Brevet FR2537179A1 — publié le 19840608

L'invention est relative à un procédé et une installation pour recycler de vieux matériaux asphaltiques de revêtement routier (ci-après désignés par asphalte) qui ont été récupérés sur des surfaces de route goudronnées ou asphaltées ou autres surfaces analogues. -Comme conséquence des augmentations de prix des produits pétroliers et de l'importance apportée aux écono- mies d'énergie, il s'est produit, dans de nombreux pays, un accroissement d'lintérêt à récupérer et à réutiliser l'asphalte, y compris les matériaux de revêtement routier, pour l'entretien et la reconstruction des routes Ces opé- rations, appelées en général "recyclage", peuvent prendre un certain nombre de formes, y compris celle d'un procédé du type à mélange à chaud, pour reconstituer de vieux maté- riaux routiers et augmenter leur valeur. Dans les installations de mélange à chaud usuel- les, telles que les connaît la demanderesse, on soumet le matériau asphaltique, de la pierre et un fin agrégat tel que du sable à un contact direct avec une flamme nue provenant d'un brûleur à huile, dans un tambour d'acier horizontal tournant Dans ce procédé de chauffage, le bitume résiduel de l'asphalte est exposé à la flamme nue du brû- leur, ce qui peut endommager sérieusement le bitume et le rendre inutilisable en grande partie. Un tel gaspillage est manifestement indésirable. Selon la présente invention, il est donc prévu un procédé de recyclage de l'asphalte, qui consiste essen- tiellement à chauffer un agrégat dans une zone de chauffage, à fournir l'agrégat ainsi chauffé, l'asphalte de récupéra- tion et un matériau liant approprié, à une zone de mélange essentiellement dépourvue de flamme, et à y mélanger ces constituants de façon à produire un mélange chaud utilisable pour constituer un revêtement d'asphalte. L'asphalte de récupération peut être récupéré sur n'importe quel revêtement asphaltique et peut être introduit à froid dans la zone de mélange Il peut être morcelé, par exemple broyé, avant d'être introduit dans la zone de mélange. L'agrégat, qui peut être n'importe quel agrégat neuf ou non utilisé auparavant, peut être chauffé dans la zone de chauffage à une *température assez élevée pour fournir la totalité ou une forte proportion de la chaleur exigée dans la zone de mélange Toutefois, dans le cas o l'agrégat est chauffé par la flamme d'un brûleur, les gaz de combustion pratiquement exempts de flamme, provenant de la zone de chauffage, peuvent être admis à traverser la zone de mélange pour chauffer les matériaux en cours de mélange. Selon un mode de réalisation particulier, la zone de chauffage peut être convenablement inclinée de façon telle que l'agrégat circule de façon générale en descendant à travers la zone de chauffage à chauffer et quitte cette zone par une région basse de celle-ci On peut alors laisser l'agrégat chaud tomber dans -la zone de mélange Les gaz de combustion destinés à chauffer l'a- grégat peuvent aussi être admis à circuler de façon générale en descendant, à travers la zone de chauffage et peuvent être guidés vers le bas jusque dans la zone de mélange avec l'agrégat chaud On peut alors faire se déplacer l'a- grégat et les gaz de combustion vers le bas à travers la zone de mélange pour chauffer les matériaux contenus dans cette zone A cet effet, un ventilateur d'extraction peut être utilisé pour aspirer les gaz de combustion à travers la zone de mélange. Les zones de chauffage et de mélange peuvent être constituées respectivement par deux tambours, chacun de ces tambours étant monté de façon à pouvoir tourner autour d'un axe horizontal respectif et comportant des éléments géométriques, tels que des ailettes hélicoïdales, sur sa surface intérieure pour obliger l'agrégat ou les matériaux en cours de mélange, selon le cas, à se déplacer à travers les tambours La présence d'ailettes peut permet- tre au temps de séjour de l'agrégat -et des matériaux en cours de mélange dans les tambours, d'être réglé par action sur la vitesse angulaire de chaque tambour. Il peut aussi être possible de régler le temps de séjour de l'agrégat ou des matériaux en cours de mélange en faisant varier l'angle d'inclinaison de chaque tambour. Les inclinaisons des deux tambours peuvent être réglées ensem- ble ou indépendamment. L'invention est également relative à une instal- lation pour recycler de l'asphalte, cette installation comprenant un tambour de chauffage monté de façon à pouvoir tourner autour d'un axe et muni d'un brûleur pour chauffer un agrégat; des moyens pour régler le chauffage de cet agrégat par le brûleur; un tambour de mélange sans brûleur, monté de façon à pouvoir tourner autour d'un axe, pour recevoir l'agrégat chauffé provenant du tambour de chauffage, et des moyens pour fournir de l'asphalte de récupération et un matériau liant au tambour de mélange en vue de les mélanger à l'agrégat chauffé provenant du tambour de chauffage. Les moyens pour régler -le chauffage de l'agrégat peuvent comprendre des moyens de réglage de combustible, pour régler le débit de combustible admis au brûleur En plus ou en variante, les moyens de réglage peuvent compren- dre des moyens de réglage du temps de séjour, -propres à régler le temps de séjour moyen de l'agrégat dans le tambour de chauffage. Selon un mode de réalisation particulier, des moyens de réglage du temps de séjour convenables peuvent comprendre, en combinaison, des éléments prévus sur la surface intérieure du tambour de chauffage pour faire avan- cer l'agrégat le long du tambour et un -moteur à vitesse variable pour permettre de faire varier la vitesse angulaire du tambour de façon à faire varier le débit de l'agrégat et' par conséquent le temps de séjour de l'agrégat dans le tambour Selon un autre mode de réalisation, les moyens 253 T 179 de réglage du temps de séjour peuvent comprendre des moyens pour régler l'inclinaison du tambour de telle sorte que l'agrégat traverse le tambour plus ou moins vite. Le tambour de mélange peut aussi être muni de moyens pour régler le temps de séjour moyen des matériaux dans ce tambour et ces moyens peuvent être analogues à ceux qui sont prévus pour le tambour de chauffage. Selon un mode de réalisation préféré, le tambour de chauffage et le tambour de mélange sont tous deux incli- nés de telle sorte que l'agrégat puisse traverser en descen- dant le tambour de chauffage, tomber dans le tambour de mélange et traverser alors en descendant le tambour de mélange o il est mélangé avec l'asphalte de récupération et le matériau liant Le brûleur destiné à chauffer l'agré- gat peut être placé vers l'extrémité supérieure du tambour de chauffage de telle sorte que les gaz de combustion tra- versent en descendant le tambour de chauffage Des moyens peuvent être prévus pour guider jusqu'au tambour de mélange les gaz de combustion ainsi que l'agrégat provenant du tambour de chauffage De plus, un ventilateur d'extraction peut être prévu pour aspirer les gaz de combustion à travers le tambour de mélange. La présente invention englobe aussi l'asphalte recyclé produit par le procédé ou dans une installation conformes à l'invention. Un mode de réalisation, particulier de l'invention va être maintenant décrit, à titre d'exemple, à l'aide des dessins annexés. La figure 1 de ces dessins représente, en éléva- tion, une installation de recyclage d'asphalte conforme à l'invention. La figure 2 représente, en-plan, l'installation de la figure 1. Les figures 3 et 4 représentent l'installation vue en bout respectivement selon les flèches III et IV de la figure 1. L'installation représentée comprend un tambour de chauffage 10 qui sert aussi de tambour de séchage pour chauffer et sécher de l'agrégat neuf, qui peut être intro- duit dans le tambour 10 à l'aide d'une trémie appropriée 12 L'agrégat peut être amené à la trémie 12 par un çonvo- yeur ou de toute autre manière convenable L'installation comprend aussi un tambour de mélange 14 pour mélanger de l'agrégat chaud, provenant du tambour de chauffage 10, à de l'asphalte de récupération et à un matériau liant neuf approprié Le tambour de mélange -14 sert aussi de tambour échangeur de chaleur L'agrégat provenant du tambour peut être fourni au tambour 14 à l'aide d'une goulotte de guidage 16 qui descend à partir de l'une des extrémités du tambour 10, jusqu'à l'extrémité du tambour 14 la plus proche Une autre trémie 18 est prévue pour introduire, dans la goulotte 16, de l'asphalte de récupération de façon qu'il accompagne l'agrégat quittant le tambour 10 pour le tambour 14 De plus, un matériau liant peut être intro- duit dans le tambour 14 par un dispositif d'alimentation goutte à goutte, dans le sens de la flèche 20. Chacun des tambours 10, 14 peut tourner autour d'un axe individuel sur des galets 22 et est empêché de se déplacer axialement par des galets 25 Chaque tambour peut être entraîné en rotation de la façon voulue par un mécanisme d'entraînement individuel 24 à vitesse variable. Chaque mécanisme 24 comprend une couronne dentée 26 entou- rant le tambour correspondant et placée entre les galets pour positionner ce tambour, une chaîne de transmission 28 passant sur cette couronne dentée 26, et un moteur élec- trique 30 à vitesse variable pour entraîner la chaîne 28 et faire ainsi tourner le tambour. Une goulotte de sortie 32 est disposée à l'extré- mité du tambour 14 opposée à la goulotte 16 et est associée à un extracteur de gaz chauds 34, capable d'aspirer les gaz à travers le tambour 10, la goulotte 16 et le tambour 14 et de relâcher ensuite ces gaz à l'atmosphère. 253 P 179 Les tambours, trémies et goulottes sont montés sur un châssis 36 qui est lui-même monté sur un châssis 38 en A, l'angle d'inclinaison du châssis 36 par rapport à l'horizontale pouvant être réglé à l'aide d'une tige extensible 40 reliée au *châssis 36 et au châssis 38 Le degré d'allongement de la tige 40 permet d'incliner de l'angle voulu le châssis 36 et par conséquent les axes des tambours 10 et 14. Un brûleur à gaz (non montré) est adapté à une ouverture 42 qui est ménagée dans un couvercle placé à l'une des extrémités du tambour 10, pour introduire du combustible dans le tambour 10 Au contraire, le tambour 14 est dépourvu de brûleur. En fonctionnement, on règle la longueur de la tige 40 de façon telle que les axes des tambours 10 et 14 s'inclinent vers le bas, vers la goulotte 32 -Du combus- tible est alors brûlé par le brûleur placé à l'ouverture 42, de telle sorte que ce combustible brûle dans le tambour près de cette ouverture, et de l'agrégat est introduit dans le tambour 10 à l'aide de la trémie 12 Le combustible qui brûle est utilisé pour chauffer l'agrégat à une tempéra- ture telle que l'agrégat chauffé et les gaz de combustion traversant le tambour 10 fournissent suffisamment de chaleur pour la totalité du procédé de recyclage. Les tambours 10 et 14 sont entraînés à des vites- ses angulaires qui sont en rapport tel avec l'angle d'incli- naison des tambours que le temps de séjour des matériaux dans chaque tambour soit adéquat Le tambour 10 peut com- prendre des ailettes hélicoïdales en L pour soulever l'agré- gat et le laisser tomber à travers les gaz de combustion contenus dans le tambour 10 et pour faire avancer l'agrégat vers la goulotte 16. En atteignant la goulotte 16, l'agrégat chaud tombe dans celle-ci et de l'asphalte de récupération, qui a été broyé de façon qu'il ait des dimensions convenables, est également introduit dans cette goulotte 16 par la tré- mie 18 L'agrégat et l'asphalte de récupération, ainsi qu'un liant introduit dans le sens de la flèche 20, passent ainsi dans le tambour 14 avec les gaz de combustion qui passent aussi du tambour 10 au tambour 14, par l'intermé- diaire de la goulotte 16 Une fois que les matériaux se trouvent dans le tambour 14, ils y sont mélangés et, à cet effet, le tambour 14 peut être muni d'ailettes hélicol- dales sur sa surface intérieure p 6 ur améliorer -les condi- tions du mélange Ces ailettes peuvent aussi servir à faire avancer vers la goulotte 32 les matériaux en cours de mélan- ge Les gaz de combustion et l'agrégat qui traversent le tambour 14 fournissent suffisamment de chaleur pour assurer que le mélange final soit à une température qui lui permet d'être transporté et épandu sous forme de revêtement rou- tier. Etant donné que le tambour de mélange est dépour- vu de brûleur mais compte, pour son apport de chaleur, sur la chaleur provenant de l'agrégat chaud et des gaz de combustion sortant du tambour de chauffage, on élimine tout dommage que pourrait infliger une flamme au liant neuf et à l'asphalte de récupération. Pour assurer que les gaz de combustion provenant du tambour 10 passent dans la goulotte 16 et pénètrent dans le tambour 14, l'extracteur de gaz chauds 34 peut être utilisé pour aspirer les gaz de combustion à travers les tambours 10 et 14 et la goulotte 16. Il est clair que, pour permettre de contrôler le procédé de recyclage et pour assurer que la température finale du mélange sortant du tambour 14 soit correcte, il est possible d'une part d'ajuster indépendamment les vitesses angulaires des tambours et les angles d'inclinai- son de ceux-ci, de manière à régler les temps de séjour des matériaux dans les tambours, et d'autre part d'ajuster le débit de combustible admis au brûleur de manière à régler l'apport de chaleur au tambour 10. Bien que les tambours 10 et 14 soient représentés comme montés sur un châssis unique 36 de telle manière que leurs angles d'inclinaison par rapport à l'horizontale soient ajustés ensemble, il est possible de faire en sorte que les angles d'inclinaison des tambours par rapport à l'horizontale soient ajustés indépendamment l'un de l'autre. L'installation de recyclage représentée constitue une unité intégrée relativement compacte qui, avec les systèmes d'alimentation nécessaires pour les matériaux, peut faire partie d'une installation transportable ou mobi- le, éventuellement sur un châssis à roues, ce qui lui permet d'être amenée sur un chantier, ce qui économise les frais de transport des matériaux de revêtement de récupération. On s'attend à ce que des installations mobiles ayant une capacité de traitement d'au moins 20 tonnes/heure de maté- riaux, par exemple, puissent être établies de façon satis- faisante. REVENDICATIONS 1 Procédé pour recycler de l'asphalte, caracté- risé en ce qu'il consiste essentiellement à chauffer un agrégat dans une zone de chauffage, à fournir l'agrégat ainsi chauffé, l'asphalte de récupération et un matériau liant approprié, à une zone de mélange essentiellement dépourvue de flamme, et à y mélanger ces constituants de façon à produire un mélange chaud utilisable pour constituer un revêtement d'asphalte. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'asphalte de récupération est introduit à froid dans la zone de mélange. 3 Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'agrégat est chauffé dans la zone de chauffage à une température assez élevée pour four- nir la totalité ou une forte proportion de la chaleur exigée dans la zone de mélange. 4 Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 3, caractérisé en ce que l'agrégat est chauffé par la f lamme d'un brûleur et en ce que les gaz de combus- tion pratiquement exempts de flamme, provenant de la zone de chauffage, traversent la zone de mélange pour chauffer l'asphalté de récupération. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la zone de&chauffage est inclinée de façon telle que l'agrégat circule de façon générale en descendant à. travers la zone de chauffage à chauffer et quitte cette zone par une région basse de celle-ci et en ce que les gaz de combustion destinés à chauffer l'agrégat sont aussi admis à circuler de façon générale en descendant à travers la zone de chauffage et sont guidés vers le bas jusque dans la zone de mélange avec l'agrégat chaud. 6 Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'on fait se déplacer l'agrégat et les gaz de combustion vers le bas à travers la zone de mélange pour chauffer les matériaux contenus dans cette zone. 2533717 ? 9 7 Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 6, caractérisé en ce que l'on règle le temps de séjour de l'agrégat et des autres matériaux dans la zone de mélange de façon à en régler le chauffage. 8 Installation pour recycler de l'asphalte par un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle comprend un tambour de chauffage ( 10) monté de façon à pouvoir tourner autour d'un axe et muni d'un brûleur pour chauffer un agrégat ; -des moyens pour régler le chauffage de cet agrégat par le brûleur; un tambour de mélange ( 14) sans brûleur, monté de façon à pouvoir tourner autour d'un axe, pour recevoir l'agrégat chauffé provenant du tambour de chauffage ( 10); et des moyens ( 18, 20) pour fournir de l'asphalte de récu- pération et un matériau liant au tambour de mélange en vue de les mélanger à l'agrégat chauffé provenant du tambour de chauffage ( 10). 9 Installation selon la revendication 8, carac- térisée en ce que les moyens pour régler le chauffage de l'agrégat comprennent des moyens de réglage de combustible pour régler le débit de combustible admis au brûleur et des moyens de réglage du temps de séjour, propres à régler le temps de séjour moyen de l'agrégat dans le tambour de chauffage ( 10). 10 Installation selon la revendication 9, carac- térisée en ce que les moyens de réglage du temps de séjour comprennent, en combinaison, des éléments prévus sur la surface intérieure du tambour de chauffage ( 10) pour faire avancer l'agrégat le long de ce tambour ( 10) et un moteur ( 30) à vitesse variable pour permettre de faire varier la vitesse angulaire du tambour ( 10) de façon à faire varier le débit de l'agrégat et par conséquent le temps dé séjour de l'agrégat dans le tambour ( 10).