the heating body 4 to the other during its heating.
A l'étape b), on fait avancer les granulats et/ou les agrégats d'enrobé contenus dans le corps de chauffe selon une direction parallèle à l'axe longitudinal X-X du corps de chauffe 4, de la première extrémité longitudinale vers la deuxième extrémité longitudinale. Cette avance des matériaux contenus dans le corps de chauffe autorise la mise en oeuvre continue de la méthode selon l'invention. In step b), the aggregates and/or coated aggregates contained in the heating body are advanced in a direction parallel to the longitudinal axis X-X of the heating body 4, from the first longitudinal end towards the second longitudinal end. This advance of the materials contained in the heating body authorizes the continuous implementation of the method according to the invention.
De préférence, on fait avancer ces matériaux sans arrêt pendant toute la durée de mise en oeuvre de la méthode. Le four présente à cet effet des moyens d'amenée autorisant le transport des granulats et/ou des agrégats d'enrobé de la première vers la deuxième extrémité longitudinale du corps de chauffe du four à micro-ondes. Preferably, these materials are advanced continuously throughout the duration of the method. For this purpose, the oven has means of supply allowing the transport of the aggregates and/or coated aggregates from the first to the second longitudinal end of the heating body of the microwave oven.
Selon un premier exemple de réalisation du four à micro-ondes, dont un exemple détaillé sera décrit plus loin, le corps de chauffe 4 est cylindrique rotatif et est mis en rotation autour de son axe longitudinal incliné afin de faire avancer le matériau contenu dans le four depuis l'extrémité longitudinale du corps de chauffe à laquelle le système d'alimentation introduit les granulats et/ou agrégats d'enrobé vers l'extrémité longitudinale du corps de chauffe à laquelle le système d'évacuation extrait les granulats et/ou agrégats d'enrobé chauffés . According to a first embodiment of the microwave oven, a detailed example of which will be described later, the heating body 4 is rotary cylindrical and is rotated around its inclined longitudinal axis in order to advance the material contained in the furnace from the longitudinal end of the heating body to which the supply system introduces the aggregates and/or asphalt aggregates towards the longitudinal end of the heating body to which the evacuation system extracts the aggregates and/or aggregates of heated asphalt.
Ainsi, au cours de l'étape b), on met en rotation ledit corps de chauffe 4 autour de son axe longitudinal X-X, et on incline l'axe longitudinal X-X du corps de chauffe 4 par rapport à l'horizontale de façon à réguler la vitesse d'avance des granulats et/ou des agrégats d'enrobé dans le corps de chauffe Thus, during step b), said heating body 4 is rotated around its longitudinal axis X-X, and the longitudinal axis X-X of the heating body 4 is inclined relative to the horizontal so as to regulate the speed of advance of the aggregates and/or coated aggregates in the heating body
Les moyens d'amenée comprennent donc un dispositif de mise en rotation du corps de chauffe et un support incliné pour ce corps de chauffe. The supply means therefore comprise a device for rotating the heating body and an inclined support for this heating body.
Selon un deuxième exemple de réalisation du four à micro-ondes, lesdits moyens d'amenée comportent un convoyeur à bande logé au moins partiellement dans le corps de chauffe. Au cours de l'étape b), on actionne le convoyeur à bande pour faire avancer les granulats et/ou les agrégats d'enrobé contenus dans le corps de chauffe. Le convoyeur à bande s'étend par exemple au moins de la première à la deuxième extrémité longitudinale du corps de chauffe, selon une direction parallèle à l'axe longitudinal X-X du corps de chauffe 4. Il autorise le déplacement des matériaux contenus dans le corps de chauffe selon cette direction parallèle à l'axe longitudinal X-X du corps de chauffe 4. According to a second embodiment of the microwave oven, said supply means comprise a belt conveyor housed at least partially in the heating body. During step b), the belt conveyor is activated to advance the aggregates and/or the coated aggregates contained in the heating body. The belt conveyor extends for example at least from the first to the second longitudinal end of the heating body, in a direction parallel to the longitudinal axis X-X of the heating body 4. It allows the movement of the materials contained in the body heating in this direction parallel to the longitudinal axis X-X of the heating body 4.
Dans ce deuxième exemple de réalisation, l'axe longitudinal du corps de chauffe peut être horizontal pendant la mise en oeuvre du procédé. Le corps de chauffe est en outre fixe. In this second embodiment, the longitudinal axis of the heating body can be horizontal during the implementation of the method. The heating body is also fixed.
Selon ce deuxième exemple de réalisation du four, le corps de chauffe peut comprendre un tunnel micro-ondes et le convoyeur à bande peut également constituer le système d'alimentation et le système d'évacuation du four à micro-ondes. Le four à micro-ondes peut par exemple être agencé de manière similaire au dispositif décrit dans le document FR3070869. Le convoyeur à bande est constitué d'un matériau résistant à des températures pouvant atteindre les 200°C. Il comprend une bande transporteuse qui traverse le four à micro-ondes. L'usage d'une telle bande transporteuse permet d'éviter l'envol des poussières lié à l'opération de brassage telle qu'elle est réalisée dans le tube rotatif. L'usage de la bande transporteuse est privilégié lorsque le brassage n'est pas utile. Quel que soit l'exemple de réalisation du four envisagé, l'agencement du four à micro-ondes 2, dont un exemple est détaillé plus loin, assure l'étanchéité à l'air ainsi que le piégeage des micro-ondes à l'intérieur du corps de chauffe. According to this second embodiment of the oven, the heating body may comprise a microwave tunnel and the conveyor belt may also constitute the supply system and the evacuation system of the microwave oven. The microwave oven can for example be arranged in a manner similar to the device described in document FR3070869. The belt conveyor is made of a material resistant to temperatures of up to 200°C. It includes a conveyor belt that runs through the microwave. The use of such a conveyor belt makes it possible to avoid the flight of dust linked to the mixing operation as it is carried out in the rotating tube. The use of the conveyor belt is preferred when mixing is not useful. Whatever the embodiment of the oven envisaged, the arrangement of the microwave oven 2, an example of which is detailed below, ensures airtightness as well as trapping microwaves inside. interior of the heating body.
Ces opérations sont réalisées de manière continue afin de maintenir l'ensemble des équipements de production à une température stable. These operations are carried out continuously in order to maintain all production equipment at a stable temperature.
Le procédé selon l'invention peut également être réalisé de manière discontinue : un lot de granulats et/ou d'agrégats d'enrobé est introduit dans un four. L'introduction des granulats et/ou des agrégats d'enrobé cesse et les granulats et/ou les agrégats d'enrobé introduits sont chauffés, puis extraits hors du four lors d'une vidange avant l'introduction d'un autre lot de granulats et/ou d'agrégats d'enrobé. The process according to the invention can also be carried out discontinuously: a batch of aggregates and/or coated aggregates is introduced into an oven. The introduction of the aggregates and/or the asphalt aggregates stops and the aggregates and/or the asphalt aggregates introduced are heated, then extracted from the oven during emptying before the introduction of another batch of aggregates and/or asphalt aggregates.
Les opérations de vidange du four conduisent à des arrêts de production pendant lesquels les températures baissent fortement. Cette discontinuité induit des surconsommations d'énergie. En outre, lors de la production d'un enrobé à chaud, la maîtrise des températures et des temps de chauffage est indispensable pour limiter le vieillissement du bitume présent dans les agrégats d'enrobé. Un chauffage continu présente donc un double avantage : d'une part une amélioration de la qualité de l'enrobé à chaud produit, et d'autre part la réduction de la consommation d'énergie du procédé. Un procédé discontinu peut néanmoins être envisagé et mis en oeuvre grâce aux ensembles industriels décrits. Furnace emptying operations lead to production stoppages during which temperatures drop sharply. This discontinuity induces excess energy consumption. In addition, during the production of a hot mix, controlling temperatures and heating times is essential to limit the aging of the bitumen present in the mix aggregates. Continuous heating therefore has a double advantage: on the one hand an improvement in the quality of the hot mix produced, and on the other hand the reduction in the energy consumption of the process. A discontinuous process can nevertheless be envisaged and implemented thanks to the industrial units described.
De manière particulièrement avantageuse, dans le four à micro-ondes 2 utilisé pour la mise en oeuvre de ce procédé, ledit guide d'ondes 22 comprend un guide d'onde à fentes monté à l'intérieur du corps de chauffe 4 entre les deux extrémités longitudinales de celui-ci et raccordé à l'une de ces extrémités longitudinales audit générateur de micro-ondes 24a. Le guide d'ondes s'étend de préférence d'une extrémité longitudinale du corps de chauffe à l'autre. On achemine donc les microondes d'une extrémité longitudinale du corps de chauffe à l'autre. Chaque générateur de microondes 24a, 24b est disposé à l'extérieur du corps de chauffe 4, à l'une des extrémités longitudinales du corps de chauffe. Particularly advantageously, in the microwave oven 2 used for implementing this method, said waveguide 22 comprises a slotted waveguide mounted inside the heating body 4 between the two longitudinal ends thereof and connected to one of these longitudinal ends to said microwave generator 24a. The waveguide preferably extends from one longitudinal end of the heating body to the other. The microwaves are therefore conveyed from one longitudinal end of the heating body to the other. Each microwave generator 24a, 24b is arranged outside the heating body 4, at one of the longitudinal ends of the heating body.
Chaque guide d'ondes est de préférence raccordé à un générateur de micro-ondes. Cependant, on peut envisager de raccorder chaque guide d'ondes à plusieurs générateurs de micro-ondes afin d'augmenter la puissance délivrée. Each waveguide is preferably connected to a microwave generator. However, it is possible to consider connecting each waveguide to several microwave generators in order to increase the power delivered.
En outre, au cours des étapes a), b) et c), on met en rotation ledit corps de chauffe 4 autour de son axe longitudinal X-X et on incline l'axe longitudinal X-X du corps de chauffe 4 par rapport à l'horizontale de façon à réguler la vitesse d'avance des granulats et/ou agrégats d'enrobé dans le corps de chauffe 4 (voir figures 1 et 2). Cela permet de faire avancer les granulats et/ou agrégats d'enrobé à travers le four à micro-ondes 2. In addition, during steps a), b) and c), said heating body 4 is rotated around its longitudinal axis XX and the longitudinal axis XX of the heating body 4 is inclined relative to the horizontal so as to regulate the speed of advance of the aggregates and/or coated aggregates in the heating body 4 (see figures 1 and 2). This makes it possible to advance the aggregates and/or coated aggregates through the microwave oven 2.
Comme mentionné dans l'exemple détaillé plus loin, dans le premier exemple de réalisation du four à micro-ondes, le corps de chauffe peut également être muni de pales de brassage (non représentées). Les pales de brassage s'étendent à l'intérieur du corps de chauffe. Elles s'étendent parallèlement à l'axe longitudinal ou de manière inclinée par rapport à l'axe longitudinal du corps de chauffe. Elles sont solidaires en rotation avec celui-ci, et, à l'étape b), on met en rotation les pales de brassage avec le corps de chauffe tout en inclinant l'axe longitudinal de celui-ci. On brasse alors le matériau contenu dans le corps de chauffe lors de la rotation du corps de chauffe. Cela permet d'homogénéiser le mélange de matériaux présent dans le corps de chauffe et de contribuer, éventuellement, à contrôler l'avance de ce mélange de matériaux dans le corps de chauffe. As mentioned in the example detailed below, in the first embodiment of the microwave oven, the heating body can also be provided with stirring blades (not shown). The stirring blades extend inside the heating body. They extend parallel to the longitudinal axis or inclined relative to the longitudinal axis of the heating body. They are integral in rotation with it, and, in step b), the stirring blades are rotated with the heating body while tilting the longitudinal axis of the latter. The material contained in the heating body is then mixed during the rotation of the heating body. This makes it possible to homogenize the mixture of materials present in the heating body and to contribute, possibly, to controlling the advance of this mixture of materials in the heating body.
De plus, on piège les micro-ondes à l'intérieur du four 2 grâce à deux capots 14 fixes, chaque capot étant monté sur l'une des extrémités longitudinales du corps de chauffe 4 avec interposition de joints annulaires 16 de piégeage d'ondes (figures 7 et 9). In addition, the microwaves are trapped inside the oven 2 using two fixed covers 14, each cover being mounted on one of the longitudinal ends of the heating body 4 with the interposition of annular seals 16 for trapping waves. (figures 7 and 9).
Une description détaillée du premier exemple de réalisation du four décrivant les moyens de mise en oeuvre de ces caractéristiques du procédé selon l'invention est donnée plus loin (en référence aux figures 7 à 13). A detailed description of the first embodiment of the oven describing the means of implementing these characteristics of the process according to the invention is given below (with reference to Figures 7 to 13).
Selon un mode de réalisation particulier du procédé, qui sera décrit plus en détail ultérieurement, le four comporte deux générateurs de micro-ondes 24a, 24b et deux guides d'ondes 22 correspondants et le corps de chauffe 4 du four 2 comporte une première partie dans laquelle s'étend un premier desdits deux guides d'ondes associé à un premier 24a desdits deux générateurs de micro-ondes et une deuxième partie dans laquelle s'étend le deuxième guide d'ondes associé au deuxième générateur de micro-ondes 24b (figure 7). According to a particular embodiment of the method, which will be described in more detail later, the oven comprises two microwave generators 24a, 24b and two corresponding wave guides 22 and the heating body 4 of the oven 2 comprises a first part in which a first of said two waveguides associated with a first 24a of said two microwave generators extends and a second part in which the second waveguide associated with the second microwave generator 24b extends ( figure 7).
Les deux guides d'ondes peuvent comprendre deux guides d'ondes indépendants reliés chacun à l'un des deux générateurs de micro-ondes ou deux tronçons 22a, 22b de guide d'ondes 22 reliés l'un à l'autre, chaque tronçon 22a, 22b étant raccordé à une extrémité à l'un des deux générateurs de micro-ondes 24a, 24b. Les deux tronçons 22a, 22b s'étendent alors selon le même axe parallèle à l'axe longitudinal X-X du corps de chauffe comme cela est le cas sur la figure 7. Dans ce cas, l'un des deux générateurs de micro-ondes 24a, 24b est disposé à une première des deux extrémités longitudinales du corps de chauffe 4 et l'autre générateur de micro-ondes est disposé à la deuxième extrémité longitudinale du corps de chauffe. The two waveguides may comprise two independent waveguides each connected to one of the two microwave generators or two sections 22a, 22b of waveguide 22 connected to each other, each section 22a, 22b being connected at one end to one of the two microwave generators 24a, 24b. The two sections 22a, 22b then extend along the same axis parallel to the longitudinal axis X-X of the heating body as is the case in Figure 7. In this case, one of the two microwave generators 24a , 24b is arranged at a first of the two longitudinal ends of the heating body 4 and the other microwave generator is arranged at the second longitudinal end of the heating body.
En variante, on peut prévoir deux guides d'ondes distincts s'étendant côte à côte, par exemple selon deux directions parallèles à l'axe longitudinal du corps de chauffe. Bien entendu, on peut envisager un nombre supérieur à deux de guides d'ondes s'étendant dans le corps de chauffe, chaque guide d'ondes étant relié à un générateur de micro-ondes distinct ou au même générateur de micro-ondes. Alternatively, two separate waveguides can be provided extending side by side, for example in two directions parallel to the longitudinal axis of the heating body. Of course, it is possible to envisage a number greater than two of wave guides extending in the heating body, each wave guide being connected to a separate microwave generator or to the same microwave generator.
Alors, à l'étape b), les granulats et/ou les agrégats d'enrobé traversent successivement la première partie puis la deuxième partie du corps de chauffe, lesdites première et deuxième parties du corps de chauffe présentant des profils de températures différents. Then, in step b), the aggregates and/or the coated aggregates successively pass through the first part then the second part of the heating body, said first and second parts of the heating body having different temperature profiles.
De manière particulièrement avantageuse, on peut prévoir que le premier générateur de microondes et le premier guide d'ondes étant configurés de manière à produire une augmentation progressive de la température le long de la première partie du corps de chauffe et le deuxième générateur de micro-ondes et le deuxième guide d'ondes étant configurés de manière à maintenir une température cible constante le long de la deuxième partie du corps de chauffe, à l'étape b), les granulats et/ou les agrégats d'enrobé sont soumis à l'augmentation progressive de la température le long de la première partie du corps de chauffe puis sont maintenus à la température cible le long de la deuxième partie du corps de chauffe. In a particularly advantageous manner, it can be provided that the first microwave generator and the first wave guide are configured so as to produce a progressive increase in the temperature along the first part of the heating body and the second microwave generator waves and the second wave guide being configured so as to maintain a constant target temperature along the second part of the heating body, in step b), the aggregates and/or the coated aggregates are subjected to the progressive increase in temperature along the first part of the heating body then are maintained at the target temperature along the second part of the heating body.
Ladite première partie constitue une zone amont de montée en température, tandis que la deuxième partie constitue une zone aval de maintien à une température cible. La zone amont de montée en température peut amener les granulats et/ou agrégats d'enrobé à ladite température cible. Said first part constitutes an upstream temperature rise zone, while the second part constitutes a downstream zone for maintaining a target temperature. The upstream temperature rise zone can bring the aggregates and/or asphalt aggregates to said target temperature.
D'autres profils de températures peuvent évidemment être envisagés, avec deux ou plus de deux guides d'ondes définissant deux ou plus de deux parties du corps de chauffe ayant des profils de températures différents. Other temperature profiles can obviously be considered, with two or more than two waveguides defining two or more than two parts of the heating body having different temperature profiles.
En outre, on peut envisager d'utiliser deux ou plus de deux fours à micro-ondes disposés en série pour chauffer les granulats et/ou agrégats d'enrobé. Par exemple, un premier four peut être utilisé pour chauffer les granulats et/ou agrégats d'enrobé avec un premier profil de température, par exemple une montée en température, et le deuxième four peut être utilisé pour chauffer les granulats et/ou agrégats d'enrobé avec un deuxième profil de température, par exemple un maintien d'une température de chauffage. Le deuxième four est alimenté par les granulats et/ou agrégats d'enrobé chauffés dans le premier four et extraits de celui-ci. In addition, it is possible to consider using two or more microwave ovens arranged in series to heat the aggregates and/or coated aggregates. For example, a first oven can be used to heat the aggregates and/or aggregates with a first temperature profile, for example a rise in temperature, and the second oven can be used to heat the aggregates and/or aggregates. 'coated with a second temperature profile, for example maintaining a heating temperature. The second oven is powered by the aggregates and/or asphalt aggregates heated in the first oven and extracted therefrom.
En pratique, le procédé de production de l'enrobé à chaud comporte d'autres étapes intervenant avant ou après le chauffage des granulats et/ou des agrégats d'enrobé dans le four à micro-ondes 2.In practice, the hot mix production process includes other steps occurring before or after heating the aggregates and/or mix aggregates in the microwave oven 2.
De manière générale, le procédé selon l'invention peut comprendre une ou plusieurs des étapes additionnelles suivantes : - avant leur introduction dans le corps de chauffe 4 du four, les granulats et/ou les agrégats d'enrobé sont préchauffés dans un dispositif de préchauffage 180 (figure 1), Generally speaking, the method according to the invention may comprise one or more of the following additional steps: - before their introduction into the heating body 4 of the oven, the aggregates and/or the coated aggregates are preheated in a preheating device 180 (figure 1),
- après l'étape c), les granulats et/ou les agrégats d'enrobé chauffés sont stockés, par exemple dans des trémies (figure 1), - after step c), the heated aggregates and/or asphalt aggregates are stored, for example in hoppers (figure 1),
- les granulats et/ou les agrégats d'enrobé chauffés sont acheminés vers un malaxeur (figures 1 et 2),- the heated aggregates and/or asphalt aggregates are transported to a mixer (figures 1 and 2),
- les granulats et/ou les agrégats d'enrobé chauffés sont malaxés avec du liant hydrocarboné (figures 1 et 2), - the heated aggregates and/or asphalt aggregates are mixed with hydrocarbon binder (figures 1 and 2),
- les granulats et/ou les agrégats d'enrobé chauffés sont malaxés avec des fillers (figures 1 et 2),- the heated aggregates and/or asphalt aggregates are mixed with fillers (figures 1 and 2),
- les granulats et/ou les agrégats d'enrobé chauffés sont malaxés avec des additifs (figures 1 et 2),- the heated aggregates and/or asphalt aggregates are mixed with additives (figures 1 and 2),
- les granulats et/ou les agrégats d'enrobé chauffés par le four 2 à micro-ondes sont malaxés avec d'autres granulats et/ou agrégats d'enrobé chauffés par un dispositif de traitement thermique à énergie fossile 185 (figure 2), - the aggregates and/or asphalt aggregates heated by the microwave oven 2 are mixed with other aggregates and/or asphalt aggregates heated by a fossil energy heat treatment device 185 (figure 2),
- on mesure la température des granulats et/ou les agrégats d'enrobé présents à l'intérieur du four à micro-ondes 2, par exemple à l'aide d'un pyromètre infrarouge. - the temperature of the aggregates and/or the coated aggregates present inside the microwave oven 2 is measured, for example using an infrared pyrometer.
De manière générale, on prévoit, lorsque les granulats et/ou agrégats d'enrobé sont préchauffés, que les gaz libérés lors du chauffage des granulats et/ou agrégats d'enrobé dans le four 2 sont recirculés vers le dispositif de préchauffage. In general, it is expected, when the aggregates and/or coated aggregates are preheated, that the gases released during heating of the aggregates and/or coated aggregates in the oven 2 are recirculated towards the preheating device.
Dans la suite, deux modes de réalisation du procédé selon l'invention sont décrits en référence aux figures 1 et 2. Sur ces figures, les transferts de matériau avant et après chauffage sont représentés par des flèches en traits pleins. Les transferts de gaz chauds sont représentés par des traits en pointillés. Ils utilisent le premier exemple de réalisation du four à micro-ondes décrit ci-dessus.In the following, two embodiments of the method according to the invention are described with reference to Figures 1 and 2. In these figures, the transfers of material before and after heating are represented by arrows in solid lines. Hot gas transfers are represented by dotted lines. They use the first embodiment of the microwave oven described above.
Selon le premier mode de réalisation du procédé selon l'invention représenté sur la figure 1, le matériau alimentant l'ensemble industriel 300 est initialement contenu dans une trémie 110 de stockage. Cette trémie est de préférence chauffante. Elle assure un préchauffage des granulats et/ou agrégats d'enrobé. Elle joue ainsi le rôle d'un dispositif de préchauffage. According to the first embodiment of the method according to the invention shown in Figure 1, the material supplying the industrial assembly 300 is initially contained in a storage hopper 110. This hopper is preferably heated. It ensures preheating of the aggregates and/or asphalt aggregates. It thus plays the role of a preheating device.
Comme cela est schématiquement représenté sur la figure 1, les gaz chauffés dans la trémie 110 pendant le préchauffage sont évacués par une cheminée 120 comportant de préférence un dispositif de filtration (non représenté). As shown schematically in Figure 1, the gases heated in the hopper 110 during preheating are evacuated through a chimney 120 preferably comprising a filtration device (not shown).
Le matériau préchauffé dans la trémie 110 est introduit dans le four 2 à micro-ondes. Il est introduit dans le corps de chauffe 4 à travers le système d'alimentation 34 et chauffé à une température de consigne comprise entre 80 et 200°C. Le corps de chauffe 4 est mobile en rotation autour de son axe longitudinal X-X. Il tourne en continu pendant le chauffage du matériau. The material preheated in the hopper 110 is introduced into the microwave oven 2. It is introduced into the heating body 4 through the supply system 34 and heated to a set temperature of between 80 and 200°C. The heating body 4 is movable in rotation around its longitudinal axis XX. It rotates continuously while heating the material.
L'axe longitudinal X du corps de chauffe 4 étant incliné par rapport à l'horizontal de tel sorte que la première extrémité longitudinale par laquelle le matériau est introduit se trouve plus haute que la deuxième extrémité longitudinale du corps de chauffe 4 le long d'un axe vertical, le matériau est progressivement acheminé vers le système d'évacuation 36 situé à la deuxième extrémité longitudinale du corps de chauffe par l'effet de la gravité et de la rotation du corps de chauffe 4 autour de son axe longitudinal X-X. The longitudinal axis a vertical axis, the material is gradually conveyed towards the evacuation system 36 located at the second longitudinal end of the heating body by the effect of gravity and the rotation of the heating body 4 around its longitudinal axis XX.
Un exemple de four à micro-ondes 2 sera décrit plus en détails ultérieurement. An example of a microwave oven 2 will be described in more detail later.
Comme cela est schématiquement représenté sur la figure 1, les gaz chauffés dans le four à microondes 2 et évacués par le dispositif d'évacuation des gaz 42 sont de préférence recirculés vers la trémie 110 préchauffante afin de réduire sa consommation énergétique. As schematically represented in Figure 1, the gases heated in the microwave oven 2 and evacuated by the gas evacuation device 42 are preferably recirculated towards the preheating hopper 110 in order to reduce its energy consumption.
A la sortie du four 2, le matériau chauffé et séché est acheminé vers un dispositif de stockage 210 tel qu'une trémie. Cette trémie 210 est adaptée au stockage des granulats et/ou agrégats d'enrobé chauds. At the exit from oven 2, the heated and dried material is conveyed to a storage device 210 such as a hopper. This hopper 210 is suitable for storing hot asphalt aggregates and/or aggregates.
Les granulats et/ou agrégats d'enrobé chauds stockés dans la trémie 210 sont ensuite acheminés vers un malaxeur 220, dans lequel ils sont malaxés avec du bitume et/ou du filler pour produire l'enrobé à chaud. The hot mix aggregates and/or aggregates stored in the hopper 210 are then conveyed to a mixer 220, in which they are mixed with bitumen and/or filler to produce the hot mix.
Cet enrobé à chaud est ensuite stocké, par exemple dans une trémie 240 et/ou chargé dans des camions de transport 230 pour être emporté vers son lieu d'utilisation. This hot mix is then stored, for example in a hopper 240 and/or loaded into transport trucks 230 to be taken to its place of use.
En fonction du débit souhaité de l'enrobé à chaud, les puissances électriques nécessaires pour le chauffage des granulats et/ou agrégats d'enrobé peuvent être très importantes. Par conséquent, compte tenu des capacités disponibles localement sur les réseaux de distribution électrique, le four à micro-ondes 2 peut être associé à un dispositif de traitement thermique à énergie fossile, par exemple un four rotatif en continu utilisant un combustible fossile. Dans ce cas, le procédé selon l'invention sera hybride. Un exemple de procédé hybride est représenté sur la figure 2 et décrit ci- dessous. Depending on the desired flow rate of the hot mix, the electrical power required for heating the aggregates and/or mix aggregates can be very high. Consequently, taking into account the capacities available locally on the electrical distribution networks, the microwave oven 2 can be associated with a fossil energy heat treatment device, for example a continuously rotating kiln using a fossil fuel. In this case, the process according to the invention will be hybrid. An example of a hybrid process is shown in Figure 2 and described below.
Selon le deuxième mode de réalisation du procédé selon l'invention représenté sur la figure 2, le matériau alimentant l'ensemble industriel 400 est initialement contenu dans une trémie 111 de stockage. Cette trémie est sans dispositif de préchauffage. Le matériau stocké dans la trémie 111 est introduit dans le four 2 à micro-ondes. Il est introduit dans le corps de chauffe 4 à travers le système d'alimentation 34 et chauffé à une température de consigne comprise entre 80 et 200°C. According to the second embodiment of the method according to the invention shown in Figure 2, the material supplying the industrial assembly 400 is initially contained in a storage hopper 111. This hopper is without preheating device. The material stored in the hopper 111 is introduced into the microwave oven 2. It is introduced into the heating body 4 through the supply system 34 and heated to a set temperature of between 80 and 200°C.
Le four 2 est identique à celui décrit dans le premier mode de réalisation. Oven 2 is identical to that described in the first embodiment.
Comme cela est schématiquement représenté sur la figure 1, les gaz chauffés dans le four à microondes 2 et évacués par le dispositif d'évacuation des gaz 42 sont évacués par une cheminée 2500 munie d'un dispositif de filtration (non représenté). As is schematically represented in Figure 1, the gases heated in the microwave oven 2 and evacuated by the gas evacuation device 42 are evacuated by a chimney 2500 provided with a filtration device (not shown).
A la sortie du four 1, le matériau chauffé et séché est acheminé vers un malaxeur 220, dans lequel il est malaxé avec du bitume et des fillers pour produire de l'enrobé à chaud. At the exit from oven 1, the heated and dried material is sent to a mixer 220, in which it is mixed with bitumen and fillers to produce hot mix.
En outre ici, le matériau chauffé et séché est également malaxé avec d'autres granulats et/ou agrégats d'enrobé chauffés par un dispositif de traitement thermique à énergie fossile 185. In addition here, the heated and dried material is also mixed with other aggregates and/or coated aggregates heated by a fossil energy heat treatment device 185.
Le dispositif de traitement thermique à énergie fossile 185 peut être tout dispositif connu de l'Homme du métier et adapté au chauffage du matériau, par exemple un tube sécheur à énergie fossile. Il ne sera pas décrit plus en détails ici. The fossil energy heat treatment device 185 can be any device known to those skilled in the art and adapted to heating the material, for example a fossil energy drying tube. It will not be described in further detail here.
Il est alimenté en autres granulats et /ou agrégats d'enrobé initialement stockés dans une trémie 310 sans dispositif de préchauffage. Il chauffe les autres granulats et/ou agrégats d'enrobé à une température comprise entre 80 et 200°C. Les autres granulats et/ou agrégats d'enrobé chauffés sont extraits hors du dispositif de traitement thermique à énergie fossile 185 et acheminés vers le malaxeur 220 dans lequel ils sont malaxés avec les granulats et/ou agrégats d'enrobé chauffés dans le four 2. It is supplied with other aggregates and/or asphalt aggregates initially stored in a hopper 310 without a preheating device. It heats the other aggregates and/or asphalt aggregates to a temperature between 80 and 200°C. The other heated asphalt aggregates and/or aggregates are extracted from the fossil energy heat treatment device 185 and conveyed to the mixer 220 in which they are mixed with the aggregates and/or asphalt aggregates heated in the oven 2.
Comme cela est schématiquement représenté sur la figure 2, les gaz chauffés dans le dispositif de traitement thermique à énergie fossile 185 sont évacués par un dispositif d'évacuation des gaz de ce dispositif de traitement thermique à énergie fossile 185. Ils passent à travers un filtre à manches 320 qui retient les particules d'autres granulats et/ou agrégats d'enrobé présents. Les gaz sont ensuite évacués hors du filtre à manches 320 par une cheminée 330 munie de préférence d'un dispositif de filtration additionnel. Les particules d'autres granulats et/ou agrégats d'enrobé chauffés filtrées par le filtre à manches 320 sont acheminées vers le malaxeur 220. As is schematically represented in Figure 2, the gases heated in the fossil energy heat treatment device 185 are evacuated by a gas evacuation device of this fossil energy heat treatment device 185. They pass through a filter with sleeves 320 which retains the particles of other aggregates and/or coated aggregates present. The gases are then evacuated from the bag filter 320 via a chimney 330 preferably provided with an additional filtration device. The particles of other aggregates and/or heated asphalt aggregates filtered by the bag filter 320 are conveyed to the mixer 220.
L'enrobé à chaud produit dans le malaxeur 220 est ensuite stocké, par exemple dans une trémie 240 et/ou chargé dans des camions de transport 230 pour être emporté vers son lieu d'utilisation. The hot mix produced in the mixer 220 is then stored, for example in a hopper 240 and/or loaded into transport trucks 230 to be taken to its place of use.
Des essais de faisabilité du procédé de production d'enrobé à chaud utilisant un four à micro-ondes ont été réalisés sur un four à micro-ondes de laboratoire de type C400, d'une puissance de 6000 W et d'une fréquence de 2450 MHz. Ce four à micro-ondes comprend une cavité cylindrique rotative de diamètre 400 millimètres (mm) et de hauteur 400 mm. Cette cavité est entrainée en rotation grâce à un moteur à vitesse variable. La température des matériaux à l'intérieur du four est relevée par un pyromètre infrarouge. Feasibility tests of the hot mix production process using a microwave oven were carried out on a C400 type laboratory microwave oven, with a power of 6000 W and a frequency of 2450 MHz. This microwave oven includes a rotating cylindrical cavity diameter 400 millimeters (mm) and height 400 mm. This cavity is rotated by a variable speed motor. The temperature of the materials inside the oven is measured by an infrared pyrometer.
Un tel four à micro-ondes est par exemple décrit dans le document EP2530059. Such a microwave oven is for example described in document EP2530059.
Des échantillons de quatre matériaux ont été testés dans ce four à micro-ondes de laboratoire :Samples of four materials were tested in this laboratory microwave oven:
- le matériau A comprend des granulats calcaires et un mélange de formule type grave bitume (GB) de classe granulaire 0/14 mm avec 3% de teneur d'eau, - material A includes limestone aggregates and a mixture of grave bitumen type formula (GB) of granular class 0/14 mm with 3% water content,
- le matériau B comprend des granulats quarzite et un mélange de formule type grave bitume (GB) de classe granulaire 0/14 mm avec 4.6 % de teneur d'eau, - material B includes quartzite aggregates and a mixture of grave bitumen type formula (GB) of granular class 0/14 mm with 4.6% water content,
- le matériau C comprend des fraisats d'enrobé ou agrégats d'enrobé (AE N°l) de classe granulaire 0/12 mm et 3,9% de teneur d'eau, - material C includes asphalt millings or asphalt aggregates (AE No. 1) of granular class 0/12 mm and 3.9% water content,
- le matériau D comprend des fraisats d'enrobé ou agrégats d'enrobé (AE N°l) de classe granulaire 0/12 mm contenant un bitume 50/70 avec 0% de teneur d'eau, Les essais ont été réalisés selon le protocole expérimentale résumé dans le tableau suivant : - material D includes asphalt millings or asphalt aggregates (AE No. 1) of granular class 0/12 mm containing 50/70 bitumen with 0% water content. The tests were carried out according to the experimental protocol summarized in the following table:
[Table 1]
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[Table 1]
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Les graphes représentés sur les figures 3 à 6 montrent les courbes et paliers de montée en température mesurée en fonction du temps pour chacun des essais réalisés. Sur chacun des graphes la puissance en watt (w) est mentionnée à titre indicatif. Chaque graphe montre la période de chauffage ainsi qu'un temps de refroidissement des différents échantillons. On constate que la réponse aux micro-ondes des différents matériaux A à D est très satisfaisante. Les températures de consigne ne sont jamais dépassées. The graphs represented in Figures 3 to 6 show the curves and levels of temperature rise measured as a function of time for each of the tests carried out. On each of the graphs the power in watts (w) is mentioned for information purposes only. Each graph shows the heating period as well as a cooling time for the different samples. It can be seen that the response to microwaves of the different materials A to D is very satisfactory. The set temperatures are never exceeded.
La qualité des agrégats d'enrobé chauffés obtenus par chauffage des matériau C et D est excellente, le bitume contenu dans ces matériaux n'ayant pas été surchauffé comme dans les procédés de l'état de la technique actuels. The quality of the heated asphalt aggregates obtained by heating materials C and D is excellent, the bitumen contained in these materials having not been overheated as in the current state of the art processes.
Visuellement, les agrégats d'enrobé chauffés ont un aspect brillant, ce qui n'est pas le cas des agrégats d'enrobé chauffés selon l'état de la technique. Ces essais confirment que les granulats et/ou les agrégats d'enrobé ont été chauffés de manière satisfaisante dans le four à micro-ondes. Visually, the heated asphalt aggregates have a shiny appearance, which is not the case for the heated asphalt aggregates according to the state of the art. These tests confirm that the aggregates and/or asphalt aggregates have been heated satisfactorily in the microwave oven.
De manière générale, le filtre à manche, les dispositifs de stockage, le dispositif de préchauffage, le malaxeur, le dispositif de traitement thermique à énergie fossile et les autres éléments de l'ensemble industriel peuvent être de tout type connu de l'Homme du métier et adapté à la mise en oeuvre du procédé décrit ci-dessus. Ils ne seront pas décrits plus en détails ici. In general, the bag filter, the storage devices, the preheating device, the mixer, the fossil energy heat treatment device and the other elements of the industrial assembly can be of any type known to man. profession and adapted to the implementation of the process described above. They will not be described in more detail here.
Grâce au procédé selon l'invention, on chauffe les granulats et/ou agrégats d'enrobé au moins partiellement sans produire de dioxyde de carbone. Thanks to the process according to the invention, the aggregates and/or coated aggregates are heated at least partially without producing carbon dioxide.
Sous réserve de recourir à une énergie électrique décarbonée, l'usage de cette technologie de four permettra de réduire de façon considérable les émissions de CO2 issues du chauffage des granulats et/ou agrégats d'enrobé. En fonction du process utilisé (100% micro-ondes ou hybride), les émissions de CO2 par tonne de granulats et/ou agrégats d'enrobé séchés et chauffés seront comprises entre 4 et 12 kg par tonne en fonction de la température de chauffe. Provided that carbon-free electrical energy is used, the use of this oven technology will significantly reduce CO2 emissions from the heating of aggregates and/or asphalt aggregates. Depending on the process used (100% microwave or hybrid), CO2 emissions per tonne of dried and heated aggregates and/or asphalt aggregates will be between 4 and 12 kg per tonne depending on the heating temperature.
Selon un mode de réalisation du procédé selon l'invention, on utilise un four à micro-ondes 2 tel que représenté sur les figures 13 à 19. Ce four 2 peut être utilisé par exemple dans l'un des ensembles industriels 300 ; 400 ; décrits précédemment et représentés aux figures 1 et 2. According to one embodiment of the method according to the invention, a microwave oven 2 is used as shown in Figures 13 to 19. This oven 2 can be used for example in one of the industrial assemblies 300; 400; described previously and shown in Figures 1 and 2.
Le four peut permettre de réaliser un traitement thermique continu des matériaux introduits dans ce four. Lors d'un tel traitement continu, le matériau traité thermiquement est extrait du four sur une plage de temps de durée supérieure à 4 heures, sans interruption du débit de granulats et/ou d'agrégats d'enrobé supérieure à 1 minute dans cette plage de temps. The oven can make it possible to carry out continuous heat treatment of the materials introduced into this oven. During such continuous treatment, the heat-treated material is extracted from the oven over a time range of more than 4 hours, without interruption in the flow of aggregates and/or coated aggregates for more than 1 minute in this range. of time.
Comme représenté sur les figures 7 et 8, le four 2 comprend notamment le corps de chauffe 4 cylindrique rotatif qui est centré sur l'axe longitudinal X-X positionné de façon à former un angle 6 compris entre 0,1 et 10° par rapport à l'horizontale. As shown in Figures 7 and 8, the oven 2 notably comprises the rotating cylindrical heating body 4 which is centered on the longitudinal axis X-X positioned so as to form an angle 6 of between 0.1 and 10° relative to the 'horizontal.
Le corps de chauffe 4 est un tube réalisé par exemple en acier réfractaire et qui est ouvert à chacune de ses extrémités longitudinales. Il est muni d'une couche externe d'isolation thermique 6 enroulée autour de son diamètre extérieur. Différentes configurations de conception du corps de chauffe seront décrites ultérieurement en liaison avec les figures 11 à 13. The heating body 4 is a tube made for example of refractory steel and which is open at each of its longitudinal ends. It is provided with an external thermal insulation layer 6 wrapped around its external diameter. Different design configurations of the heating body will be described later in conjunction with Figures 11 to 13.
A chacune de ses extrémités longitudinales, le corps de chauffe 4 est muni d'un disque annulaire 7 qui s'étend depuis la couche externe d'isolation thermique 6 et qui permet de créer un volume de chauffe maîtrisé en fonction de sa hauteur. Des pales de relevage 9 positionnées à l'intérieur du corps de chauffe permettent d'assurer la vidange complète du matériau traité thermiquement en le faisant passer par-dessus le disque annulaire 7 situé en sortie du corps de chauffe 4. Au niveau de ses extrémités longitudinales, le corps de chauffe 4 comprend en outre des anneaux de roulement 8 qui sont montés autour de la couche d'isolation thermique 6 et qui reposent sur des galets rotatifs 10 de façon à pouvoir mettre en rotation le corps de chauffe 4 autour de son axe longitudinal X-X à une vitesse typiquement comprise entre 0,1 et 40 tours par minute. At each of its longitudinal ends, the heating body 4 is provided with an annular disc 7 which extends from the external thermal insulation layer 6 and which makes it possible to create a controlled heating volume as a function of its height. Lifting blades 9 positioned inside the heating body ensure complete emptying of the heat-treated material by passing it over the annular disc 7 located at the outlet of the heating body 4. At its longitudinal ends, the heating body 4 further comprises rolling rings 8 which are mounted around the thermal insulation layer 6 and which rest on rotating rollers 10 so as to be able to rotate the heating body. heats 4 around its longitudinal axis XX at a speed typically between 0.1 and 40 revolutions per minute.
Bien entendu, d'autres mécanismes de mise en rotation du corps de chauffe pourraient être envisagés (moteur à engrenage, crémaillère, etc.). Of course, other mechanisms for rotating the heating body could be considered (gear motor, rack, etc.).
Les galets rotatifs 10 sont montés sur une plateforme 12 réglable en inclinaison par rapport à l'horizontale de l'angle 6 compris entre 0,1 et 10° de façon à réguler la vitesse d'avance de granulats et/ou agrégats d'enrobé introduits dans le corps de chauffe 4. The rotating rollers 10 are mounted on a platform 12 adjustable in inclination relative to the horizontal of the angle 6 between 0.1 and 10° so as to regulate the speed of advance of aggregates and/or coated aggregates introduced into the heating body 4.
Le corps de chauffe peut également comprendre des pales de brassage afin de favoriser et de contrôler l'avance des granulats et/ou agrégats d'enrobé dans le corps de chauffe et d'améliorer l'homogénéisation de la température des granulats et/ou agrégats d'enrobé contenue dans le corps de chauffe. La disposition et la géométrie de ces pales de brassage peuvent être très variables et dépendent du matériau (poudre, granulat, siccité à l'entrée, etc.). Par exemple, les pales de brassage peuvent être disposées en tronçons dans le sens de l'axe longitudinal du four ou être inclinées par rapport à cet axe. Les longueurs peuvent être identiques pour toutes les pales ou variables. Le profil des pales peut être triangulaire, droit, incliné ou courbé par exemple. The heating body may also include stirring blades in order to promote and control the advance of the aggregates and/or coated aggregates in the heating body and to improve the homogenization of the temperature of the aggregates and/or aggregates. of coating contained in the heating body. The arrangement and geometry of these stirring blades can be very variable and depend on the material (powder, aggregate, dryness at the inlet, etc.). For example, the stirring blades can be arranged in sections in the direction of the longitudinal axis of the oven or be inclined relative to this axis. Lengths can be the same for all blades or variable. The profile of the blades can be triangular, straight, inclined or curved for example.
Ainsi, selon le procédé de l'invention, on contrôle la vitesse d'avance des granulats et/ou agrégats d'enrobé dans le corps de chauffe. On assure également une homogénéité de température dans les granulats et/ou agrégats d'enrobé contenue dans le corps de chauffe. Thus, according to the method of the invention, the speed of advance of the aggregates and/or coated aggregates in the heating body is controlled. We also ensure temperature homogeneity in the aggregates and/or coated aggregates contained in the heating body.
Le four 2 comprend également deux capots (ou flasques) fixes 14 qui sont montés sur chaque extrémité longitudinale du corps de chauffe avec interposition de joints annulaires de piégeage d'ondes 16. Ces capots 14 sont par exemple réalisés en acier réfractaire. The oven 2 also includes two fixed covers (or flanges) 14 which are mounted on each longitudinal end of the heating body with the interposition of annular wave trapping joints 16. These covers 14 are for example made of refractory steel.
Plus précisément, chaque capot 14 se compose d'un disque 14a venant obturer l'une des extrémités longitudinales du corps de chauffe et une collerette annulaire 14b venant recouvrir partiellement la couche d'isolation thermique 6 du corps de chauffe. More precisely, each cover 14 consists of a disc 14a which closes one of the longitudinal ends of the heating body and an annular collar 14b which partially covers the thermal insulation layer 6 of the heating body.
Les joints de piégeage d'ondes 16 sont positionnés entre la collerette 14b de chaque capot 14 et la couche d'isolation thermique 6 du corps de chauffe. Ils permettent d'assurer une étanchéité aux micro-ondes entre les capots fixes et le corps de chauffe rotatif malgré les contraintes et dilatations thermiques. Comme représenté sur la figure 9, chaque joint de piégeage d'ondes 16 comprend au moins une paire de disques 18 centrés sur l'axe longitudinal X-X du corps de chauffe et fixés sur la collerette 14b du capot en s'étendant radialement vers la couche d'isolation thermique 6 du corps de chauffe.The wave trapping joints 16 are positioned between the flange 14b of each cover 14 and the thermal insulation layer 6 of the heating body. They ensure microwave tightness between the fixed covers and the rotating heating body despite thermal constraints and expansions. As shown in Figure 9, each wave trapping joint 16 comprises at least one pair of discs 18 centered on the longitudinal axis XX of the heating body and fixed on the flange 14b of the cover extending radially towards the layer thermal insulation 6 of the heating body.
Les disques 18 sont réalisés en matériau conducteur électriquement et résistants thermiquement aux hautes températures (de l'ordre de 1000°C). Par exemple, ils peuvent être réalisés en acier réfractaire. The discs 18 are made of electrically conductive material and thermally resistant to high temperatures (of the order of 1000°C). For example, they can be made of refractory steel.
Par ailleurs, les disques 18 d'une même paire sont espacés longitudinalement l'un de l'autre de façon à former une rainure annulaire 20 ayant une profondeur p correspondant au quart de la longueur d'onde des micro-ondes émises par le guide d'ondes à un multiple de la longueur d'ondes près (c'est-à-dire : p = X/4 + k À avec X pour la longueur d'ondes et k un nombre entier). Furthermore, the discs 18 of the same pair are spaced longitudinally from each other so as to form an annular groove 20 having a depth p corresponding to a quarter of the wavelength of the microwaves emitted by the guide of waves to a multiple of the wavelength (that is to say: p = X/4 + k À with X for the wavelength and k an integer).
De préférence, chaque joint de piégeage d'ondes 16 comprend plusieurs paires de disques 18 (au nombre de cinq paires sur l'exemple de la figure 9) qui sont espacées longitudinalement les unes des autres d'une distance d correspondant au quart de la longueur d'onde des micro-ondes émises par le guide d'ondes à un multiple de la longueur d'ondes près (c'est-à-dire : d = X/4 + n À avec X pour la longueur d'ondes et n un nombre entier). Preferably, each wave trapping joint 16 comprises several pairs of disks 18 (five pairs in number in the example of Figure 9) which are spaced longitudinally from each other by a distance d corresponding to a quarter of the wavelength of the microwaves emitted by the waveguide to a multiple of the wavelength (that is to say: d = X/4 + n À with X for the wavelength and n an integer).
Cette géométrie particulière des joints de piégeage d'ondes 16 permet d'annuler en grande partie toute onde qui passerait entre la collerette 14b du capot 14 et la couche d'isolation thermique 6 du corps de chauffe. En effet, une partie de l'onde incidente passe directement le long de la couche d'isolation thermique (selon une direction longitudinale) et une autre partie s'introduit dans l'une des paires de disques 18. La longueur parcourue (selon une direction radiale) par cette partie d'onde dans la rainure 20 est telle qu'un aller-retour de l'onde permet d'obtenir un déphasage de X/2 par rapport à l'onde incidente, ce qui a pour effet d'annuler cette onde incidente. Le cumul de plusieurs paires de disques permet d'obtenir une fuite nulle. This particular geometry of the wave trapping joints 16 makes it possible to largely cancel any wave which would pass between the flange 14b of the cover 14 and the thermal insulation layer 6 of the heating body. Indeed, part of the incident wave passes directly along the thermal insulation layer (in a longitudinal direction) and another part enters one of the pairs of discs 18. The length traveled (in a longitudinal direction) radial direction) by this wave part in the groove 20 is such that a round trip of the wave makes it possible to obtain a phase shift of X/2 relative to the incident wave, which has the effect of cancel this incident wave. The accumulation of several pairs of disks makes it possible to obtain zero leakage.
De plus, l'espacement longitudinal d entre les paires de disques 18 représente un second type de piégeage d'ondes (dans le sens longitudinal). En effet, une partie de l'onde incidente s'échappant sous la première paire de disques rencontrée est reflétée par le disque de la paire suivante sur son trajet et revient vers la première paire de disques avec un déphasage de X/2. In addition, the longitudinal spacing d between the pairs of disks 18 represents a second type of wave trapping (in the longitudinal direction). Indeed, part of the incident wave escaping under the first pair of disks encountered is reflected by the disk of the next pair on its path and returns to the first pair of disks with a phase shift of X/2.
Comme représenté sur les figures 7 et 8, le four 2 comprend le guide d'ondes à fentes 22 qui est monté à l'intérieur du corps de chauffe 4 en s'étendant longitudinalement entre chaque extrémité de celui-ci. As shown in Figures 7 and 8, the oven 2 comprises the slotted waveguide 22 which is mounted inside the heating body 4 extending longitudinally between each end thereof.
Le guide d'ondes 22 est raccordé à une extrémité à un générateur de micro-ondes 24a, 24b (ou à plusieurs générateurs de micro-ondes) et traverse longitudinalement le corps de chauffe entre ses deux extrémités longitudinales. Il est conçu pour distribuer de façon régulée les micro-ondes tout le long du corps de chauffe directement sur les granulats et/ou agrégats d'enrobé 26 à traiter. The waveguide 22 is connected at one end to a microwave generator 24a, 24b (or to several microwave generators) and passes longitudinally through the heating body between its two longitudinal ends. It is designed to distribute microwaves in a regulated manner all along the heating body directly onto the aggregates and/or coated aggregates 26 to be treated.
Typiquement, le générateur de micro-ondes 24a, 24b comprend un magnétron ayant une puissance unitaire pouvant varier entre lkW et 10MW, couplé à un générateur de fréquences pouvant varier de 200MHz à 4000MHz. Le guide d'ondes 22 peut être réalisé en un tronçon unique ou en plusieurs tronçons reliés l'un à l'autre, chaque tronçon étant raccordé à une extrémité à un générateur de micro-ondes. Ainsi, dans l'exemple de réalisation de la figure 7, le guide d'ondes 22 comprend deux tronçons 22a, 22b qui sont reliés l'un à l'autre et raccordés chacun à l'un des deux générateurs de micro-ondes 24a, 24b. Typically, the microwave generator 24a, 24b comprises a magnetron having a unit power which can vary between 1kW and 10MW, coupled to a frequency generator which can vary from 200MHz to 4000MHz. The waveguide 22 can be made in a single section or in several sections connected to each other, each section being connected at one end to a microwave generator. Thus, in the exemplary embodiment of Figure 7, the waveguide 22 comprises two sections 22a, 22b which are connected to each other and each connected to one of the two microwave generators 24a , 24b.
De même, il est possible de prévoir une pluralité de guides d'ondes qui sont montés à l'intérieur du corps de chauffe et qui s'étendent parallèlement les uns aux autres en chaque extrémité du corps de chauffe, chacun de ces guides d'ondes pouvant être réalisé en une ou plusieurs tronçons. Likewise, it is possible to provide a plurality of wave guides which are mounted inside the heating body and which extend parallel to each other at each end of the heating body, each of these guides waves that can be produced in one or more sections.
Par ailleurs, le guide d'ondes 22 est de préférence enveloppé d'un isolant thermique 28 qui est transparent aux micro-ondes générées par le générateur d'ondes. Par exemple, cet isolant thermique est constitué de fibres de silice et d'alumine ou de quartz. Furthermore, the waveguide 22 is preferably enveloped in a thermal insulator 28 which is transparent to the microwaves generated by the wave generator. For example, this thermal insulator is made of silica and alumina or quartz fibers.
Le guide d'ondes 22 peut également être isolé des poussières par des fenêtres de protection 30 (voir la figure 8) qui sont transparentes aux micro-ondes générées par le générateur d'ondes et résistantes aux hautes-températures. Ces fenêtres de protection sont par exemple réalisées en quartz ou en céramique et présentent une épaisseur comprise entre 5 et 20mm. Elles peuvent être fixées sur le guide d'ondes par l'intermédiaire de pattes ou tout autre système de fixation. The waveguide 22 can also be isolated from dust by protective windows 30 (see Figure 8) which are transparent to microwaves generated by the wave generator and resistant to high temperatures. These protective windows are for example made of quartz or ceramic and have a thickness of between 5 and 20mm. They can be fixed to the waveguide using tabs or any other fixing system.
Alternativement, ou de façon complémentaire aux fenêtres de protection, le guide d'ondes peut être mis en légère surpression (par rapport à l'intérieur du corps de chauffe) par injection d'air à l'une de ses extrémités longitudinales de façon à limiter les entrées de poussière. Alternatively, or in addition to the protective windows, the waveguide can be placed under slight overpressure (relative to the interior of the heating body) by injecting air into one of its longitudinal ends so as to limit dust entry.
Alternativement encore, il peut être prévu un système de nettoyage des poussières comprenant un cylindre perforé placé sur une face supérieure du guide d'ondes. Les phases de nettoyage sont assurées par injection d'air pulsé. Alternatively, a dust cleaning system may be provided comprising a perforated cylinder placed on an upper face of the waveguide. The cleaning phases are carried out by injection of pulsed air.
De plus, comme représenté sur la figure 10, chaque guide d'ondes 22 comprend une pluralité de fentes 32 qui sont positionnées en regard des granulats et/ou agrégats d'enrobé 26 introduits dans le corps de chauffe. Furthermore, as shown in Figure 10, each waveguide 22 comprises a plurality of slots 32 which are positioned opposite the aggregates and/or coated aggregates 26 introduced into the heating body.
Dans l'exemple de réalisation de la figure 10, les fentes 32 du guide d'ondes ont une forme sensiblement de rectangle dont la longueur est alignée avec l'axe longitudinal A du guide d'ondes. De plus, les fentes 32 de cet exemple de réalisation sont disposées de part et d'autre de l'axe longitudinal A du guide d'ondes. In the exemplary embodiment of Figure 10, the slots 32 of the waveguide have a substantially rectangular shape whose length is aligned with the longitudinal axis A of the waveguide. In addition, the slots 32 of this exemplary embodiment are arranged on either side of the longitudinal axis A of the waveguide.
De manière générale, la disposition et la géométrie des fentes 32 du guide d'ondes sont conçues d'une part pour être compatibles avec la fréquence de micro-ondes utilisées, et d'autre part pour que la chauffe des granulats et/ou agrégats d'enrobé soit réalisée de façon optimale avec une ou plusieurs zones spécifiques de chauffe en fonction du profil de température souhaité. Generally speaking, the arrangement and geometry of the slots 32 of the waveguide are designed on the one hand to be compatible with the frequency of microwaves used, and on the other hand so that the heating of the granulates and/or aggregates coating is carried out optimally with one or more specific heating zones depending on the desired temperature profile.
Par exemple, il est possible de prévoir une zone amont de montée en température et une zone aval de maintien à une température cible. Dans cet exemple, dans la zone amont de montée en température (voir la figure 10), les fentes 32 du guide d'ondes sont par exemple espacées, d'une part longitudinalement les unes des autres d'une distance e correspondant à la moitié de la longueur d'onde des micro-ondes émises par le guide d'ondes à un multiple de la longueur d'ondes près (c'est-à-dire : e = X/2 + m À avec X pour la longueur d'ondes et m un nombre entier), et d'autre part transversalement de l'axe longitudinal A du guide d'ondes d'une distance h. For example, it is possible to provide an upstream temperature rise zone and a downstream zone to maintain a target temperature. In this example, in the upstream temperature rise zone (see Figure 10), the slots 32 of the waveguide are for example spaced, on the one hand longitudinally from each other by a distance e corresponding to half of the wavelength of the microwaves emitted by the waveguide to a multiple of the wavelength (that is to say: e = X/2 + m À with X for the length d 'waves and m an integer), and on the other hand transversely of the longitudinal axis A of the waveguide by a distance h.
Toujours dans cet exemple à deux zones spécifiques de chauffe, les fentes du guide d'ondes correspondant à la zone aval de maintien en température (non représentée sur les figures) sont espacées longitudinalement les unes des autres d'une distance différente de la distance e, et/ou transversalement de l'axe longitudinal A du guide d'ondes d'une distance différente de la distance h.Still in this example with two specific heating zones, the slots of the waveguide corresponding to the downstream temperature maintenance zone (not shown in the figures) are spaced longitudinally from each other by a distance different from the distance e , and/or transversely of the longitudinal axis A of the waveguide by a distance different from the distance h.
Par ailleurs, la fente 32a qui est la plus en aval du guide d'ondes est située à une distance f de l'extrémité aval F du guide d'ondes qui est égale au quart de la longueur d'onde des micro-ondes émises par le guide d'ondes à un multiple de la longueur d'ondes près (c'est-à-dire : f = X/4 + p À avec X pour la longueur d'ondes et p un nombre entier). Furthermore, the slot 32a which is the most downstream of the waveguide is located at a distance f from the downstream end F of the waveguide which is equal to a quarter of the wavelength of the microwaves emitted by the waveguide to a multiple of the wavelength (that is to say: f = X/4 + p À with X for the wavelength and p an integer).
De manière similaire, la fente 32b qui est la plus en amont du guide d'ondes est située à une distance g de l'extrémité amont F' du guide d'ondes qui est égale à la moitié de la longueur d'onde des micro-ondes émises par le guide d'ondes à un multiple de la longueur d'ondes près (c'est-à-dire : g = X/2 + q X avec X pour la longueur d'ondes et q un nombre entier). Similarly, the slot 32b which is most upstream of the waveguide is located at a distance g from the upstream end F' of the waveguide which is equal to half the wavelength of the microphones. -waves emitted by the waveguide to a multiple of the wavelength (i.e.: g = X/2 + q X with X for the wavelength and q an integer) .
Le four 2 utilisé dans le procédé selon l'invention comprend également le système d'alimentation 34 en granulats et/ou agrégats d'enrobé qui traverse le capot amont 14 et qui débouche dans le corps de chauffe 4 à la première extrémité longitudinale (ou extrémité amont) de celui-ci. The oven 2 used in the process according to the invention also comprises the supply system 34 of aggregates and/or coated aggregates which passes through the upstream cover 14 and which opens into the heating body 4 at the first longitudinal end (or upstream end) of it.
Alternativement, l'alimentation peut être réalisée par gravité au moyen de tubes dont le diamètre et la longueur sont déterminés pour ne pas présenter de fuites d'ondes. Pour des produits sous forme de poudres, on choisira un système d'alimentation par une vanne de type vanne écluse métallique permettant de réguler le débit, d'éviter les fuites micro-ondes et d'éviter la mise à l'air du corps de chauffe. Alternatively, the supply can be carried out by gravity using tubes whose diameter and length are determined so as not to present wave leaks. For products in the form of powders, we will choose a supply system using a metal sluice valve type valve making it possible to regulate the flow rate, avoid microwave leaks and prevent the body from being exposed to air. heated.
Pour des produits granulaires de granulométrie plus importante, on choisira de préférence d'alimenter le four par saccades via un sas d'entrée pouvant être réalisé par deux vannes guillotines consécutives. Ce sas d'entrée permet de garantir une étanchéité aux ondes et à l'air. For granular products of larger particle size, we will preferably choose to feed the oven in jerks via an inlet airlock which can be created by two consecutive guillotine valves. This entrance airlock guarantees airtightness against waves and air.
De même, le four comprend le système d'évacuation 36 des granulats et/ou agrégats d'enrobé chauffés qui traverse le capot aval 14 et qui s'ouvre dans le corps de chauffe 4 à une deuxième extrémité longitudinale (ou extrémité aval) de celui-ci opposée à la première extrémité longitudinale. Ce système d'évacuation 36 peut être couplé à une vanne de régulation de débit 38 et à une sonde 40 de mesure de la température à l'intérieur du corps de chauffe. Likewise, the oven comprises the evacuation system 36 of the heated aggregates and/or asphalt aggregates which passes through the downstream cover 14 and which opens into the heating body 4 at a second longitudinal end (or downstream end) of the latter opposite the first longitudinal end. This evacuation system 36 can be coupled to a flow control valve 38 and to a probe 40 for measuring the temperature inside the heating body.
Le four 2 comprend encore le dispositif d'évacuation des gaz 42 qui comprend ici un tube d'évacuation de fumées. Ce tube peut également être utilisé pour l'injection de gaz à l'intérieur du corps de chauffe. The oven 2 also includes the gas evacuation device 42 which here includes a smoke evacuation tube. This tube can also be used for the injection of gas inside the heating body.
En liaison avec les figures 11 à 13, on décrira maintenant différentes configurations possibles pour la réalisation du corps de chauffe du four. In conjunction with Figures 11 to 13, we will now describe different possible configurations for producing the heating body of the oven.
Dans le mode de réalisation de la figure 11, le corps de chauffe 4-1 comprend notamment un tube interne 44 qui est composé d'une pluralité de plaques angulaires 46 réalisées en acier réfractaire et réparties angulairement autour de l'axe longitudinal X-X du corps de chauffe. In the embodiment of Figure 11, the heating body 4-1 comprises in particular an internal tube 44 which is composed of a plurality of angular plates 46 made of refractory steel and distributed angularly around the longitudinal axis X-X of the body heating.
Les plaques 46 se chevauchent deux à deux dans le sens circonférentiel, chaque plaque étant apte à glisser tangentiellement sur les deux plaques qui lui sont directement adjacentes afin de permettre au tube interne 44 de pouvoir absorber les dilatations thermiques. The plates 46 overlap two by two in the circumferential direction, each plate being able to slide tangentially on the two plates which are directly adjacent to it in order to allow the internal tube 44 to be able to absorb thermal expansions.
Le corps de chauffe 4-1 comprend également un tube externe 48 qui est disposé autour du tube interne 44 en lui étant coaxial. Des goujons 50 s'étendant selon des directions radiales permettent de relier le tube externe 48 aux plaques du tube interne 44. The heating body 4-1 also comprises an external tube 48 which is arranged around the internal tube 44 while being coaxial with it. Studs 50 extending in radial directions make it possible to connect the outer tube 48 to the plates of the inner tube 44.
Enfin, un isolant thermique 52 est positionné dans l'espace annulaire formé entre le tube interne 44 et le tube externe 48. Finally, a thermal insulator 52 is positioned in the annular space formed between the internal tube 44 and the external tube 48.
Dans le mode de réalisation de la figure 12, le corps de chauffe 4-2 comprend un tube interne 54 qui est réalisé en acier réfractaire et qui est monobloc, ainsi qu'un tube externe 48 qui est disposé autour du tube interne en lui étant coaxial. De plus, une pluralité de lamelles ressorts 56 (ou bracons) s'étendant selon des directions tangentielles au tube interne viennent relier le tube externe 48 au tube interne 54. In the embodiment of Figure 12, the heating body 4-2 comprises an internal tube 54 which is made of refractory steel and which is in one piece, as well as an external tube 48 which is arranged around the internal tube being coaxial. In addition, a plurality of leaf springs 56 (or struts) extending in directions tangential to the internal tube connect the external tube 48 to the internal tube 54.
Enfin, comme pour le précédent mode de réalisation, un isolant thermique 52 est positionné dans l'espace annulaire formé entre le tube interne 54 et le tube externe 48. Dans le mode de réalisation de la figure 13, le corps de chauffe 4-3 comprend un tube interne 58 qui est réalisé en acier réfractaire, monobloc et fendu longitudinalement pour lui permettre de se dilater dans le sens circonférentiel. A cet effet, le tube interne 58 présente une discontinuité 60, les deux extrémités angulaires du tube interne délimitant cette discontinuité étant reliées l'une à l'autre par une plaque 62 vissée sur le tube interne. Le corps de chauffe 4-3 comprend également un tube externe 48 qui est disposé autour du tube interne 58 en lui étant coaxial, et un isolant thermique 52 positionné dans l'espace annulaire formé entre le tube interne et le tube externe. Finally, as for the previous embodiment, a thermal insulator 52 is positioned in the annular space formed between the internal tube 54 and the external tube 48. In the embodiment of Figure 13, the heating body 4-3 comprises an internal tube 58 which is made of refractory steel, one-piece and split longitudinally to allow it to expand in the circumferential direction. For this purpose, the internal tube 58 has a discontinuity 60, the two angular ends of the internal tube delimiting this discontinuity being connected to each other by a plate 62 screwed onto the internal tube. The heating body 4-3 also comprises an external tube 48 which is arranged around the internal tube 58 while being coaxial with it, and a thermal insulator 52 positioned in the annular space formed between the internal tube and the external tube.
Par ailleurs, de façon connue, le four rotatif comprend également des dispositifs (non représentés sur les figures) pour l'étanchéité aux gaz et pour l'isolation thermique entre le corps de chauffe et les capots fixes. Typiquement, ces dispositifs peuvent être des joints de tissu thermique. Furthermore, in known manner, the rotary oven also includes devices (not shown in the figures) for gas tightness and for thermal insulation between the heating body and the fixed covers. Typically, these devices may be thermal fabric seals.
La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés sur les différentes figures. The present invention is not limited to the embodiments described and represented in the various figures.

Claims

Revendications Procédé de production industrielle d'un enrobé à chaud utilisant un four (2) à micro-ondes muni d'un corps de chauffe (4) , d'au moins un générateur de micro-ondes (24a, 24b) et d'au moins un guide d'ondes (22) s'étendant suivant une direction longitudinale à l'intérieur du corps de chauffe (4), le procédé comportant les étapes suivantes : a) on introduit des granulats et/ou des agrégats d'enrobé à l'intérieur du corps de chauffe (4), b) on expose les granulats et/ou les agrégats d'enrobé introduits dans le corps de chauffe (4) aux micro-ondes émises par le générateur de micro-ondes (24a, 24b) et acheminées dans le corps de chauffe (4) par le guide d'ondes (22), de manière à produire des granulats et/ou des agrégats d'enrobé chauffés, le guide d'ondes distribuant les micro-ondes directement sur les granulats et/ou les agrégats d'enrobé, c) on extrait du corps de chauffe (4) les granulats et/ou les agrégats d'enrobé chauffés, d) on utilise les granulats et/ou les agrégats d'enrobé chauffés pour produire l'enrobé à chaud, dans lequel on met en oeuvre ledit au moins un guides d'onde (22) qui comprend une pluralité de fentes (32) et on positionne les fentes en regard des granulats et/ou agrégats d'enrobé. Procédé selon la revendication 1, selon lequel, le corps de chauffe (4) du four à micro-ondes (2) s'étendant selon un axe longitudinal (X-X) entre deux extrémités longitudinales opposées,Claims Process for the industrial production of a hot mix using a microwave oven (2) provided with a heating body (4), at least one microwave generator (24a, 24b) and at least one waveguide (22) extending in a longitudinal direction inside the heating body (4), the method comprising the following steps: a) aggregates and/or coated aggregates are introduced inside the heating body (4), b) the aggregates and/or coated aggregates introduced into the heating body (4) are exposed to the microwaves emitted by the microwave generator (24a, 24b) and conveyed into the heating body (4) by the waveguide (22), so as to produce heated aggregates and/or coated aggregates, the waveguide distributing the microwaves directly onto the aggregates and/or the coated aggregates, c) the heated aggregates and/or the coated aggregates are extracted from the heating body (4), d) the heated aggregates and/or the coated aggregates are used to produce the hot mix, in which said at least one waveguide (22) is used which comprises a plurality of slots (32) and the slots are positioned facing the aggregates and/or mix aggregates. Method according to claim 1, according to which, the heating body (4) of the microwave oven (2) extending along a longitudinal axis (X-X) between two opposite longitudinal ends,
- les granulats et/ou les agrégats d'enrobé sont introduits, à l'étape a), à une première des deux extrémités longitudinales du corps de chauffe (4), - the aggregates and/or the coated aggregates are introduced, in step a), at a first of the two longitudinal ends of the heating body (4),
- à l'étape b) on fait avancer les granulats et/ou les agrégats d'enrobé contenus dans le corps de chauffe selon une direction parallèle à l'axe longitudinal (X-X) du corps de chauffe (4), de la première extrémité longitudinale vers une deuxième extrémité longitudinale, - in step b) the aggregates and/or coated aggregates contained in the heating body are advanced in a direction parallel to the longitudinal axis (X-X) of the heating body (4), from the first end longitudinal towards a second longitudinal end,
- les granulats et/ou les agrégats d'enrobé chauffés sont extraits, à l'étape c), à la deuxième extrémité longitudinale du corps de chauffe. Procédé selon la revendication 2, selon lequel la production des granulats et/ou ses agrégats d'enrobé est réalisée en continu. Procédé selon l'une des revendications 2 et 3, selon lequel - the heated aggregates and/or asphalt aggregates are extracted, in step c), at the second longitudinal end of the heating body. Method according to claim 2, according to which the production of aggregates and/or its coated aggregates is carried out continuously. Method according to one of claims 2 and 3, according to which
- ledit guide d'onde à fentes (32) étant monté à l'intérieur du corps de chauffe (4) et s'étendant selon une direction longitudinale parallèle à l'axe longitudinal (X-X) du corps de chauffe (4) et raccordé à l'une de ces extrémités audit générateur de micro-ondes, - said slotted waveguide (32) being mounted inside the heating body (4) and extending in a longitudinal direction parallel to the longitudinal axis (X-X) of the heating body (4) and connected at one of these ends said microwave generator,
- à l'étape a), les granulats et/ou les agrégats d'enrobé sont introduits dans le corps de chauffe (4) par un système d'alimentation (34) débouchant dans le corps de chauffe (4) à la première desdites deux extrémités longitudinales de celui-ci, - in step a), the aggregates and/or the coated aggregates are introduced into the heating body (4) by a supply system (34) opening into the heating body (4) at the first of said two longitudinal ends thereof,
- à l'étape c), on extrait les granulats et/ou les agrégats d'enrobé chauffés par un système d'évacuation (36) s'ouvrant dans le corps de chauffe (4) à la deuxième extrémité longitudinale de celui-ci. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, selon lequel : - in step c), the aggregates and/or coated aggregates heated by an evacuation system (36) opening into the heating body (4) at the second longitudinal end thereof are extracted . Method according to one of claims 1 to 4, according to which:
- on piège les micro-ondes à l'intérieur du four (2) grâce à deux capots (14) fixes, chaque capot (14) étant monté sur l'une des extrémités longitudinales du corps de chauffe (4) avec interposition de joints annulaires de piégeage d'ondes (16). Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, selon lequel, le corps de chauffe (4) du four (2) étant cylindrique et rotatif, au cours de l'étape b), on met en rotation ledit corps de chauffe (4) autour de son axe longitudinal (X-X), et on incline l'axe longitudinal (X-X) du corps de chauffe (4) par rapport à l'horizontale de façon à réguler la vitesse d'avance des granulats et/ou des agrégats d'enrobé dans le corps de chauffe (4). Procédé selon la revendication 6, selon lequel le corps de chauffe (4) est muni intérieurement de pales de brassage qui s'étendent de manière inclinée par rapport à l'axe longitudinal du corps de chauffe et sont solidaires en rotation avec celui-ci, et à l'étape b), on met en rotation les pales de brassage avec le corps de chauffe (4) tout en inclinant l'axe longitudinal de celui-ci pour faire avancer les granulats et/ou agrégats d'enrobé contenus dans le corps de chauffe (4). Procédé selon l'une de revendications 1 à 5, selon lequel le corps de chauffe loge un convoyeur à bande, et au cours de l'étape b), on actionne le convoyeur à bande pour faire avancer les granulats et/ou les agrégats d'enrobé contenus dans le corps de chauffe. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, selon lequel, à l'étape b), on évacue les gaz libérés lors du chauffage des granulats et/ou des agrégats d'enrobé par un dispositif d'évacuation (42) assurant une mise en dépression du corps de chauffe (4) du four (2) et/ou on injecte des gaz à l'intérieur du corps de chauffe (4). Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, selon lequel, - the microwaves are trapped inside the oven (2) using two fixed covers (14), each cover (14) being mounted on one of the longitudinal ends of the heating body (4) with the interposition of joints annular wave trapping rings (16). Method according to one of claims 1 to 5, according to which, the heating body (4) of the oven (2) being cylindrical and rotary, during step b), said heating body (4) is rotated ) around its longitudinal axis (X-X), and the longitudinal axis (X-X) of the heating body (4) is inclined relative to the horizontal so as to regulate the speed of advance of the aggregates and/or aggregates d 'coated in the heating body (4). Method according to claim 6, according to which the heating body (4) is provided internally with stirring blades which extend in an inclined manner relative to the longitudinal axis of the heating body and are integral in rotation with it, and in step b), the stirring blades are rotated with the heating body (4) while tilting the longitudinal axis of the latter to advance the aggregates and/or coated aggregates contained in the heating body (4). Method according to one of claims 1 to 5, according to which the heating body houses a belt conveyor, and during step b), the belt conveyor is actuated to advance the aggregates and/or aggregates d coated contained in the heating body. Method according to one of claims 1 to 8, according to which, in step b), the gases released during the heating of the aggregates and/or coated aggregates are evacuated by an evacuation device (42) ensuring depression of the heating body (4) of the oven (2) and/or gases are injected inside the heating body (4). Method according to one of claims 1 to 9, according to which,
- le four (2) comportant deux générateurs de micro-ondes (24a, 24b) et deux guides d'ondes (22a, 22b) à fentes correspondants et - the oven (2) comprising two microwave generators (24a, 24b) and two waveguides (22a, 22b) with corresponding slots and
- le corps de chauffe (4) du four (2) comportant une première partie dans laquelle s'étend un premier (22a) desdits deux guides d'ondes à fentes associé à un premier (24a) desdits deux générateurs de micro-ondes et une deuxième partie dans laquelle s'étend le deuxième (22b) desdits deux guides d'ondes à fentes associé au deuxième générateur de micro-ondes (24b), à l'étape b), les granulats et/ou les agrégats d'enrobé traversent successivement la première partie puis la deuxième partie du corps de chauffe (4), lesdites première et deuxième parties du corps de chauffe (4) présentant des profils de température différents. Procédé selon la revendication 10, selon lequel le premier générateur de micro-ondes (24a) et le premier guide d'ondes (22a) à fentes étant configurés de manière à produire une augmentation progressive de la température le long de la première partie du corps de chauffe (4) et le deuxième générateur de micro-ondes (24b) et le deuxième guide d'ondes (22b) à fentes étant configurés de manière à maintenir une température cible constante le long de la deuxième partie du corps de chauffe (4), à l'étape b) les granulats et/ou les agrégats d'enrobé sont soumis à l'augmentation progressive de la température le long de la première partie du corps de chauffe (4) et maintenus à la température cible le long de la deuxième partie du corps de chauffe (4). Procédé selon l'une des revendications 1 à 11, selon lequel à l'étape a), les granulats et/ou les agrégats d'enrobé introduits dans le corps de chauffe (4) comprennent au moins l'un des composants suivants : des granulats calcaires, dioritiques, granitiques, basaltiques ou quartzitiques, des fraisats d'enrobé. Procédé selon l'une des revendications 1 à 12, selon lequel, à l'étape b), on chauffe les granulats et/ou les agrégats d'enrobé à une température comprises entre 80 et 200 degrés Celsius pour sécher et chauffer au moins une partie des granulats et/ou agrégats d'enrobé Procédé selon l'une des revendications 1 à 13, selon lequel, avant leur introduction dans le corps de chauffe (4) du four (2), les granulats et/ou les agrégats d'enrobé sont préchauffés dans un dispositif de préchauffage (110). Procédé selon la revendication 14, selon lequel les gaz libérés lors du chauffage des granulats et/ou des agrégats d'enrobé dans le four (2) sont recirculés vers le dispositif de préchauffage (110). Procédé selon l'une des revendications 1 à 15, selon lequel, après l'étape c), les granulats et/ou les agrégats d'enrobé chauffés sont stockés dans une ou plusieurs trémies (210) puis acheminés vers un malaxeur (220). Procédé selon la revendication 16, selon lequel les granulats et/ou les agrégats d'enrobé chauffés sont malaxés avec un liant hydrocarboné. Procédé selon l'une des revendications 1 à 17, selon lequel les granulats et/ou les agrégats d'enrobé chauffés par le four (2) à micro-ondes sont malaxés avec d'autres granulats et/ou agrégats d'enrobé chauffés par un dispositif de traitement thermique à énergie fossile (185). Procédé selon l'une des revendications précédentes, selon lequel on chauffe les granulats et/ou les agrégats d'enrobé sans produire de dioxyde de carbone. - the heating body (4) of the oven (2) comprising a first part in which extends a first (22a) of said two slotted waveguides associated with a first (24a) of said two microwave generators and a second part in which extends the second (22b) of said two slotted waveguides associated with the second microwave generator (24b), in step b), the aggregates and/or the coated aggregates successively cross the first part then the second part of the heating body (4), said first and second parts of the heating body (4) having different temperature profiles. A method according to claim 10, wherein the first microwave generator (24a) and the first slotted waveguide (22a) are configured to produce a gradual increase in temperature along the first portion of the body heater (4) and the second microwave generator (24b) and the second slotted waveguide (22b) being configured so as to maintain a constant target temperature along the second part of the heating body (4 ), in step b) the aggregates and/or the coated aggregates are subjected to the progressive increase in temperature along the first part of the heating body (4) and maintained at the target temperature along the second part of the heating body (4). Method according to one of claims 1 to 11, according to which in step a), the aggregates and/or the coated aggregates introduced into the heating body (4) comprise at least one of the following components: limestone, dioritic, granitic, basaltic or quartzite aggregates, asphalt millings. Method according to one of claims 1 to 12, according to which, in step b), the aggregates and/or the coated aggregates are heated to a temperature between 80 and 200 degrees Celsius to dry and heat at least one part of the aggregates and/or asphalt aggregates Method according to one of claims 1 to 13, according to which, before their introduction into the heating body (4) of the oven (2), the aggregates and/or aggregates of coated are preheated in a preheating device (110). Method according to claim 14, according to which the gases released during the heating of the aggregates and/or asphalt aggregates in the oven (2) are recirculated towards the preheating device (110). Method according to one of claims 1 to 15, according to which, after step c), the heated aggregates and/or asphalt aggregates are stored in one or more hoppers (210) then transported to a mixer (220) . Method according to claim 16, according to which the heated asphalt aggregates and/or aggregates are mixed with a hydrocarbon binder. Method according to one of claims 1 to 17, according to which the aggregates and/or asphalt aggregates heated by the microwave oven (2) are mixed with other aggregates and/or asphalt aggregates heated by a fossil fuel heat treatment device (185). Method according to one of the preceding claims, according to which the aggregates and/or the coated aggregates are heated without producing carbon dioxide.
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US4276093A (en) 1977-09-02 1981-06-30 Otto Pickermann Asphalt production
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