V moderních válcovnách oceli je kombinování válců válcovací stolice strategickým přístupem k vyvážení produktivity, kvality povrchu, odolnosti proti opotřebení a provozních nákladů. Namísto spoléhání se na jeden typ role napříč všemi stojany, výrobci integrují různé materiály a konstrukce role na základě teplotních zón, podmínek zatížení a požadavků na konečnou úpravu produktu. Tato metoda zlepšuje životnost role při zachování konzistentní tloušťky pásu a integrity povrchu.
Například hrubovací stolice obvykle vyžadují válce s vysokou rázovou pevností, zatímco dokončovací stolice upřednostňují hladkost povrchu a kontrolu rozměrů. Kombinací válců z kované oceli, válců z litiny s vysokým obsahem chrómu a kompozitních válců dosahují mlýny odolnosti a přesnosti.
Kované válce jsou široce používány ve válcovnách za tepla díky své vynikající houževnatosti, odolnosti proti tepelnému praskání a nosnosti. Jejich jednotná mikrostruktura jim umožňuje odolávat těžkým deformacím během zpracování sochorů a bram.
Tyto válce jsou preferovány v dokončovacích stolicích kvůli jejich vynikající odolnosti proti opotřebení a povrchové tvrdosti. Karbidy bohaté na chrom vložené do matrice výrazně snižují otěr při válcování pásů z rychlořezné oceli.
Kompozitní role kombinují tvrdý vnější plášť s houževnatým jádrem. Tato konstrukce nabízí prodlouženou životnost a snížené riziko katastrofického selhání. Běžně se používají ve válcovnách za studena, kde je kvalita povrchu kritická.
Každá válcovací stolice je vystavena různému mechanickému zatížení a tepelnému zatížení. Správná kombinace válců je založena na těchto provozních podmínkách.
| Mlýnský stojan | Doporučený typ role | Primární funkce |
| Hrubovací stojan | Kované ocelové role | Silná deformace a odolnost proti nárazu |
| Mezilehlý stojan | Role z lité oceli | Vyvážené opotřebení a pevnost |
| Dokončovací stojan | Litinové role s vysokým obsahem chrómu | Kvalita povrchu a odolnost proti opotřebení |
| Stojan na válcování za studena | Kompozitní role | Přesná kontrola tloušťky |
Opotřebení válců je jedním z největších faktorů ovlivňujících náklady ve válcovnách. Kombinací tvrdších válců vnější vrstvy s tužšími opěrnými válci mohou mlýny výrazně snížit odlupování a degradaci povrchu. Tvrdé role odolávají oděru, zatímco tvárná jádra absorbují napětí.
Ve válcovnách za tepla pomáhá spárování kovaných pracovních válců s litými opěrnými válci rovnoměrně rozložit zatížení. Při válcování za studena zajišťují kalené kompozitní pracovní válce s vysoce pevnými opěrnými válci stabilní válcovací tlak a minimální vady pásu.
Správné broušení válců je zásadní při použití více typů válců. Různé materiály vyžadují specifické parametry broušení, jako je tvrdost kotouče, rychlost a průtok chladicí kapaliny. Neupravení postupů broušení může vést k mikrotrhlinám nebo nerovným povrchům.
Vysoce výkonné role jsou za prémiovou cenu, ale jejich kombinace se standardními rolemi v oblastech s nízkým namáháním výrazně snižuje celkové provozní náklady. Namísto použití drahých válců odolných proti opotřebení v celé válcovně maximalizuje strategické umístění návratnost investic.
Například válce s vysokým obsahem chrómu by se měly zaměřit na dokončovací stojany, kde je opotřebení nejzávažnější, zatímco válce z legované oceli mohou efektivně zpracovávat střední zóny.
Výrobci oceli trvale uvádějí lepší rovinnost pásu, snížené povrchové škrábance a konzistentnější tloušťku při použití kombinovaných válcovacích systémů. Tvrdší válce poskytují stabilní profily, zatímco tužší válce zabraňují vibracím a chvění.
Tento přístup je zvláště cenný při výrobě oceli pro automobilový průmysl, kde jsou povinné úzké tolerance a dokonalost povrchu.
Pokročilá metalurgie je hnacím motorem vývoje hybridních válců s nanostrukturovanými povrchy a zvýšenou odolností proti tepelným šokům. Tyto inovace dále zdokonalí strategie kombinování válců tím, že nabízejí delší životnost se sníženou údržbou.
Digitální monitorovací systémy se také stávají běžnými, sledují vzory opotřebení válců v reálném čase a doporučují optimální umístění válců napříč válcovacími stolicemi.
Kombinace válců válcovací stolice není jen taktika pro úsporu nákladů – je to strategie optimalizace výkonu. Vyrovnáním vlastností materiálu válce s podmínkami válcování mohou válcovny zlepšit kvalitu produktu, prodloužit životnost válce a výrazně snížit prostoje.
Ať už jde o válcování za tepla, válcování za studena nebo výrobu speciální oceli, dobře naplánovaný systém kombinace válců je kritickým faktorem pro dosažení dlouhodobé provozní dokonalosti.