Brevet FR2453878A1 — publié le 19801107

L'invention concerne un procédé de traitement de mélange bitumineux dans une installation, dont le composant essentiel est un mélangeur à tambour chauffé à courant direct, à la région terminale duquel est raccordé un appareil d'aspiration. Par le DE - C - No 1 594 815, on connait un procédé de traitement d'un mélangé bitumineux chaud pouvant être mis en oeuvre, de préférence, dans des mélangeurs dits à tambour0 Dans ce procédé, il est prévu que les solides minéraux, au moment où on les réunit au liant bitumineux, présentent encore, de manière à fixer la poussière et à donner aux solides une bonne mouillabilité en vue de leur enrobage par le liant, une teneur en eau qui, comme le confirme la pratique, peut être seulement de 0,5 à 0,8 % du poids des solides minéraux. Dans un mélangeur à tambour mis au point pour la mise en oeuvre du procédé, fonctionnant à courant direct et décrit par le DE - C - NO 2 102 328, les solides à mélanger sont simplement brassés dans une région d'entrée du tambour, dont la longueur est à peu près identique à la distance de propagation de la flamme, ils sont préchauffés dans une zone de mélange, mélangés au liant et ensuite, le mélange est séché dans une zone de chauffage, les solides, dans la suite de leur trajet à travers l'appareil, sont enrobés par le liant se fixant tout a'sabord par points et ensuite avec étalement, tandis que, simultanément, 11 eau qu'ils retiennent encore est chassée, et le-tout est ainsi converti en mélange bitumineux. Ainsi, dans cet appareil, les conditions optimales de température et d'humidité des solides, que l'on vise à obtenir pour l'addition du liant, ne s'établissent que lentement et ensuite, les solides sont amenés, d'une façon que l'on peut appeler presque soudaine, au processus d'enrobage qui suit. Malgré l'application de ce procédé relativement "doux" -sous ltangle de la technique de traitement- on peut souvent constater que le liant subit des dommages partiels, du moins optiquement, c'est-à-dire que les gaz d'échappement se colorent en bleu. Cette coloration bleue permet de conclure à une vaporisation et à une combustion de fractions très volatiles du liant bitumineux et comme on l'a indiqué,'lteffet optique"- dont l'ap préciation doit avoir une importance particulière, lorsqu'il s'agit de constater le "degré de pollution" dans le cadre de la. procédure d'autorisation- joue un grand rôle. C'est pourquoi l'invention a pour but d'indiquer un procédé de l'espèce définie plus haut qui permette d'obtenir un bon résultat du traitement, c'est-à-dire d'enrober parfaitement les solides de liant bitumineux avec peu de formation de poussière et en appliquant au liant une contrainte thermique minimale. Selon l'invention, ce problème est résolu par le fait que déjà immédiatement dans la région d'amenée, dans la partie du tube de séchage qui se trouve vers le brtleur, les solides minéraux subissent l'action d'agencements intérieurs en euxmêmes connus, et sur la section libre de ce tube, ils sont transportés avec une distribution uniforme et ameublie, à peu près sur la moitié de la longueur du tube de séchage, et en même temps séchés partiellement, c'es-t-à-dire jusqu'à l'obtention d'une humidité résiduelle, et à la fin de cette zone de séchage A, ils sont transférés dans une zone de mélange et de brassage B, les minéraux étant mélangés au liant à peu près au début de la zone de mélange et de brassage B, et dans la suite de leur passage, ils sont convertis en un mélange bitumineux, et que les gaz de chauffage sont aspirés totalement ou partiellement hors du tube de séchage, et en répartissant convenablement la quantité de gaz de chauffage à aspirer entre l'aspiration centrale donnant un courant gazeux partiel et la tête d'aspiration finale, donnant un courant gazeux partiel, il est possible de régler de façon variable la température et la teneur en humidité du mélange dans la zone de mélange et de brassage B. Grâce au procédé selon l'invention, d'une part, les solides uniformément distribués sur toute la section du tambour sont débarassés de leur teneur essentielle en eau, tout en gardant une humidité résiduelle désirée, immédiatement dans la zone de température maximale des gaz de chauffage, c'est-à-dire dans la région la plus économique, après avoir été transportés sur la première partie de leur trajet à travers la zone A et chauffés dans la mesure voulue pour que l'on puisse leur amener le liant pendant leur passage par le par ours qui suit, c'est-à-dire par la zone de mélange et de brassage B, dans un courant de gaz dont la quantité et la vitesse ont été notablement diminuées par l'aspiration centrale Grâce à la répartition réglable de façon variable, de la quantité totale de gaz en deux courants gazeux partiels, on peut, de façon simple, compte tenu de la. recette, adapter au liant à utiliser la température et l'humidité dans la région d'addition du liant. Un mode d'exécution est caractérisé en ce que le courant gazeux ou le courant gazeux partiel aspiré par l'aspiration centrale, après séparation de la fraction de poussière, est introduit totalement ou partiellement dans la région terminale du tube de séchage, dans le sens de passage à travers le séchoir à tambour. Grace à cette mesure, il est possible de chauffer davantage le mélange dans la région de sortie du séchoir à tambour. Bien entendu, un autre mode d'exécution possible est caractérisé en ce que le courant gazeux ou le courant gazeux partiel aspiré par l'aspiration centrale, avant d'être introduit dans le séparateur, ou après son passage dans ce dernier, est amené à passer par une chambre de chauffage complémentaire entourant la région terminale du tube de séchage de manière à chauffer indirectement cette région. le chauffage complémentaire indirect de la région terminale du tube de séchage par une chambre de chauffage complémentaire séparée est à recommander, lorsque le mélange bitumineux à traiter présente une sensibilité particulière à la température0 La quantité totale de chaleur à introduire dans le séchoir, c'est-à-dire la quantitué de gaz de chauffage à introduire dans le séchoir, dépend du débit et de la recette et elle est constante pour un débit et une recette déterminés, Un mode d'exécution visant à permettre d'utiliser les possibilités de variation et de réglage des conditions de température et de la quantité de gaz dans la zone B est caractérisé en ce que les quantités partielles de gaz aspirées par l'aspiration centrale et la tête dtaspiration de sortie, ou terminale, qui forment deux courants gazeux partiels, sont amenées à passer par des tuyaux et des séparateurs, chacun de ceux-ci pouvant absorber individuellement la quantité globale maximale de gaz de chauffage et de gaz d'échappement, et en ce que les quantités partielles de chaque courant gazeux peuvent être réglées réci- proquement l'une par rapport à l'autre0 L'aspiration des deux courants-gazeux partiels peut être. assurée, soit par un extracteur commun, soit encore par un extracteur séparé pour chaque courant gazeux partiel. Etant donné que du courant gazeux partiel de l'aspiration centrale, il y a lieu de séparer essentiellement des solides, il est à conseiller de faire passer les gaz aspirés en cet endroit par un filtre en tissu servant de séparateur. Etant donné qu inversement, du courant gazeux évacue par la tête d'aspiration terminale il y a lieu de séparer principale. ment des fumées et des aérosols, il faut prévoir, dans la dont ception du séparateur placé après la tête d'aspiration terminale, de faire passer les gaz aspirés hors de celui-ci par un laveur et/ou par une combinaison de laveur et de filtre d couches servant de séparateur. Il est prévu aussi, dans certains cas, de faire passer les gaz par un filtre à couches rempli de charbon activé. Pour faciliter l'aspiration hors de la région centrale du séchoir à tambour, il est prévu de faire passer les gaz de chauffage, entre la zone de séchage À et la zone de mélange et de brassage B, à travers un rétrécissement de section jouant le r81e de parcours d'accélération, l'évacuation étant assurée par le fait que le courant gazeux partiel qu'il s'agit d'aspirer de la région centrale est conduit hors de la cavité annulaire formée par le tube de séchage et l'agencement intérieur combiné en passant par des fentes distribuées uniformément à la circonférence du tube de séchage et par l'aspiration centrale avec tubulure d'éjection. Grâce aux mesuresici proposées, le procédé résout pleinement le problème posé. On expliquera plus précisément l'invention à propos du dessin schématique annexé qui représente, à titre d'exemple, le déroulement du procédé et un appareil pour la mise en oeuvre du procédé, comportant essentiellement un séchoir à tambour avec zone de chauffage A et zone de brassage et de mélange B. Dans le séchoir à tambour 1 installé en position inclinée débouchent le brûleur 2 et le dispositif d'alimentation 3 destiné aux minéraux 4, c'est-à-dire que les minéraux 4 et les gaz de chauffage 5 passent à courant direct à travers le séchoir à tambour 1, en allant du côté du brûleur 6 constituant le côté d'alimentation au coté de sortie 7 du tube de séchoir 9, limité par la tête de sortie ou tête d'aspiration terminale 8 avec tubulaire d'aspiration 17. À peu près dans la région du milieu de la longueur du tube de séchoir 9, à la périphérie intérieure de ce tube se raccorde un agencement intérieur conique 10 relié à un tronçon cylindrique de transfert 11, cet agencement combiné 10, 11 jouant le rôle d'un parcours d'accélération 11a des gaz de chauffage et des gaz d'échappement 5. À travers la périphérie extérieun du tube de séchage 9, dans la région du tronçon cylindrique 11 de l'agencement combiné 10, 11, coaxial au tube, des fentes 12 uniformément distribuées à la circonférence de cet agencement mènent à la cavité annulaire 13 formée par le tube de séchage 9 et l'a- gencement combiné 10, 11. La région des fentes 12 est entourée avec chevauchement dans les deux sens par la chambre d'aspiration centrale 14 qui conduit à la tubulure centrale d'aspiration 15. La tubulure centrale d'aspiration 15 est reliée par le tuyau 20 au séparateur 21 servant à aspirer un courant partiel 16 des gaz de chauffage et d'échappement 5. L'action d'aspiration nécessaire est assurée par l'extracteur 22 relié au séparateur 21 et qui peut être entrainé de façon réglable par un entraînement à variateur 23 permettant de régler son débit d'aspiration. les gaz épurés sont amenés par le tuyau 24 à l'éjecteur 29. Àu tuyau 24 menant à l'éjecteur 29 est en général raccordé un tuyau 25, qui se rend au côté de sortie 7 du tube de séchage 9, et la section du tuyau 24 menant à l'éjecteur 29, ainsi que la section du tuyau 25 menant au côté de sortie 7 du tube de séchage 9, sont réglables par des papillons respectifs 26 27. L'écoulement sortant du tuyau 25 est à nouveu dévié, par un dispositif approprié 28, dans le sens du passage à travers le séchoir à tambour 1. Grâce à cette structure, au mélange 40 peut être amenée à nouveau, de façon commandée et sans danger, dans la région de la sortie 7 du tube de séchage 9, au moins une partie de la chaleur soustraite par la chambre d'aspiration centrale 14 car dans cette région, l'addition de liant a déjà été effectuée par la lance 42, qui peut coulisser dans la direction longitudinale du tube de séchage 9, et le courant de minéraux 4 a été transformé, par mélange au liant 41, en un mélange bitumineux 40. La tubulure d'aspiration terminale 17, de la tête de sortie et tête d'aspiration terminale 8, est reliée par le tuyau 30 au séparateur 31 pour aspirer le deuxième courant partiel 18 des gaz d'échappement donnés par la combustion des gaz de chauffage primitifs 5. L'action d'aspiration nécessaire est assurée par l'extracteur 32 relié au séparateur 31, et qui peut être entraîné de façon réglable par un entraînement avec variateur 33, ce qui permet de régler son débit d'aspiration. les gaz épurés de ce courant partiel 18 sont amenés par le tuyau 34 à l'éjecteur 29 dans lequel débouchent aussi les gaz du courant partiel 16 venant de la chambre d'aspiration centrale 14, par le parcours décrit se terminant par le tuyau 24. Les solides séparés dans les séparateurs 21 et 31, dans la mesure où ils sont utilisables, peuvent être ramenés à nouveau en quantité dosée aux minéraux 4, dans le séchoir à tambour 1, en passant par une vis de remplissage 43, qui relie la sortie des deux séparateurs 21 et 31, en combinaison avec le dispositif d'alimentation 3. Au lieu du chauffage complémentaire direct mentionné, on peut aussi prévoir un chauffage complémentaire indirect du mélange par une chambre de chauffage supplémentaire 19 disposée autour de la région terminale du tube 9 et à travers laquelle passe un embranchement du tuyau 20, indiqué en pointillé. -REVNDICA1IONS- 1. Procédé de traitement de mélange bitumineux dans une installation, dont le composant essentiel est un mélangeur à tambour chauffé à courant direct, à la région terminale duquel est raccordé un appareil d'aspiration, procédé caractérisé en ce que déjà immédiatement dans la région d'amenée, dans la partie du tube de séchage (9) qui se trouve vers le brûleur (6), les solides minéraux subissent l'action d'agencements intérieurs en eux-mêmes connus, et sur la section libre de ce tube, ils sont transportés avec une distribution uniforme et ameublie, à peu près sur la moitié de la. longueur du tube de séchage (9), et en même temps séchés partiellement, c'est-à-dire jusqu'à l'ob- tention d'une humidité résiduelle, et à la fin de cette zone de séchage A, ils sont transférés dans une zone de mélange et de brassage B, les minéraux (4) étant mélangés au liant (41) à peu près au début de la zone de mélange et de brassage B, et dans la suite de leur passage, ils sont convertis en un mélange bitumineux (40), et en ce que les gaz de chauffage (5) sont aspirés totalement ou partiellement hors du tube de séchage (9), et en répartissant convenablement la quantité de gaz de chauffage (5) à aspirer entre l'aspiration centrale (19) donnant un courant gazeux partiel (16) et la tête d'aspiration finale (8), donnant un courant gazeux partiel (18), il est possible de régler de façon variable la température et la teneur en humidité du mélange (40) dans la zone de mélange et de brassage B. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le courant gazeux ou le courant gazeux partiel (16) aspiré par l'aspiration centrale (14), après séparation de la fraction de poussière, est introduit totalement ou partiellement dans la région terminale du tube de séchage (9), dans le sens de passage à travers le séchoir à tambour (1). 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le courant gazeux ou le courant gazeux partiel (16) aspiré par l'aspiration centrale (14), avant d'être introduit dans le séparateur (21) ou après son passage dans ce dernier, est amené à passer par une chambre de chauffage complémentaire (19) entourant la région terminale du tube de séchage (9) de manière à chauffer indirectement cette région. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les quantités partielles de gaz aspirées par l'aspiration centrale (14) et la tête d'aspiration de sortie (8), ou terminale, qui forment deux courants gazeux partiels (16 et 18), sont amenées à passer par des tuyaux (20/30) et des séparateurs (21/31), chacun de ceux-ci pouvant absorber individuellement la quantité globale maximale de gaz de chauffage et de gaz d' échap- pement (5), et en ce que les quantités partielles (16/18) de chaque courant gazeux peuvent être réglées réciproquement l'une par rapport à l'autre. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 4, caractérisé par le fait que l'aspiration des deux courants gazeux partiels (16/18) est assurée par un extracteur commun. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 4, caractérisé en ce que l'aspiration de chaque courant gazeux partiel (16/18) est assurée par un extracteur séparé (22732). 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 4 à 6, caractérisé en ce que les gaz aspirés par l'aspiration centrale (14) sont amenés à passer par un filtre en tissu servant de séparateur (21). 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 4 à 6, caractérisé en ce que les gaz aspirés.par la sortie et la tête d'aspiration terminale (8) sont amenés à passer par un laveur et/ou par une combinaison de laveur et de filtre à couches, servant de séparateur (31). 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que les gaz sont amenés à passer par un filtre à couches rempli de charbon activé. 10. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les gaz chauds (5) sont amenés à passer, entre la zone de séchage A et la zone de mélange et de brassage B, par un rétrécissement de section jouant le rôle d'un parcours d'accélération (1 la)0 11. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le courant gazeux partiel (16) est conduit hors de la cavité annulaire (13) formée par le tube de séchage (9) et l'agencement intérieur combiné (10/11) en passant par des fentes (12) distribuées uniformément à la circonférence du tube de séchage (9) et par l'aspiration centrale (14) avec tubulure d'éjection (15).