Brevet FR2122527A1 — publié le 19720901

, La présente invention concerne un dispositif combiné de malaxage, de séchage et de chauffage pour la préparation continue ou discontinue de mélanges bitumineux, selon un procédé connu dans lequel les produits minéraux ont encore une certaine teneur 5 en eau pendant leur mélange avec les liants bitumineux. On connaît des dispositifs permettant de préparer un mélange bitumineux dans un dispositif combiné de séchage, de chauffage et de malaxage. Toutefois, du fait de l'ordre des opérations, ces dispositifs impliquent que les produits minéraux 10 doivent d'abord être séchés, puis chauffés, additionnés de liant bitumineux et finalement enrobés avec ceux-ci. La condition nécessaire à la mise en oeuvre du procédé mentionné ci-dessus, c'est-à-dire la préservation de la teneur résiduelle en eau pendant l'opération de malaxage, ne peut pas 15 être assurée en utilisant ces dispositifs. Le maintien d'une teneur résiduelle en eau est d'une importance considérable dans la mesure où elle assure la liaison des particules les plus fines avec les particules grossières jusqu'à ce que les gouttelettes de liant s.'élargissant pour constituer une pellicule de 20 liant lors de l'opération suivante de réchauffage remplacent la pellicule d'eau, c'est-à-dire assurent la liaison des particules fines. Les dispositifs connus travaillant dans l'ordre classique des opérations ne peuvent pas assurer le maintien de la teneur 25 en eau, étant donné que la zone d'entrée proprement dite des produits minéraux cpmporte déjà des organes de désagrégation qui favorisent la propagation de la chaleur vers ces produits minéraux. En outre, il faut tenir compte, dans un courant de matériaux désagrégés, en chute ou en projection, de la tendance qu'ont les particules les plus fines à se séparer, ce qui exclut pratiquement une préparation sans poussière. De même, la réalisation usuelle des tambours rotatifs chauffés par une flamme à contre-courant doit être considérée 35 comme insuffisante, étant donné que les produits minéraux déjà complètement enrobés de liant sont soumis à une température élevée qui n'est pas sans influence sur la qualité du liant, c'est-à-dire que la pellicule de liant se durcit en une masse indésirable par perte des constituants du liant qui ont un 40 point d'ébullition bas. 2122527 72 01764 le dispositif combiné de malaxage, de séchage et de chauffage conforme à l'invention pour la préparation continue ou discontinue de mélanges bitumineux, dans lequel les produits minéraux ont encore une certaine teneur en eau pendant leur 5 malaxage avec le composé bitumineux, permet d'éviter ces inconvénients et de mettre en oeuvre de façon plus parfaite le procédé cité ci-dessus. Le dispositif suivant l'invention est caractérisé en ce qu'il est réalisé sous forme d'un ensemble de tambour rotatif 10 chauffé par une flamme dans le même sens que le courajit de matériau, cet ensemble comportant dans l'ordre en partant de. l'arrivée des produits minéraux ou du côté du brûleur les caractéristiques suivantes : A - une zone d'entrée pour les produits minéraux et une 15 zone de combustion pour la flamme, zone dans laquelle sont disposés, dans le tambour, des éléments intérieurs faisant avancer le courant de matériaux, mais n'exerçant ni désagrégation, ni brassage des produits minéraux. B - une zone de malaxage pour les produits minéraux et 20 le liant, dans laquelle sont disposés le tambour de séchage équipé d'éléments pour faire avancer le courant de matériaux et le malaxeur tout en le maintenant au contact de la paroi du tambour, ainsi que le dispositif d'alimentation en liant. C - une zone de séchage, d'enrobage et de chauffage 25 comportant des dispositifs qui soulèvent et projettent le mélange, zone dans laquelle la distance de ces dispositifs entre eux et leur configuration sont déterminées de façon à permettre une sortie pratiquement régulière sur toute la section transversale du tambour rotatif. 30 D - me zone d'évacuation de la vapeur et de sortie du mélange, comportant des éléments à l'intérieur comme dans la zone A ou B, ou A et B combinées, ou sans éléments, avec un orifice de sortie et tin orifice d'évacuation de la vapeur. Grâce à ce dispositif, on obtient que les produits miné-35 raux n'absorbent pratiquement pas de chaleur dans la zone de leur entrée, du fait que seule la surface, qui n'est pas en rotation, du courant de matériau s'écoulant très vite dans cette zone grâce à la configuration particulière des éléments transporteurs, peut absorber de la chaleur, surtout par rayonnement. 40 Dans la zone de malaxage proprement dite, dans laquelle 72 01764 3 2122527 la flamme guidée dans le tambour rotatif dans le même sens que le courant de produits minéraux a déjà brûlé, de la chaleur est amenée aux minéraux, contrairement à ce qui se passe dans la zone A, du fait de la rotation du courant de matériau, et ainsi 5 de l'échange des surfaces ; l'on peut considérer cette opération comme le début de l'opération de chauffage, et elle provoque une première adhérence du liant qui se présente de préférence sous forme de gouttes. En continuant à s'écouler, le courant de matériau atteint 10 la zone C dans laquelle se manifeste en totalité l'action de la chaleur par convexion. Il en résulte l'élimination pratiquement totale de l'eau restée dans la surface et dans les pores, ainsi que le remplacement de celle-ci par le liant qui enrobe alors complètement les particules individuelles de produits minéraux. 15 La longueur de cette zone est réglée de telle sorte que le mélange atteint sa température terminale lors du passage du courant de matériau dans la quatrième zone, c'est-à-dire dans la zone D. Bans la zone d'évacuation de la vapeur, ont évite de pro-20 jeter le mélange et celui-ci est juste assez brassé pour provoquer le détachement des particules de vapeur qui adhéreraient encore au mélange. Afin d'obtenir dans la zone de malaxage, c'est-à-dire dans la zone B, une répartition diïssi régulière que possible du 25 liant à pulvériser en gouttelettes sur les particules minérales et à l'intérieur du mélange des produits minéraux, il est avantageux de régler la ligne médiane du dispositif de sortie des buses de pulvérisation pour l'addition de liant, de façon qu'elle soit inclinée de 15 à 45° sur la verticale dans le sens de rota-30 tion du tambour rotatif. Le liant, dans cet agencement, est amené sensiblement dans la zone de la ligne principale de brassage ou de renvoi des produits minéraux qui glissent vers l'arrière et il est de ce fait réparti régulièrement. 35 En outre, il s'est avéré approprié, lors de la prépara tion en continue, d'effectuer l'alimentation en produits minéraux du tambour rotatif par l'intermédiaire d'un dispositif de pesée à bande ou à écoulement, le poids indiqué par cette balance déterminant alors la quantité de liant à additionner. 40 Le réglage de l'addition de liant en fonction du poids 72 01764 4 2122527 s'effectue à l'aide d'éléments de commande relevant de l'état de la technique. Naturellement, dans des cas déterminés, il peut également être avantageux de disposer la zone de malaxage B à l'ex-5 térieur du dispositif de tambour rotatif ou de la partie chauffée de celui-ci, mais tout en conservant me liaison fixe avec l'un ou l'autre. Ceci peut se réaliser par exemple en prolongeant le "brûleur. L'invention est expliquée à titre d'exemple à l'aide du 10 dessin joint, sur lequel : - la figure 1 est une coupe transversale à travers le dispositif combiné de malaxage, de séchage et de chauffage, comportant les zones : A - zone d'entrée des produits minéraux et zone de 15 combustion de la flamme, B - zone de malaxage des produits minéraux et du liant bitumineux, C - zone de séchage, d'enrobage et de chauffage, D - zone d'évacuation de la vapeur et zone de sortie. 20 La figure 2 est une coupe transversale de la zone de malaxage et permet notamment de voir que les buses de pulvérisation s'écartent de la verticale. Le tambour rotatif 1 est monté de façon usuelle sur le bâti 4 muni de galets porteurs 2 sur lesquels roulent les deux 25 bagues de roulement 3 reliées au tambour rotatif 1. Ce bâti porte, en outre, le dispositif d'entraînement 6 fonctionnant par l'intermédiaire d'une couronne dentée ou d'une couronne pour chaîne 5» la paroi antérieure fixe 7» ainsi que la paroi postérieure 8 également fixe et réalisée sous forme 30 de conduit d'évacuation des gaz brûlés. Le brûleur à mazout, non représenté, débouchant dans la paroi antérieure 7, la balance 9 pour l'alimentation et le dosage continus des substances solides, ainsi que le dispositif de dosage 10 pour le liant sont également montés sur ce bâti. 35 Le guidage des substances en ce qui concerne les produits minéraux ou le mélange bitumineux est indiqué par les flèches 11/12, ainsi que par la ligne qui les relie. On voit que les produits minéraux sont transportés par la balance 9 dans la zone d'entrée A, puis par les éléments de vis sans 40 fin 14 dans la zone de malaxage B, et que jusque là ils ne 72 01764 5 2122527 subissent aucune désagrégation* Dans la zone de malaxage B, les produits minéraux sont transportés vers le haut, par des éléments 15 en forme de cornières disposés radialement, selon un secteur d'anneau de cer-5 cle de 90° environ mesuré du fond du tambour jusqu'en haut ; la ligne principale de brassage ou de renvoi des produits minéraux est inclinée sur la verticale d•environ 45° en partant du centre du tambour rotatif. Dans cette zone, les produits minéraux sont revêtus de 10 liant. A la sortie de la zone de malaxage B., le mélange produits minéraux-liant est régulièrement réparti sur la section transversale du tambour rotatif grâce à des dispositifs 16 en forme de gouttières qui soulèvent et projettent le mélange, qui est 15 séché et chauffé par les gaz de combustion, et l'enrobage terminal des particules minérales avec le liant s'y effectue, de sorte que le mélange sortant de la zone C peut être considéré comme un mélange bitumineux. Ce mélange n'a plus qu'à être débarrassé de sa vapeur ou de ses gaz dans la zone D d'évacua-20 tion de la vapeur. Celle-ci est équipée de plaques de fer 17 orientées radialement qui provoquent un brassage intensif sans projection du mélange. Le mélange pénètre dans la goulotte d'évacuation reliée au conduit 8 de sortie des gaz et quitte celle-ci dans le sens de la flèche 12". 25 Le parcours des gaz de combustion est indiqué par la double flèche 18/19 représentant l'arrivée du mazout et de l'air ainsi que par la flèche 20 -indiquant le guidage des gaz brûlés» Les relations entre le guidage des gaz de combustion et le mélange minéral ont déjà été suffisamment expliquées. 30 L'arrivée du liant est indiquée par la flèche 2-1, par le dispositif de transport 10, la canalisation 22 et les buses de pulvérisation 23. La figure 2 représente l'agencement particulièrement efficace de la buse de pulvérisation 23. 72 01764 6 2122527 REVENDICATIONS 10 Dispositif combiné de malaxage, de séchage et de chauffage pour la préparation continue ou discontinue de mélange bitumineux, selon un procédé connu dans lequel les produits miné 5 raux ont encore une certaine teneur en eau pendant leur mélange avec les liants bitumineux, caractérisé en ce que le dispositif est réalisé sous la forme d'un ensemble de tambour rotatif (1) qui présente dans l'ordre en partant de l'arrivée des produits minéraux, ou du côté du brûleur, les caractéristiques suivantes 10 A - une zone d'entrée pour les produits minéraux et taie zone de combustion pour la flamme, zone dans laquelle sont disposés, dans le tambour des éléments intérieurs (14) faisant avancer le courant de matériaux, mais n'exerçant ni désagrégation, ni brassage sur les produits minéraux. 15 B - -une zone de malaxage pour les produits minéraux et le liant, dans laquelle sont disposés le tambour de séchage équipé d'éléments (15) pour faire avancer le courant de matériaux et le malaxer tout en le maintenant au contact de la paroi du tambour, ainsi que le dispositif d'alimentation en 20 liant (22/23). C - une zone de séchage, d'enrobage et de chauffage comportant des dispositifs (16) qui soulèvent et projettent le mélange, zone dans laquelle la distance de ces dispositifs entre eux et leur configuration sont déterminés de façon à 25 permettre une sortie pratiquement régulière sur toute la section transversale du tambour rotatif. D - une zone d'évacuation de la vapeur et de sortie du mélange, comportant à l'intérieur des éléments (17) comme dans la zone A ou dans la zone B, ou A et B combinées, ou sans 30 éléments, avec un orifice de sortie (12) et un orifice d'évacuation de la vapeur (20). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la ligne médiane du dispositif de sortie des buses de pulvérisation (23) pour l'addition du liant est inclinée sur 35 la verticale de 15 à 45° dans le sens de rotation du tambour rotatif (1). 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que, en fonctionnement continu, l'alimentation en produits minéraux (il) s'effectue par une balance (9) à bande ou à 40 écoulement et en ce que le poids indiqué par la balance 72 01764 7 2122527 détermine la quantité de liant à ajouter (10). 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de malaxage est placé à l'extérieur du tambour rotatif (1) ou de la partie chauffée de celui-ci, mais en gardant une liaison fixe avec l'un ou l'autre.