Brevet FR2822170A1 — publié le 20020920

L'invention concerne un dispositif et un procédé de préparation de produits bitumineux à partir d'agrégats neufs et d'enrobés bitumineux recy- clés. On connaît, par le FR-A-2.631. 354, un dispositif et un procédé de préparation de produits bitumineux à partir d'agrégats neufs et d'enrobés bitumineux recyclés, les produits bitumineux obtenus étant des produits intermédiaires qui peuvent être stockés ou introduits dans un malaxeur et mélangés avec du bitume liquide, de manière à obtenir des enrobés bitumineux qui peuvent être utilisés pour réaliser un revêtement routier. Le dispositif de préparation des produits bitumineux intermédiaires comporte un tambour cylindrique monté rotatif autour de son axe et légèrement incliné par rapport au plan horizontal, comportant une première extrémité par laquelle on introduit des agrégats neufs, froids et humides dans le tambour et une seconde extrémité par laquelle pénètre un brûleur dont la flamme se développe à l'intérieur du tambour. Les enrobés recyclés sous forme concassée à une dimension voulue sont introduits dans le tambour par un anneau disposé dans une zone d'introduction des enrobés recyclés située à une certaine distance de la première et de la seconde extrémité du tambour. Le brûleur introduit dans le tambour suivant sa direction axiale comporte un corps allongé, de sorte que la flamme se développe dans une zone de flamme éloignée de la seconde extrémité du tambour et qu'entre la zone de flamme et la seconde extrémité du tambour, le tambour constitue une zone de malaxage des agrégats neufs et des enrobés recyclés, autour du corps du brûleur. L'anneau de recyclage des enrobés recyclés permet d'introduire les enrobés recyclés à l'entrée de la zone de malaxage, c'est-àdire immédiatement à l'arrière de la zone de flamme. Un tel dispositif, dont le fonctionnement est tout à fait satisfaisant, présente en particulier l'avantage d'une très grande souplesse en ce qui concerne le dosage des enrobés recyclés qui peuvent constituer jusqu'à 40 % des produits bitumineux fabriqués dans le tambour. Cependant, un tel dispositif a pour inconvénient que la paroi latérale du tambour doit être ouverte au niveau de l'anneau de recyclage. Le coût de l'installation est éga- lement sensiblement accru par rapport à celui d'un simple tambour sécheur d'agrégats neufs. On a donc proposé d'utiliser un moyen d'introduction des enrobés recyclés en continu, par la seconde extrémité d'un tambour sécheur de type classique. On a par exemple proposé d'utiliser un tapis lanceur pour faire passer les produits enrobés bitumineux recyclés à travers l'ouverture du tambour et pour les déverser dans une zone du tambour située à une certaine distance de la seconde extrémité par laquelle pénètre le brûleur. Du fait que la flamme du brûleur qui ne comporte pas un corps allongé se développe à partir de la seconde extrémité du tambour, les enrobés recyclés sont introduits par le tapis lanceur dans la zone de flamme, le courant de matériaux recyclés bitumineux traversant une partie de la flamme à très haute température. Il peut en résulter une certaine détérioration des enrobés recyclés qui se traduit par une qualité insuffisante des produits bitumineux intermédiaires et des enrobés obtenus à la sortie du malaxeur. Le but de l'invention est de proposer un dispositif de préparation de produits enrobés bitumineux, à partir d'agrégats neufs et d'enrobés bitumineux recyclés, comportant un tambour cylindrique monté rotatif autour de son axe, légèrement incliné par rapport au plan horizontal, ayant une première extrémité comportant des moyens d'introduction d'agrégats froids et humides dans le tambour et une seconde extrémité opposée suivant la direction axiale du tambour par laquelle pénètre un brûleur et un moyen d'introduction des enrobés bitumineux recyclés dans le tambour qui comporte sur sa paroi interne des aubes releveuses des agrégats suivant une zone de séchage s'étendant depuis la première extrémité jusqu'à une zone de flamme dans laquelle se développe la flamme du brûleur, ce dispositif d'une structure simple analogue à celle d'un tambour sécheur de type classique permettant d'assurer un séchage et une incorporation des enrobés recyclés sans contact avec la flamme du brûleur. Dans ce but, une zone de séchage et d'incorporation des enrobés recyclés aux agrégats neufs est disposée autour du corps du brûleur qui s'étend axialement à l'intérieur du tambour et le moyen d'introduction des enrobés bitumineux recyclés dans le tambour est un transporteur continu permettant de déverser les enrobés recyclés dans la zone de séchage et d'incorporation, à l'arrière de la zone de flamme, à travers la seconde extré- mité du tambour. Afin de bien faire comprendre l'invention, on va décrire à titre d'exemple, en se référant aux figures jointes en annexe, un dispositif suivant l'invention comportant un tambour sécheur et un dispositif d'introduction continu d'agrégats recyclés dans le tambour et sa mise en oeuvre pour la préparation des produits enrobés intermédiaires. La figure 1 est une vue en coupe longitudinale axiale du tambour sécheur et du moyen d'introduction continu d'enrobés recyclés. Les figures 2,3, 4 et 5 sont des coupes transversales du tambour, respectivement suivant 2-2,3-3, 4-4 et 5-5 de la figure 1. Sur la figure 1, on voit le tambour sécheur désigné de manière géné- rale par le repère 1 qui comporte une enveloppe cylindrique montée rotative sur un support, autour de son axe qui est légèrement incliné par rapport au plan horizontal. Sur la figure 1, on n'a représenté ni la plate-forme de support du tambour 1 ni les moyens de montage rotatifs du tambour avec son axe incliné. L'inclinaison de l'axe du tambour est telle que la première extrémité 1a du tambour, par laquelle on introduit des agrégats neufs dans le tambour, est à un niveau supérieur à la seconde extrémité 1 b du tambour par laquelle sont récupérés les produits enrobés intermédiaires fabriqués dans le tambour. Un brûleur 2 comportant un corps de brûleur allongé 2a est introduit par la seconde extrémité 1 b du tambour. Une trémie 3 d'introduction d'agrégats neufs dans le tambour est disposée suivant la première extrémité la du tambour. Une zone initiale 4 du tambour constitue une zone d'introduction rapide des agrégats neufs dans le tambour, des pales en forme d'hélice ayant un pas relativement court étant fixées sur la surface intérieure de la paroi du tambour dans la zone d'introduction 4. A la suite de la zone d'introduction 4 des agrégats neufs, le tambour comporte une zone 5 de séchage des agrégats dans laquelle la surface inté- rieure de sa paroi est garnie par des aubes 9 visibles sur la figure 2 qui permettent de soulever et de laisser retomber dans toute la section du tambour les agrégats neufs 10 introduits dans la zone 5 par les pales en hélice de la zone 4. Le brûleur 2 permet de développer une flamme 10 dans une zone de flamme 6 située à la suite de la zone de séchage 5 des agrégats neufs, dans le sens de circulation des agrégats neufs à l'intérieur du tambour 1. Les gaz chauds produits par le brûleur circulent dans le tambour en sens inverse des agrégats neufs, c'est-à-dire dans le sens allant de la seconde extrémité 1 b du tambour vers la première extrémité 1a. Les agrégats neufs qui retombent dans toute la section du tambour dans la zone de séchage 5 entrent en contact avec les gaz chauds provenant de la zone de flamme 6, suivant toute la longueur de la zone de sé- chage 5, ce qui assure le séchage et le chauffage des agrégats neufs. Les gaz chauds circulant dans la zone de séchage 5 se chargent en produits fins séparés des agrégats lors de leur séchage. Les gaz ayant circulé dans le tambour sont récupérés à l'extrémité 1a du tambour et sont traités de manière à séparer les matériaux fins, avant qu'ils ne soient rejetés à l'atmosphère. Dans la zone de flamme 6, la surface intérieure de la paroi du tambour est garnie par des aubes 11 (voir figure 3) assurant la retenue des agrégats neufs séchés et chauffés contre la paroi du tambour. On évite ainsi un contact entre les agrégats neufs séchés et la flamme 6, et l'éclatement des agrégats conduisant à la formation de particules fines. Un moyen 12 d'introduction de matériaux granulaires dans le tambour est disposé de manière à introduire des matériaux granulaires constitués par des enrobés recyclés 13 à l'intérieur du tambour, dans une zone 7 de séchage des matériaux recyclés et d'incorporation des matériaux recyclés aux agrégats neufs séchés et chauffés provenant de la zone de flamme 6. Dans la zone 7 de séchage et d'incorporation des matériaux recyclés, la paroi interne du tambour comporte des aubes spéciales 14 (voir figure 4) assurant un certain brassage des matériaux et le mélange et l'incorporation des enrobés recyclés 13 aux agrégats neufs, sous la forme d'un matériau bitumineux intermédiaire 15 qui est déversé dans une zone 8 d'évacuation des matériaux intermédiaires disposés autour de la seconde extrémité 1 b du tambour. De préférence, le dispositif d'introduction en continu de matériaux recyclés 13 sous forme granulaire dans le tambour 2 est constitué par un tapis lanceur, c'est-à-dire une bande de matériau souple, par exemple en caoutchouc, constituant un convoyeur continu entraîné par des rouleaux à une vitesse élevée. La vitesse du convoyeur continu est suffisante, compte tenu des propriétés d'entraînement et de retenue des matériaux de la bande souple du convoyeur, pour projeter les matériaux enrobés recyclés 13 dans la partie d'entrée de la zone de séchage et d'incorporation 7 des matériaux recyclés, immédiatement après la zone de flamme 6. De cette manière, les enrobés recyclés 13 ne sont pas susceptibles de venir en contact avec la flamme 10 du brûleur. Les produits bitumineux renfermés dans ces enrobés ne sont donc pas soumis à la chaleur intense de la flamme qui pourrait provoquer leur destruction ou leur combustion. Le chauffage et le séchage des matériaux bitumineux recyclés 13 sont effectués par mélange avec les agrégats neufs séchés dans la zone 5 et chauffés dans la zone 5 et dans la zone de flamme 6. Le bitume contenu dans les produits enrobés recyclés est ainsi mis en fusion sans destruction et l'incorporation des matériaux enrobés recyclés aux agrégats neufs est réalisée par brassage sous l'effet des aubes plates 15 dans la zone 7 du tambour. A la suite de la zone 7, les produits intermédiaires constitués par les produits bitumineux recyclés 13 mélangés aux agrégats neufs séchés et chauffés sont évacués à l'extérieur du tambour, dans une zone de sortie 8 des produits bitumineux intermédiaires, des pales de transport 16 assurant le transfert des produits bitumineux intermédiaires vers une goulotte de sor- tie 17 fixée au niveau d'une ouverture de sortie de l'enceinte externe de la zone d'évacuation 8 disposée de manière coaxial autour de la seconde extrémité 1b du tambour 1. Le dispositif tel que représenté sur la figure 1 dans lequel les enrobés recyclés sont introduits dans une zone de chauffage et d'incorporation 7 si- tuée à l'arrière de la zone de flamme 6 permet d'incorporer aux agrégats neufs séchés et chauffés dans le tambour, une proportion d'enrobés recyclés allant jusqu'à 25 % en volume. Cette proportion est très supérieure à la proportion de produits bitumineux recyclés qu'il est possible d'introduire dans un tambour sécheur de type classique dans lequel les produits recyclés bitumineux sont déversés dans la zone de flamme et sont séchés et chauffés, directement par la flamme et les gaz chauds du brûleur. Une différence essentielle entre le dispositif suivant l'invention et un tambour sécheur de type classique dans lequel on introduit des produits bitumineux recyclés réside dans l'utilisation d'un brûleur 2 comportant un corps de brûleur allongé 2a. Dans le cas du dispositif suivant l'invention, les zones 7 de séchage et d'incorporation des produits bitumineux recyclés et 8 d'évacuation des produits intermédiaires fabriqués dans le tambour sont disposées autour du corps de brûleur allongé 2a placé suivant l'axe du tambour 1. Le moyen d'introduction 12 de produits bitumineux recyclés dans le tambour est conçu et disposé de manière que les produits bitumineux recyclés 13 se déversent immédiatement à l'arrière de la zone de flamme 6 du tambour. Au lieu d'utiliser un tapis lanceur 12, il est possible d'utiliser un autre moyen de manutention et d'introduction en continu de matériaux granulaires, tel qu'un transporteur à vis. Cependant, dans ce cas, il est nécessaire de faire pénétrer le transporteur à vis à l'intérieur du tambour, par sa seconde extrémité 1 b, à travers la zone d'évacuation 8 et la zone de séchage et d'incorporation 7. Le dispositif suivant l'invention peut être utilisé non seulement pour la fabrication de produits intermédiaires constitués d'agrégats neufs séchés et chauffés mélangés à des produits bitumineux recyclés sous forme granulaire séchés et chauffés mais encore pour la fabrication de produits enrobés bitumineux, en prévoyant une lance d'introduction de bitume liquide pénétrant par la seconde extrémité 1b du tambour et permettant d'injecter du bitume liquide sur les agrégats et les produits bitumineux recyclés, à l'entrée de la zone de séchage et d'incorporation 7, immédiatement à l'arrière de la zone de flamme 6. REVENDICATIONS 1.-Dispositif de préparation de produits bitumineux, à partir d'agrégats neufs et d'enrobés bitumineux recyclés (13), comportant un tambour cylindrique (1) monté rotatif autour de son axe, légèrement incliné par rapport au plan horizontal ayant une première extrémité (1a) comportant des moyens (3,4) d'introduction d'agrégats neufs, froids et humides dans le tambour (1) et une seconde extrémité (1b) opposée axialement à la pre- mière extrémité (1 a) par laquelle pénètre un brûleur (2) et un moyen d'introduction (12) des enrobés bitumineux recyclés dans le tambour (1), le tambour (1) comportant sur sa paroi interne des aubes releveuses (9) des agrégats neufs suivant une zone de séchage (5) s'étendant entre la première extrémité (1 a) jusqu'à une zone de flamme (6) dans laquelle se développe la flamme (10) du brûleur (2), caractérisé par le fait qu'une zone de séchage et d'incorporation (7) des enrobés recyclés (13) aux agrégats neufs est disposée autour d'un corps (2a) du brûleur (2) qui s'étend axialement à l'intérieur du tambour (1) et que le moyen d'introduction (12) des enrobés bitumineux recyclés (13) dans le tambour (1) est un transporteur continu (12) permettant de déverser les produits bitumineux recyclés (13) dans la zone de séchage et d'incorporation (7), à l'arrière de la zone de flamme (6), après passage à travers la seconde extrémité (1 b) du tambour (1). 2.-Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le transporteur continu (12) est un tapis lanceur comportant une bande souple continue entraînée à une vitesse de déplacement suffisante pour projeter les produits bitumineux recyclés (13) à l'entrée de la zone de séchage et d'incorporation (7) située à l'arrière de la zone de flamme (6).