Procedimiento y dispositivo para la fabricación de hormigón no fraguado refrigerado.

Procedimiento para la fabricación de hormigón no fraguado refrigerado,

en el que al menos una sustancia de aportación es almacenada en un silo de reserva (2) y es transportada desde el silo de reserva (2) hacia una instalación de mezcla (4), en la que la sustancia de aportación es confluida con una u otras más sustancias de aportación así como con agua pata la fabricación del hormigón no fraguado, caracterizado porque al menos una corriente parcial de la sustancia de aportación extraída del silo de reserva (2) es puesta en contacto térmico en una instalación de refrigeración (10, 110) con un refrigerante criogénico y en este caso es refrigerada, a continuación el refrigerante calentado durante el contacto térmico con la sustancia de aportación es separado de la sustancia de aportación refrigerada y a continuación se conduce la sustancia de aportación a la instalación de mezcla (4), de manera que se realiza la refrigeración de la corriente parcial en un reactor de lecho fluidizado (110).

Procedimiento y dispositivo para la fabricación de hormigón no fraguado refrigerado La invención se refiere a un procedimiento para la fabricación de hormigón no fraguado refrigerado, en el que se acumula al menos una sustancia de aportación en un silo de reserva y se transporta desde el silo de reserva hacia una instalación de mezcla, en la que la sustancia de aportación es confluida con una u otras más sustancias de aportación así como con agua para la fabricación del hormigón no fraguado.

Se conocen procedimientos de este tipo. No obstante, en la fabricación de hormigón no fraguado es necesario con frecuencia refrigerar el propio hormigón no fraguado o una de las sustancias de partida para la fabricación.

Se conoce a partir del documento WO 02/36523 A1 a tal fin un procedimiento, en el que el agua necesaria para la fabricación del hormigón no fraguado es alimentada, al menos en parte, en forma de cristales de nieve sobreenfriados. Esta enseñanza técnica es superior a los procedimientos más antiguos, en los que el agua era alimentada en forma de hielo triturado, lo que conducía regularmente a inclusiones de agua en el hormigón. Pesar de todo, en todos estos procedimientos existe el peligro de una distribución no homogénea de la temperatura en la mezcla acabada.

Un procedimiento similar se conoce a partir del documento WO 03 004234 A1. También aquí el agua que debe alimentarse al hormigón es congelada por medio de un refrigerante criogénico en nieve y en este caso es refrigerada a una temperatura por debajo de menos 40ºC. Para evitar la formación de grumos de los cristales de nieve y con ello una amenaza de formación de inclusiones de agua en el hormigón, se someten los cristales de nieve antes de su mezcla con las restantes sustancias de aportación a un procedimiento para la separación individual. Sin embargo, tampoco en este objeto se puede excluir el peligro de una distribución no homogénea de la temperatura en la mezcla acabada.

Por lo tanto, un modo de proceder alternativa prevé utilizar sustancias de aportación refrigeradas. Un procedimiento de este tipo se conoce a partir del documento DE 36 23 726 A1. En el objeto de esta publicación se pulveriza simultáneamente con la alimentación del cemento a un silo de reserva, a través de un conducto de alimentación separado, nitrógeno líquido en el silo de cemento. Durante el contacto con el cemento, el nitrógeno se evapora y se descarga como gas con la corriente de aire de salida. Sin embargo, con este procedimiento no se puede conseguir una refrigeración suficiente del cemento, puesto que debido a la alimentación separada de cemento y nitrógeno se establece solamente un contacto térmico insuficiente entre las dos sustancias. Una gran parte del nitrógeno empleado se escape de esta manera inutilizado el gas de escape de nitrógeno frío puede provocar fácilmente una congelación de un filtro de eliminación del polvo asociado al silo.

Se conoce a partir del documento US 4 479 362 un procedimiento para la refrigeración de cemento, en el que se alimenta cemento reumáticamente a través de un conducto de transporte hasta el silo de reserva y se introduce nitrógeno líquido a través de un racor conectado en el conducto de cemento. En este procedimiento es un inconveniente que tampoco aquí se establece un intercambio homogéneo de calor entre el cemento y el nitrógeno y, por lo tanto, solamente se aprovecha en una medida insuficiente la entalpía del nitrógeno.

En el documento DE 40 10 045 A1 se describe otro procedimiento para la refrigeración de una sustancia en polvo, en particular cemento, en el que la sustancia es transportada a través de un conducto de transporte hasta un silo de reserva. En el conducto de transporte está montada una tobera Venturi. El nitrógeno líquido empleado como refrigerante es inyectado a través de un tubo de mezcla dispuesto en la tobera Venturi en la corriente de transporte de la sustancia. La sustancia mezclada con el nitrógeno y refrigerada de esta manera es transportada a continuación al silo y allí se deposita en la zona de almacenamiento del silo, mientras que el nitrógeno se escapa a través del filtro de eliminación del polvo asociado al silo.

El documento EP 0 436 140 A1 describe un procedimiento para la fabricación de hormigón, en el que cemento refrigerado es almacenado antes de la mezcla con las restantes sustancias de aportación en un silo de cemento. Durante el llenado en el silo de cemento, el cemento es impulsado desde una tobera dispuesta en forma de anillo alrededor del orificio de alimentación del cemento con un refrigerante criogénico.

En general, tales procedimientos de refrigeración, en los que se refrigeran sustancias de aportación durante la conducción hacia el silo de reserva, conducen a un consumo elevado de refrigerante empleado. Además, la refrigeración de toda la reserva almacenada es necesaria también cuando solamente una parte de la sustancia de aportación almacenada se necesita realmente en forma refrigerada. A ello hay que añadir que, como consecuencia del fuerte desarrollo de gas y de la circulación de gas fuertemente turbulenta implicada con ello, el gas nitrógeno arrastra cemento y lo descarga en la zona del medio ambiente. De esta manera, se pierde sustancia y se produce una carga considerable de los trabajadores y del medio ambiente.

Adicionalmente, no es posible sin más introducir el refrigerante en el conducto de alimentación de la sustancia de aportación entre el silo de reserva y la báscula o bien la mezcladora, puesto que en caso de incidencia del nitrógeno

líquido sobre la sustancia se produce una transición de fases del nitrógeno y, por lo tanto, un fuerte desarrollo de gases en el lugar de alimentación. Esto conduce a un bloqueo de corta duración de la corriente de transporte de la sustancia. A través de la parada de la corriente de transporte se desintegra la burbuja de gas en el conducto de transporte y se recupera la corriente de sustancia sólida, para activar de nuevo el contacto de la sustancia con el nitrógeno líquido y, por lo tanto, un fuerte desarrollo de gas en el conducto de transporte. Este proceso se repite continuamente y conduce a una entrada irregular de la sustancia y, por lo tanto, como consecuencia de ello, a una expulsión por impulsos de polvos, lo que carga de nuevo en una medida considerable a los trabajadores y al medio ambiente y, además, dificulta una dosificación exacta de la sustancia de aportación.

Se conoce a partir del documento JP 01 026408 A un procedimiento para la fabricación de hormigón no fraguado refrigerado, en el que una de las sustancias de aportación atraviesa un baño de gas licuado y a continuación se mezcla con las restantes sustancias de aportación. Sin embargo, en este procedimiento, sólo se puede controlar con dificultad la temperatura de la sustancia de aportación refrigerada alimentada.

En el documento WO 0 272 880 A1 se describe un procedimiento para la fabricación de hormigón, en el que la arena mezclada con el hormigón es refrigerada antes de la mezcla con las restantes sustancias de aportación. En este caso, el objetivo es recubrir los granos de arena con una capa de hielo congelado. El hielo sirve en este caso al mismo tempo como suministrador de agua para la mezcla de hormigón como también para la refrigeración del hormigón no fraguado. El tratamiento de la arena se realiza en este caso, por ejemplo, a través de pulverización con un refrigerante criogénico o a través de inyección de un gas licuado en una instalación de mezcla, por ejemplo una instalación de agitación o un tornillo sin fin, en el que circula la arena. La pulverización del refrigerante sobre la sustancia de aportación es, sin embargo, una forma sólo muy ineficiente de la refrigeración; el contacto de instalaciones mecánicas de mezcla con un refrigerante criogénico presenta el inconveniente de que después de un cierto tiempo se pueden producir congelaciones y, por lo tanto, un perjuicio de la capacidad funcional de la instalación de mezcla.

Un dispositivo de refrigeración igualmente mecánica y problemático por el motivo mencionado anteriormente se describe en el documento JP 1317707 A. Aquí se lleva a cabo una refrigeración del cemento en una instalación de mezcla por vías mecánicas por medio de palas giratorias mezcladoras.

El documento WO 03 004954 A1 describe un procedimiento para la refrigeración directa de sustancias sólidas finamente divididas antes del llenado en envases de producto a granel. Puesto que tales productos a granel presentan con frecuencia,... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la fabricación de hormigón no fraguado refrigerado, en el que al menos una sustancia de aportación es almacenada en un silo de reserva (2) y es transportada desde el silo de reserva (2) hacia una instalación de mezcla (4) , en la que la sustancia de aportación es confluida con una u otras más sustancias de aportación así como con agua pata la fabricación del hormigón no fraguado, caracterizado porque al menos una corriente parcial de la sustancia de aportación extraída del silo de reserva (2) es puesta en contacto térmico en una instalación de refrigeración (10, 110) con un refrigerante criogénico y en este caso es refrigerada, a continuación el refrigerante calentado durante el contacto térmico con la sustancia de aportación es separado de la sustancia de aportación refrigerada y a continuación se conduce la sustancia de aportación a la instalación de mezcla (4) , de manera que se realiza la refrigeración de la corriente parcial en un reactor de lecho fluidizado (110) .

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque como refrigerante se utiliza un refrigerante criogénico, por ejemplo nitrógeno o dióxido de carbono, que se mezcla íntimamente con la corriente parcial de la sustancia de aportación a refrigerar en la instalación de refrigeración (10, 110) , de manera que el refrigerante evaporado es separado de la sustancia de aportación en la zona de la instalación de refrigeración (10, 110) .

3. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la temperatura del hormigón no fraguado generado es regulada a través de la variación de la cantidad contenida en la corriente parcial de la sustancia de aportación a refrigerar y/o de la cantidad de refrigerante empleada por cada cantidad de la sustancia de aportación y/o de la duración de tiempo, dentro de la cual la sustancia de aportación a refrigerar está en contacto con el refrigerante.

4. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque con objeto de la inertización en el rector de lecho fluidizado (110) se genera una sobrepresión a través del refrigerante alimentado.

5. Dispositivo para la fabricación de hormigón no fraguado refrigerado, con al menos un depósito de reserva (2) para una sustancia de aportación, que está en conexión de circulación a través de al menos dos conductos de alimentación (3, 8, 119) con una instalación de mezcla (4) , en el que en uno de los conductos de alimentación (8, 119) está integrada una instalación de refrigeración (10, 110) , que está en conexión de circulación con un conducto de alimentación para un refrigerante criogénico y con un conducto de salida de gases (13) para el refrigerado caliente, en el que como instalación de refrigeración (10, 110) está previsto un reactor de lecho fluidizado (110) .

6. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque el reactor de lecho fluidizado (110) presenta un conducto de alimentación de sustancia sólida dispuesto en su zona de cabecera (114) , y en conexión de circulación con el conducto de alimentación (8) de sustancia de aportación, una zona de lecho fluidizado equipada con toberas (115) para la inyección de un refrigerante criogénico y una zona colectora (118) dispuesta en la sección inferior del reactor de lecho fluidizado (110) para la recogida de la sustancia de aportación refrigerada.

7. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 4 ó 5, caracterizado porque al conducto de alimentación (8) está asociada una instalación de transporte neumática, en la que la sustancia de aportación es transportada con la ayuda de un medio de transporte a través del conducto de alimentación, y delante del reactor de lecho fluidizado (10) está conectada una instalación de separación (13) para la separación de la sustancia de aportación del medio de transporte.

8. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 4 a 6, caracterizado porque a continuación de la instalación de refrigeración (10, 110) está conectado un depósito de reserva (14) aislado térmicamente, desde el que se puede alimentar por medio de una instalación de bloqueo (15) una cantidad dosificada de la sustancia de aportación refrigerada a la instalación de mezcla (4) .

9. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 4 a 7, caracterizado porque una instalación de regulación regula las porciones de cantidad de sustancia transportadas a través de los conductos de alimentación (3, 8, 119) , la duración de la residencia de la sustancia de aportación a refrigerar en la instalación de refrigeración (10, 110) y/o la temperatura del medio de refrigeración empleado.