Titre de l'invention : Procédé de production industrielle d'un enrobé à chaud

La présente invention concerne de manière générale le domaine de la production d'un enrobé à chaud.

Elle concerne plus particulièrement un procédé de production industrielle d'un enrobé à chaud utilisant un four à micro-ondes.

Les enrobés à chaud sont composés d'un mélange de granulats, d'agrégats d'enrobé recyclés, de fines aussi appelées « fillers » généralement calcaire, d'éventuels additifs et de liant hydrocarboné par exemple du bitume.

Les agrégats d'enrobé sont issus d'anciennes chaussées fraisées ou reconcassés. Il s'agit de matériaux recyclés.

Les procédés de production des enrobés à chaud utilisés actuellement comprennent le séchage et la montée en température de granulats à des températures comprises entre 80 et 200 °C puis le mélange des granulats chauffés avec du liant hydrocarboné et du filler dans un système de malaxage et enfin le chargement des camions de transport 230.

Ces procédés utilisent habituellement un four rotatif dans lequel est produit une flamme par combustion d'énergie fossile de type fuel, gaz ou lignite.

Ce type de four présente l'inconvénient de comprendre des zones de chauffage inhomogènes. Lors du passage à proximité de zones plus chaudes du four, le bitume des agrégats d'enrobé subit un choc thermique à des températures largement supérieures à la température de consigne. En effet, pour chauffer les agrégats d'enrobé à 160°C, ces derniers cheminent dans des flux d'air chaud de température supérieure à 250°C. Ces flux d'air chaud provoquent l'évaporation d'une partie des fractions volatiles du bitume et induisent une inévitable oxydation.

Cet effet est bien connu des hommes de l'art puisqu'il se mesure usuellement via l'essai RTFOT, qui se veut caractéristique d'un vieillissement conventionnel obtenu en centrale d'enrobage.

En outre, pour un enrobé produit à une température moyenne de 160°C, les émissions de CO2 sont de l'ordre de 16 à 55 kg d'équivalent CO2 par tonne d'enrobé produite.

Dans ce domaine des fours, on connaît les documents suivants : CN 113 152 212 A, US 4 276 093 A, FR 3070869 Al et EP 2 530059 Al. Afin de limiter les inconvénients précités, la présente invention propose un procédé de production industrielle d'un enrobé à chaud utilisant un four à micro-ondes muni d'un corps de chauffe, d'au moins un générateur de micro-ondes et d'au moins un guide d'ondes s'étendant suivant une direction longitudinale à l'intérieur du corps de chauffe, le procédé comportant les étapes suivantes : a) on introduit des granulats et/ou des agrégats d'enrobé à l'intérieur du corps de chauffe, b) on expose les granulats et/ou les agrégats d'enrobé introduits dans le corps de chauffe aux microondes émises par le générateur de micro-ondes et acheminées dans le corps de chauffe par le guide d'ondes, de manière à produire des granulats et/ou des agrégats d'enrobé chauffés, c) on extrait du corps de chauffe les granulats et/ou les agrégats d'enrobé chauffés produits d) on utilise les granulats et/ou les agrégats d'enrobé chauffés pour produire l'enrobé à chaud.

Ainsi, avantageusement selon l'invention, l'enrobé à chaud est produit au moins partiellement par un four à micro-ondes alimenté électriquement. Les rejets de gaz de combustion sont réduits par rapport à un procédé classique.

Le procédé selon l'invention présente en outre l'avantage de concentrer les micro-ondes sur un lit de matériaux en mouvement pour homogénéiser le chauffage. La température de chauffage des granulats et/ou agrégats est particulièrement bien maîtrisée, ce qui assure des propriétés satisfaisantes et uniformes pour l'enrobé à chaud produits par ce procédé.

Le procédé est particulièrement avantageux pour le traitement thermique des agrégats d'enrobé. En effet, le traitement thermique selon le procédé de l'invention permet un vieillissement moindre du bitume contenu dans les agrégats.

D'une part, le matériau introduit dans le corps de chauffe est à température ambiante et le demeure jusqu'à recevoir les micro-ondes, et, d'autre part, les effets diélectriques provoqués par les microondes font progressivement monter la température interne des matériaux introduits dans le corps de chauffe sans dépasser la température de consigne souhaitée. Il n'y a donc pas de vieillissement excessif du bitume des agrégats d'enrobé au cours du traitement thermique dans le four à microondes.

D'autres caractéristiques non limitatives et avantageuses du procédé conforme à l'invention, prises individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles, sont les suivantes : - le corps de chauffe du four à micro-ondes s'étendant selon un axe longitudinal entre deux extrémités longitudinales opposées, les granulats et/ou les agrégats d'enrobé sont introduits, à l'étape a), à une première des deux extrémités longitudinales du corps de chauffe, à l'étape b) on fait avancer les granulats et/ou les agrégats d'enrobé contenus dans le corps de chauffe selon une direction parallèle à l'axe longitudinal du corps de chauffe, de la première extrémité longitudinale vers une deuxième extrémité longitudinale, et les granulats et/ou les agrégats d'enrobé chauffés sont extraits, à l'étape c), à la deuxième extrémité longitudinale du corps de chauffe ;

- la production des granulats et/ou des agrégats d'enrobé est réalisée en continu;

- ledit guide d'ondes comprenant un guide d'onde à fentes monté à l'intérieur du corps de chauffe s'étendant selon une direction longitudinale parallèle à l'axe longitudinal (X-X) du corps de chauffe (4) et raccordé à l'une de ses extrémités audit générateur de micro-ondes ; à l'étape a), les granulats et/ou les agrégats d'enrobé sont introduits dans le corps de chauffe par un système d'alimentation débouchant dans le corps de chauffe à la première desdites deux extrémités longitudinales de celui- ci, à l'étape c), on extrait les granulats et/ou les agrégats d'enrobé chauffés par un système d'évacuation s'ouvrant dans le corps de chauffe à la deuxième extrémité longitudinale de celui-ci;

- on piège les micro-ondes à l'intérieur du four grâce à deux capots fixes, chaque capot étant monté sur l'une des extrémités longitudinales du corps de chauffe avec interposition de joints annulaires de piégeage d'ondes ;

- le corps de chauffe du four étant cylindrique et rotatif, au cours de l'étape b), on met en rotation ledit corps de chauffe autour de son axe longitudinal, on incline l'axe longitudinal du corps de chauffe par rapport à l'horizontale de façon à réguler la vitesse d'avance des granulats et/ou des agrégats d'enrobé dans le corps de chauffe ;

- le corps de chauffe est muni intérieurement de pales de brassage qui s'étendent de manière inclinée par rapport à l'axe longitudinal du corps de chauffe et sont solidaires en rotation avec celui- ci, et à l'étape b), on met en rotation les pales de brassage avec le corps de chauffe tout en inclinant l'axe longitudinal de celui-ci pour faire avancer les granulats et/ou agrégats d'enrobé contenus dans le corps de chauffe ;

- le corps de chauffe loge un convoyeur à bande, et au cours de l'étape b), on actionne le convoyeur à bande pour faire avancer les granulats et/ou les agrégats d'enrobé contenus dans le corps de chauffe ;

- à l'étape b), on évacue les gaz libérés lors du chauffage des granulats et/ou des agrégats d'enrobé par un dispositif d'évacuation assurant une mise en dépression du corps de chauffe du four et/ou on injecte des gaz à l'intérieur du corps de chauffe ;

- le four comportant deux générateurs de micro-ondes et deux guides d'ondes correspondants et le corps de chauffe du four comportant une première partie dans laquelle s'étend un premier desdits deux guides d'ondes associé à un premier desdits deux générateurs de micro-ondes et une deuxième partie dans laquelle s'étend le deuxième guide d'ondes associé au deuxième générateur de micro-ondes, à l'étape b), les granulats et/ou les agrégats d'enrobé traversent successivement la première partie puis la deuxième partie du corps de chauffe, lesdites première et deuxième parties du corps de chauffe présentant des profils de température différents ;

- le premier générateur de micro-ondes et le premier guide d'ondes étant configurés de manière à produire une augmentation progressive de la température le long de la première partie du corps de chauffe et le deuxième générateur de micro-ondes et le deuxième guide d'ondes étant configurés de manière à maintenir une température cible constante le long de la deuxième partie du corps de chauffe, à l'étape b) les granulats et/ou les agrégats d'enrobé sont soumis à l'augmentation progressive de la température le long de la première partie du corps de chauffe et maintenus à la température cible le long de la deuxième partie du corps de chauffe ;

- les granulats et/ou les agrégats d'enrobé introduits dans le corps de chauffe comprennent au moins l'un des composants suivants : des granulats calcaires, des granulats quartzites, des fraisats d'enrobé ;

- à l'étape b), on chauffe les granulats et/ou les agrégats d'enrobé à une température comprises entre 80 et 200 degrés Celsius pour sécher et chauffer au moins une partie des granulats et/ou agrégats d'enrobé;

- avant leur introduction dans le corps de chauffe du four, les granulats et/ou les agrégats d'enrobé sont préchauffés dans un dispositif de préchauffage ;

- les gaz libérés lors du chauffage des granulats et/ou des agrégats d'enrobé dans le four sont recirculés vers le dispositif de préchauffage ;

- après l'étape c), les granulats et/ou les agrégats d'enrobé chauffés sont stockés dans des trémies puis acheminés vers un malaxeur ;

- les granulats et/ou les agrégats d'enrobé chauffés sont malaxés avec un liant hydrocarboné ;

- les granulats et/ou les agrégats d'enrobé chauffés par le four à micro-ondes sont malaxés avec d'autres granulats et/ou agrégats d'enrobé chauffés par un dispositif de traitement thermique à énergie fossile ;

- on chauffe les granulats et/ou les agrégats d'enrobé sans produire de dioxyde de carbone.

La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée.

Sur les dessins annexés :

[Fig. 1] est une vue schématique d'un premier ensemble industriel mettant en oeuvre un premier mode de réalisation du procédé selon l'invention,

[Fig. 2] est une vue schématique d'un deuxième ensemble industriel mettant en oeuvre un deuxième mode de réalisation du procédé selon l'invention, [Fig. 3] est un graphe représentant la variation de la température d'un échantillon de matériau A en fonction du temps lorsqu'il est chauffé dans un four à micro-ondes avec une température de consigne de 200°C pendant 17 minutes, le matériau A comprenant des granulats calcaires et un mélange de formule type grave bitume (GB) de classe granulaire 0/14 mm avec 3% de teneur d'eau,

[Fig. 4] est un graphe représentant la variation de la température d'un échantillon de matériau C en fonction du temps lorsqu'il est chauffé dans un four à micro-ondes avec une température de consigne de 160°C pendant 4,5 minutes, le matériau C comprenant des fraisats d'enrobé ou agrégats d'enrobé (AE N°l) de classe granulaire 0/12 mm et 3,9% de teneur d'eau,

[Fig. 5] est un graphe représentant la variation de la température d'un échantillon de matériau D en fonction du temps lorsqu'il est chauffé dans un four à micro-ondes avec une température de consigne de 160°C pendant 10 minutes, le matériau D comprenant des fraisats d'enrobé ou agrégats d'enrobés (AE N°l) de classe granulaire 0/12 mm contenant un bitume 50/70 avec 0% de teneur d'eau,

[Fig. 6] est un graphe représentant la variation de la température d'un échantillon de matériau B en fonction du temps lorsqu'il est chauffé dans un four à micro-ondes avec une température de consigne de 200°C pendant 5 minutes, le matériau B comprenant des granulats quartzite et un mélange de formule type grave bitume (GB) de classe granulaire 0/14 mm avec 4,3 % de teneur d'eau,

[Fig. 7] est une vue schématique en coupe longitudinale d'un four à micro-ondes muni d'un corps de chauffe cylindrique rotatif utilisé pour la mise en oeuvre des modes de réalisation du procédé représentés sur les figures 1 et 2,

[Fig. 8] est une vue en coupe selon le plan ll-ll de la figure 7,

[Fig. 9] est une vue schématique montrant un exemple de joint de piégeage d'ondes du four à microondes de la figure 7,

[Fig. 10] est une vue schématique montrant un exemple de guide d'ondes à fentes du four à microondes de la figure 7,

[Fig. 11] est une vue schématique en coupe transversale d'un premier exemple de corps de chauffe du four à micro-ondes de la figure 7,

[Fig. 12] est une vue schématique en coupe transversale d'un deuxième exemple de corps de chauffe du four à micro-ondes de la figure 7, [Fig. 13] est une vue schématique en coupe transversale d'un troisième exemple de corps de chauffe du four à micro-ondes de la figure 7.

Dans la description qui va suivre, par convention, le termes « amont » et « aval » seront utilisés par référence au sens du cheminement des matériaux introduits dans le four à micro-ondes, et plus généralement en référence au sens du cheminement des matériaux puis des produits dans l'ensemble industriel utilisé pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention.

En préliminaire, on notera que, d'une figure à l'autre, les éléments identiques ou similaires des différents exemples de mise en oeuvre de l'invention seront référencés par les mêmes signes de référence et ne seront pas décrits à chaque fois.

Les classes granulaires sont indiquées selon le formalisme d/D ou d est le plus petit diamètre représentatif, D le plus grand diamètre représentatif des grains du matériau déterminés par analyse granulométrique. Cette analyse est réalisée ici par tamisage à sec suivant la norme NF EN 17892-4.

L'invention concerne un procédé de production industrielle d'un enrobé à chaud.

Sur les figures 1 et 2, on a représenté deux modes de réalisation d'un ensemble industriel 300 ; 400 ; adapté à mettre en oeuvre le procédé selon l'invention.

Chacun de ces ensembles industriels 300 ; 400 comprend de manière remarquable un four à microondes 2 utilisé selon le procédé de l'invention pour produire un enrobé à chaud selon ce procédé.

Ce four à micro-ondes 2 est muni d'un corps de chauffe 4, d'au moins un générateur de micro-ondes 24a et d'au moins un guide d'ondes 22 s'étendant à l'intérieur du corps de chauffe 4 (voir figures 1, 2 et 7).

Selon le procédé de l'invention, on effectue les étapes suivantes : a) on introduit des granulats et/ou des agrégats d'enrobé à l'intérieur du corps de chauffe 4, b) on expose les granulats et/ou les agrégats d'enrobé introduits dans le corps de chauffe 4 aux micro-ondes émises par le générateur de micro-ondes 24a et acheminées dans le corps de chauffe 4 par le guide d'ondes 22, de manière à produire des granulats et/ou des agrégats d'enrobé chauffés, c) on extrait du corps de chauffe les granulats et/ou les agrégats d'enrobé chauffés d) on utilise les granulats et/ou les agrégats d'enrobé chauffés pour produire l'enrobé à chaud.

L'enrobé à chaud est composé d'un mélange de granulats et/ou d'agrégats d'enrobé recyclés, de filler généralement calcaire, d'éventuels additifs et de liant hydrocarboné, porté à des températures comprises entre 80 et 200 °C. L'enrobé à chaud comprend généralement un mélange de granulats ou agrégats d'enrobé, de fines aussi appelées « fillers » et de liant hydrocarboné. Le liant hydrocarboné peut comprendre par exemple du bitume, du goudron ou un liant végétal.

Des additifs peuvent être ajoutés.

Les granulats sont par exemple des granulats de roche, par exemple calcaire, diorite, gabbro, granite, basalte ou quartzite.

Les agrégats d'enrobé sont des matériaux recyclés issus d'anciennes chaussées fraisées ou reconcassés. Ils contiennent donc un ou des enrobés, avec des granulats, des fillers et du liant hydrocarboné comme du bitume.

Les fillers contiennent par exemple du sable et des poussières de section inférieure à 63 micromètres. Des fillers sont présents naturellement en faible quantité dans les granulats.

Le liant hydrocarboné est généralement composé de bitume.

Enfin, les additifs sont des composés chimiques modifiant les propriétés mécaniques ou chimiques de l'enrobé à chaud.

De manière générale, le corps de chauffe 4 du four à micro-ondes 2 s'étendant selon un axe longitudinal X-X entre deux extrémités longitudinales opposées.

Ledit guide d'ondes 22 est monté à l'intérieur du le corps de chauffe 4 du four 2. Il s'étend selon une direction longitudinale parallèle à l'axe longitudinal X-X du corps de chauffe 4 et est raccordé à l'une de ses extrémités F, F' audit générateur de micro-ondes 24a, 24bLe corps de chauffe 4 comprend une cavité interne qui accueille les matériaux introduits dans ce corps de chauffe.

Un exemple de four à micro-ondes adapté à la mise en oeuvre du procédé selon l'invention sera décrit plus en détails ultérieurement en référence aux figures 7 à 13.

Etape a)

A l'étape a), le matériau comportant les granulats et/ou les agrégats d'enrobé introduits dans le corps de chauffe 4 comprennent au moins l'un des composants suivants : des granulats calcaires, dioritiques, granitiques, basaltiques ou quartzitiques, des fraisats d'enrobé.

Le matériau est introduit dans le corps de chauffe 4 du four 2 de préférence sous une forme divisée.

En pratique, à l'étape a), on introduit les granulats et/ou les agrégats d'enrobé dans le four 2 grâce à un système d'alimentation 34 débouchant dans le corps de chauffe 4 à une première desdites deux extrémités longitudinales de celui-ci. Un exemple d'un tel système d'alimentation sera décrit ultérieurement. Les granulats et/ou agrégats d'enrobé sont introduits à une première extrémité longitudinale du corps de chauffe.

Etape b)

Le matériau introduit dans le corps de chauffe 4 du four 2 est chauffé par les micro-ondes. Ce chauffage permet également de réaliser un séchage des granulats et/ou des agrégats d'enrobé.

Le séchage correspond ici à une déshydratation superficielle du matériau.

On chauffe de préférence les granulats et/ou les agrégats d'enrobé à une température comprise entre 80 et 200 degrés Celsius. En variante, on chauffe les granulats et/ou agrégats d'enrobé à une température par exemple égale à 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190 ou 200 degrés Celsius. On chauffe de préférence les granulats et/ou les agrégats d'enrobé pendant un temps compris entre 5 minutes et 20 minutes dépendant de la composition du matériau et de la température de consigne du four.

Ces traitements thermiques peuvent occasionner la libération de gaz, notamment de vapeur d'eau.

Pendant le chauffage des granulats et/ou des agrégats d'enrobé, on évacue les gaz libérés par un dispositif d'évacuation 42 des gaz (figures 1 et 13) assurant une mise en dépression du corps de chauffe 4 du four 2.

Les granulats et/ou les agrégats d'enrobé sont ainsi traités thermiquement dans le four 2 sous une atmosphère « fermée ».

On peut également prévoir d'injecter des gaz à l'intérieur du corps de chauffe 4. Cette injection peut par exemple être réalisée au droit du guide d'ondes afin d'éviter l'entrée de poussière dans ce dernier.

Etape c)

A l'étape c), les granulats et/ou les agrégats d'enrobé chauffés produits à l'étape b) sont sortis hors du corps de chauffe 4 du four 2, à la deuxième extrémité longitudinale du corps de chauffe.

En pratique, les granulats et/ou les agrégats d'enrobé chauffés sont sortis du four 2 par un système d'évacuation 36 s'ouvrant dans le corps de chauffe 4 à une deuxième extrémité longitudinale de celui-ci opposée à la première extrémité longitudinale. Un exemple d'un tel système d'évacuation sera décrit ultérieurement.

Etape d) A l'étape d), on utilise les granulats et/ou les agrégats d'enrobé chauffés pour produire l'enrobé à chaud.

En pratique, à l'étape d) on mélange les granulats et/ou les agrégats d'enrobé chauffés extrait du four à l'étape c) avec du liant hydrocarboné et/ou avec des fillers afin de produire l'enrobé à chaud.

Les avantages du procédé selon l'invention sont nombreux. Il permet notamment une concentration des micro-ondes sur un lit de matériaux en mouvement ce qui permet d'homogénéiser le chauffage. Il permet également une maîtrise satisfaisante de la température du matériau dans le four.

Pour la production de l'enrobé à chaud, l'intérêt d'un chauffage par le four à micro-onde est double :

- le matériau entre froid dans le four et le demeure jusqu'à recevoir les micro-ondes,

- les effets diélectriques provoqués par les micro-ondes font progressivement monter la température interne du matériau introduit dans le four sans dépasser la température de consigne souhaitée. Il n'y a donc pas de vieillissement excessif du bitume contenu dans les agrégats d'enrobé au cours du chauffage.

Enfin, les rejets de gaz de combustion et des polluants associés sont réduits voire supprimés.

On notera que l'une des particularités du chauffage par micro-ondes est que celui-ci chauffe le cœur du matériau, sans chauffer directement le corps de chauffe. Celui-ci est chauffé indirectement par l'élévation de la température du matériau. En conséquence, la température du corps de chauffe est inférieure à celle observé dans les dispositifs de traitement thermique à énergie fossile classique. La durée de vie du four est ainsi allongée.

De manière générale, l'énergie fossile utilisée est issue de la combustion de combustible fossile, tel que gaz, fuel, charbon ou coke.

Le procédé de production de l'enrobé à chaud est de préférence effectué en continu. En particulier, les étapes a), b) et c) sont de préférence effectuées en continu.

Cela signifie que les granulats et/ou les agrégats d'enrobé ne sont pas chauffés dans le four à microondes par lot séparés successifs. En d'autres termes, une première quantité de granulats et/ou d'agrégats d'enrobé n'est pas introduite et chauffée dans le four à micro-ondes pour produire les granulats et/ou agrégats d'enrobés chauffés, puis entièrement extraite du four avant l'introduction d'une deuxième quantité de granulats et/ou d'agrégats d'enrobé, comme cela serait le cas dans un procédé discontinu.

Après un régime transitoire correspondant à l'initiation du procédé, les granulats et/ou agrégats d'enrobé sont introduits dans le four, chauffés et extraits hors du four en continu. En pratique, il est alors possible de réaliser l'étape c) d'extraction sur une plage de temps de durée supérieure à 4 heures sans interruption du débit de granulats et/ou agrégats d'enrobé chauffés supérieure à 1 minute.

Ainsi, les granulats et/ou agrégats d'enrobé chauffés produits peuvent par exemple être extraits soit sans interruption sur une plage de temps supérieure à 4 heures, soit sur des intervalles de temps rapprochés, séparés par exemple de 0 à 1 minute, par exemple par 5, 10, 20, 30, 40 ou 50 secondes, sur cette plage de temps.

De préférence, lors de la mise en oeuvre d'une telle méthode en continu, les étapes a), b) et c) peuvent être réalisées de manière simultanée. Cela est par exemple le cas lorsque le système d'alimentation du four à micro-ondes 2 utilisé comprend une vanne de type vanne écluse métallique permettant de réguler le débit de granulats et/ou d'agrégats d'enrobé introduite dans le four, comme cela est décrit ultérieurement. L'alimentation du four en granulats et/ou agrégats d'enrobé et l'extraction introduit de granulats et/ou d'agrégats d'enrobé chauffés du four peuvent être alors réalisées en continu, sans interruption, sur ladite plage de temps.

En variante, on réalise les étapes a) et/ou c) à intervalles de temps. Cela est par exemple le cas lorsque le système d'alimentation du four à micro-ondes comporte un sas d'entrée pouvant être réalisé par deux vannes guillotines consécutives. L'alimentation est alors réalisée par saccade. De manière similaire, l'extraction des granulats et/ou agrégats d'enrobé chauffés peut être réalisée par saccade.

On peut également envisager en variante que seule l'alimentation ou seule l'extraction soit réalisée par saccade.

Afin d'assurer ce fonctionnement en continu, les granulats et/ou les agrégats d'enrobé sont acheminés de l'une des extrémités longitudinales du corps de chauffe 4 à l'autre pendant son chauffage.

A l'étape b), on fait avancer les granulats et/ou les agrégats d'enrobé contenus dans le corps de chauffe selon une direction parallèle à l'axe longitudinal X-X du corps de chauffe 4, de la première extrémité longitudinale vers la deuxième extrémité longitudinale. Cette avance des matériaux contenus dans le corps de chauffe autorise la mise en oeuvre continue de la méthode selon l'invention.

De préférence, on fait avancer ces matériaux sans arrêt pendant toute la durée de mise en oeuvre de la méthode. Le four présente à cet effet des moyens d'amenée autorisant le transport des granulats et/ou des agrégats d'enrobé de la première vers la deuxième extrémité longitudinale du corps de chauffe du four à micro-ondes.

Selon un premier exemple de réalisation du four à micro-ondes, dont un exemple détaillé sera décrit plus loin, le corps de chauffe 4 est cylindrique rotatif et est mis en rotation autour de son axe longitudinal incliné afin de faire avancer le matériau contenu dans le four depuis l'extrémité longitudinale du corps de chauffe à laquelle le système d'alimentation introduit les granulats et/ou agrégats d'enrobé vers l'extrémité longitudinale du corps de chauffe à laquelle le système d'évacuation extrait les granulats et/ou agrégats d'enrobé chauffés .

Ainsi, au cours de l'étape b), on met en rotation ledit corps de chauffe 4 autour de son axe longitudinal X-X, et on incline l'axe longitudinal X-X du corps de chauffe 4 par rapport à l'horizontale de façon à réguler la vitesse d'avance des granulats et/ou des agrégats d'enrobé dans le corps de chauffe

Les moyens d'amenée comprennent donc un dispositif de mise en rotation du corps de chauffe et un support incliné pour ce corps de chauffe.

Selon un deuxième exemple de réalisation du four à micro-ondes, lesdits moyens d'amenée comportent un convoyeur à bande logé au moins partiellement dans le corps de chauffe. Au cours de l'étape b), on actionne le convoyeur à bande pour faire avancer les granulats et/ou les agrégats d'enrobé contenus dans le corps de chauffe. Le convoyeur à bande s'étend par exemple au moins de la première à la deuxième extrémité longitudinale du corps de chauffe, selon une direction parallèle à l'axe longitudinal X-X du corps de chauffe 4. Il autorise le déplacement des matériaux contenus dans le corps de chauffe selon cette direction parallèle à l'axe longitudinal X-X du corps de chauffe 4.

Dans ce deuxième exemple de réalisation, l'axe longitudinal du corps de chauffe peut être horizontal pendant la mise en oeuvre du procédé. Le corps de chauffe est en outre fixe.

Selon ce deuxième exemple de réalisation du four, le corps de chauffe peut comprendre un tunnel micro-ondes et le convoyeur à bande peut également constituer le système d'alimentation et le système d'évacuation du four à micro-ondes. Le four à micro-ondes peut par exemple être agencé de manière similaire au dispositif décrit dans le document FR3070869. Le convoyeur à bande est constitué d'un matériau résistant à des températures pouvant atteindre les 200°C. Il comprend une bande transporteuse qui traverse le four à micro-ondes. L'usage d'une telle bande transporteuse permet d'éviter l'envol des poussières lié à l'opération de brassage telle qu'elle est réalisée dans le tube rotatif. L'usage de la bande transporteuse est privilégié lorsque le brassage n'est pas utile. Quel que soit l'exemple de réalisation du four envisagé, l'agencement du four à micro-ondes 2, dont un exemple est détaillé plus loin, assure l'étanchéité à l'air ainsi que le piégeage des micro-ondes à l'intérieur du corps de chauffe.

Ces opérations sont réalisées de manière continue afin de maintenir l'ensemble des équipements de production à une température stable.

Le procédé selon l'invention peut également être réalisé de manière discontinue : un lot de granulats et/ou d'agrégats d'enrobé est introduit dans un four. L'introduction des granulats et/ou des agrégats d'enrobé cesse et les granulats et/ou les agrégats d'enrobé introduits sont chauffés, puis extraits hors du four lors d'une vidange avant l'introduction d'un autre lot de granulats et/ou d'agrégats d'enrobé.

Les opérations de vidange du four conduisent à des arrêts de production pendant lesquels les températures baissent fortement. Cette discontinuité induit des surconsommations d'énergie. En outre, lors de la production d'un enrobé à chaud, la maîtrise des températures et des temps de chauffage est indispensable pour limiter le vieillissement du bitume présent dans les agrégats d'enrobé. Un chauffage continu présente donc un double avantage : d'une part une amélioration de la qualité de l'enrobé à chaud produit, et d'autre part la réduction de la consommation d'énergie du procédé. Un procédé discontinu peut néanmoins être envisagé et mis en oeuvre grâce aux ensembles industriels décrits.

De manière particulièrement avantageuse, dans le four à micro-ondes 2 utilisé pour la mise en oeuvre de ce procédé, ledit guide d'ondes 22 comprend un guide d'onde à fentes monté à l'intérieur du corps de chauffe 4 entre les deux extrémités longitudinales de celui-ci et raccordé à l'une de ces extrémités longitudinales audit générateur de micro-ondes 24a. Le guide d'ondes s'étend de préférence d'une extrémité longitudinale du corps de chauffe à l'autre. On achemine donc les microondes d'une extrémité longitudinale du corps de chauffe à l'autre. Chaque générateur de microondes 24a, 24b est disposé à l'extérieur du corps de chauffe 4, à l'une des extrémités longitudinales du corps de chauffe.

Chaque guide d'ondes est de préférence raccordé à un générateur de micro-ondes. Cependant, on peut envisager de raccorder chaque guide d'ondes à plusieurs générateurs de micro-ondes afin d'augmenter la puissance délivrée.

En outre, au cours des étapes a), b) et c), on met en rotation ledit corps de chauffe 4 autour de son axe longitudinal X-X et on incline l'axe longitudinal X-X du corps de chauffe 4 par rapport à l'horizontale de façon à réguler la vitesse d'avance des granulats et/ou agrégats d'enrobé dans le corps de chauffe 4 (voir figures 1 et 2). Cela permet de faire avancer les granulats et/ou agrégats d'enrobé à travers le four à micro-ondes 2.

Comme mentionné dans l'exemple détaillé plus loin, dans le premier exemple de réalisation du four à micro-ondes, le corps de chauffe peut également être muni de pales de brassage (non représentées). Les pales de brassage s'étendent à l'intérieur du corps de chauffe. Elles s'étendent parallèlement à l'axe longitudinal ou de manière inclinée par rapport à l'axe longitudinal du corps de chauffe. Elles sont solidaires en rotation avec celui-ci, et, à l'étape b), on met en rotation les pales de brassage avec le corps de chauffe tout en inclinant l'axe longitudinal de celui-ci. On brasse alors le matériau contenu dans le corps de chauffe lors de la rotation du corps de chauffe. Cela permet d'homogénéiser le mélange de matériaux présent dans le corps de chauffe et de contribuer, éventuellement, à contrôler l'avance de ce mélange de matériaux dans le corps de chauffe.

De plus, on piège les micro-ondes à l'intérieur du four 2 grâce à deux capots 14 fixes, chaque capot étant monté sur l'une des extrémités longitudinales du corps de chauffe 4 avec interposition de joints annulaires 16 de piégeage d'ondes (figures 7 et 9).

Une description détaillée du premier exemple de réalisation du four décrivant les moyens de mise en oeuvre de ces caractéristiques du procédé selon l'invention est donnée plus loin (en référence aux figures 7 à 13).

Selon un mode de réalisation particulier du procédé, qui sera décrit plus en détail ultérieurement, le four comporte deux générateurs de micro-ondes 24a, 24b et deux guides d'ondes 22 correspondants et le corps de chauffe 4 du four 2 comporte une première partie dans laquelle s'étend un premier desdits deux guides d'ondes associé à un premier 24a desdits deux générateurs de micro-ondes et une deuxième partie dans laquelle s'étend le deuxième guide d'ondes associé au deuxième générateur de micro-ondes 24b (figure 7).

Les deux guides d'ondes peuvent comprendre deux guides d'ondes indépendants reliés chacun à l'un des deux générateurs de micro-ondes ou deux tronçons 22a, 22b de guide d'ondes 22 reliés l'un à l'autre, chaque tronçon 22a, 22b étant raccordé à une extrémité à l'un des deux générateurs de micro-ondes 24a, 24b. Les deux tronçons 22a, 22b s'étendent alors selon le même axe parallèle à l'axe longitudinal X-X du corps de chauffe comme cela est le cas sur la figure 7. Dans ce cas, l'un des deux générateurs de micro-ondes 24a, 24b est disposé à une première des deux extrémités longitudinales du corps de chauffe 4 et l'autre générateur de micro-ondes est disposé à la deuxième extrémité longitudinale du corps de chauffe.

En variante, on peut prévoir deux guides d'ondes distincts s'étendant côte à côte, par exemple selon deux directions parallèles à l'axe longitudinal du corps de chauffe. Bien entendu, on peut envisager un nombre supérieur à deux de guides d'ondes s'étendant dans le corps de chauffe, chaque guide d'ondes étant relié à un générateur de micro-ondes distinct ou au même générateur de micro-ondes.

Alors, à l'étape b), les granulats et/ou les agrégats d'enrobé traversent successivement la première partie puis la deuxième partie du corps de chauffe, lesdites première et deuxième parties du corps de chauffe présentant des profils de températures différents.

De manière particulièrement avantageuse, on peut prévoir que le premier générateur de microondes et le premier guide d'ondes étant configurés de manière à produire une augmentation progressive de la température le long de la première partie du corps de chauffe et le deuxième générateur de micro-ondes et le deuxième guide d'ondes étant configurés de manière à maintenir une température cible constante le long de la deuxième partie du corps de chauffe, à l'étape b), les granulats et/ou les agrégats d'enrobé sont soumis à l'augmentation progressive de la température le long de la première partie du corps de chauffe puis sont maintenus à la température cible le long de la deuxième partie du corps de chauffe.

Ladite première partie constitue une zone amont de montée en température, tandis que la deuxième partie constitue une zone aval de maintien à une température cible. La zone amont de montée en température peut amener les granulats et/ou agrégats d'enrobé à ladite température cible.

D'autres profils de températures peuvent évidemment être envisagés, avec deux ou plus de deux guides d'ondes définissant deux ou plus de deux parties du corps de chauffe ayant des profils de températures différents.

En outre, on peut envisager d'utiliser deux ou plus de deux fours à micro-ondes disposés en série pour chauffer les granulats et/ou agrégats d'enrobé. Par exemple, un premier four peut être utilisé pour chauffer les granulats et/ou agrégats d'enrobé avec un premier profil de température, par exemple une montée en température, et le deuxième four peut être utilisé pour chauffer les granulats et/ou agrégats d'enrobé avec un deuxième profil de température, par exemple un maintien d'une température de chauffage. Le deuxième four est alimenté par les granulats et/ou agrégats d'enrobé chauffés dans le premier four et extraits de celui-ci.

En pratique, le procédé de production de l'enrobé à chaud comporte d'autres étapes intervenant avant ou après le chauffage des granulats et/ou des agrégats d'enrobé dans le four à micro-ondes 2.

De manière générale, le procédé selon l'invention peut comprendre une ou plusieurs des étapes additionnelles suivantes : - avant leur introduction dans le corps de chauffe 4 du four, les granulats et/ou les agrégats d'enrobé sont préchauffés dans un dispositif de préchauffage 180 (figure 1),

- après l'étape c), les granulats et/ou les agrégats d'enrobé chauffés sont stockés, par exemple dans des trémies (figure 1),

- les granulats et/ou les agrégats d'enrobé chauffés sont acheminés vers un malaxeur (figures 1 et 2),

- les granulats et/ou les agrégats d'enrobé chauffés sont malaxés avec du liant hydrocarboné (figures 1 et 2),

- les granulats et/ou les agrégats d'enrobé chauffés sont malaxés avec des fillers (figures 1 et 2),

- les granulats et/ou les agrégats d'enrobé chauffés sont malaxés avec des additifs (figures 1 et 2),

- les granulats et/ou les agrégats d'enrobé chauffés par le four 2 à micro-ondes sont malaxés avec d'autres granulats et/ou agrégats d'enrobé chauffés par un dispositif de traitement thermique à énergie fossile 185 (figure 2),

- on mesure la température des granulats et/ou les agrégats d'enrobé présents à l'intérieur du four à micro-ondes 2, par exemple à l'aide d'un pyromètre infrarouge.

De manière générale, on prévoit, lorsque les granulats et/ou agrégats d'enrobé sont préchauffés, que les gaz libérés lors du chauffage des granulats et/ou agrégats d'enrobé dans le four 2 sont recirculés vers le dispositif de préchauffage.

Dans la suite, deux modes de réalisation du procédé selon l'invention sont décrits en référence aux figures 1 et 2. Sur ces figures, les transferts de matériau avant et après chauffage sont représentés par des flèches en traits pleins. Les transferts de gaz chauds sont représentés par des traits en pointillés. Ils utilisent le premier exemple de réalisation du four à micro-ondes décrit ci-dessus.

Selon le premier mode de réalisation du procédé selon l'invention représenté sur la figure 1, le matériau alimentant l'ensemble industriel 300 est initialement contenu dans une trémie 110 de stockage. Cette trémie est de préférence chauffante. Elle assure un préchauffage des granulats et/ou agrégats d'enrobé. Elle joue ainsi le rôle d'un dispositif de préchauffage.

Comme cela est schématiquement représenté sur la figure 1, les gaz chauffés dans la trémie 110 pendant le préchauffage sont évacués par une cheminée 120 comportant de préférence un dispositif de filtration (non représenté).

Le matériau préchauffé dans la trémie 110 est introduit dans le four 2 à micro-ondes. Il est introduit dans le corps de chauffe 4 à travers le système d'alimentation 34 et chauffé à une température de consigne comprise entre 80 et 200°C. Le corps de chauffe 4 est mobile en rotation autour de son axe longitudinal X-X. Il tourne en continu pendant le chauffage du matériau.

L'axe longitudinal X du corps de chauffe 4 étant incliné par rapport à l'horizontal de tel sorte que la première extrémité longitudinale par laquelle le matériau est introduit se trouve plus haute que la deuxième extrémité longitudinale du corps de chauffe 4 le long d'un axe vertical, le matériau est progressivement acheminé vers le système d'évacuation 36 situé à la deuxième extrémité longitudinale du corps de chauffe par l'effet de la gravité et de la rotation du corps de chauffe 4 autour de son axe longitudinal X-X.

Un exemple de four à micro-ondes 2 sera décrit plus en détails ultérieurement.

Comme cela est schématiquement représenté sur la figure 1, les gaz chauffés dans le four à microondes 2 et évacués par le dispositif d'évacuation des gaz 42 sont de préférence recirculés vers la trémie 110 préchauffante afin de réduire sa consommation énergétique.

A la sortie du four 2, le matériau chauffé et séché est acheminé vers un dispositif de stockage 210 tel qu'une trémie. Cette trémie 210 est adaptée au stockage des granulats et/ou agrégats d'enrobé chauds.

Les granulats et/ou agrégats d'enrobé chauds stockés dans la trémie 210 sont ensuite acheminés vers un malaxeur 220, dans lequel ils sont malaxés avec du bitume et/ou du filler pour produire l'enrobé à chaud.

Cet enrobé à chaud est ensuite stocké, par exemple dans une trémie 240 et/ou chargé dans des camions de transport 230 pour être emporté vers son lieu d'utilisation.

En fonction du débit souhaité de l'enrobé à chaud, les puissances électriques nécessaires pour le chauffage des granulats et/ou agrégats d'enrobé peuvent être très importantes. Par conséquent, compte tenu des capacités disponibles localement sur les réseaux de distribution électrique, le four à micro-ondes 2 peut être associé à un dispositif de traitement thermique à énergie fossile, par exemple un four rotatif en continu utilisant un combustible fossile. Dans ce cas, le procédé selon l'invention sera hybride. Un exemple de procédé hybride est représenté sur la figure 2 et décrit ci- dessous.

Selon le deuxième mode de réalisation du procédé selon l'invention représenté sur la figure 2, le matériau alimentant l'ensemble industriel 400 est initialement contenu dans une trémie 111 de stockage. Cette trémie est sans dispositif de préchauffage. Le matériau stocké dans la trémie 111 est introduit dans le four 2 à micro-ondes. Il est introduit dans le corps de chauffe 4 à travers le système d'alimentation 34 et chauffé à une température de consigne comprise entre 80 et 200°C.

Le four 2 est identique à celui décrit dans le premier mode de réalisation.

Comme cela est schématiquement représenté sur la figure 1, les gaz chauffés dans le four à microondes 2 et évacués par le dispositif d'évacuation des gaz 42 sont évacués par une cheminée 2500 munie d'un dispositif de filtration (non représenté).

A la sortie du four 1, le matériau chauffé et séché est acheminé vers un malaxeur 220, dans lequel il est malaxé avec du bitume et des fillers pour produire de l'enrobé à chaud.

En outre ici, le matériau chauffé et séché est également malaxé avec d'autres granulats et/ou agrégats d'enrobé chauffés par un dispositif de traitement thermique à énergie fossile 185.

Le dispositif de traitement thermique à énergie fossile 185 peut être tout dispositif connu de l'Homme du métier et adapté au chauffage du matériau, par exemple un tube sécheur à énergie fossile. Il ne sera pas décrit plus en détails ici.

Il est alimenté en autres granulats et /ou agrégats d'enrobé initialement stockés dans une trémie 310 sans dispositif de préchauffage. Il chauffe les autres granulats et/ou agrégats d'enrobé à une température comprise entre 80 et 200°C. Les autres granulats et/ou agrégats d'enrobé chauffés sont extraits hors du dispositif de traitement thermique à énergie fossile 185 et acheminés vers le malaxeur 220 dans lequel ils sont malaxés avec les granulats et/ou agrégats d'enrobé chauffés dans le four 2.

Comme cela est schématiquement représenté sur la figure 2, les gaz chauffés dans le dispositif de traitement thermique à énergie fossile 185 sont évacués par un dispositif d'évacuation des gaz de ce dispositif de traitement thermique à énergie fossile 185. Ils passent à travers un filtre à manches 320 qui retient les particules d'autres granulats et/ou agrégats d'enrobé présents. Les gaz sont ensuite évacués hors du filtre à manches 320 par une cheminée 330 munie de préférence d'un dispositif de filtration additionnel. Les particules d'autres granulats et/ou agrégats d'enrobé chauffés filtrées par le filtre à manches 320 sont acheminées vers le malaxeur 220.

L'enrobé à chaud produit dans le malaxeur 220 est ensuite stocké, par exemple dans une trémie 240 et/ou chargé dans des camions de transport 230 pour être emporté vers son lieu d'utilisation.

Des essais de faisabilité du procédé de production d'enrobé à chaud utilisant un four à micro-ondes ont été réalisés sur un four à micro-ondes de laboratoire de type C400, d'une puissance de 6000 W et d'une fréquence de 2450 MHz. Ce four à micro-ondes comprend une cavité cylindrique rotative de diamètre 400 millimètres (mm) et de hauteur 400 mm. Cette cavité est entrainée en rotation grâce à un moteur à vitesse variable. La température des matériaux à l'intérieur du four est relevée par un pyromètre infrarouge.

Un tel four à micro-ondes est par exemple décrit dans le document EP2530059.

Des échantillons de quatre matériaux ont été testés dans ce four à micro-ondes de laboratoire :

- le matériau A comprend des granulats calcaires et un mélange de formule type grave bitume (GB) de classe granulaire 0/14 mm avec 3% de teneur d'eau,

- le matériau B comprend des granulats quarzite et un mélange de formule type grave bitume (GB) de classe granulaire 0/14 mm avec 4.6 % de teneur d'eau,

- le matériau C comprend des fraisats d'enrobé ou agrégats d'enrobé (AE N°l) de classe granulaire 0/12 mm et 3,9% de teneur d'eau,

- le matériau D comprend des fraisats d'enrobé ou agrégats d'enrobé (AE N°l) de classe granulaire 0/12 mm contenant un bitume 50/70 avec 0% de teneur d'eau, Les essais ont été réalisés selon le protocole expérimentale résumé dans le tableau suivant :

[Table 1]

Les graphes représentés sur les figures 3 à 6 montrent les courbes et paliers de montée en température mesurée en fonction du temps pour chacun des essais réalisés. Sur chacun des graphes la puissance en watt (w) est mentionnée à titre indicatif. Chaque graphe montre la période de chauffage ainsi qu'un temps de refroidissement des différents échantillons. On constate que la réponse aux micro-ondes des différents matériaux A à D est très satisfaisante. Les températures de consigne ne sont jamais dépassées.

La qualité des agrégats d'enrobé chauffés obtenus par chauffage des matériau C et D est excellente, le bitume contenu dans ces matériaux n'ayant pas été surchauffé comme dans les procédés de l'état de la technique actuels.

Visuellement, les agrégats d'enrobé chauffés ont un aspect brillant, ce qui n'est pas le cas des agrégats d'enrobé chauffés selon l'état de la technique. Ces essais confirment que les granulats et/ou les agrégats d'enrobé ont été chauffés de manière satisfaisante dans le four à micro-ondes.

De manière générale, le filtre à manche, les dispositifs de stockage, le dispositif de préchauffage, le malaxeur, le dispositif de traitement thermique à énergie fossile et les autres éléments de l'ensemble industriel peuvent être de tout type connu de l'Homme du métier et adapté à la mise en oeuvre du procédé décrit ci-dessus. Ils ne seront pas décrits plus en détails ici.

Grâce au procédé selon l'invention, on chauffe les granulats et/ou agrégats d'enrobé au moins partiellement sans produire de dioxyde de carbone.

Sous réserve de recourir à une énergie électrique décarbonée, l'usage de cette technologie de four permettra de réduire de façon considérable les émissions de CO2 issues du chauffage des granulats et/ou agrégats d'enrobé. En fonction du process utilisé (100% micro-ondes ou hybride), les émissions de CO2 par tonne de granulats et/ou agrégats d'enrobé séchés et chauffés seront comprises entre 4 et 12 kg par tonne en fonction de la température de chauffe.

Selon un mode de réalisation du procédé selon l'invention, on utilise un four à micro-ondes 2 tel que représenté sur les figures 13 à 19. Ce four 2 peut être utilisé par exemple dans l'un des ensembles industriels 300 ; 400 ; décrits précédemment et représentés aux figures 1 et 2.

Le four peut permettre de réaliser un traitement thermique continu des matériaux introduits dans ce four. Lors d'un tel traitement continu, le matériau traité thermiquement est extrait du four sur une plage de temps de durée supérieure à 4 heures, sans interruption du débit de granulats et/ou d'agrégats d'enrobé supérieure à 1 minute dans cette plage de temps.

Comme représenté sur les figures 7 et 8, le four 2 comprend notamment le corps de chauffe 4 cylindrique rotatif qui est centré sur l'axe longitudinal X-X positionné de façon à former un angle 6 compris entre 0,1 et 10° par rapport à l'horizontale.

Le corps de chauffe 4 est un tube réalisé par exemple en acier réfractaire et qui est ouvert à chacune de ses extrémités longitudinales. Il est muni d'une couche externe d'isolation thermique 6 enroulée autour de son diamètre extérieur. Différentes configurations de conception du corps de chauffe seront décrites ultérieurement en liaison avec les figures 11 à 13.

A chacune de ses extrémités longitudinales, le corps de chauffe 4 est muni d'un disque annulaire 7 qui s'étend depuis la couche externe d'isolation thermique 6 et qui permet de créer un volume de chauffe maîtrisé en fonction de sa hauteur. Des pales de relevage 9 positionnées à l'intérieur du corps de chauffe permettent d'assurer la vidange complète du matériau traité thermiquement en le faisant passer par-dessus le disque annulaire 7 situé en sortie du corps de chauffe 4. Au niveau de ses extrémités longitudinales, le corps de chauffe 4 comprend en outre des anneaux de roulement 8 qui sont montés autour de la couche d'isolation thermique 6 et qui reposent sur des galets rotatifs 10 de façon à pouvoir mettre en rotation le corps de chauffe 4 autour de son axe longitudinal X-X à une vitesse typiquement comprise entre 0,1 et 40 tours par minute.

Bien entendu, d'autres mécanismes de mise en rotation du corps de chauffe pourraient être envisagés (moteur à engrenage, crémaillère, etc.).

Les galets rotatifs 10 sont montés sur une plateforme 12 réglable en inclinaison par rapport à l'horizontale de l'angle 6 compris entre 0,1 et 10° de façon à réguler la vitesse d'avance de granulats et/ou agrégats d'enrobé introduits dans le corps de chauffe 4.

Le corps de chauffe peut également comprendre des pales de brassage afin de favoriser et de contrôler l'avance des granulats et/ou agrégats d'enrobé dans le corps de chauffe et d'améliorer l'homogénéisation de la température des granulats et/ou agrégats d'enrobé contenue dans le corps de chauffe. La disposition et la géométrie de ces pales de brassage peuvent être très variables et dépendent du matériau (poudre, granulat, siccité à l'entrée, etc.). Par exemple, les pales de brassage peuvent être disposées en tronçons dans le sens de l'axe longitudinal du four ou être inclinées par rapport à cet axe. Les longueurs peuvent être identiques pour toutes les pales ou variables. Le profil des pales peut être triangulaire, droit, incliné ou courbé par exemple.

Ainsi, selon le procédé de l'invention, on contrôle la vitesse d'avance des granulats et/ou agrégats d'enrobé dans le corps de chauffe. On assure également une homogénéité de température dans les granulats et/ou agrégats d'enrobé contenue dans le corps de chauffe.

Le four 2 comprend également deux capots (ou flasques) fixes 14 qui sont montés sur chaque extrémité longitudinale du corps de chauffe avec interposition de joints annulaires de piégeage d'ondes 16. Ces capots 14 sont par exemple réalisés en acier réfractaire.

Plus précisément, chaque capot 14 se compose d'un disque 14a venant obturer l'une des extrémités longitudinales du corps de chauffe et une collerette annulaire 14b venant recouvrir partiellement la couche d'isolation thermique 6 du corps de chauffe.

Les joints de piégeage d'ondes 16 sont positionnés entre la collerette 14b de chaque capot 14 et la couche d'isolation thermique 6 du corps de chauffe. Ils permettent d'assurer une étanchéité aux micro-ondes entre les capots fixes et le corps de chauffe rotatif malgré les contraintes et dilatations thermiques. Comme représenté sur la figure 9, chaque joint de piégeage d'ondes 16 comprend au moins une paire de disques 18 centrés sur l'axe longitudinal X-X du corps de chauffe et fixés sur la collerette 14b du capot en s'étendant radialement vers la couche d'isolation thermique 6 du corps de chauffe.

Les disques 18 sont réalisés en matériau conducteur électriquement et résistants thermiquement aux hautes températures (de l'ordre de 1000°C). Par exemple, ils peuvent être réalisés en acier réfractaire.

Par ailleurs, les disques 18 d'une même paire sont espacés longitudinalement l'un de l'autre de façon à former une rainure annulaire 20 ayant une profondeur p correspondant au quart de la longueur d'onde des micro-ondes émises par le guide d'ondes à un multiple de la longueur d'ondes près (c'est-à-dire : p = X/4 + k À avec X pour la longueur d'ondes et k un nombre entier).

De préférence, chaque joint de piégeage d'ondes 16 comprend plusieurs paires de disques 18 (au nombre de cinq paires sur l'exemple de la figure 9) qui sont espacées longitudinalement les unes des autres d'une distance d correspondant au quart de la longueur d'onde des micro-ondes émises par le guide d'ondes à un multiple de la longueur d'ondes près (c'est-à-dire : d = X/4 + n À avec X pour la longueur d'ondes et n un nombre entier).

Cette géométrie particulière des joints de piégeage d'ondes 16 permet d'annuler en grande partie toute onde qui passerait entre la collerette 14b du capot 14 et la couche d'isolation thermique 6 du corps de chauffe. En effet, une partie de l'onde incidente passe directement le long de la couche d'isolation thermique (selon une direction longitudinale) et une autre partie s'introduit dans l'une des paires de disques 18. La longueur parcourue (selon une direction radiale) par cette partie d'onde dans la rainure 20 est telle qu'un aller-retour de l'onde permet d'obtenir un déphasage de X/2 par rapport à l'onde incidente, ce qui a pour effet d'annuler cette onde incidente. Le cumul de plusieurs paires de disques permet d'obtenir une fuite nulle.

De plus, l'espacement longitudinal d entre les paires de disques 18 représente un second type de piégeage d'ondes (dans le sens longitudinal). En effet, une partie de l'onde incidente s'échappant sous la première paire de disques rencontrée est reflétée par le disque de la paire suivante sur son trajet et revient vers la première paire de disques avec un déphasage de X/2.

Comme représenté sur les figures 7 et 8, le four 2 comprend le guide d'ondes à fentes 22 qui est monté à l'intérieur du corps de chauffe 4 en s'étendant longitudinalement entre chaque extrémité de celui-ci.

Le guide d'ondes 22 est raccordé à une extrémité à un générateur de micro-ondes 24a, 24b (ou à plusieurs générateurs de micro-ondes) et traverse longitudinalement le corps de chauffe entre ses deux extrémités longitudinales. Il est conçu pour distribuer de façon régulée les micro-ondes tout le long du corps de chauffe directement sur les granulats et/ou agrégats d'enrobé 26 à traiter.

Typiquement, le générateur de micro-ondes 24a, 24b comprend un magnétron ayant une puissance unitaire pouvant varier entre lkW et 10MW, couplé à un générateur de fréquences pouvant varier de 200MHz à 4000MHz. Le guide d'ondes 22 peut être réalisé en un tronçon unique ou en plusieurs tronçons reliés l'un à l'autre, chaque tronçon étant raccordé à une extrémité à un générateur de micro-ondes. Ainsi, dans l'exemple de réalisation de la figure 7, le guide d'ondes 22 comprend deux tronçons 22a, 22b qui sont reliés l'un à l'autre et raccordés chacun à l'un des deux générateurs de micro-ondes 24a, 24b.

De même, il est possible de prévoir une pluralité de guides d'ondes qui sont montés à l'intérieur du corps de chauffe et qui s'étendent parallèlement les uns aux autres en chaque extrémité du corps de chauffe, chacun de ces guides d'ondes pouvant être réalisé en une ou plusieurs tronçons.

Par ailleurs, le guide d'ondes 22 est de préférence enveloppé d'un isolant thermique 28 qui est transparent aux micro-ondes générées par le générateur d'ondes. Par exemple, cet isolant thermique est constitué de fibres de silice et d'alumine ou de quartz.

Le guide d'ondes 22 peut également être isolé des poussières par des fenêtres de protection 30 (voir la figure 8) qui sont transparentes aux micro-ondes générées par le générateur d'ondes et résistantes aux hautes-températures. Ces fenêtres de protection sont par exemple réalisées en quartz ou en céramique et présentent une épaisseur comprise entre 5 et 20mm. Elles peuvent être fixées sur le guide d'ondes par l'intermédiaire de pattes ou tout autre système de fixation.

Alternativement, ou de façon complémentaire aux fenêtres de protection, le guide d'ondes peut être mis en légère surpression (par rapport à l'intérieur du corps de chauffe) par injection d'air à l'une de ses extrémités longitudinales de façon à limiter les entrées de poussière.

Alternativement encore, il peut être prévu un système de nettoyage des poussières comprenant un cylindre perforé placé sur une face supérieure du guide d'ondes. Les phases de nettoyage sont assurées par injection d'air pulsé.

De plus, comme représenté sur la figure 10, chaque guide d'ondes 22 comprend une pluralité de fentes 32 qui sont positionnées en regard des granulats et/ou agrégats d'enrobé 26 introduits dans le corps de chauffe.

Dans l'exemple de réalisation de la figure 10, les fentes 32 du guide d'ondes ont une forme sensiblement de rectangle dont la longueur est alignée avec l'axe longitudinal A du guide d'ondes. De plus, les fentes 32 de cet exemple de réalisation sont disposées de part et d'autre de l'axe longitudinal A du guide d'ondes.

De manière générale, la disposition et la géométrie des fentes 32 du guide d'ondes sont conçues d'une part pour être compatibles avec la fréquence de micro-ondes utilisées, et d'autre part pour que la chauffe des granulats et/ou agrégats d'enrobé soit réalisée de façon optimale avec une ou plusieurs zones spécifiques de chauffe en fonction du profil de température souhaité.

Par exemple, il est possible de prévoir une zone amont de montée en température et une zone aval de maintien à une température cible. Dans cet exemple, dans la zone amont de montée en température (voir la figure 10), les fentes 32 du guide d'ondes sont par exemple espacées, d'une part longitudinalement les unes des autres d'une distance e correspondant à la moitié de la longueur d'onde des micro-ondes émises par le guide d'ondes à un multiple de la longueur d'ondes près (c'est-à-dire : e = X/2 + m À avec X pour la longueur d'ondes et m un nombre entier), et d'autre part transversalement de l'axe longitudinal A du guide d'ondes d'une distance h.

Toujours dans cet exemple à deux zones spécifiques de chauffe, les fentes du guide d'ondes correspondant à la zone aval de maintien en température (non représentée sur les figures) sont espacées longitudinalement les unes des autres d'une distance différente de la distance e, et/ou transversalement de l'axe longitudinal A du guide d'ondes d'une distance différente de la distance h.

Par ailleurs, la fente 32a qui est la plus en aval du guide d'ondes est située à une distance f de l'extrémité aval F du guide d'ondes qui est égale au quart de la longueur d'onde des micro-ondes émises par le guide d'ondes à un multiple de la longueur d'ondes près (c'est-à-dire : f = X/4 + p À avec X pour la longueur d'ondes et p un nombre entier).

De manière similaire, la fente 32b qui est la plus en amont du guide d'ondes est située à une distance g de l'extrémité amont F' du guide d'ondes qui est égale à la moitié de la longueur d'onde des micro-ondes émises par le guide d'ondes à un multiple de la longueur d'ondes près (c'est-à-dire : g = X/2 + q X avec X pour la longueur d'ondes et q un nombre entier).

Le four 2 utilisé dans le procédé selon l'invention comprend également le système d'alimentation 34 en granulats et/ou agrégats d'enrobé qui traverse le capot amont 14 et qui débouche dans le corps de chauffe 4 à la première extrémité longitudinale (ou extrémité amont) de celui-ci.

Alternativement, l'alimentation peut être réalisée par gravité au moyen de tubes dont le diamètre et la longueur sont déterminés pour ne pas présenter de fuites d'ondes. Pour des produits sous forme de poudres, on choisira un système d'alimentation par une vanne de type vanne écluse métallique permettant de réguler le débit, d'éviter les fuites micro-ondes et d'éviter la mise à l'air du corps de chauffe.

Pour des produits granulaires de granulométrie plus importante, on choisira de préférence d'alimenter le four par saccades via un sas d'entrée pouvant être réalisé par deux vannes guillotines consécutives. Ce sas d'entrée permet de garantir une étanchéité aux ondes et à l'air.

De même, le four comprend le système d'évacuation 36 des granulats et/ou agrégats d'enrobé chauffés qui traverse le capot aval 14 et qui s'ouvre dans le corps de chauffe 4 à une deuxième extrémité longitudinale (ou extrémité aval) de celui-ci opposée à la première extrémité longitudinale. Ce système d'évacuation 36 peut être couplé à une vanne de régulation de débit 38 et à une sonde 40 de mesure de la température à l'intérieur du corps de chauffe.

Le four 2 comprend encore le dispositif d'évacuation des gaz 42 qui comprend ici un tube d'évacuation de fumées. Ce tube peut également être utilisé pour l'injection de gaz à l'intérieur du corps de chauffe.

En liaison avec les figures 11 à 13, on décrira maintenant différentes configurations possibles pour la réalisation du corps de chauffe du four.

Dans le mode de réalisation de la figure 11, le corps de chauffe 4-1 comprend notamment un tube interne 44 qui est composé d'une pluralité de plaques angulaires 46 réalisées en acier réfractaire et réparties angulairement autour de l'axe longitudinal X-X du corps de chauffe.

Les plaques 46 se chevauchent deux à deux dans le sens circonférentiel, chaque plaque étant apte à glisser tangentiellement sur les deux plaques qui lui sont directement adjacentes afin de permettre au tube interne 44 de pouvoir absorber les dilatations thermiques.

Le corps de chauffe 4-1 comprend également un tube externe 48 qui est disposé autour du tube interne 44 en lui étant coaxial. Des goujons 50 s'étendant selon des directions radiales permettent de relier le tube externe 48 aux plaques du tube interne 44.

Enfin, un isolant thermique 52 est positionné dans l'espace annulaire formé entre le tube interne 44 et le tube externe 48.

Dans le mode de réalisation de la figure 12, le corps de chauffe 4-2 comprend un tube interne 54 qui est réalisé en acier réfractaire et qui est monobloc, ainsi qu'un tube externe 48 qui est disposé autour du tube interne en lui étant coaxial. De plus, une pluralité de lamelles ressorts 56 (ou bracons) s'étendant selon des directions tangentielles au tube interne viennent relier le tube externe 48 au tube interne 54.

Enfin, comme pour le précédent mode de réalisation, un isolant thermique 52 est positionné dans l'espace annulaire formé entre le tube interne 54 et le tube externe 48. Dans le mode de réalisation de la figure 13, le corps de chauffe 4-3 comprend un tube interne 58 qui est réalisé en acier réfractaire, monobloc et fendu longitudinalement pour lui permettre de se dilater dans le sens circonférentiel. A cet effet, le tube interne 58 présente une discontinuité 60, les deux extrémités angulaires du tube interne délimitant cette discontinuité étant reliées l'une à l'autre par une plaque 62 vissée sur le tube interne. Le corps de chauffe 4-3 comprend également un tube externe 48 qui est disposé autour du tube interne 58 en lui étant coaxial, et un isolant thermique 52 positionné dans l'espace annulaire formé entre le tube interne et le tube externe.

Par ailleurs, de façon connue, le four rotatif comprend également des dispositifs (non représentés sur les figures) pour l'étanchéité aux gaz et pour l'isolation thermique entre le corps de chauffe et les capots fixes. Typiquement, ces dispositifs peuvent être des joints de tissu thermique.

La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés sur les différentes figures.