FI122679B - Asfalttimateriaalin prosessointi - Google Patents

Description

Asfalttimateriaalin käsittely

Ala

Keksinnön kohteena on yleisesti kuumennettu kaasuseos asfaltti-materiaalien käsittelemiseksi. Lisäksi keksinnön kohteena on asfalttimateriaali-5 en kuumentaminen ja kuivaaminen.

Tausta

Termi asfalttimateriaali viittaa asfaltin valmistuksessa käytettävään materiaaliin. Toisaalta asfaltti tarkoittaa asfalttimateriaalin ja sidosaineen sekoitusta. Asfalttimateriaali voi koostua mineraaliainekasaumasta ja kierrätetys-10 tä asfalttimurskeesta tai kummasta tahansa edellä mainituista yksinään. Materiaali on kuumennettava, jotta sidosaine, kuten bitumiini tai polymeerejä, voidaan lisätä materiaaliin tehokkaalla tavalla asfaltin aikaansaamiseksi.

Asfalttimateriaalin käsittelyssä on tavanomaista kuumentaa lähtöaine suoraan liekillä tai polttimella. Julkaisusta US 5 277 710 tunnetaan myös 15 mineraaliainekasauman tai mineraaliainekasauman ja asfalttimurskeen seoksen tai pelkän asfalttimurskeen kuumentaminen johtamalla kuumennettua kaasua materiaalin sisältävään suppiloon. Kuumennettu kaasu käsittää kaasua ja vesihöyryä.

Nykyisiin asfalttimateriaalin kuumennusmenetelmiin liittyy kuitenkin 20 ongelmia. Ongelmat voivat liittyä siihen, että asfalttimateriaalille aikaansaatu lämpötila on riittämätön, asfalttimateriaaliin muodostuu tarpeetonta kosteutta, ilmakehään vapautuu myrkyllistä kaasua jne. Näin ollen on tärkeää saada aikaan parempi ratkaisu massojen käsittelyyn.

cm Keksinnön lyhyt kuvaus ° 25 Keksinnön suoritusmuodoilla pyritään parantamaan mineraaliaine- ^ kasaumaa ja/tai kierrätettyä asfalttimursketta käsittävien asfalttimateriaalien £ käsittelyä.

x Keksinnön eräänä aspektina on patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä.

30 Keksinnön eräänä aspektina on patenttivaatimuksen 6 mukainen lai- o te.

^ Keksinnön eräänä aspektina on patenttivaatimuksen 12 mukainen kuumennetun kaasuseoksen käyttö.

2

Luettelo piirustuksista

Seuraavassa keksintöä kuvataan yksityiskohtaisemmin edullisten suoritusmuotojen yhteydessä ja viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää erään suoritusmuodon mukaista asfalttimateriaalin 5 käsittelylaitetta kuumennetun kaasuseoksen aikaansaamiseksi, kuvio 2 esittää erään suoritusmuodon mukaista menetelmää asfalttimateriaalin kuivaamiseksi ja kuumentamiseksi kuumennetulla kaasuseoksel-la.

Suoritusmuotojen kuvaus 10 Seuraavat suoritusmuodot ovat esimerkkejä. Vaikka selitysosassa saatetaan viitata ’’johonkin”, ’’yhteen” tai ’’joihinkin” suoritusmuotoon/-muotoihin useissa kohdissa tekstiä, tämä ei välttämättä tarkoita, että aina viitattaisiin samaan suoritusmuotoon/samoihin suoritusmuotoihin tai että jokin tietty piirre kuuluu vain yhteen suoritusmuotoon. Eri suoritusmuotojen yksittäisiä piirteitä 15 voidaan myös yhdistää muiden suoritusmuotojen aikaansaamiseksi.

Asfaltti, jota nähdään päällystetyllä pinnalla, saadaan tyypillisesti aikaan lisäämällä bitumia sidosaineena asfaltin lähtömateriaaliin. Asfaltin lähtö-materiaali voi koostua pelkästä mineraaliainekasaumasta, pelkästä kierrätetystä asfalttimurskeesta (kierrätysmurskeesta) tai näiden kahden seoksesta. Kah-20 dessa jälkimmäisessä tapauksessa murskatun asfaltin seassa saattaa jo olla riittävästi bitumia, jolloin bitumia ei enää tarvitse lisätä. Jotta asfalttia voidaan levittää maan pinnalle ja jotta myös bitumin lisääminen asfalttimateriaalin olisi helpompaa, lähtömateriaali on kuumennettava. Asfalttimateriaalin käsittelyssä on tavanomaista kuumentaa lähtöaine suoraan liekillä tai polttimella. Tällöin 25 liekki tulee kosketukseen mineraaliainekasauman ja/tai murskatun asfaltin o kanssa, jolloin toisaalta pölyä irtoaa mineraaliainekasaumasta ja toisaalta va- C\] ^ hingollisia kaasuja vapautuu asfalttimurskeesta, erityisesti sen sisältämästä ° bitumista. Suoran liekin käyttäminen ei ole siis ole toivottavaa, vaikka sitä ylei- ^ sesti käytetään, koska sillä saadaan korkeita lämpötiloja. Kyseisissä tapauk- £ 30 sissa saatetaan käyttää kalliita suodattimia ja pölyn talteenottojärjestelmiä pö- 05 lyn ja vahingollisten kaasujen erottamiseksi, jotta pöly ja kaasut eivät vapaudu $ ympäröivään ilmaan.

5 Asfaltti jaetaan yleensä kahteen pääryhmään asfalttimateriaalin ^ kuumennuksen jälkeisen lämpötilan mukaan. Kynnysarvo erottelussa on 100 35 celsiusastetta. Asfaltteja, jotka tehdään asfalttimateriaalista, jonka lämpötila 3 kuumennuksen jälkeen on yli 100°, kutsutaan kuuma-asfalteiksi, kun taas asfaltteja, jotka tehdään asfalttimateriaalista, jonka lämpötila kuumennuksen jälkeen on alle 100°, kutsutaan kylmäasfalteiksi. Kuuma-asfaltit tehdään tyypillisesti suoralla liekillä tarpeeksi korkeiden lämpötilojen takaamiseksi. Julkaisus-5 sa US 5 277 710 esitetty menetelmä, jossa vesihöyryjä kuumennettu kaasu johdetaan asfaltin lähtömateriaaliin, sen sijaan tuottaa noin 80°:n lämpötiloja. Tämä on rajoittava tekijä, koska julkaisussa US 5 277 710 esitettyä menetelmää voidaan käyttää ainoastaan kylmäasfalttien valmistukseen. Lisäksi, koska lämpötila on alle 100°, kuumennetun asfalttimateriaalin kosteuspitoisuus voi 10 olla melko suuri ja voi aiheuttaa ongelmia lisätyn tai olemassa olevan bitumin ja asfalttimateriaalin kiinnittymisessä toisiinsa. Käyttämällä kuivattua asfaltin lähtömateriaalia, kuten pelkkää mineraaliainekasaumaa, pelkkää kierrätettyä asfalttimursketta (kierrätysmursketta) tai näiden kahden seosta, saadaan optimaalinen tulos, kun lisätään sidosainetta.

15 Kylmäasfaltteja käytetään yleensä katuihin, jotka eivät ole raskaasti ja tiheästi liikennöityjä, kuten kävelykatuihin. Kuuma-asfaltteja voidaan sen sijaan käyttää esim. moottoriteillä, jotka ovat raskaasti ja tiheästi liikennöityjä. Kuuma-asfalttien ansiosta voidaan myös käyttää monia erilaisia bitumeja, kun taas kylmä-asfalteissa on rajoituksia käytettävissä olevan bitumin osalta.

20 Kuviossa 1 nähdään poikkileikkaus asfalttimateriaalin käsittelylait teesta kuumennetun kaasuseoksen aikaansaamiseksi asfalttimateriaalin 100 kuumentamista ja kuivaamista varten, jolloin asfalttimateriaali käsittää mineraaliainekasaumaa ja/tai kierrätettyä asfalttimursketta. Laite voi käsittää kaa-sunsyötön 102 kuumennetun kaasun 104 syöttämiseksi. Laite voi lisäksi käsit-25 tää vedensyötön 106, joka on sovitettu syöttämään vettä 108 tai vesihöyryä kuumennettuun kaasuun 104. Lisäksi laite voi käsittää ilmansyötön 110, joka o on sovitettu syöttämään ilmaa 112 kuumennettuun kaasuun 104 kuumennetun

CM

^ kaasuseoksen 114 kosteuspitoisuuden kontrolloimiseksi, jolloin kuumennettu ° kaasuseos 114 käsittää kuumennetun kaasun 104, vesihöyryn ja ilman 112.

^ 30 Laite voi lisäksi käsittää ainakin yhden kuljetuskanavan 116, joka on sovitettu £ kuljettamaan kuumennetun kaasuseoksen 114 säiliöön 118, joka sisältää as- ct> falttimateriaalin 100, jolloin asfalttimateriaali 100 kuivataan ja kuumennetaan ^ kuumennetulla kaasuseoksella 114.

^ Tarkastellaan näitä elementtejä yksityiskohtaisemmin. Eräässä suo- ^ 35 ritusmuodossa kaasunsyöttö 102 on kaasun varastointiyksikkö, jolloin yksikös tä poistuva kaasu kuumennetaan kuumennetun kaasun aikaansaamiseksi.

4

Kaasu on mahdollisesti varastoitu yksikköön etukäteen. Tässä suoritusmuodossa kaasunsyöttö 102 voi syöttää kaasun antamalla varastoidun kaasun poistua kaasunsyötöstä 102 lähdön 120 kautta.

Erään toisen suoritusmuodon mukaan, kuten kuviossa 1 on esitetty, 5 kaasunsyöttö 102 on polttokammio, joka käsittää tulon 122 ilman 124 ja polttoaineen 126 vastaanottamiseksi polttokammioon, jolloin polttoaineen 126 polt-tokaasu toimii syötettynä kuumennettuna kaasuna 104. Ilman sisäänotto 128 ja polttoaineen sisäänotto 130, jotka toimivat venttiileillä, ruiskusuuttimilla jne., voi olla järjestetty, vaikka niitä ei ole kuviossa esitetty. Polttoaine 126 voi olla ben-10 siiniä, kevyttä polttoöljyä, kevytöljyä, etanolia, biopolttoaineita jne. Yleisesti ottaen polttoaine voi olla mitä tahansa polttoainetta, joka voidaan sytyttää siten, että syntyy polttokaasuja. Ilma 124 toimii hapettimena. Ilman lisäksi voidaan käyttää muita hapettimia, kuten typpioksiduulia jne. Kun ilman ja polttoaineen sekoitus tulee polttokammioon tulon 122 kautta, sen sytyttää esimerkiksi 15 liekki 132. Tämän seurauksena polttoaine-ilmaseos palaa 134 polttoaineen 126 polttokaasuihin. Kuumia polttokaasuja voidaan käyttää kuumennettuna kaasuna 104, joka otetaan polttokammiosta 102 lähdön 120 kautta. Kaasu 104 voi poistua polttokammiosta automaattisesti kammion laajentuneen polttokaa-sujen määrän vuoksi, joka työntää osan polttokaasuista poistumaan kammios-20 ta lähdön 120 kautta. Tässä suoritusmuodossa kuumennettu kaasu 104 on siis polttoaineen polttokaasu.

Oikealla polttokammioon 102 tulevalla polttoaineen ja ilman suhteella saadaan aikaan optimaaliset palamisolosuhteet polttokammioon. Tämän ansiosta on mahdollista ainakin lähes täydellinen palaminen siten, että vahin-25 gollisia kaasupäästöjä syntyy vähän.

Erään suoritusmuodon mukaan kaasunsyöttöä 102 ympäröi säiliö 5 136, joka toimii myös osana ainakin yhtä kuljetuskanavaa 116 kuumennetun

(M

^ kaasuseoksen 114 johtamiseksi säiliöön 118. Säiliö 136 on edullinen, koska ° säiliön 136 ulkopinta ei ole yhtä kuuma kuin kaasunsyötön 102 pinta, varsinkin ™ 30 kun kaasunsyöttö 102 on polttokammiossa. Näin vältetään esimerkiksi käsien | palovammat. Lisäksi on edullista, että säiliö 136 on ainakin yhden kuljetus- ct> kanavan 116 osa, jolloin kuumennettu kaasuseos 116 ohjataan kosketukseen jg kaasunsyötön 102 ulkopinnan kanssa ennen säiliöön 118 menemistä. Kaa- ^ sunsyötön 102 kuuma pinta auttaa pitämään kuumennetun kaasuseoksen 114 ^ 35 lämpötilan korkeana tai nostaa kuumennetun kaasuseoksen 114 lämpötilaa.

5

Kun kuumennettu kaasu 104 poistuu kaasunsyötöstä 102, vesihöyryä tulee kuumennettu kaasuun 104. Vesihöyry sekoittuu kuumennettuun kaasuun 104. Vesihöyry on höyrystynyttä vettä. Se voidaan tuottaa kuumennettuun kaasuun 104 lisäämällä vettä 108 kuumennettuun kaasuun 104 esi-5 merkiksi pumpuilla tai kompressoreilla, jolloin vesi 108 höyrystyy kaasun 104 kuumuuden vaikutuksesta. Tämän vuoksi laite voi käsittää vedensyötön 106 ja kuljetusvälineitä 138. Vaihtoehtoisesti vesihöyry voidaan tuottaa suoraan kuumennettuun kaasuun 104 luomalla vesihöyry laitteen ulkopuolella ja yksinkertaisesti ohjaamalla vesihöyry kuumennettuun kaasuun 104 kuljetusvälineillä 10 138. Asfalttimateriaalin 100 kuumentamisen kannalta on tärkeää, että kuu mennettu kaasuseos 114 sisältää jonkin määrän vesihöyryä, joka toimii kuumentavana väliaineena. Höyry voi olla tulistettua vesihöyryä, mutta tämä ei ole välttämätöntä. Toisin sanoen, höyryn lämpötila on korkeampi kuin painetta vastaava kiehumispistelämpötila. Kun kuumennettuun kaasuun 104 lisätään 15 vesihöyryä, kaasun 104 lämpöpitoisuus kasvaa ja lisäksi kaasuun 104 tulee ominaisuus, joka asfalttimateriaaliin 100 vaikuttaessaan estää pölyn muodostumisen. Höyry kuitenkin aiheuttaa kuumennetun kaasuseoksen 114 kostumi-sen jossain määrin, mikä vaikeuttaa asfalttimateriaalin 100 kuivatusta, kun ainoastaan vesihöyryjä kuumennettu kaasu 104 ovat läsnä.

20 Tästä syystä laite myös syöttää ilmaa 112 kuumennettuun kaasuun 104. Ilma 112 sekoittuu kuumennettuun kaasuun 104. Ilma 112 voidaan tuottaa ilmansyötöstä 110 kuljetusvälineillä 140. Ilma 112 voidaan viedä kuljetus-kanavaan 116 kuljetusvälineillä 140 käyttämällä kompressoreita tai pumppuja, vaikka tätä ei ole kuviossa 1 esitetty. Ilma 112 on edullista, koska ilman 112 25 käytön avulla on mahdollista säädellä kuumennetun kaasuseoksen 104 lämpö-tilaa ja kosteuspitoisuutta, jolloin ilman 112 ja vesihöyryn lisäämisen jälkeen o kuumennettu kaasuseos 104 käsittää kuumennetun kaasun 104, vesihöyryn ja

CM

^ ilman 112. Ilmaa 112 voidaan kutsua jäähdytysilmaksi, koska ilmaa 112 voi- ° daan käyttää kuumennetun kaasuseoksen 114 lämpötilan säätämiseen. Erään ^ 30 suoritusmuodon mukaan ilma 112 jäähdyttää kaasunsyötöstä 102 poistuvan | kuumennetun kaasun 104.

05 Syöttämällä ilma 112 kuumennetun kaasuseoksen 114 seassa voi- $ daan säiliössä 118 oleva asfalttimateriaali 100 saada kuivattua sen kuumen- ^ tamisen lisäksi. Kuivuminen johtuu siitä, että kuumennuksen jälkeen asfalttima- ^ 35 teriaaliin voidaan saada ainakin 100 celsiusasteen lämpötila. Ilmalla 112 sää detään kuumennetun kaasuseoksen 114 kosteuspitoisuutta (tai suhteellista 6 kosteutta). Erään suoritusmuodon mukaan kaasuseoksen 114 kastepistettä lasketaan lisäämällä ilmaa 112 kaasuun 104, jotta saadaan parannettua kaasuseoksen 114 toimivuutta kuivatuselementtinä. Näin voidaan varmistaa, että kuumennetun kaasuseoksen 114 kosteus ei ole lähelläkään kuumennetun 5 kaasuseoksen 114 kastepistettä, ja lisäämällä järjestelmään vettä 112 kaste-pistelämpötila siirtyy vielä kauemmas kaasuseoksen 114 lämpötilasta. Kaste-piste on lämpötilapiste, jossa kaasuseos 114 kondensoituu vedeksi. Kuuma ja kuiva kaasuseos 114 vähentää kuumennettavan asfalttimateriaalin 100 kosteutta, kun kaasuseos 114 vaikuttaa materiaaliin 100. Tämä vaikutus on yllättävä 10 asfaltinvalmistuksessa ja sallii kuuma-asfalttien valmistuksen ilman kalliita laitteita, joita käytetään perinteisissä ratkaisuissa. Tämän vuoksi erään suoritusmuodon mukaan kuvion 1 mukaista asfaltinkäsittelylaitetta käytetään kuuma-asfaltin valmistuksessa, jolloin kuumennettava ja kuivattava asfalttimateriaali 100 käsittää mineraaliainekasaumaa ja/tai kierrätettyä asfalttimursketta.

15 Erään suoritusmuodon mukaan tuotettu ilmaa 112 käsittävä kuu mennettu kaasuseos 114 ohjataan kosketukseen kaasunsyötön 102 (poltto-kammion) ulkopinnan kanssa ennen sen poistumista laitteesta. Tämä voidaan toteuttaa siten, että kuljetuskanava 116 ympäröi kaasunsyötön 102 kuviossa 1 esitetyllä tavalla, jossa säiliö 136 on osa kuljetuskanavaa 116. Tämä on edul-20 lista, jotta kuumennetun kaasuseoksen 114 lämpötila pysyy korkeana. Vaihtoehtoisesti, kun kuumennettu kaasuseos 114 kiertää kaasunsyötön 102 ulkopinnalla, kuumennetun kaasuseoksen 114 lämpötila voi nousta.

Kuten edellä on mainittu, laite voi lisäksi käsittää ainakin yhden kul-jetuskanavan 116 kuumennetun kaasuseoksen 114 kuljettamiseksi säiliöön 25 118, jotta kuumennettu kaasuseos kuivaa ja kuumentaa 114 säiliössä 118 ole van asfalttimateriaalin. Tämän mukaisesti asfalttimateriaali 100 saadaan onnis- C\l o tuneesti kuumennettua lämpötilaan, joka on riittävän korkea sidosmateriaalin

CVJ

^ lisäämiseksi onnistuneesti ja toisaalta asfalttimateriaalin 100 pölyämisen vältin tämiseksi. Erään suoritusmuodon mukaan riittävän korkea lämpötila kuuma- ™ 30 asfaltin saamiseksi on vähintään 100 celsiusastetta. Asfalttimateriaalin 100 | lämpötila on siis vähintään 100 celsiusastetta sen jälkeen kun kuumennettu cd kaasuseos 114 on vaikuttanut asfalttimateriaaliin 100. Tämä voidaan saada st ™ aikaan syöttämällä järjestelmään ilmaa 112, jolloin kuumennus- ja kuivauspro- ^ sessin käynnistimenä toimiva kuumennettu kaasuseos 114 käsittää syötetyn ^ 35 ilman 112. Lisäilma kuivaa kuumennetun kaasuseoksen 114 ja asfalttimateri aalin 100.

7

Ilmaa 112 ja vettä 108 voidaan lisätä useissa kohdissa kuljetus-kanavaa 116. Ilma 112 voidaan lisätä ensin ja vesi 108 toiseksi tai päinvastoin tai ne voidaan lisätä olennaisesti samaan aikaan. Kohdat, joissa ilma 112 ja vesihöyry (tai vesi vesihöyryn asemesta) lisätään, voidaan valita sattumanva-5 raisesti. Ne voidaan lisätä olennaisesti samasta kohdasta tai kohta, josta vesi tai vesihöyry lisätään, voi olla eri kuin kohta, josta ilma 112 lisätään.

Laite voi lisäksi käsittää sekoittimen 142, joka sekoittaa kuumennetun kaasun 104, vesihöyryn ja ilman 112 keskenään. Sekoitin 142 voi käsittää esimerkiksi pyörivä siipiä. Erään suoritusmuodon mukaan vedensyöttö 106 ja 10 ilmansyöttö 110 on liitetty kuljetuskanavaan 116. Sekoitin 142 voidaan sijoittaa sen jälkeen kun ilma 112 ja vesi 108 (tai vesihöyry) on ruiskutettu tulemaan kosketukseen kuumennetun kaasun 104 kanssa.

Erään suoritusmuodon mukaan laite voi käsittää myös säätimen 144, jolla voidaan säätää syötetyn ilman 112 määrää ja syötetyn veden 108 15 (tai vesihöyryn) määrää kuumennetun kaasuseoksen 114 lämpötilan ja kosteuspitoisuuden säätämiseksi. On edullista, että vesihöyryn ja ilman 112 kylläs-teisyyttä pystytään säätämään, jotta kuumennettuun kaasuseokseen 114 saadaan sopivin kosteuspitoisuus. Sen ansiosta asfalttimateriaali 100 voidaan kuumentaa halutussa lämpötilassa esimerkiksi vähintään 100 celsiusastee-20 seen. Erään suoritusmuodon mukaan sopivin kuumennetun kaasuseoksen 114 kosteuspitoisuus saadaan, kun syötetyn ilman 112 massan ja syötetyn veden 108 (tai veden 108 asemesta syötetyn vesihöyryn) massan välinen suhde on 2-9. Tämä tarkoittaa, että syötetty ilmamassa 112 on 2-9 kertaa syötetyn vesimäärän suuruinen. Suhde on äärimmäisen tärkeä sopivien kuumen-25 nus- ja kuivausolosuhteiden saamiseksi. Useiden eri suoritusmuotojen mukaan suhdeluku on 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 tai minkä tahansa näiden kahdeksan arvon o välillä olevan kahden arvon välinen arvo.

CM

^ Lisäksi säädin 144 voi säätää syötetyn ilman 112 lämpötilaa siten, ° että se vaikuttaa kuumennetun kaasuseoksen 114 lämpötilaan. Erään suori- ^ 30 tusmuodon mukaan tuotetun kuumennetun kaasuseoksen 114 lämpötila voi | olla 250-350 celsiusastetta. Lämpötila on edullisesti sama, kun kaasuseos 114 o) menee säiliöön 118. Korkean lämpötilan ilma 112 nostaa kuumennetun kaa- sj- £3 suseoksen 114 lämpötilaa, kun taas ilma 112, jonka lämpötila on matala, las- ^ kee kuumennetun kaasuseoksen 114 lämpötilaa.

CM

8

Ilma 124 ja 112, polttoaine 126 ja vesi 108 tai vesihöyry voidaan pakottaa laitteeseen käyttämällä venttiilejä, pumppuja, kompressoreita tai vastaavia, vaikka tätä ei ole kuviossa 1 esitetty.

Erään suoritusmuodon mukaan laite voi käsittää myös säiliön 118.

5 Säiliö voi ottaa vastaan kuivattavan ja kuumennettavan asfalttimateriaalin 100. Materiaali 100 voidaan kaataa säiliöön 118 ylhäältä. Säiliö 118 voi siis olla ylä-päästään avoin. Se voidaan kuitenkin sulkea ja avata silloin kun materiaalia 100 kaadetaan. Lisäksi säiliö 118 voi käsittää syötön 146, joka on sovitettu vastaanottamaan kuumennetun kaasuseoksen 114 vähintään yhden kuljetus-10 kanavan 116 kautta, jotta syöttö 146 sijaitsee säiliön 118 alemmalla puoliskolla, jolloin kuumennettu kaasuseos 114 kuivattaa ja kuumentaa asfalttimateriaalin 100 alhaalta ylöspäin, kun kuumennettu kaasuseos 114 nousee ylöspäin. Lisäksi johtamalla kuumennettu kaasu alhaalta säiliössä 118 olevaan asfaltti-materiaaliin 100 säiliön 118 pohjalla oleva materiaali 100 on mahdollista saada 15 erittäin tehokkaasti kuumennettua haluttuun lämpötilaan, jolloin säiliössä 118 oleva materiaali 100 toimii kuumaeristeenä ympäristön suhteen. Kaasuseok-sessa 114 oleva kuumuus saadaan tehokkaasti siirrettyä materiaaliin 100 ilman, että syntyy pölyä tai, murskatun asfaltin kuumennuksen yhteydessä, haitallisia kaasuja. Keskeisin syy tähän on se, että murskattua asfalttia ei kuu-20 menneta liekillä ja niin ollen kaasuuntumiseen johtavia erittäin korkeita lämpötiloja ei synny.

Säiliöstä 118 poistuvat kaasut ovat kosteita eli kaasujen suhteellinen kosteus voi olla 100 prosenttia. Kuumennettavasta materiaalista 100 poistuvien kaasujen lämpötila on vain noin 20-60°, esimerkiksi 20-30°. Lämpötila 25 riippuu kuumennettavan materiaalin 100 kosteudesta ja alkulämpötilasta. Lämpötila voi joka tapauksessa olla suuruudeltaan yhtä suuri tai pienempi kuin o kastepiste. Koska kaasut pakotetaan liikkumaan koko säiliön 118 läpi ennen

CVJ

^ kuin ne vapautetaan ympäristöön ja niillä on siten aikaa luovuttaa koko lämpö- ° sisältönsä seokseen.

^ 30 Erään suoritusmuodon mukaan kuumennettu kaasuseos 114 me- | nee säiliöön 118 säiliön 118 alaosasta ja kuumennettu kaasu jakautuu tasai- σ> sesti säiliön 118 sisäpuolelle, jolloin kaasu kuumentaa tasaisesti säiliöön 118 ^ syötetyn materiaalin 100. Tasainen kuumennus saadaan aikaan esimerkiksi ^ saattamalla kuljetuskanava 116 työntymään materiaaliin 100. Jos kuljetus- ^ 35 kanava 116 on putki tai vastaava, kuljetuskanava 116 voi käsittää aukkoja kul- jetuskanavan 116 osalla, joka on säiliön 118 sisällä ja jota ympäröi asfalttima- 9 teriaali 100. Seuraavaksi kaasuseos 114 jakautuu tasaisesti koko asfalttimate-riaaliin 100 putkea pitkin ja saadaan aikaan tasainen kuumennus ja tasainen kuivatus. Eräässä suoritusmuodossa materiaali 100 sekoitetaan säiliössä 118 esimerkiksi ruuvilla tasaisen kuumennuksen ja kuivauksen parantamiseksi en-5 tisestään.

Säiliö 118 voi lisäksi käsittää lähdön 148, jotta kuumennettu ja kuivattu asfalttimateriaali 100 pääsee poistumaan säiliöstä 118, jolloin lähtö 148 sijaitsee olennaisesti säiliön 118 alaosassa. Materiaalin 100 voidaan antaa poistua, kun säiliön 118 pohjalla oleva materiaali 100 saavuttaa halutun lämpö-10 tilan, esimerkiksi yli 100°, ja/tai halutun kosteustason. Näin ollen materiaalin 100 lämpötilan lisäksi myös materiaalin 100 kosteuspitoisuus voidaan mitata tunnetuilla tavoilla.

Säiliön 118 käyttämisen asemesta materiaali 100 voi olla rummussa, siilossa tai ruuvissa. Kuumennettu kaasuseos 114 voidaan johtaa kuljetus-15 kanavaa 116 pitkin mihin tahansa paikkaan, missä kuumennettuja kuivattu materiaali 100 on. Myöhemmin kuumennettuun ja kuivattuun asfalttimateriaa-liin 100 voidaan tarvittaessa lisätä sidosaine, kuten bitumipohjainen sidosmate-riaali.

Erään suoritusmuodon mukaan kuumennetun kaasun 104, vesi-20 höyryn ja lisätyn ilman 112 sisältävää kuumennettua kaasuseosta 114 voidaan käyttää mineraaliainekasauman ja/tai kierrätettyä asfalttimursketta käsittävän asfalttimateriaalin 100 kuumentamiseksi ja kuivaamiseksi vähintään sadan celsiusasteen lämpötiloihin. Näin voidaan saada kuuma-asfaltteja.

Keksinnön suoritusmuodoilla on monia etuja. Nämä liittyvät proses-25 sin pölyttömyyteen ja siihen, että vahingollisia kaasuja (sinisiä kaasuja) ei ole, koska kuumennus- ja kuivausprosessissa olevaan asfalttimateriaaliin 100 suo-o rassa kosketuksessa olevaa liekkiä ei ole. Sinisiä kaasuja voi syntyä, kun

CM

^ kuumennetaan kierrätettyä asfalttimursketta, joka sisältää jonkin verran sidos- ° materiaalia. Eräs toinen suoritusmuotojen mukaisen laitteen ja menetelmän ^ 30 erityinen etu on, että laitteen kustannukset ovat vain murto-osa kustannuksista, £ joita aiheutuu laitteista, joissa käytetään perinteisiä menetelmiä kuuma- 05 asfalttien tuottamiseen. Suoritusmuodon mukaisessa laitteessa ei tarvita esi- m· £3 merkiksi suodattimia. Yksi suoritusmuotojen eduista on mahdollisuus kuivata ^ asfalttimateriaali. Tämä on mahdollista viemällä lisäilmaa kuumennettuun kaa- ^ 35 suseokseen. Eräs toinen etu on mahdollisuus valmistaa asfalttimateriaaleja 10 kuuma-asfaltteja varten eli asfaltteja, joiden lämpötila on vähintään 100 celsiusastetta.

Näin ollen erään suoritusmuodon mukaan kuvioiden 1 ja 2 mukaisten tehtävien suorittamiseen tarkoitettu laite käsittää syöttövälineitä kuumenne-5 tun kaasun syöttämiseen, syöttövälineitä veden tai vesihöyryn syöttämiseksi kuumennettuun kaasuun. Lisäksi laite voi käsittää syöttövälineitä ilman syöttämiseksi kuumennettuun kaasuun kuumennetun kaasuseoksen lämpötilan ja kosteuspitoisuuden säätämiseksi, jolloin kuumennettu kaasuseos käsittää kuumennetun kaasun, vesihöyryn ja veden. Laite voi lisäksi käsittää kuljetus-10 välineitä kuumennetun kaasuseoksen kuljettamiseksi säiliöön, joka sisältää asfalttimateriaalin, jolloin asfalttimateriaali kuivataan ja kuumennetaan kuumennetulla kaasuseoksella.

Menetelmä mineraaliainekasaumaa ja/tai kierrätettyä asfalttimurs-ketta käsittävän asfalttimateriaalin kuumentamiseksi ja kuivaamiseksi on esitet-15 ty kuviossa 2. Menetelmä alkaa vaiheessa 200. Vaiheessa 202 syötetään kuumennettua kaasua. Vaiheessa 204 vesi tai vesihöyry syötetään kuumennettuun kaasuun. Vaiheessa 206 ilmaa syötetään kuumennettuun kaasuun kuumennetun kaasuseoksen lämpötilan ja kosteuspitoisuuden säätämiseksi, jolloin kuumennettu kaasuseos käsittää kuumennetun kaasun, vesihöyryn ja 20 ilman. Menetelmä päättyy vaiheessa 208.

Keksinnön mukaisia suoritusmuotoja voidaan toteuttaa tietokoneohjelmina kuvioni mukaisessa säätimessä 144. Tietokoneohjelmat käsittävät ohjeita, joilla suoritetaan tietokonekäsittely syötettävän ilman ja vesihöyryn (tai veden) määrän säätämiseksi. Säätimessä 144 toteutettu tietokoneohjelma voi 25 suorittaa kuvioihin 1 ja 2 liittyvät tehtävät, niihin kuitenkaan rajoittumatta.

Tietokoneohjelma voi olla tallennettuna tietokoneohjelmien jakeluvä-o lineelle, joka on luettavissa tietokoneella tai prosessorilla. Tietokoneohjelmavä- ^ line voi olla esimerkiksi sähköinen, magneettinen, optinen, infrapuna- tai puoliin johdejärjestelmä, -laite tai siirtoväline, näihin kuitenkaan rajoittumatta. Tietoko- ^ 30 neohjelmaväline voi sisältää ainakin yhden seuraavista välineistä: tietokoneella

X

£ luettavissa olevan välineen, ohjelmantallennusvälineen, kirjausvälineen, tieto- σ> koneella luettavissa olevan muistin, hajapääsymuistin, purettavan ohjelmoita- $ van lukumuistin, tietokoneella luettavissa olevan ohjelmistojakelupaketin, tieto- o 5 koneella luettavissa olevan signaalin, tietokoneella luettavissa olevan tietolii- ^ 35 kennesignaalin, tietokoneella luettavissa olevan painotuotteen ja tietokoneella luettavissa olevan pakatun ohjelmistopaketin.

11

Vaikka keksintöä on edellä kuvattu oheisten piirustusten mukaiseen esimerkkiin viitaten, on selvää, että keksintöä ei ole rajoitettu siihen vaan sitä voidaan muunnella monin tavoin oheisten patenttivaatimusten puitteissa. Alan ammattilaiselle on myös selvää, että kuvattuja suoritusmuotoja voidaan, mutta 5 ei välttämättä tarvitse, yhdistellä muiden suoritusmuotojen kanssa monin eri tavoin.

C\J

δ

(M

i

(M

O

h-·

(M

X

en

CL

O) sj- 00 m o δ

(M

Claims (12)

1. Menetelmä kuumennetun kaasuseoksen (114) aikaansaamiseksi mineraaliainekasaumaa ja/tai kierrätettyä asfalttimursketta käsittävän asfaltti- 5 materiaalin (100) kuumentamiseksi ja kuivaamiseksi, jossa menetelmässä tuotetaan kuumennettua kaasua (104); syötetään vesihöyryä kuumennettuun kaasuun (104); tunnettu siitä, että menetelmä käsittää myös vaiheet, joissa syötetään ilmaa (112) kuumennettuun kaasuun (104) kuumennetun 10 kaasuseoksen (114) lämpötilan ja kosteuspitoisuuden säätämiseksi, jolloin kuumennettu kaasuseos käsittää kuumennetun kaasun (104), vesihöyryn ja ilman (112); jolloin asfalttimateriaalin lämpötila (100) on vähintään 100 celsiusastetta sen jälkeen kun kuumennettu kaasuseos (114) on vaikuttanut asfalttima-15 teriaaliin (100).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, jossa viedään kuumennettu kaasuseos (114) säiliöön (118), joka sisältää asfalttimateriaalin (100), jolloin kuumennettu kaasuseos (114) kuivaa ja kuumentaa asfalttimate- 20 riaalin (100).

3 Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, joka £! käsittää lisäksi vaiheen, jossa o säädetään syötetyn ilman (112) määrää ja syötetyn vesihöyryn (M 9 25 määrää kuumennetun kaasuseoksen (114) lämpötilan ja kosteuspitoisuuden I'-- ^ säätämiseksi. X tr CL

^ 4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, jossa syötetyn il- 00 o man (112) massan ja syötetyn vesihöyryn massan välinen suhde on 2-9. 1 30

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, joka käsittää myös vaiheet, joissa säädetään tuotettu kuumennettu kaasuseos (114) kosketukseen polttokammion (102) ulkopinnan kanssa, jolloin kuumennettua kaasua (104) 5 syntyy polttokammiossa (102).

6. Asfalttimateriaalin käsittelylaite kuumennetun kaasuseoksen (114) aikaansaamiseksi mineraaliainekasaumaa ja/tai kierrätettyä asfalttimurs-ketta käsittävän asfalttimateriaalin (100) kuumentamiseksi ja kuivaamiseksi, 10 joka laite käsittää kaasunsyötön (102), joka on sovitettu syöttämään kuumennettua kaasua (104) ainakin yhteen kuljetuskanavaan. vedensyötön (106), joka on sovitettu syöttämään vesihöyryä kuumennettuun kaasuun (104); 15 tunnettu siitä, että laite käsittää myös ilmansyötön (110), joka on sovitettu syöttämään ilmaa (112) kuumennettuun kaasuun (104) kuumennetun kaasuseoksen (114) lämpötilan ja kosteuspitoisuuden säätämiseksi, jolloin kuumennettu kaasuseos käsittää kuumennetun kaasun (104), vesihöyryn ja ilman (112); 20 jolloin asfalttimateriaalin (100) lämpötila on sovitettu olemaan vähin tään 100 celsiusastetta sen jälkeen kun kuumennettu kaasuseos (114) on vaikuttanut asfalttimateriaaliin (100). C\J

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laite, joka käsittää myös: g 25 ainakin yhden kuljetuskanavan (116), joka on sovitettu kuljettamaan kuumennetun kaasuseoksen (114) säiliöön (118), joka sisältää asfalttimateri-aalin (100), jolloin kuumennettu kaasuseos (114) kuivaaja kuumentaa asfalt- CL timateriaalin (100). CO LO o 5 30

8. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen laite, joka käsittää myös: (M säiliön (118), joka on sovitettu ottamaan vastaan kuivattavan ja kuumennettavan asfalttimateriaalin (100), jolloin säiliö (118) käsittää: syötön (146), joka on sovitettu ottamaan vastaan kuumennetun kaasuseoksen (114) kuljetuskanavan (116) kautta, jolloin syöttö (146) on säiliön (118) alapuoliskossa, jotta kuumennettu kaasuseos (114) kuivaa ja kuumentaa asfalttimateriaalin (100) alhaalta ylöspäin, kun kuumennettu kaa-5 suseos (114) nousee ylöspäin; lähdön (148), joka on sovitettu päästämään asfalttimateriaali (100) säiliöstä (118), jolloin lähtö (148) sijaitsee olennaisesti säiliön (118) alaosassa.

9. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 6-8 mukainen laite, joka kä-10 sittää myös: säätimen (144), joka on sovitettu säätämään syötetyn ilman (112) määrä ja syötetyn vesihöyryn määrä kuumennetun kaasuseoksen (114) lämpötilan ja kosteuspitoisuuden säätämiseksi.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen laite, jossa syötetyn ilman (112) massan ja syötetyn vesihöyryn massan välinen suhde on 2-9.

11. Minkä tahansa edellisen patenttivaatimuksen 6-10 mukainen laite, jossa ainakin yksi kuljetuskanava (116) on kosketuksessa kaasunsyöttö-20 nä (102) toimivan polttokammion ulkopinnan kanssa, jolloin muodostettu kuumennettu kaasu (114) on kosketuksessa polttokammion ulkopinnan kanssa.

^ 12. Kuumennettua kaasua (104), vesihöyryä ja lisättyä vettä (112) o käsittävän kuumennetun kaasuseoksen (114) käyttö mineraaliainekasaumaa g 25 ja/tai kierrätettyä asfalttimursketta käsittävän asfalttimateriaalin (100) kuumen- i tamiseksi ja kuivaamiseksi siten, että asfalttimateriaali (100) kuumennetaan g vähintään 100 celsiusasteeseen. CL 05 co LO o δ (M