Płomieiowanie-żywioł pracy

Ogień, jeden z żywiołów zdolnych siać spustoszenie i śmierć, okiełznany przez człowieka od zarania dziejów służy mu na jego drodze postępu cywilizacyjnego. Choć co prawda o prowadzeniu wojen trudno mówić w kategoriach postępu, to jednak nie sposób zaprzeczyć, że to właśnie w ich czasie rozwój rozmaitych technik i technologii był najintensywniejszy. I tak na przełomie wieków XV i XVI ogień znalazł zastosowanie przy wyrobie kul armatnich stając się znaną powszechnie technologią toczenia kul w ogniu. Polegała ona mniej więcej na tym, że do paleniska wrzucano kamienną bryłę, a następnie obtaczano ją w celu nadania jej kulistego kształtu. W ten sposób ówczesne wojsko na wyposażeniu miało jeszcze jeden środek rażenia - kamienną kulę, protoplastę późniejszych pocisków artyleryjskich. Pomysł poddawania kamienia obróbce termicznej ma i dziś swoją kontynuację we współczesnym kamieniarstwie, ponieważ każdy kamień posiadający w składzie krzem i kwarc, charakteryzujący się odpowiednim współczynnikiem k, reaguje na ogień pozwalając na formowanie jego powierzchni i nadawanie mu kształtu. Zjawisko to wykorzystuje się w technologii płomieniowania. Podstawą dobrego płomieniowania jest więc odpowiedni skład chemiczny materiału i właściwie dobrana temperatura płomienia, którym oddziałuje się na kamienny materiał. Przedział, w jakim powinna się ona mieścić, wyznaczają wielkości 1280 oC - 1360 oC. Jakie przyczyny stoją za takim obostrzeniem? Otóż przekroczenie wyznaczonego progu w górę (drastycznie wygląda to po uzyskaniu temperatury wyższej od 1410 oC) spowoduje pęknięcie obrabianej płyty. Wahania temperatur w zakresie 1360 oC -

- 1410 oC stanowią próg tolerancji chwilowej, w którym powinna mieścić się temperatura płomienia oddziałującego na kamień, jednak to właśnie 1360 oC stanowi górną granicę bezpiecznego i dobrego płomieniowania, natomiast 1410 oC to temperatura krytyczna. Warto w tym miejscu zaznaczyć, że zastosowanie palników acetylenowo-tlenowych wiąże się z oddziaływaniem na kamień temperaturami o wysokościach od 1800 oC do 2100 oC, co prowadzi do pękania kamiennych płyt nawet o większych grubościach, powyżej 30 mm. Nie bez znaczenia jest także kaloryczność płomienia, czyli jego jakość. Okazuje się, że łatwiej jest wpływać na jakość płomienia, kiedy proces spalania dotyczy mieszanki propano-butano-tlenowej. Do wyjaśnienia jest jeszcze sytuacja, w której na kamień oddziałuje temperatura zbyt niska. Wówczas płomieniowanie będzie mało efektywne z uwagi na zbyt małą kaloryczność płomienia. Doświadczenie pokazuje, że na przykład oddziaływanie na kamień temperaturami w zakresie 1210 oC - 1250 oC powoduje jego łuszczenie się, a nie odpryskiwanie od powierzchni, czyli że będzie on raczej pod wpływem niższej temperatury od zalecanej puchł i odpadał nierównomiernie, płatami. Należy więc stwierdzić, że dla dobrej jakości płomieniowania podany zakres temperatur jest podstawowy. Kiedy można mówić o dobrej jakości płomieniowania? Otóż wtedy, gdy powierzchnia płyty jest równomiernie odpryśnięta i równa, co trudne jest do uzyskania w sytuacji, gdy kwarc i krzem nie są równomiernie rozmieszczone w płycie, a to z kolei zależy od źródła pochodzenia kamienia. Nie od rzeczy będzie też powiedzieć, że efekt płomieniowania w przypadku marmurów nie jest zbyt interesujący, w związku z czym trudno je polecać, natomiast poddanie granitu gwarantuje znakomity efekt, podobnie zresztą jak to ma miejsce w przypadku piaskowców. Jak już było to napisane wcześniej na efekt płomieniowania ma wpływ zawartość kwarcu w kamieniu, co każdy łatwo może sprawdzić obserwując kolorystykę na przykład piaskowca. Jeśli ma on barwę brunatno-pomarańczową (piaskowiec z okolic Kielc) nie nadaje się do płomieniowania. Natomiast jeśli ma barwę żółto-brązową (okolice Bystrzycy Kłodzkiej) wówczas poddaje się płomieniowaniu.

Proces płomieniowania

Płytę granitową kładziemy poziomo na podłożu (np. na podeście). Należy zwrócić uwagę na grubość płyty, jeśli nie przekracza ona 30 mm, należy ją położyć na innej, aby nie złamała się lub popękała pod wpływem wysokiej temperatury. Położenie jednej płyty na drugiej zapobiega ich przegrzewaniu ponieważ następuje oddawanie energii cieplnej z płyty poddawanej oddziaływaniu płomieniem palnika do płyty leżącej pod nią. Inną metodą zapobiegającą łamaniu się płyt jest stosowanie palników z chłodzeniem wodnym. Ryzyko związane z pękaniem cienkich płyt kamiennych pod wpływem obróbki termicznej wynika także z niedoskonałości materiału, który może mieć wtrącenia (nieczystość chemiczna) lub pęknięcia.Przystępując do czynności płomieniowania powierzchni kamienia należy skierować głowicę palnika na płytę kamienną pod kątem 40 stopni, aby umożliwić swobodne odpryśnięcie cząstek kamienia, nie zatykając wylotu palnika i poruszać nim do przodu, w jednym kierunku (jest to bardzo ważne dla końcowego efektu). Przez cały czas bacznie obserwujemy reakcję kamienia i odpadanie jego wierzchniej warstwy. W zależności od wielkości temperatury płomienia palnika oraz prędkości jego prowadzenia po płomieniowanej płycie uzyskuje się określony efekt, wynikający z głębokości ingerencji w materiał, czyli ilości odrywających się jego części. Równomierność posuwu palnika zapewniają kółka palnika.Zakres możliwości regulowania temperatur na palniku waha się między 1100 şC a 1400 şC. Temperaturę płomienia palnika uzyskujemy poprzez odpowiednie ustawienie ciśnienia tlenu w zakresie od 6 do 12 bar, a ciśnienie propano-butanu w zakresie od 0,3 bara do 12 barów (1 bar = 0,98 atm.). Obsługa palników do płomieniowania kamienia możliwa jest po uprzednim uzyskaniu  uprawnień spawacza do obsługi palników spawalniczych lub przeszkoleniu przez producenta sprzętu, który wydaje zezwolenie na jego obsługę, potwierdzone odpowiednim dokumentem. Jednak osoba taka, zanim zgłosi się do producenta, musi posiadać uprawnienia ogólne spawalnicze na obsługę palników spawalniczych. Zezwolenie na wykonywanie czynności spawacza jest imienne. Obostrzenia dotyczą także sprzętu, który może być używany dopiero w momencie dopuszczenia go do stosowania przez Instytut Spawalnictwa lub odpowiednie urzędy do tego powołane. Do płomieniowania służą palniki, które można podzielić na: jednootworowe, wielootworowe, rowkowe, wielodyszowe (2, 3, 4, 5, 6). W przypadku palników wielodyszowych stosuje się głowice o 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 18, 24 dyszach, a także nietypowe na specjalne zamówienie. Wśród tych ostatnich rozróżniamy palniki z głowicami stałodyszowymi o wyżej wymienionych liczbach dysz lub o głowicach z dyszami wkręcanymi o podobnej liczbie dysz. Wielkość i rozmiar dysz można zamówić według potrzeb. Istnieją dwa typy płomieniowania palnikami: na „sucho” i z chłodzeniem wodnym. Drugi z wymienionych opiera się na tym, że lanca palnika i głowica są schładzane strumieniem wodnym, który ostatecznie wypływa na powierzchnię płominiowanego kamienia. Metoda ta ma wiele zalet, wśród których są nieprzerywalność pracy i duża jej ciągłość. Taki sposób schładzania palnika przedłuża jego żywotność a dodatkowym efektem jest drobniejsza struktura odpryskujących elementów kamienia. Ponadto znacznie bezpieczniejsze jest płomieniowanie cienkich płyt, które dzięki schładzaniu mniej są narażone na pęknięcie, obsługa ma do czynienia ze znacznie mniejszą ilością pyłu kamiennego, który jednocześnie nie zasklepia powierzchni głowicy dysz, przedłużając w ten sposób ich żywotność nawet do 100 %. Bardzo ważną zaletą palników chłodzonych wodą jest fakt, że jednocześnie chłodzi ona komorę mieszania gazów w palniku, zapobiegając cofnięciu się płomienia i samozapłonowi gazów, co grozi nieodwracalnym uszkodzeniem palnika a nawet może doprowadzić do groźnego w skutkach wypadku (chodzi o zjawisko „strzelania palnika”). Gdy będzie to potrzebne, możliwe jest odłączenie chłodzenia wodą i wówczas taki palnik można używać do płomieniowania „na sucho”. Trzeba tu zaznaczyć, że koszt palnika z chłodzeniem wodą do płomieniowania jest nieco wyższy od kosztu palnika do płomieniowania „na mokro” ale zainteresowany zyskuje możliwość wyboru obróbki. Ponadto w przypadku płomieniowanie 10 mm płyt piaskowca lub granitu zastosowanie palnika z chłodzeniem wodnym stanowi warunek podstawowy udanego przeprowadzenia tej operacji.   

• nast. »