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La présente invention se rapporte à un procédé de fabrication de mélanges bitmineux et elle concerne en particulier le durcissement ultérieur du liant bitumineuxdans des mélanges de matières minérales solides avec des bitumes(c'est-à-dire le durcissement après mélange).
Avec l'emploi, jusqu'ici pratiqué, de bitumes durs, fusibles, fortement visqueux, asphalte soufflé par exemple, à la fabrication de tels mélanges qui sont traités ultérieurement pour obtenir des corps façonnés, il est difficile de réaliser une enveloppe mince, uniforme, des particules de matière solide ou de roche et un dosage correct de l'asphalte sans chauf- fer les composants à mélanger à des températures très élevées, le bitume étant alors exposé, au risque de se décomposer et des difficultés d'ordre mécanique et d'ordre technique, quant à la chaleur, surgissant aussi dans ces conditions.
On sait qu'on peut durcir l'asphalte par distillation sous vide très poussé ou par insufflation d'air à des températures élevées, ou enco= re par oxydation au moyen de peroxydes ou par chauffage avec du soufre (sui- furation),
Les asphaltes soufflés ou oxydés sont généralement de constitu- tion analogue à celle du caoutchouc et d'une notable ténacité à température très élevée, de sorte que le'mélange de l'asphalte durci avec les ma èret minérales peut susciter des difficultés,
Or, m'idée fondamentale de l'invention consiste, au lieu de pro- céder au durcissement du bitume avant, son addition aux composants miné- raux, à ne réaliser ce durcissement qu'une fois le mélange du bitume non durci avec les matières minérales déjà effectué.
On réalise d'abord un mé= lange du bitume à bas point de fusion et de matières solides d'une gradua- tion de grains appropriée, sable et matière de remplissage par exemple, à l'état meuble, et l'on soumet ensuite ce mélange à l'opération de durcis- sement. Il en résulte cet avantage que l'on peut obtenir ainsi, sans dis- positif compliqué ou procédé difficile, un mélange de dosage contrôlé ex- actement, tandis qu'il est procédé au durcissement du liant au moment vou- lu en une opération particulière. Ce durcissement est exécutable d'autant plus facilement que le bitume finement réparti dans le minéral présente à l'agent durcissant (oxygène, ou air chaudg soufre, etc.,) la surface li- bre la plus grande qu'il est possible.
Le procédé présente également des avantages techniques, quant à la chaleur, en ce sens que, dans le mélange traditionnel de bitume dur avec de la roche finement broyée(matière de remplissage) cette dernière doit d'abord être portée à de hautes températures, ce qui exige une dépense no- table et comporte des risques de fonctionnement. Ce chauffage préalable de la pierre pulvérisée est supprimé désormais, l'opération de mélange est notaiblement simplifiée et la chaleur nécessaire au durcissement est moindre et plus facile à fournir.
Pour l'exécution du procédé suivant 1.'invention, le mélange meu- ble obtenu, de matière minérales solides et de bitume à bas point de fu- sion, peut être exposé, par exemple, aux fins de durcissement du bitume, dans un tambour chauffable, un'broyeur centrifuge, ou dispositif analogue, à l'action d'air chaud, éventuellement d'oxygène activé ou activable.
Avant leur mélange avec du bitume, il peut être ajouté aux ma- tières minérales solides des peroxydes, comme du dioxyde de manganèse, ou de soufre.
Au lieu de durcir le bitume dans le mélange meuble, ce mélange peut d'abord être comprimé pour obtenir les corps façonnés voulus, après
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quoi ceux-ci sont durcis sous l'action de la chaleur.
Pour mélanger les substances minérales solides broyées, granuleu- ses et même en poussière avec le liant, on peut employer de préférence le procédé en soi connu de mélange par pulvérisation. Suivant ce procédé, les matières solides en poudre, ou éventuellement granuleuses sont amenées charge par charge dans un réservoir fermé et constamment projetées vers en haut, par des pelles de lancement se trouvant dans la partie inférieure du réservoir et disposées sur des arbres tournant en sens contraire, dans la partie supérieure du réservoir où elles sont passagèrement maintenues en état de suspension, état dans lequel elles sont arrosées de liant liquide par ds gicleurs de pulvérisateur prévus au-dessus de la zone de suspension.
EXEMPLE 1 : On réalise une matière de remplissage bitumée meuble, à l'état inactif ou à l'état actif, c'est-à-dire dans lequel: ou bien les particules de liant sont enveloppées de pierre pulvérisée (quand le mélange est fabri- qué au-dessous de la tompériature de liquéfaction du bitume), @ ,ou-bien le bitume enveloppe les particules de pierre et le mélange devient adhérent(quand il est réalisé au-dessus de la température de fusion du bitume). Cette matière de remplissage doit possèder par exemple une teneur en bitume de 8 à 12% et le bitume utilisé présenter une pénétration de loo par exemple.
Pour la fabrication de ce mélange peut être employé un appareil tel que celui qui est décrit par exemple dans le brevet allemand no.933.497, dans lequel la matière pierreuse est projetée vers en haut par des pelles de lancement rotatives, désagrégée et amenée en un état provisoire de suspension dans lequel elle est arrosée d'en haut avec du bitume pulvérisé par pression de liquide.
La matière de remplissage ainsi fabriquée, qui est uniformément pénétrée (imprégnée) de bitume est amenée au moment voulu dans un tambour ro- tatif, un broyeur centrifuge ou dispositif analogue, qui est pouvu d'un dis- positif de chauffage interne ou externe, et dans lequel le liant bitumineux du mélange est exposé à un courant d'air(oxygène de l'air) jusqu'à ce que soit atteint le degré de dureté voulu, par exemple jusqu'à un point de fusien dun bitume de 25o C. Le mélange durci est ensuite extrait et comprimé à volonté en corps façonnés, par exemple en plaques, en tubes etc...
EXEMPLE 2 : Il est ajouté à l'agrégat pierreux des peroxydes, par exemple du dioxyde de manganèse en quantité de 2 à 5% en poids, par rapport à la teneur en bitume eti ensuite imprégné de bitume à bas point de fusion au moyen du dispositif mélangeur décrit dans l'exemple 1 .
L'imprégnation dure seulement jusqu' e quesoit pulvérisée la quantité de bi- tume calculée(30 secondes par exemple).
Le mélange meuble constitué est ensuite : soit chauffé, comme dans l'exemple 1; dans un tambour de chauffage ou appareil analogue, l'action de l'oxy gène actif sur le bitume étant déclenchée de ce fait soit d'abord côm- primé en corps façonnés et soumis ensuite au chauffage de manière appropriée.
EXEMPLE 3 : Il est ajouté à l'agrégat pierreux, sable ou matière de remplis- sage par exemple, ou mélange des deux, du soufre sous forme de fleurs de soufre et cet agrégat, à l'état ameubli, est ensuite arrosé de bitume à bas point de fusi- on, comme dans l'exemple 1. Le mélange meuble constitué peut enduite être chauffé dans un agitateur mécanique chauffable, marchant lentement pour faire agir le soufre sur le bitume et durcir celui-ci, ou bien le mélange peut d'abord être encore traité pour obtenir des corps façonnés et ceux-ci exposés l'action de la chaleur comme à l'exemple 2 pour les durcir.
Le procédé est également utilisable en particulier à la fabricati- on de briquettes de minerais métalliques en grains fins ou en poussière, en
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en poussière des hauts-fourneaux par exemple, destinées à une élaboration mé- tallurgique. Ces agrégats en poussière sont mis en briquettes avant d'être chargés dans des hauts-fourneaux ou des fours à creusets, c'est-à-dire qu'ils sont mélangés avec des liants, de préférence biumineux, comprimés en bri- quettes.
Il se présente alors la difficulté et le risque que ces briquettes s'amollissent et se désagrègent lors de leur entrée dans la zône de haute température, de sorte que, lors de la charge des hauts-fourneaux, par exem- ple, les agrégats de minerai en poussière soient de nouveau soufflés et ex- pulsés, Au contraire, par le procédé indiqué, le liant bitumineux employé peut être durci jusquà devenir infusible de sorte qu'on évite la désagrégation prématurée des briquettes.
Pour mettre les minerais en briquettes,on procède par exemple en mélangeant de la poussière des hauts fourneaux, oxydes de fer principalement) avec 3 à 4 % en poids d'un bitume de la pénétration loo environ, après a- voir ajouté à la poussière, selon le degré de dureté que doit recevoir le bi- tume, de 1 à 2% de soufre par rapport au poids du bitume. Le mélange a lieu de préférence suivant le procédé, déjà indiqué, de mélange par pulvérisation.
Le mélange est façonné en briquettes par compression et celles-ci soumises à l'opération de cuisson jusqu'à ce que soit atteint le degré de dureté vou- lu du bitume ; le cas échéant ce durcissement peut.âtre poussé jusqu'à ce que le bitume devienne infusible (c'est-à-dire jusqu'à ce qu'il atteigne sensi- blement la dureté de la classe de corps des asphaltites).
R e v e n d i c a t i o n s :
I. Un procédé de fabrication de mélanges bitumineux qui contien- nent des bitumes durs, fusibles , et des matières minérales solides, aux fins d'emploi à la production des corps façonnés, caractérisé en ce qu'il est d'abord constitué un mélange meuble par incorporation de bitume à bas point de fusion dans les matières solides de graduation de grain voulue, de préférence sable et/ou matière de remplissage, ou minerais broyés ou même en poussière, et le liant litumineux du mélange est ensuite-fournis à une opé- ration de durcissement.
2. Procédé suivant la revendiction 1, caractérisé en ce que le mé- lange meuble constitué de matières solides et de bitume à bas point de fusion est soumis, dans un tambour chauffable, un broyeur centrifuge ou dispositif analogue, aux fins de durcissement du bitume, à l'action de l'oxygène(air chaud).