Brevet FR2953866A1 — publié le 20110617

Installation de préparation d'un produit enrobé bitumineux à partir de qranulats et de bitume. La présente invention concerne une installation de préparation d'un produit enrobé bitumineux à partir de granulats, de bitume ou de liants hydrocarbonés et éventuellement de produits bitumineux usagés recyclés. La fabrication de produits bitumineux, par exemple pour des revêtements routiers, à partir de granulats froids et humides, de bitume liquide ou de liants hydrocarbonés et de pulvérulents, est très souvent réalisée à chaud. Les granulats de départ sont tout d'abord séchés et chauffés avant d'être additionnés de bitume ou de liants hydrocarbonés, puis malaxés avec le bitume liquide qui assure l'enrobage des granulats. Des matériaux pulvérulents et fillers peuvent être ajoutés au mélange dans la phase de malaxage, afin d'ajuster la teneur en matière à fine granulométrie des produits enrobés. Dans certains cas, une proportion plus ou moins importante de produits bitumineux recyclés (granulats d'enrobé) obtenus, par exemple par concassage de revêtements routiers usés dont on effectue le remplacement, est ajoutée aux granulats. Deux méthodes sont couramment utilisées, une méthode dite de type continu et une méthode dite de type discontinu. Les installations de préparation en continu de produits bitumineux comprennent, en général, un premier tambour sécheur malaxeur des granulats froids et humides pour les sécher et les chauffer. Ce tambour comporte une enveloppe de forme cylindrique contenant un brûleur et munie d'une extrémité d'entrée des granulats et d'une extrémité de sortie des granulats secs ou semi-secs et chauds. Ces granulats circulent dans ce tambour en courant parallèle ou à contre-courant par rapport aux gaz chauds produits par le brûleur. Ce type d'installation comprend éventuellement un second tambour sécheur des produits bitumineux recyclés. Ce tambour sécheur comporte une enveloppe de forme cylindrique contenant un brûleur et munie d'une extrémité d'entrée des produits bitumineux recyclés et d'une extrémité de sortie des produits enrobés bitumineux tièdes ou chauds. Ces produits circulent en courant parallèle ou à contre-courant par rapport aux gaz chauds produits par le brûleur. Les granulats séchés et chauffés et les produits enrobés bitumineux et tièdes ou chauds ainsi obtenus à la sortie des deux tambours sécheurs sont tout ou partie mélangés dans un mélangeur continu pour obtenir le produit enrobé bitumineux final. Le second tambour sécheur est utilisé pour recycler un taux important de produits bitumineux recyclés, plus de 50%, afin de les sécher et chauffer. Les installations comprennent également des moyens d'injection du bitume ou des liants hydrocarbonés. Ces moyens débouchent dans le tambour sécheur malaxeur ou dans le mélangeur continu ou dans les moyens de transport des produits entre le tambour sécheur malaxeur et le mélangeur continu. Lorsque le taux de produit bitumineux recyclé est faible, ces produits bitumineux recyclés sont introduits directement dans le premier tambour sécheur. L'installation comporte à la sortie du mélangeur continu, des moyens de transport du produit enrobé bitumineux final afin de transférer ce produit dans une trémie tampon. Cette trémie tampon alimente une ou plusieurs trémies de stockage et, dans le cas de plusieurs trémies de stockage, une navette assure le transfert du produit enrobé bitumineux final vers chacune desdites trémies de stockage. Le séchage des granulats dans le tambour sécheur génère de l'hétérogénéité dans les régimes transitoires, c'est-à-dire au début et à la fin du remplissage de ce tambour sécheur sous l'influence du courant des gaz chauds de séchage qui traversent ledit tambour sécheur. En effet, les granulats de plus faible granulométrie, comme par exemple le sable, sont soumis à l'influence du courant de gaz chauds. C'est ainsi que dans le cas d'un tambour sécheur fonctionnant en courant parallèle, les granulats de plus faible granulométrie sont les premiers à arriver à l'extrémité de sortie du tambour car ils sont poussés par les gaz chauds. Pour les tambours sécheurs fonctionnant à contre- courant, c'est l'effet inverse et les granulats de plus faible granulométrie sont ralentis par les gaz chauds et ce sont les granulats de plus grosse granulométrie qui arrivent les premiers au niveau de l'extrémité de ce tambour sécheur. En régime permanent, un équilibre s'établit et il sort du tambour sécheur un mélange homogène en granulométrie. En fin de vidange du tambour sécheur, on retrouve une hétérogénéité granulaire inverse à celle de l'entrée de ce tambour sécheur. Pour éviter cette hétérogénéité pendant les régimes transitoires au début et à la fin de la production, une amélioration consiste à fermer temporairement la sortie du tambour sécheur par une porte afin que les matériaux qui sont arrivés les premiers attendent les suivants pour se remélanger avec eux. Mais, cette solution qui apporte une amélioration sensible ne donne cependant pas entièrement satisfaction. L'invention a pour but de proposer une installation de préparation d'un produit enrobé bitumineux qui évite le phénomène d'hétérogénéité pendant les régimes transitoires de fonctionnement de cette installation. L'invention a donc pour objet une installation de préparation d'un produit enrobé bitumineux à partir de granulats froids et humides, de bitume ou de liants hydrocarbonés et éventuellement de produits bitumineux recyclés, en particulier pour le revêtement de route, ladite installation comprenant : - au moins un tambour sécheur comportant une enveloppe de forme cylindrique contenant un brûleur et munie d'une extrémité d'entrée des granulats froids et humides et d'une extrémité de sortie des granulats semi-secs ou secs et chauds, - des moyens de mélange des granulats semi-secs ou secs et chauds et de produits bitumineux tièdes ou chauds pour obtenir le produit enrobé bitumineux, - des moyens d'injection du bitume ou des liants hydrocarbonés, et - au moins une trémie de stockage dudit produit enrobé bitumineux final, caractérisée en ce que les moyens de mélange comprennent un mélangeur à cycles discontinus disposé entre, d'une part, une trémie tampon de stockage temporaire des granulats semi-secs ou secs et chauds et des produits bitumineux tièdes ou chauds, pour obtenir le produit enrobé bitumineux final et, d'autre part, ladite au moins trémie de stockage. Selon d'autres caractéristiques de l'invention : - l'invention comprend : . un premier tambour sécheur malaxeur comportant une enveloppe de forme cylindrique comportant un brûleur et munie d'une extrémité d'entrée des granulats froids et humides et d'une extrémité de sortie des granulats semi-secs ou secs et chauds, . un second tambour sécheur comportant une enveloppe de forme cylindrique comportant un brûleur et munie d'une extrémité d'entrée des produits bitumineux recyclés et une extrémité de sortie des produits bitumineux tièdes ou chauds, et . des moyens de transfert des granulats semi-secs ou secs et chauds et des produits bitumineux tièdes ou chauds disposés entre les sorties, respectivement du premier tambour sécheur malaxeur et du second tambour sécheur et la trémie tampon, - le mélangeur est monté sur des organes de pesée pour ajuster la quantité de produits enrobés bitumineux chauds à mélanger pendant les régimes transitoires du premier tambour sécheur, - le mélangeur est déplaçable entre une position de travail située au-dessous de la trémie tampon et une position de repos écartée de ladite trémie tampon, - le mélangeur comprend une cuve dans laquelle des éléments de malaxage sont montés rotatifs et - les moyens d'injection du bitume ou des liants hydrocarbonés débouchent dans le tambour sécheur malaxeur ou dans les moyens de transfert ou dans la trémie tampon.. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - la Fig. 1 est une vue schématique en perspective d'une installation de préparation en continu d'un produit enrobé bitumineux, et - la Fig. 2 est une vue schématique en perspective montrant l'implantation des moyens de mélange de granulats chauds et des produits enrobés bitumineux recyclés dans l'installation de préparation de la Fig. 1. Sur les figures, on a représenté une installation de préparation en continu d'un produit enrobé bitumineux à partir de granulats froids et humides, de bitume ou de liants hydrocarbonés et éventuellement de produits bitumineux recyclés. Dans ce qui suit, l'installation selon l'invention sera décrite avec deux tambours sécheurs, l'un pour les granulats froids et humides et l'autre pour les produits bitumineux recyclés. L'installation selon l'invention ne peut comporter qu'un seul tambour sécheur et malaxeur pour les granulats, le bitume ou les liants hydrocarbonés et les produits enrobés bitumineux recyclés. Comme représenté à la Fig. 1, l'installation 1 comporte une unité de stockage des granulats froids et humides désignée par la référence générale 10. Cette unité de stockage 10 se compose de plusieurs trémies 10a, 10b 10g dans lesquelles les granulats vierges sont placés en fonction de leur granulométrie et/ou de leur composition. Ces granulats peuvent être classés depuis les matériaux à fine granulométrie tels que les pulvérulents ou le sable jusqu'à des matériaux à forte granulométrie tels que des cailloux. L'installation 1 comporte aussi un élément de transport 11 disposé au-dessous des trémies de l'unité de stockage 10 de façon à transporter les granulats froids et humides déversés par les trémies de ladite unité de stockage 10 jusqu'à une extrémité d'entrée 16 d'un premier tambour sécheur malaxeur 15. L'élément de transport 11 est constitué par exemple par un transporteur à bandes ou un transporteur à raclettes ou à godets ou par tout autre type de transporteur. Le tambour sécheur malaxeur 15 est de type connu et il est destiné à sécher et à chauffer les granulats provenant de l'unité de stockage 10. Pour cela, ce tambour 15 comporte une enveloppe 17 de forme générale cylindrique, montée rotative sur un support, non représenté, autour de son axe qui est légèrement incliné par rapport au plan horizontal. Le tambour 15 comprend également un brûleur 18 comportant un corps de forme allongée débouchant dans l'enveloppe 17 du tambour 15. L'enveloppe 17 du tambour 15 comporte une extrémité d'entrée 16 des granulats froids et humides et une extrémité de sortie 19 des granulats semi-secs ou secs et chauds, opposée à l'extrémité d'entrée 16. Dans l'exemple de réalisation représenté sur les figures, les granulats circulent dans le tambour 15 à contre-courant par rapport aux gaz chauds produits par le brûleur 18. Selon une variante, ces granulats peuvent circuler dans ce tambour 15 en courant parallèle par rapport aux gaz chauds produits par le brûleur 18. L'installation comprend également un second tambour sécheur désigné par la référence générale 25 de type connu, qui est destiné à sécher et à chauffer des produits bitumineux recyclés et froids. Ce tambour sécheur 25 comporte une enveloppe 26 de forme générale cylindrique montée rotative sur un support, non représenté, autour de son axe qui est légèrement incliné par rapport au plan horizontal. Ce tambour sécheur 25 comporte également un brûleur 27 muni d'un corps débouchant dans l'enveloppe cylindrique 26. L'enveloppe 26 du tambour sécheur 25 comporte une extrémité d'entrée 28 raccordée par un élément de transport 12 à une unité de stockage 13 de produits bitumineux recyclés et qui se compose de plusieurs trémies 13a et 13b. L'élément de transport 12 est constitué par un convoyeur à bandes ou un convoyeur à raclettes ou à godets ou par tout autre élément de transport approprié et de type connu. L'enveloppe 26 du tambour sécheur 25 comporte une extrémité de sortie 29 des produits enrobés bitumineux tièdes ou chauds, disposée à l'opposé de l'extrémité d'entrée 27. Dans l'exemple de réalisation représenté sur les figures, les produits bitumineux recyclés circulent en courant parallèle par rapport aux gaz chauds produits par le brûleur 27. Selon une variante, ces produits peuvent circuler à contre-courant par rapport aux gaz chauds produits par le brûleur. L'installation 1 comporte, directement à la sortie des extrémités de sortie, respectivement 19 du tambour sécheur malaxeur 15 et 29 du tambour sécheur 25, des moyens 30 de transport des granulats semi-secs ou secs et chauds provenant du tambour sécheur 15 et des produits enrobés bitumineux tièdes ou chauds provenant du tambour sécheur 25. Ces moyens 30 de transport comprennent une extrémité d'entrée 31 dans laquelle se déversent les granulats semi-secs ou secs et chauds provenant du tambour sécheur 15 et les produits enrobés bitumineux tièdes ou chauds provenant du tambour sécheur 25. Ces granulats et ces produits sont transportés jusqu'à une extrémité de sortie 32 des moyens 30 de transfert au niveau de laquelle ils sont déversés dans une trémie tampon 33. Les moyens 30 de transfert sont constitués par exemple par un transporteur à raclettes ou par tout autre système approprié de type connu permettant de transporter les granulats semi-secs ou secs et chauds et les produits enrobés bitumineux tièdes ou chauds depuis les extrémités de sortie 19 et 29 des tambours, respectivement 15 et 25, jusqu'à la trémie tampon 33. L'installation 1 comporte à la sortie de la trémie tampon 33, des moyens de mélange des granulats chauds et des produits enrobés bitumineux tièdes ou chauds pour obtenir le produit enrobé bitumineux final. Ces moyens de mélange sont formés par un mélangeur 40 à cycles discontinus comprenant une cuve 41 dans laquelle sont déversés les granulats chauds et les produits enrobés bitumineux tièdes ou chauds provenant de la trémie tampon 33. Pour effectuer le mélange de ces granulats et de ces produits, la cuve 41 du mélangeur 40 comporte, de manière classique, des éléments de malaxage, non représentés, montés rotatifs à l'intérieur de ladite cuve. Ces éléments de malaxage mélangent les granulats et les produits enrobés bitumineux pour obtenir à la sortie du mélangeur 40, le produit enrobé bitumineux final. L'installation comporte des moyens d'injection, non représentés du bitume ou des liants hydrocarbonés. Ces moyens d'injection débouchent dans le tambour sécheur malaxeur 15 ou dans les moyens 30 de transfert ou dans la trémie tampon 33. Dans l'exemple de réalisation représenté sur les figures, le produit enrobé bitumineux final à la sortie du mélangeur 40, est déversé dans une navette 42 qui alimente des trémies de stockage 43. Dans le cas où l'installation comporte une seule trémie de stockage 43, le mélangeur 40 déverse directement le produit enrobé bitumineux final dans cette trémie de stockage 43. Pendant le fonctionnement de l'installation 1, les granulats semi-secs ou secs et chauds provenant du tambour sécheur 15 et les produits bitumineux recyclés provenant du tambour sécheur 25 sont déversés dans les moyens 30 de transport de façon à alimenter la trémie tampon 33. Cette trémie tampon 33 stocke les granulats et les produits enrobés bitumineux recyclés jusqu'à une quantité déterminée et dès que cette quantité est atteinte, les granulats et les produits enrobés bitumineux recyclés stockés dans la trémie tampon 33, sont déversés dans le mélangeur 40. Le bitume ou les liants hydrocarbonés sont injectés dans le tambour 15 ou dans les moyens 30 de transfert ou dans la trémie tampon 33. Le mélangeur 40 à cycles discontinus assure le mélange des granulats et des produits bitumineux recyclés pour obtenir une parfaite homogénéité du début à la fin de la préparation du produit enrobé bitumineux final et un parfait mélange des granulats avec les produits bitumineux recyclés tièdes ou chauds. Lorsque ce mélange est effectué, le produit enrobé bitumineux final est déversé dans la navette 42 qui transporte le produit bitumineux final jusqu'à la trémie de stockage 43 choisie. De préférence, le mélangeur 40 est posé sur des pesons de type connu, non représentés, permettant de contrôler et d'ajuster efficacement la quantité de granulats semi-secs ou secs et chauds et de produits enrobés bitumineux tièdes ou chauds en cours d'homogénéisation et au cours du mélange dans ce mélangeur 40 pendant la durée des régimes transitoires, c'est-à-dire pendant le début et la fin de remplissage du tambour sécheur 15. Lorsque la quantité de produits bitumineux recyclés est faible, ces produits bitumineux recyclés peuvent être déversés directement dans le tambour sécheur 15 et, dans ce cas, seul ce tambour sécheur est utilisé. Pour recycler un taux important de produits bitumineux, plus de 50%, les deux tambours, respectivement 15 et 25, sont utilisés pour sécher et chauffer les produits bitumineux recyclés. Dans ce cas, l'utilisation du mélangeur 40 est permanente car il assure le mélange des produits qui sortent des deux tambours 15 et 25 et qui alimentent les moyens 30 de transport alimentant la trémie tampon 33 à vidange cyclique dans le mélangeur 40. La cuve 41 du mélangeur 40 peut être montée sur des roulettes de façon à déplacer ce mélangeur entre une position de travail située au-dessous de la trémie tampon 33 et une position de repos écartée de ladite trémie tampon 33. En effet, pour les fabrications qui utilisent des produits bitumineux recyclés chauds en provenance du tambour sécheur 25, l'utilisation du mélangeur 40 est permanente car il assure le mélange des granulats et des produits sortant des deux tambours, respectivement 15 et 25. L'utilisation d'un mélangeur à cycles discontinus entre la trémie tampon 33 et les trémies de stockage 43 dans l'installation conforme à l'invention permet d'éviter l'hétérogénéité des régimes transitoires des début et de fin de production du produit enrobé bitumineux final.35 REVENDICATIONS1.- Installation (1) de préparation d'un produit enrobé bitumineux à partir de granulats froids et humides, de bitume ou de liants hydrocarbonés et éventuellement de produits bitumineux recyclés, en particulier pour le revêtement de route, ladite installation (1) comprenant : - au moins un tambour sécheur (15) comportant une enveloppe (17) de forme cylindrique comportant un brûleur (18) et munie d'une extrémité d'entrée (16) des granulats froids et humides et d'une extrémité de sortie (19) des granulats semi-secs ou secs et chauds, - des moyens (40) de mélange des granulats secs ou semi-secs et chauds et de produits bitumineux tièdes ou chauds pour obtenir le produit enrobé bitumineux final, - des moyens d'injection du bitume ou des liants hydrocarbonés, et - au moins une trémie de stockage dudit produit enrobé bitumineux final, caractérisée en ce que les moyens de mélange comprennent un mélangeur (40) à cycles discontinus disposé entre, d'une part, une trémie tampon (33) de stockage temporaire des granulats semi-secs ou secs et chauds et des produits bitumineux ou tièdes chauds, pour obtenir le produit enrobé bitumineux final et, d'autre part, ladite au moins trémie de stockage (43). 2.- Installation (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend : - un premier tambour sécheur malaxeur (15) comportant une enveloppe (17) de forme cylindrique comportant un brûleur (18) et munie d'une extrémité d'entrée (16) des granulats froids et humides et d'une extrémité de sortie (19) des granulats secs ou semisecs et chauds, - un second tambour sécheur (25) comportant une enveloppe (26) de forme cylindrique comportant un brûleur (27) et munie d'une extrémité d'entrée (28) des produits bitumineux recyclés et une extrémité de sortie (29) des produits bitumineux tièdes ou chauds, et, - des moyens (30) de transfert des granulats secs ou semi-secs et chauds et des produits enrobés bitumineux tièdes ou chauds disposés entre les sorties (19, 29), respectivement du tambour sécheur malaxeur (15) et du tambour sécheur (25) et la trémie tampon (33). 3. û Installation (1) selon les revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le mélangeur (40) est monté sur des organes de pesée pour ajuster la quantité de produits enrobés bitumineux chauds à mélanger pendant les régimes transitoires du tambour sécheur (15). 4.- Installation (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le mélangeur (40) est déplaçable entre une position de travail située au-dessous de la trémie tampon (33) et une position de repos écartée de ladite trémie tampon (33). 5. û Installation (1) selon l'une quelconque des revendication 1 à 3, caractérisée en ce que le mélangeur (40) comprend une cuve (41) dans laquelle des éléments de malaxage sont montés rotatifs. 6. û Installation (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les moyens d'injection du bitume ou des liants hydrocarbonés débouchent dans le tambour sécheur malaxeur (15) ou dans les moyens (30) de transfert ou dans la trémie tampon (33).