Procedimiento e instalación para la producción de mezcla asfáltica.

Procedimiento para la producción de mezcla asfáltica, en el que asfalto reciclado como granulado de asfalto

(5) y/o materiales nuevos en forma de agregados (7) se calientan y se secan juntos o por separado en dispositivos de tambor (4, 14, 24) y después se mezclan en un dispositivo de mezclado (8) con betún (9) para dar una mezcla de asfalto (10) lista para montar, llevándose a cabo el mezclado del granulado de asfalto calentado y secado (5) y/o de los agregados (7) en una atmósfera pobre en oxígeno con un contenido en oxígeno de como máximo el 10 %, caracterizado por que el secado y el calentamiento del granulado de asfalto (5) y/o de los agregados (7) se lleva a cabo en los dispositivos de tambor (4, 14, 24) con ayuda de gases pobres en oxígeno (12), que presentan una temperatura en el intervalo de 500 a 1000 °C, en una atmósfera pobre en oxígeno con un contenido en oxígeno máximo del 10 % y después tiene lugar un transporte hasta el dispositivo de mezclado (8), por que el transporte así como el mezclado se lleva a cabo en una atmósfera pobre en oxígeno, alimentándose gases pobres en oxígeno fríos (2), que presentan una temperatura en el intervalo de aproximadamente 20 a aproximadamente 150 °C, o gases pobres en oxígeno enfriados (22), que presentan una temperatura en el intervalo de aproximadamente 150 a aproximadamente 300 °C, a un dispositivo de transporte (6) y al dispositivo de mezclado (8), y por que también se lleva a cabo un ensilado del granulado de asfalto calentado y secado (5) y/o agregados (7) antes del mezclado con el betún (9) y/o un ensilado de la mezcla de asfalto lista para montar (10) en una atmósfera pobre en oxígeno.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2009/009292.

Solicitante: LOESCHE GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: HANSAALLEE 243 40549 DÜSSELDORF ALEMANIA.

Inventor/es: BARCZUS,CHRISTIAN, ARETZ,JULIA, GARBER,WLADIMIR, WOLBER,STEFAN.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION E — CONSTRUCCIONES FIJAS > CONSTRUCCION DE CARRETERAS, VIAS FERREAS O PUENTES > CONSTRUCCION O REVESTIMIENTO DE CARRETERAS, CANCHAS... > Máquinas, herramientas o dispositivos auxiliares... > E01C19/10 (Aparatos o instalaciones para mezclar o preaplicar agregados o productos de relleno con conglomerantes no hidráulicos, p. ej. con betún, con resinas; Aparatos para premezclar de nuevo las mezclas no hidráulicas antes de colocarlas in situ o para reacondicionar las composiciones no hidráulicas recuperadas)

PDF original: ES-2536883_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento e instalación para la producción de mezcla asfáltica La invención se refiere a un procedimiento para la producción de mezcla asfáltica de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 y a una instalación para la producción de mezcla asfáltica de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 11.

La invención se refiere en particular a la reutilización de asfalto reciclado, que se produce en la reconstrucción y explotación de carreteras asfaltadas y debido a los requisitos legales, entre otros, de la ley de economía circular y de residuos, puede suministrarse a una reutilización ordenada. La reutilización tendrá lugar por motivos económicos y ecológicos al menos como material de construcción, prioritariamente sin embargo con reactivación del aglutinante betún en asfalto recién mezclado. El asfalto reciclado, por ejemplo asfalto fresado o asfalto escarificado, se tritura a este respecto hasta dar granulado de asfalto y se mezcla con una distribución de tamaño de fragmento predecible y de manera correspondiente a la clasificación en una cantidad definida junto con agregados y betún.

Por agregados se entienden en este contexto sólidos no fraguados, tal como grava, arena y polvo mineral, también denominados materiales de relleno o áridos, que presentan una composición de tamaño de grano definida y que se utilizan con una cantidad predeterminable.

La asociación alemana de pavimento asfáltico, asociación registrada, describe en la publicación en Internet "Wiederverwenden von Asphalt -Neues Regelwerk weist den Weg nach vorn" de mayo de 2008, anexos 3.1 y 3.2: septiembre de 2009, el estado de la investigación para la reutilización del asfalto, en particular en mezcla asfáltica para capas base de asfalto, capas de cubrición de asfalto y capas de cimentación de asfalto. Se remite además a las normativas legales vigentes, tal como códigos técnicos y hojas informativas sobre cantidades de adición de granulado de asfalto en nuevas mezclas.

En principio, en la producción de mezclas asfálticas con la reutilización de asfalto reciclado en forma de granulado de asfalto tiene lugar un calentamiento y secado de agregados y granulado de asfalto en al menos un dispositivo de tambor, sirviendo como fuente de calor gases calientes, que se conducen en contracorriente o en corriente paralela con respecto a los agregados calentados y/o granulado de asfalto. Después tiene lugar el transporte, por ejemplo con cintas transportadoras o elevadores calientes, una clasificación de los agregados y mezcla con granulado de asfalto y con betún calentado en dispositivos de mezclado, por ejemplo en una mezcladora de paletas, un ensilado, en particular en instalaciones de silo calientes. Mediante un premezclado de este tipo, se evitará un endurecimiento del nuevo aglutinante.

En el procedimiento en frío se calienta y se seca granulado de asfalto mediante el contacto con agregados no fraguados en el dispositivo de mezclado. Los agregados deben calentarse por lo tanto correspondientemente más, por regla general por encima de 200 °C, para alcanzar el calentamiento y secado del granulado de asfalto y la temperatura de material de mezcla necesaria para la instalación y condensación de la mezcla asfáltica de aproximadamente 160 a 180 °C. En este procedimiento la cantidad de adición del granulado de asfalto asciende como máximo al 30 %. Además de esta pequeña adición de granulado de asfalto existe una desventaja adicional en la necesidad de mezclar previamente los agregados calientes con el granulado de asfalto frío y sólo después de la disminución del exceso de calor de los agregados con secado y calentamiento simultáneo del granulado de asfalto, añadir el nuevo aglutinante betún. Además de la sobrecarga térmica del tambor de secado y de calentamiento y el elevador caliente este procedimiento lleva a irregularidades en el funcionamiento de sistemas de depuración de gases de escape. En el caso del calentamiento y secado de granulado de asfalto en una instalación de mezclado se generan de manera discontinua, por ejemplo en ciclos de 60 segundos, cantidades esenciales de vapores que se conducen al sistema de gas de escape. De este modo se varía considerablemente de manera intermitente la cantidad de gas de escape. Por lo tanto, el sistema de gas de escape debe hacerse funcionar de manera continua con la corriente de volumen de gas de escape posible como máximo, es decir, inclusive la cantidad posible como máximo de vapores. En los tiempos, en los que no se produce nada de vapor, se arrastran cantidades considerables de aire falso al sistema. Con ello se deteriora el grado de acción total de la instalación.

En la publicación mencionada anteriormente de la asociación alemana de pavimento asfáltico, asociación registrada, se describen esquemas y procedimientos técnicos de instalación para la reutilización de asfalto reciclado. En el caso de los tambores de contracorriente puede tener lugar la adición del granulado de asfalto a través de una adición media o mediante un dispositivo de adición en la salida de tambor.

La mezcla de agregados y granulado de asfalto se alimenta después a través de una abertura de derivación de tamizado del dispositivo de mezclado, por ejemplo una torre de mezclado. Con este procedimiento serán posibles cantidades de adición de aproximadamente el 40 % de asfalto reciclado.

Para una realización correspondiente se necesita un costoso tambor de doble camisa.

Un calentamiento independiente de granulado de asfalto puede tener lugar por separado de los agregados en un tambor paralelo. Para el cuidado del aglutinante del granulado de asfalto y también para limitar las emisiones del aglutinante se mantiene una temperatura de como máximo 130 °C. Se prefiere un calentamiento hasta

aproximadamente 110 °C. Temperaturas superiores en los dispositivos de tambor o dispositivos de mezclado provocan un envejecimiento intensivo del betún y un deterioro de sus propiedades termoplásticas.

En el caso de instalaciones de mezclado continuas, en las que tiene lugar el proceso de mezclado de los agregados y del granulado de asfalto de manera continua en un tambor o en una mezcladora continua conectada aguas abajo, y el granulado de asfalto se calienta previamente junto con los agregados en una mezcladora de tambor o también por separado en un tambor paralelo, serán posibles cantidades de adición de hasta aproximadamente el 50 % de granulado de asfalto.

En principio, la adición de granulado de asfalto a nuevos agregados en un dispositivo de tambor, por ejemplo un tambor secador, está limitada en cantidad por motivos técnicos de procedimientos mencionados. Aspectos esenciales son a este respecto un sobrecalentamiento del granulado de asfalto, que lleva a una contaminación del medio ambiente mediante los componentes volátiles del betún y/o a una coquización del betún contenido en el granulado de asfalto.

Por el documento DE 195 30 164 A1 se conocen un procedimiento y un tambor secador para el calentamiento y el secado de granulado de asfalto, en el que se lleva a cabo una generación de gas caliente separada en un generador de gas caliente. De esta manera se ajustará una temperatura de gas caliente máxima de 600C. Además, mediante una conducción especial del gas caliente y del granulado de asfalto dentro del tambor se pretende un calentamiento suave, que impedirá un craqueo del granulado de asfalto que contiene betún y minimizará la producción de sustancias nocivas.

En el documento DE 38 31 870 C1 se describe un procedimiento para la producción de asfalto con el uso de asfalto reciclado granulado, en el que se introducen agregados calientes, secados hasta aproximadamente 400 °C y granulado de asfalto frío en cantidades predeterminadas... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para la producción de mezcla asfáltica, en el que asfalto reciclado como granulado de asfalto (5) y/o materiales nuevos en forma de agregados (7) se calientan y se secan juntos o por separado en dispositivos de tambor (4, 14, 24) y después se mezclan en un dispositivo de mezclado (8) con betún (9) para dar una mezcla de asfalto (10) lista para montar, llevándose a cabo el mezclado del granulado de asfalto calentado y secado (5) y/o de los agregados (7) en una atmósfera pobre en oxígeno con un contenido en oxígeno de como máximo el 10 %, caracterizado por que el secado y el calentamiento del granulado de asfalto (5) y/o de los agregados (7) se lleva a cabo en los dispositivos de tambor (4, 14, 24) con ayuda de gases pobres en oxígeno (12) , que presentan una temperatura en el intervalo de 500 a 1000 °C, en una atmósfera pobre en oxígeno con un contenido en oxígeno máximo del 10 % y después tiene lugar un transporte hasta el dispositivo de mezclado (8) , por que el transporte así como el mezclado se lleva a cabo en una atmósfera pobre en oxígeno, alimentándose gases pobres en oxígeno fríos (2) , que presentan una temperatura en el intervalo de aproximadamente 20 a aproximadamente 150 °C, o gases pobres en oxígeno enfriados (22) , que presentan una temperatura en el intervalo de aproximadamente 150 a aproximadamente 300 °C, a un dispositivo de transporte (6) y al dispositivo de mezclado (8) , y por que también se lleva a cabo un ensilado del granulado de asfalto calentado y secado (5) y/o agregados (7) antes del mezclado con el betún (9) y/o un ensilado de la mezcla de asfalto lista para montar (10) en una atmósfera pobre en oxígeno.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que gases pobres en oxígeno fríos (2) , gases pobres en oxígeno calientes (12) y/o gases pobres en oxígeno enfriados (22) con un contenido en oxígeno en el intervalo del 0 al 5 % y a una temperatura en el intervalo de 500 °C a 1000 °C se alimentan a los dispositivos de tambor (4, 14, 24) , dispositivos de transporte (6) y dispositivo de mezclado (8) .

3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que el granulado de asfalto (5) se descarga de los dispositivos de tambor (4, 14, 24) con una temperatura en el intervalo de aproximadamente 130 a aproximadamente 250 °C.

4. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que se alimentan gases pobres en oxígeno fríos (2) y/o gases pobres en oxígeno calientes (12, 32) , que se generan durante la combustión de combustibles fósiles con una relación de aire de combustión = 1, 0 a 2, 0, en particular = 1, 0 a 1, 4, dentro y/o fuera de la producción de asfalto.

5. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que se calientan gases pobres en oxígeno fríos (2) en calentadores de gas (15) hasta una temperatura en el intervalo de aproximadamente 500 a aproximadamente 1000 °C y se suministran como gases pobres en oxígeno calientes (12) a los dispositivos de tambor (4, 14, 24) (Figura 1) o por que se enfrían gases pobres en oxígeno calientes (12) hasta una temperatura en el intervalo de aproximadamente 1000 a aproximadamente 500 °C en refrigeradores de gas (16) y se alimentan a los dispositivos de tambor (4, 14, 24) (Figura 2) o por que se mezclan gases pobres en oxígeno fríos (2) y gases pobres en oxígeno (32) , que presentan una temperatura > 1000 °C, por ejemplo de aproximadamente 1400 °C, en una mezcladora de gas (17) para dar gases pobres en oxígeno calientes (12) con una temperatura en el intervalo entre aproximadamente 500 y aproximadamente 1000 °C y entonces se alimentan a los dispositivos de tambor (4, 14, 24) (Figura 3) y porque una parte de los gases calientes (12) después del calentador de gas (15) o mezcladora de gas

(17) se agrega a los gases pobres en oxígeno fríos (2) , que después se alimentan a los dispositivos de transporte (6) y al dispositivo de mezclado (8) (Figura 1) o por que una parte de los gases calientes (12) procedentes del refrigerador de gas (16) se enfría adicionalmente y se alimenta como gases pobres en oxígeno enfriados (22) con una temperatura en el intervalo entre aproximadamente 150 y aproximadamente 300 °C a los dispositivos de transporte (6) y al dispositivo de mezclado (8) , (Figura 2) .

6. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el secado y el calentamiento del granulado de asfalto (5) y/o de los agregados (7) y/o el transporte y/o el mezclado para dar la mezcla de asfalto lista para montar (10) y/o el ensilado se lleva a cabo a una sobrepresión de los gases pobres en oxígeno en el intervalo de aproximadamente 5 x 10-4 a 30 kPa (0, 005 a 300 mbar) o a una subpresión de los gases pobres en oxígeno en el intervalo de 5 x 10-4 a 2 kPa (0, 005 a 20 mbar) .

7. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que gases pobres en oxígeno fríos (2) se calientan en un generador de gas caliente (20) y a continuación se enfrían en una mezcladora de gases (17) con gases pobres en oxígeno fríos (2) para dar gases pobres en oxígeno calientes (12) con una temperatura en el intervalo de aproximadamente 1.000 a aproximadamente 500 °C y se suministran a los dispositivos de tambor (4, 14, 24) y/o se enfrían adicionalmente por medio de gases pobres en oxígeno fríos (2) y se suministran a dispositivos de transporte, de mezclado y de silo (6, 8, 18, 19) .

8. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que al menos porcentajes de los gases pobres en oxígeno que se producen durante la producción de asfalto se alimentan a una unidad de depuración de gases de escape (11) y se drenan y después se calientan hasta gases pobres en oxígeno calientes (12) y se insertan en el dispositivo de tambor (4, 14, 24) o se usan como gases pobres en oxígeno fríos (2) para sellar los dispositivos de tambor (4, 14, 24) , dispositivos de transporte (6) , dispositivo de mezclado (8) y/o dispositivos de silo (18, 19) .

9. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el granulado de asfalto (5) y/o los agregados (7) se suministran en contracorriente o en corriente paralela con respecto a los gases pobres en oxígeno calientes (12) a un tambor de secado y de calentamiento (4) como dispositivo de tambor y se secan y se calientan a una subpresión en el intervalo de aproximadamente 5 x 10-4 a 2 kPa (0, 005 a 20 mbar) o a una sobrepresión en el intervalo de aproximadamente 5 x 10-4 a 30 kPa (0, 005 a 300 mbar) .

10. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que el granulado de asfalto

(5) y/o los agregados (7) se transportan, se calientan y se secan en un tambor de contracorriente (24) como dispositivo de tambor en contracorriente con respecto a los gases pobres en oxígeno calientes (12) .

11. Instalación para la producción de mezcla asfáltica, con al menos un dispositivo de tambor (4, 14, 24) para el calentamiento y secado de granulado de asfalto (5) a partir de asfalto reciclado y/o material nuevo en forma de agregados (7) y un dispositivo de mezclado (8) para el mezclado del granulado de asfalto calentado y secado (5) y/o agregados (7) con betún (9) así como al menos una fuente (3, 13, 43) para gases pobres en oxígeno (2, 12, 32) con un contenido en oxígeno de como máximo el 10 %, que pueden alimentarse al dispositivo de mezclado (8) , en particular para llevar a cabo el procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado por que la al menos una fuente (3, 13, 43) para gases pobres en oxígeno (2, 12, 32) con un contenido en oxígeno de como máximo el 10 %, en la que se producen los gases pobres en oxígeno (2, 12, 32) y/o a partir de la que pueden alimentarse los gases pobres en oxígeno (2, 12, 32) , está unida con el dispositivo de tambor (4, 14, 24) así como con un dispositivo de transporte (6) para el granulado de asfalto calentado y secado (5) y/o agregados (7) y con dispositivos de silo (18, 19) antes y/o después del dispositivo de mezclado (8) para alimentar los gases pobres en oxígeno (2, 12, 32) con un contenido en oxígeno de como máximo el 10 %.

12. Instalación de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado por que el dispositivo de tambor (4, 14, 24) está diseñado de manera estanca a los gases para una sobrepresión de los gases pobres en oxígeno (2, 12) en el intervalo de 5 x 10-4 a 30 kPa (0, 005 a 300 mbar) o para una subpresión de los gases pobres en oxígeno (2, 12) en el intervalo de 5 x 10-4 a 2 kPa (0, 005 a 20 mbar) .

13. Instalación de acuerdo con una de las reivindicaciones 11 o 12, caracterizado por que una entrada de material

(33) y salida de material (34) del dispositivo de tambor (4, 14, 24) está diseñada de manera estanca a los gases y presenta obturaciones (35) , por ejemplo obturaciones de tambor, a las que a subpresión en el dispositivo de tambor (4, 14, 24) pueden alimentarse gases pobres en oxígeno fríos (2) y a partir de las que a sobrepresión en el dispositivo de tambor (4, 14, 24) pueden extraerse gases pobres en oxígeno fríos (2) .

14. Instalación de acuerdo con una de las reivindicaciones 11 a 13, caracterizado por que gases de escape de una unidad de depuración de gases de escape (11) de la instalación de mezclado de asfalto son una fuente (3) para gases pobres en oxígeno fríos (2) y puede alcanzarse un valor de reciclaje de gases de escape de aproximadamente el 50 a aproximadamente el 100 %.

15. Instalación de acuerdo con una de las reivindicaciones 11 a 14, caracterizado por que calentador de gas (15) , refrigerador de gas (16) o mezcladora de gas (17) están dispuestos para la producción de gases pobres en oxígeno fríos (2) con una temperatura en el intervalo de aproximadamente 20 a 150 °C, gases pobres en oxígeno calientes

(12) con una temperatura en el intervalo de 500 a 1000 °C y gases pobres en oxígeno enfriados (22) con una temperatura en el intervalo de 150 a 300 °C.