WO2013144518A1 - Dispositif et procede de fabrication de produits enrobes a chaud - Google Patents

Dispositif et procede de fabrication de produits enrobes a chaud Download PDF

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WO2013144518A1
WO2013144518A1 PCT/FR2013/050684 FR2013050684W WO2013144518A1 WO 2013144518 A1 WO2013144518 A1 WO 2013144518A1 FR 2013050684 W FR2013050684 W FR 2013050684W WO 2013144518 A1 WO2013144518 A1 WO 2013144518A1
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enclosure
section
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drying
hot
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Antoine Carrasco
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    • E01C19/00—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving
    • E01C19/02—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving for preparing the materials
    • E01C19/10—Apparatus or plants for premixing or precoating aggregate or fillers with non-hydraulic binders, e.g. with bitumen, with resins, i.e. producing mixtures or coating aggregates otherwise than by penetrating or surface dressing; Apparatus for premixing non-hydraulic mixtures prior to placing or for reconditioning salvaged non-hydraulic compositions
    • E01C19/1013—Plant characterised by the mode of operation or the construction of the mixing apparatus; Mixing apparatus
    • E01C19/1027—Mixing in a rotary receptacle
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    • E01C19/1027—Mixing in a rotary receptacle
    • E01C19/1036—Mixing in a rotary receptacle for in-plant recycling or for reprocessing, e.g. adapted to receive and reprocess an addition of salvaged material, adapted to reheat and remix cooled-down batches

Definitions

  • the present invention relates to the general technical field of devices and processes for manufacturing hot-mix products, for example with bitumen, for obtaining bituminous coated products, from a mass of aggregates or solid granular products. , whether new and cold aggregates and / or used bituminous products to be recycled or a mixture of both, in order to achieve a finished coated product used for example in the field of construction and public works.
  • the present invention relates more particularly to a device for manufacturing hot-coated products, for example with bitumen, comprising:
  • an oven comprising a substantially cylindrical enclosure intended to be rotated about its longitudinal axis by a drive means, said enclosure being provided towards its two opposite ends, on the one hand with a main inlet intended to receive products; uncoated or recycled virgin granules or a mixture of both, pebbles or aggregates, and secondly an outlet for bituminous coated products made in the enclosure, said granular products circulating from the main entrance to the outlet according to a direction F to become coated products at the exit, after passage and treatment in the enclosure,
  • the invention also relates to a method of manufacturing hot mixes in a coating drum dryer comprising a substantially cylindrical chamber composed of a series of successive sections comprising a combustion section, a drying section and a mixing section.
  • the devices for manufacturing hot-coated products are known and generally consist of rotary kilns generally qualified coating drying drums (TSE).
  • TSE coating drying drums
  • the techniques used may be continuous or discontinuous techniques and operate, depending on the relative displacement of the heating flow and aggregates, according to the so-called parallel current (or even-current) or counter-current techniques. current.
  • a drying oven generally in the form of a cylindrical body of revolution defining an enclosure having at least one inlet at one of its ends and an outlet at the other end. the drying oven being rotated by any suitable means while the mass of aggregates or pebbles to be treated is introduced at one end so as to progress towards the outlet end to be treated.
  • the rotation of the enclosure thus makes it possible to circulate the aggregates that enter cold and wet through the inlet, towards the other outlet end while stirring and raising them in the enclosure with the help of any appropriate means, and for example using lifting blades mounted on the inner peripheries of the walls of the enclosure.
  • the known furnaces also use a heating flux produced by a burner associated with the enclosure, which burner furnishes a flame in a combustion zone of the enclosure, the flame emitting a hot air flow circulating, depending on the type oven, against the current or in the direction of circulation of the cold and wet aggregates inside the enclosure.
  • the known rotary kilns implement a coating drum dryer which is composed of a series of successive sections comprising, in consideration of the direction of progression of the aggregates inside the furnace, a combustion section, then a section drying and finally a kneading section.
  • the objects assigned to the invention therefore aim to remedy the various disadvantages listed above and to propose a new device and a new process for producing hot-mix products, for example with bitumen, which are particularly versatile and capable of to adapt to various situations of industrial production.
  • an oven comprising a substantially cylindrical enclosure intended to be rotated about its longitudinal axis by a drive means, said enclosure being provided towards its two opposite ends, on the one hand with a main inlet intended to receive products; uncoated or recycled virgin granules or a mixture of both, pebbles or aggregates, and on the other hand an outlet for the bituminous coated products made in the enclosure, said granular products circulating from the main entrance to the outlet according to a direction F to become coated products at the exit, after passage and treatment in the enclosure,
  • a heating means defining a combustion section in the chamber and generating a drying flow capable of ensuring the drying of the granular products, said chamber continuing from said combustion section by a drying section and then by a section characterized in that the enclosure is provided with a system for discharging hot aggregates, said system being integrated between the drying section and the mixing section and being positionable between an inactive position in which the hot aggregates are discharged from the drying section to the mixing section and an active position in which the hot aggregates are discharged from the enclosure without passing through the mixing section.
  • the objectives assigned to the invention are also attained by means of a process for manufacturing hot mixes in a coating drum comprising a substantially cylindrical enclosure composed of a series of successive sections comprising a combustion section, a drying section and a mixing section characterized in that it is possible selectively to ensure the removal of hot aggregates at the outlet of the drying section out of the drying drum enrobeur either their passage to the kneading section from the drying section.
  • FIG. 1 illustrates, in a longitudinal cross-sectional view, a general view of a hot-coated product manufacturing device according to the invention.
  • - Figure 2 shows, in a perspective view and in partial cross section taken along the line ll-ll of Figure 1, the details of embodiment of a selective two-position evacuation system according to the invention and integrated in a manufacturing device according to the invention.
  • FIG. 3 and 4 illustrate, in cross-sectional views, a selective evacuation system according to the invention in position, respectively, inactive and active discharge of hot aggregates.
  • FIG. 5 illustrates, in a partial sectional view, a detail of embodiment of the selective exhaust system according to the invention.
  • FIG. 6 illustrates in a partial cross-sectional view, a detail of embodiment of a control means equipping the device for manufacturing hot-coated products according to the invention.
  • FIG. 7 illustrates in a perspective view, a detail of embodiment of a ring forming part of the device for manufacturing hot-coated products according to the invention.
  • Figure 1 illustrates in a longitudinal cross-sectional view, a general view of a device for manufacturing hot-coated products, for example with bitumen, to manufacture bituminous coated products.
  • the device illustrated in FIG. 1 is, for purely illustrative purposes, a so-called parallel-current device insofar as the heating flux F flows in the same direction as the direction of feed and progression of the granular products illustrated by the arrow F inside the device.
  • the invention can also be applied to devices for manufacturing hot-mix products, in particular bituminous, said "against the current" devices in which the heating flow F flows in the opposite direction to that coated products to be dried and processed into bituminous coated products.
  • the device for manufacturing hot-coated products according to the invention will be either a continuous manufacturing device or a device for the discontinuous production of hot coated products.
  • the device for manufacturing hot-coated products illustrated in FIG. 1 comprises a furnace 1 or coater-drying drum comprising a substantially cylindrical enclosure 2 intended to be rotated about its longitudinal axis XX 'by a drive means (not shown). in the figures), said enclosure 2 being provided at its two opposite ends, firstly with a main inlet 3 intended to receive virgin granules and uncoated or recycled products or a mixture of the two, the kind of pebbles or aggregates, and on the other hand, an outlet 30 for the bituminous coated products manufactured in the enclosure 2, said granular products circulating from the main inlet 3 towards the outlet 30 in a direction F to turn into coated products at the outlet 30, after passage and treatment in the enclosure 2.
  • the drive means (not shown in the figures) will comprise, in a manner known in itself, a source of energy, of the motor type, driving [enclosure 2 itself, by a series of gears or conventional drives, consisting for example of rollers 4 engaging drive means secured to the outer wall 2A of the enclosure 2.
  • the device for manufacturing hot-coated products according to the invention is a coating drum dryer composed, from the inlet 3, of a series of successive sections each having a specific function, the successive sections comprising a section of 5, a drying section 6 and a mixing section 7 opening towards or into the outlet 30. Said successive sections are advantageously contained in the chamber 2, which is substantially cylindrical.
  • uncoated virgin granular product will be understood to mean any type of the product of the genus type aggregates, pebbles, granules, sand or the like, having sufficient mechanical strength to be used in the manufacture of the product. coated product of all kinds likely to be used as construction materials in the field of public works, such as roads or walls, without such applications are therefore limiting.
  • the rotary kiln is designed so that the virgin or recycled granular products, or a mixture of both, flow from the main feed inlet 3 to the outlet 30 during the rotation of the enclosure 2, for transforming, after successive passage: first in a combustion zone 5 in which opens the main entrance 3 in the form of a channel 8 ( Figures 3 and 4), then in the drying zone 6, provided for example of lifting blades 6A, and finally in the mixing zone 7 in which it is also possible, for example, to continuously introduce, for example, a liquid coating product, for example bitumen, by way of a tubing 9 to produce a final bituminous coated product to the outlet 30.
  • a combustion zone 5 in which opens the main entrance 3 in the form of a channel 8 ( Figures 3 and 4)
  • the drying zone 6 provided for example of lifting blades 6A
  • the mixing zone 7 in which it is also possible, for example, to continuously introduce, for example, a liquid coating product, for example bitumen, by way of a tubing 9 to produce a final bitumin
  • the device for manufacturing hot-coated products also comprises a heating means 10 associated with the combustion section 5, said heating means 10 being thus disposed in the vicinity of the input 3 in the specific exemplary embodiment illustrated.
  • the heating means 10 is constituted by a burner 11 producing a drying flame which extends substantially axially in the central zone of the drying section 6 to generate a drying flow circulating within the enclosure 2 in the direction F and thus ensuring the drying of the granular products within the drying section 6.
  • the heating means 10 thus defines the combustion section 5 in the chamber 2 and generates a drying flow F able to ensure the drying of the granular products, said chamber continuing from said combustion section 5 and contiguous to the direction F, by a drying section 6 and then by a mixing section 7.
  • the enclosure 2 is provided with a system for discharging hot aggregates 12, which system is selective and for example at two positions, said system 2 being integrated between the drying section 6 and the mixing section 7, and being positionable between an inactive position in which the hot aggregates are removed from the drying section 6 to the mixing section 7 and an active position in which the hot aggregates are removed from the chamber 2 without go through the mixing section 7.
  • the device according to the invention allows in its inactive position to normally transfer the hot aggregates to the kneading section 7, for example using buckets 13 mounted inside the chamber 2 to allow the hot aggregates to be kneaded with bitumen in said mixing section, whereas when the discharge system 1 is in the active position, it allows the evacuation of the aggregates through the discharge device 12, even through a discharge outlet 14.
  • the device according to the invention allows a dual possibility of operation of the furnace which can thus be adapted to several conditions. of operation and for example:
  • such a system makes it possible to optimize the operation of the device according to the invention by authorizing at the beginning and end of manufacture to evacuate the beginnings and end of manufacture whose compositions are often heterogeneous, which makes it possible to ensure the granuiometric homogeneity of the coated product.
  • the evacuation system 12 can also be used to verify the correct operating parameter of the furnace before launching a complete production.
  • the selective exhaust system 12 is formed by a ring 15 mounted on the enclosure 2 and at its periphery, said ring 15 being mounted movably between the active position and the inactive and positionable position on or in the one or other of these two positions opposite orifices 16 formed through the chamber 2 in an annular zone situated opposite the ring 15.
  • the ring 15 is provided with openings 17 which coincide with the orifices 16 of the enclosure 2 when the ring 15 is in the active position of evacuation.
  • the orifices 6 and openings 17 will be of all shapes and sizes adapted to allow, in conventional operation of the device, a fluid discharge of the hot aggregates out of the enclosure 2.
  • the openings 17 will for example be of rectangular shape as illustrated in FIG.
  • the ring 15 is concentrically mounted with the enclosure 2 about the axis X-X 'and movable by rotation about said enclosure 2 and about said axis XX'.
  • the ring 15 is formed by a cylindrical cap of U cross-section with a core 15A and two folded lateral wings 15B, the openings 17 being formed through the core 15A of the U
  • the openings 17 are distributed angularly over the entire peripheral surface of the ring 15 and at regular intervals, the orifices 16 of the chamber 2 being formed through the chamber 2 at intervals. also regular and angularly distributed appropriately so that in the inactive (or closing) position of the ring 15 (FIG. 3), said orifices 16 and openings 17 are completely offset without any overlapping whereas in the active position (or total opening) of the system 12, said orifices 16 and openings 17 are in total or maximum coincidence.
  • the relative intermediate positions of the orifices 16 and openings 17 are also conceivable outside the end positions of abutment in total coincidence (active position) or in total offset (inactive position), from the moment when a relative passage is possible so that the hot aggregates can be evacuated through the discharge outlet 14.
  • the ring 15 is displaceably mounted by means of a series of rollers 18 interposed between the enclosure 2 and the ring 5 so as to allow the evacuation system to be rotated. .
  • the interface zone of the chamber 2 located between the end of the drying section 6 and the beginning of the kneading section 7 and which corresponds to the installation area of the evacuation system. is formed by an annular outer casing 19 providing a seal between the two sections 6 and 7 and defining, in its lower part, the discharge outlet 14.
  • the evacuation system 12 is provided with a control means 20 for positioning and passing said evacuation system 12 in one or the other of these so-called active or inactive positions.
  • control means 20 is formed on the one hand by at least one cleat 21 integral with the evacuation system 12 and protruding from said system so that its position can be detected, and secondly by at least one position detector 22 operatively connected to a control member (not shown) adapted to act on the latch 21 to move the ring 15 to its active or inactive position.
  • the tab 21 extends radially from the web 15A of the ring 15 towards the outside of said ring 15 and positioned substantially in a central position from the web 15A between two successive openings. 17.
  • the device according to the invention is formed by a device with a parallel flow or against the current, the heating flow F being able to flow in the same direction as the direction of progression of the granular products or in the opposite direction, that is, to say against the current.
  • the invention also relates to a method for manufacturing hot mixes in a coating drum comprising a substantially cylindrical chamber 2 composed of a series of successive sections comprising a combustion section, a drying section and a mixing section, said the method being such that it is possible to selectively ensure either the discharge of the hot aggregates at the outlet of the drying section 6 from the drum, or their passage to the kneading section 7 from the drying section 6,
  • the heating flux is parallel flow or countercurrent.
  • the operation of the device is as follows.
  • control means 20 after locating the position of the catch 21 rotates the ring 15 so that the exhaust system 12 reaches its active position in which the orifices 16 and the openings 17 are in correspondence, total or partial, so that the flow of the hot aggregates is discharged through the discharge outlet 14 at the end of the drying section 6 and before entering the mixing section 7.
  • the device for manufacturing hot-coated products according to the invention thus makes it possible, by means of particularly simple technical means, to increase the operating versatility of the devices for manufacturing hot-mix products and to have a simple means for controlling at best the start-up and end-of-manufacturing phases.
  • the invention finds its industrial application in the design, manufacture and use of devices for manufacturing hot-mix products, for example with bitumen, and in the implementation of a process for manufacturing hot mixes .

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  • Structural Engineering (AREA)
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Description

DISPOSITIF ET PROCEDE DE FABRICATION DE PRODUITS ENROBES A CHAUD
DOMAINE TECHNIQUE La présente invention se rapporte au domaine technique général des dispositifs et procédés de fabrication de produits enrobés à chaud, par exemple avec du bitume, pour obtenir des produits enrobés bitumineux, à partir d'une masse d'agrégats ou de produits granuleux solides, qu'il s'agisse de granulats neufs et froids et/ou de produits bitumineux usagés à recycler ou encore d'un mélange des deux, en vue de réaliser, un produit enrobé fini utilisable par exemple dans le domaine de la construction et des travaux publics.
La présente invention concerne plus particulièrement un dispositif de fabrication de produits enrobés à chaud, par exemple avec du bitume, comprenant :
- un four comprenant une enceinte sensiblement cylindrique destinée à être mise en rotation autour de son axe longitudinal par un moyen d'entraînement, ladite enceinte étant pourvue vers ses deux extrémités opposées, d'une part d'une entrée principale destinée à recevoir des produits granuleux vierges non enrobés ou recyclés ou un mélange des deux, du genre cailloux ou granulats, et d'autre part d'une sortie pour les produits enrobés bitumineux fabriqués dans l'enceinte, lesdits produits granuleux circulant de l'entrée principale vers la sortie selon un sens F pour se transformer en produits enrobés à la sortie, après passage et traitement dans l'enceinte,
- un moyen de chauffe définissant une section de combustion dans l'enceinte et générant un flux de séchage apte à assurer le séchage des produits granuleux, ladite enceinte se poursuivant à partir de la dite section de combustion par une section de séchage puis par une section de malaxage. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'enrobés à chaud dans un tambour sécheur enrobeur comprenant une enceinte sensiblement cylindrique composée d'une série de sections successives comprenant une section de combustion, une section de séchage et une section de malaxage. TECHNIQUE ANTERIEURE
Les dispositifs de fabrication de produits enrobés à chaud, en particulier de produits enrobés bitumineux, sont connus et sont généralement constitués de fours rotatifs qualifiés généralement de tambours sécheurs enrobeurs (TSE). Les techniques mises en œuvre peuvent être des techniques dites en continu ou en discontinu et s'opérer, selon le déplacement relatif du flux de chauffe et des granulats, suivant les techniques dites à courant parallèle (ou encore équi-courant) ou à contre-courant.
Les dispositifs et procédés de fabrication connus mettent en œuvre un four de séchage se présentant généralement sous la forme d'un corps de révolution cylindrique définissant une enceinte présentant au moins une entrée à l'une de ses extrémités et une sortie à l'autre extrémité, le four de séchage étant entraîné en rotation par tout moyen approprié pendant que la masse d'agrégats ou cailloux à traiter est introduite par une extrémité de manière à progresser vers l'extrémité de sortie pour être traitée.
La rotation de l'enceinte permet ainsi de faire circuler les agrégats qui entrent froids et humides par l'entrée, en direction de l'autre extrémité de sortie tout en les remuant et en les relevant dans l'enceinte à l'aide de tout moyens appropriés, et par exemple à l'aide d'aubes de relevage montées sur les périphéries internes des parois de l'enceinte.
Les fours connus mettent également en œuvre un flux chauffant produit par un brûleur associé à l'enceinte, lequel brûleur fournit une flamme dans une zone de combustion de l'enceinte, la flamme émettant un flux d'air chaud qui circule, selon le type de four, à contre courrant ou dans les sens de circulation des agrégats froids et humides à l'intérieur de l'enceinte. En règle générale, les fours rotatifs connus mettent en œuvre un tambour sécheur enrobeur qui est composé d'une série de sections successives comprenant, en considération du sens de progression des granulats à l'intérieur du four, une section de combustion, puis une section de séchage et enfin une section de malaxage. Le fonctionnement traditionnel de ces fours rotatifs classiques implique que les granulats, qu'il s'agisse de granulats neuf ou usagés voire, d'un mélange des deux, passent obligatoirement par la section finale de malaxage au sein de laquelle on injecte de manière automatisée et régulée une fraction de bitume liquide qu'il convient précisément de mélanger dans la zone de malaxage avec les granulats pour obtenir le produit final à la sortie de ladite zone de malaxage.
Cette technique donne généralement satisfaction mais n'est pas parfaitement adaptée à tous les types de produits enrobés et susceptibles d'être fabriqués et notamment les produits enrobés dit « spéciaux » pour lesquels des conditions particulières de mélanges peuvent être souhaitées ou requises, ces conditions particulières de mélanges ne devant pas impliquer, du moins à ce stade de fabrication, un passage dans la zone de malaxage conduisant à un mélange immédiat avec du bitume liquide. Il peut en effet être nécessaire d'avoir recours à des traitements divers préalablement à un enrobage avec du bitume, où il peut s'avérer nécessaire d'effectuer des opérations particulières sur les granulats chauds, par exemple de mise en couleur des granulats après séchage.
EXPOSE DE L'INVENTION
Les objets assignés à l'invention visent par conséquent à remédier aux différents inconvénients énumérés précédemment et à proposer un nouveau dispositif et un nouveau procédé de fabrication de produits enrobés à chaud, par exemple avec du bitume, qui soient particulièrement polyvalents et capables de s'adapter à divers es situations de production industrielle.
Un autre objet de l'invention vise à proposer un nouveau dispositif et un nouveau procédé de fabrication de produits enrobés à chaud qui soient particulièrement simples et efficaces à mettre en œuvre. Un autre objet de l'invention vise à proposer un nouveau dispositif et un nouveau procédé de fabrication de produits enrobés à chaud qui soient particulièrement robustes et éprouvés dans son fonctionnement.
Les objets assignés à l'invention sont atteints à l'aide d'un dispositif de fabrication de produits enrobés à chaud, par exemple avec du bitume, comprenant :
- un four comprenant une enceinte sensiblement cylindrique destinée à être mise en rotation autour de son axe longitudinal par un moyen d'entraînement, ladite enceinte étant pourvue vers ses deux extrémités opposées, d'une part d'une entrée principale destinée à recevoir des produits granuleux vierges non enrobés ou recyclés ou un mélange des deux, du genre cailloux ou granulats, et d'autre part d'une sortie pour ies produits enrobés bitumineux fabriqués dans l'enceinte, lesdits produits granuleux circulant de l'entrée principale vers la sortie selon un sens F pour se transformer en produits enrobés à la sortie, après passage et traitement dans l'enceinte,
- un moyen de chauffe définissant une section de combustion dans l'enceinte et générant un flux de séchage apte à assurer le séchage des produits granuleux, ladite enceinte se poursuivant à partir de la dite section de combustion par une section de séchage puis par une section de malaxage, caractérisé en ce que l'enceinte est pourvue d'un système d'évacuation des granulats chauds, ledit système étant intégré entre la section de séchage et la section de malaxage et étant positionnable entre une position inactive dans laquelle les granulats chauds sont évacués de la section de séchage vers la section de malaxage et une position active dans laquelle les granulats chauds sont évacués hors de l'enceinte sans passer par la section de malaxage. Les objectifs assignés à l'invention sont également atteints à l'aide d'un procédé de fabrication d'enrobés à chaud dans un tambour sécheur enrobeur comprenant une enceinte sensiblement cylindrique composée d'une série de sections successives comprenant une section de combustion, une section de séchage et une section de malaxage caractérisé en ce que l'on peut assurer sélectivement soit l'évacuation des granulats chauds à la sortie de la section de séchage hors du tambour sécheur enrobeur soit leur passage vers la section de malaxage à partir de la section de séchage.
DESCRIPTIF SOMMAIRE DES DESSINS
D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront et assortiront plus en détails à la lecture de la description faite ci-après, en référence aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple illustratif et non limitatif, dans lesquels :
- La figure 1 illustre, selon une vue en coupe transversale longitudinale, une vue générale d'un dispositif de fabrication de produits enrobés à chaud conforme à l'invention. - La figure 2 représente, selon une vue en perspective et en coupe transversale partielle prise selon la ligne ll-ll de la figure 1 , les détails de réalisation d'un système d'évacuation sélectif à deux positions conforme à l'invention et intégré dans un dispositif de fabrication conforme à l'invention.
- Les figures 3 et 4 illustrent, selon des vues en coupe transversale, un système d'évacuation sélectif conforme à l'invention en position, respectivement, inactive et active d'évacuation des granulats chauds.
- La figure 5 illustre, selon une vue en coupe partielle, un détail de réalisation du système d'évacuation sélectif conforme à l'invention.
- La figure 6 illustre selon une vue en coupe transversale partielle, un détail de réalisation d'un moyen de commande équipant le dispositif de fabrication de produits enrobés à chaud conformes à l'invention.
- La figure 7 illustre selon une vue en perspective, un détail de réalisation d'un anneau faisant parti du dispositif de fabrication de produits enrobés à chaud conforme à l'invention. MEILLEURE MANIERE DE REALISER L'INVENTION
La figure 1 illustre selon une vue en coupe transversale longitudinale, une vue générale d'un dispositif de fabrication de produits enrobés à chaud, par exemple avec du bitume, pour fabriquer des produits enrobés bitumineux. Le dispositif illustré à la figure 1 est, à titre purement illustratif, un dispositif dit à courant parallèle dans la mesure où le flux chauffant F circule dans la même direction que la direction d'alimentation et de progression des produits granuleux illustrés par la flèche F à l'intérieur du dispositif.
Il doit néanmoins être noté que l'invention pourra également s'appliquer à des dispositifs de fabrication de produits enrobés à chaud, notamment bitumineux, dit « à contre-courant », dispositifs dans lesquels le flux chauffant F circule dans le sens inverse de celui des produits enrobés à sécher et à transformer en produits enrobés bitumineux.
De la même façon, le dispositif de fabrication de produits enrobés à chaud conforme à l'invention sera soit un dispositif de fabrication continu, soit un dispositif de fabrication discontinu de produits enrobés chauds.
Le dispositif de fabrication de produits enrobés à chaud illustré à la figure 1 comprend un four 1 ou tambour sécheur enrobeur comprenant une enceinte 2 sensiblement cylindrique destinée à être mise en rotation autour de son axe longitudinal X-X' par un moyen d'entraînement (non représenté aux figures), ladite enceinte 2 étant pourvue vers ses deux extrémités opposées, d'une part d'une entrée principale 3 destinée à recevoir des produits granuleux vierges et non enrobés ou recyclés ou un mélange des deux, du genre cailloux ou granulats, et d'autre part une sortie 30 pour les produits enrobés bitumineux fabriqués dans l'enceinte 2, lesdits produits granuleux circulant de l'entrée principale 3 vers la sortie 30 selon un sens F pour se transformer en produits enrobés à la sortie 30, après passage et traitement dans l'enceinte 2. De manière bien connue de l'homme du métier, les moyens d'entraînements (non représentés aux figures) comprendront, de manière connue en soit, une source d'énergie, du genre moteur, entraînant ['enceinte 2 elle-même, par une série d'engrenages ou d'entraînements conventionnels, constitués par exemple de galets 4 venant en prise sur des moyens d'entraînement solidaires de la paroi externe 2A de l'enceinte 2.
Ainsi, le dispositif de fabrication de produits enrobés à chaud selon l'invention est un tambour sécheur enrobeur composé, à partir de l'entrée 3, d'une série de sections successives ayant chacune une fonction spécifique, les sections successives comprenant une section de combustion 5, une section de séchage 6 et une section de malaxage 7 débouchant vers ou dans la sortie 30. Lesdites sections successives sont contenues de manière avantageuse dans l'enceinte 2, laquelle est sensiblement cylindrique.
Au sens de l'invention, on entendra par l'expression « produit granuleux vierges non enrobés » tout type du produit du genre agrégats, cailloux, le granulat, le sable ou autre, présentant une résistance mécanique suffisante pour être utilisé dans la fabrication du produit enrobé de toutes sortes susceptibles d'être utilisés comme matériaux de construction dans le domaine des travaux publics, tels que les routes ou murs, sans que de telles applications soient pour autant limitatives. De la même manière, au sens de l'invention on entendra par l'expression « produits granuleux recyclés » tout type de produits du genre agrégats, cailloux, granulats, sables ou autres ayant déjà été utilisés en tant que matériaux de construction de route ou autres ayant déjà été à ce titre pourvus d'un enrobage à base de bitume, tels produits étant donc destinés à être recyclés et débarrassés de leur enrobage pour être à nouveau enrobés.
L'ensemble de ces produits granuleux vierges ou recyclés présentent donc une granulométrie très hétérogène, une composition physique et chimique également très hétérogène qui présente en outre des tailles diverses, des formes, une teneur en humidité, une consistance etc. extrêmement variés. D'une manière générale, le four rotatif est conçu pour que les produits granuleux vierges ou recyclés, ou un mélange des deux, circulent de l'entrée principale d'alimentation 3 vers la sortie 30 pendant la rotation de i'enceinte 2, pour se transformer, après passage successif : d'abord dans une zone de combustion 5 dans laquelle débouche l'entrée principale 3 sous la forme d'un canal 8 (figures 3 et 4), ensuite dans la zone de séchage 6, pourvue par exemple d'aubes de relevage 6A, et enfin dans la zone de malaxage 7 dans laquelle on peut également introduire, de manière optionnelle, et en continu par exemple, un produit d'enrobage liquide, par exemple du bitume, par le biais d'une tubulure 9 de manière à produire un produit enrobé bitumineux final vers la sortie 30.
Tel qu'illustré à la figure 1 , le dispositif de fabrication de produits enrobés à chaud conforme à l'invention comporte également un moyen de chauffe 10 associé à la section de combustion 5, ledit moyen de chauffe 10 étant donc disposé au voisinage de l'entrée 3 dans l'exemple spécifique de réalisation illustré. A titre d'exemple, le moyen de chauffe 10 est constitué par un brûleur 11 produisant une flamme de séchage qui s'étend sensiblement axialement dans la zone centrale de la section de séchage 6 pour générer un flux de séchage circulant au sein de l'enceinte 2 selon la direction F et assurant ainsi le séchage des produits granuleux au sein de la section de séchage 6.
Le moyen de chauffe 10 définit donc la section de combustion 5 dans l'enceinte 2 et génère un flux de séchage F apte à assurer le séchage des produits granuleux, ladite enceinte se poursuivant à partir de ladite section de combustion 5 et en contiguë selon le sens F, par une section de séchage 6 puis par une section de malaxage 7.
Selon une caractéristique importante de l'invention, l'enceinte 2 est pourvue d'un système d'évacuation 12 des granulats chauds, lequel système est sélectif et par exemple à deux positions, ledit système 2 étant intégré entre la section de séchage 6 et la section de malaxage 7, et étant positionnable entre une position inactive dans laquelle les granulats chauds sont évacués de la section de séchage 6 vers la section de malaxage 7 et une position active dans laquelle les granulats chauds sont évacués hors de l'enceinte 2 sans passer par la section de malaxage 7. Ainsi, et selon la position susceptible d'occuper ie système d'évacuation 12, le dispositif selon l'invention permet dans sa position inactive de transférer normalement les granulats chauds vers la section de malaxage 7, par exemple à l'aide d'augets 13 montés à l'intérieur de l'enceinte 2 pour permettre aux granulats chauds d'être malaxés avec du bitume dans ladite section de malaxage, alors que lorsque le système d'évacuation 1 est en position active, il permet l'évacuation des granulats chauds à travers le dispositif d'évacuation 12 même par l'intermédiaire d'une sortie d'évacuation 14. De cette façon, le dispositif selon l'invention autorise une double possibilité de fonctionnement du four qui peut ainsi s'adapter à plusieurs conditions de fonctionnement et par exemple :
- soit à la production d'enrobés bitumineux par passage à travers la section de malaxage 7 avec injection du bitume par le biais de la tubulure 9,
- soit à la production de granulats chauds pour un mélange avec du bitume en dehors de la section de malaxage 7, et par exemple dans une autre unité de fabrication, en évitant la section de malaxage 7 grâce au système d'évacuation 12 lorsqu'il est dans sa position active.
Par ailleurs, un tel système permet d'optimiser le fonctionnement du dispositif conforme à l'invention en autorisant en début et fin de fabrication d'évacuer les débuts et fin de fabrication dont les compositions sont souvent hétérogènes, ce qui permet de s'assurer de l'homogénéité granuiométrique du produit enrobé. Le système d'évacuation 12 peut également servir à vérifier le bon paramétrage de fonctionnement du four avant de lancer une production complète.
De manière particulièrement avantageuse, le système d'évacuation 12 sélectif est formé par un anneau 15 monté sur l'enceinte 2 et à sa périphérie, ledit anneau 15 étant monté déplaçable entre la position active et la position inactive et positionnable sur ou dans l'une ou l'autre de ces deux positions en regard d'orifices 16 ménagés à travers l'enceinte 2 dans une zone annulaire située en regard de l'anneau 15.
De la même façon, l'anneau 15 est pourvu d'ouvertures 17 qui viennent en coïncidence avec les orifices 16 de l'enceinte 2 lorsque l'anneau 15 est en position active d'évacuation. Tel qu'illustrés, les orifices 6 et ouvertures 17 seront de toutes formes et de toutes dimensions adaptées pour permettre, en fonctionnement classique du dispositif, une évacuation fluide des granulats chauds hors de l'enceinte 2.
De préférence, les ouvertures 17 seront par exemple de forme rectangulaire tel qu'illustré à la figure 7.
Selon une version particulièrement préférentielle de l'invention, l'anneau 15 est monté concentrique avec l'enceinte 2 autour de l'axe X-X' et déplaçable par rotation autour de la dite enceinte 2 et autour dudit axe X- X'.
A titre de variante, il est bien évidemment envisageable de monter un anneau déplaçable selon d'autres libertés de mouvements, et par exemple par translation entre la périphérie de l'enceinte 2, sans pour autant sortir du cadre de l'invention.
De manière particulièrement avantageuse, et tel qu'illustré, l'anneau 15 est formé par une coiffe cylindrique de section transversale en U avec une âme 15A et deux ailes latérales repliées 15B, les ouvertures 17 étant ménagées à travers l'âme 15A du U. Tel qu'illustré, et de manière préférentielle, les ouvertures 17 sont réparties angulairement sur toute la surface périphérique de l'anneau 15 et à intervalles réguliers, les orifices 16 de l'enceinte 2 étant ménagées à travers l'enceinte 2 à intervalles également réguliers et angulairement répartis de manière adaptée pour qu'en position inactive (ou de fermeture) de l'anneau 15 (figure 3), lesdits orifices 16 et ouvertures 17 soient totalement décalés sans aucun chevauchement alors qu'en position active (ou d'ouverture totale) du système 12, lesdits orifices 16 et ouvertures 17 sont en coïncidence totale ou maximale.
Bien évidemment, au sens de l'invention des positions intermédiaires relatives des orifices 16 et ouvertures 17 sont également envisageables en dehors des positions extrêmes de butée en coïncidence totale (position active) ou en décalage total (position inactive), dès l'instant où un passage relatif est possible pour que les granulats chauds puissent s'évacuer par la sortie d'évacuation 14. De manière particulièrement avantageuse, l'anneau 15 est monté déplaçable par l'intermédiaire d'une série de galets de roulement 18 interposés entre l'enceinte 2 et ['anneau 5 de manière à permettre la mise en rotation du système d'évacuation 12.
Enfin, tel qu'illustré, la zone d'interface de l'enceinte 2 située entre la fin de la section de séchage 6 et le début de la section de malaxage 7 et qui correspond à la zone d'implantation du système d'évacuation, est formée par un capotage externe 19 annulaire assurant une jonction étanche entre les deux sections 6 et 7 et définissant, dans sa partie basse, la sortie d'évacuation 14.
Tel qu'illustré à la figure 5, le système d'évacuation 12 conforme à l'invention est pourvu d'un moyen de commande 20 permettant de positionner et de faire passer ledit système d'évacuation 12 dans l'une ou l'autre de ces positions dites actives ou inactives.
Selon une version préférentielle de l'invention, le moyen de commande 20 est formé d'une part par au moins un taquet 21 solidaire du système d'évacuation 12 et faisant saillie hors dudit système de manière à ce que sa position puisse être détectée, et d'autre part par au moins un détecteur de positions 22 relié fonctionneliement à un organe de commande (non représenté) apte à agir sur le taquet 21 pour déplacer l'anneau 15 vers sa position active ou inactive.
Tel qu'illustré aux figures, le taquet 21 s'étend radialement à partir de l'âme 15A de l'anneau 15 vers l'extérieur dudit anneau15 et positionné sensiblement dans une position centrale à partir de l'âme 15A entre deux ouvertures successives 17.
Selon ce montage, il est ainsi possible de repérer aisément la position angulaire du taquet 21 et par conséquent de l'anneau 15 et de piloter sa position par l'intermédiaire du taquet 21 , le système de commande 20 étant mis en contact avec le taquet 21 pendant un temps prédéfini, en fonction de la vitesse de rotation pour permettre de déplacer la position de l'anneau 15 et amener le système d'évacuation 12 dans sa position active ou inactive. Enfin, le dispositif selon l'invention est formé par un dispositif à flux parallèle ou à contre-courant, le flux chauffant F pouvant indifféremment circuler dans la même direction que la direction de progression des produits granuleux ou en sens inverse, c'est-à-dire à contre-courant. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'enrobés à chaud dans un tambour sécheur enrobeurs comprenant une enceinte 2 sensiblement cylindrique composée d'une série de section successive comprenant une section de combustion, une section de séchage et une section de malaxage, ledit procédé étant tel que l'on peut assurer sélectivement, soit l'évacuation des granulats chauds à la sortie de la section de séchage 6 hors du tambour, soit leur passage vers la section de malaxage 7 à partir de la section de séchage 6,
Selon le procédé de l'invention, le flux chauffant est à flux parallèle ou à contre-courant. Le fonctionnement du dispositif est le suivant.
En cours de fonctionnement, selon un cycle continu ou discontinu, au cours duquel les granulats chauds avancent dans l'enceinte 1 selon la direction F et de manière continue ou discontinue sont transportés de ['entrée 3 vers la sortie 30 en passant successivement à travers toutes les sections 5, 6, 7 du dispositif pour être extrait par la sortie 30 sous la forme d'enrobé bitumineux chauds, il est possible d'évacuer tout ou partie des granulats chauds de l'enceinte 2 sans les faire passer par la section de malaxage 7.
Pour cela, le moyen de commande 20, après avoir repéré la position du taquet 21 met en rotation l'anneau 15 pour que le système d'évacuation 12 atteigne sa position active dans laquelle les orifices 16 et les ouvertures 17 sont en correspondance, totale ou partielle, de telle sorte que le flux des granulats chauds est évacué par la sortie d'évacuation 14 dès la fin de la section de séchage 6 et avant d'entrer dans la section de malaxage 7. A tout moment, il est possible d'inverser le déplacement en rotation de l'anneau 15 pour venir positionner le système d'évacuation 12 en position inactive dans laquelle les orifices 16 et les ouvertures 17 ne sont plus en coïncidence et sont au contraire totalement décalés de telle manière que flux des granulats chauds passent, notamment à l'aide des augets 13 de la section de séchage 6, vers la section de malaxage 7 pour être mélangé avec du bitume et être extrait par la sortie 30.
Le dispositif de fabrication de produits enrobés à chauds selon l'invention permet ainsi à l'aide de moyens techniques particulièrement simples d'augmenter la polyvalence de fonctionnement des dispositifs de fabrication des produits enrobés à chaud et de disposer d'un moyen simple pour maîtriser au mieux les phases de démarrage et de fin de fabrication.
POSSIBILITE D'APPLICATION INDUSTRIELLE
L'invention trouve son application industrielle dans la conception, la fabrication et l'utilisation de dispositifs de fabrication de produits enrobés à chaud, par exemple avec du bitume, et dans la mise en œuvre d'un procédé de fabrication d'enrobés à chaud.

Claims

REVENDICATIONS
Dispositif de fabrication de produits enrobés à chaud, par exemple avec du bitume, comprenant :
- un four (1 ) comprenant une enceinte (2) sensiblement cylindrique destinée à être mise en rotation autour de son axe longitudinal (Χ-Χ') par un moyen d'entraînement, ladite enceinte (2) étant pourvue vers ses deux extrémités opposées, d'une part d'une entrée principale (3) destinée à recevoir des produits granuleux vierges non enrobés ou recyclés ou un mélange des deux, du genre cailloux ou granulats, et d'autre part d'une sortie (30) pour les produits enrobés bitumineux fabriqués dans l'enceinte (2), lesdits produits granuleux circulant de l'entrée principale (3) vers la sortie (30) selon un sens F pour se transformer en produits enrobés à la sortie (30), après passage et traitement dans l'enceinte (2),
- un moyen de chauffe (10) définissant une section de combustion (5) dans l'enceinte (2) et générant un flux de séchage apte à assurer le séchage des produits granuleux, ladite enceinte (2) se poursuivant à partir de la dite section de combustion (5) par une section de séchage (6) puis par une section de malaxage (7), caractérisé en ce que l'enceinte (2) est pourvue d'un système d'évacuation (12) des granulats chauds, ledit système (12) étant intégré entre la section de séchage (5) et la section de malaxage (7) et étant positionnabie entre une position inactive dans laquelle les granulats chauds sont évacués de la section de séchage (6) vers la section de malaxage (7) et une position active dans laquelle les granulats chauds, sont évacués hors de l'enceinte (2) sans passer par la section de malaxage (7).
Dispositif seion ia revendication 1 caractérisé en ce que le système d'évacuation (12) sélectif est formé par un anneau (15) monté sur l'enceinte (2), et à sa périphérie, ledit anneau étant monté déplaçable entre la position active et la position inactive et positionnabie sur l'une ou l'autre de ces deux positions en regard d'orifices (16) ménagés à travers l'enceinte (2). - Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que l'anneau (15) est pourvu d'ouvertures (17) qui viennent en coïncidence avec les orifices (16) de l'enceinte (2) lorsque l'anneau (15) est en position active d'évacuation. - Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que l'anneau (15) est monté concentrique avec l'enceinte (2) et déplaçable par rotation autour de l'enceinte (2). - Dispositif selon l'une des revendications 2 à 4 caractérisé en ce que l'anneau ( 5) est monté déplaçable par l'intermédiaire d'une série de galets (4) de roulements interposés entre l'enceinte (2) et l'anneau (15). - Dispositif selon l'une des revendications 3 à 5 caractérisé en ce que l'anneau (15) est formé par une coiffe cylindrique de section transversale en U, les ouvertures étant ménagées à travers l'âme (15A) du U. - Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le système d'évacuation (12) est pourvu d'un moyen de commande permettant de positionner et de faire passer ledit système d'évacuation (12) dans Tune ou l'autre de ses positions dites active ou inactive. - Dispositif selon la revendication 7 caractérisé en ce que le moyen de commande (20) est formé d'une part par au moins un taquet (21 ) solidaire du système d'évacuation (12) et faisant saillie hors dudit système de manière à ce que sa position puisse être détectée et d'autre part par au moins un détecteur de position (22) relié fonctionnellement à un organe de commande apte à agir sur le taquet (21 ) pour déplacer l'anneau (15) vers sa position active ou inactive. - Dispositif selon la revendication 6 et la revendication 8 caractérisé en ce que le taquet (21 ) s'étend radialement à partir de l'âme (15A) de l'anneau (15). - Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il est formé par un dispositif à flux parallèle ou à contre-courant. - Procédé de fabrication d'enrobés à chaud dans un tambour sécheur enrobeur comprenant une enceinte (2) sensiblement cylindrique composée d'une série de sections successives comprenant une section de combustion (5), une section de séchage (6) et une section de malaxage (7) caractérisé en ce que l'on peut assurer sélectivement soit l'évacuation des granulats chauds à la sortie de la section de séchage (6) hors du tambour sécheur enrobeur soit leur passage vers la section de malaxage (7) à partir de la section de séchage (6). - Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il est mis en uvre à l'aide d'un dispositif conforme à l'une des revendications 1 à 10.
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