V moderných valcovniach ocele je kombinovanie valcov valcovacej stolice strategickým prístupom na vyváženie produktivity, kvality povrchu, odolnosti proti opotrebeniu a prevádzkových nákladov. Namiesto spoliehania sa na jeden typ kotúča vo všetkých stojanoch výrobcovia integrujú rôzne materiály a konštrukcie kotúčov na základe teplotných zón, podmienok zaťaženia a požiadaviek na konečnú úpravu produktu. Táto metóda zlepšuje životnosť valca pri zachovaní konzistentnej hrúbky pásu a integrity povrchu.
Napríklad hrubovacie stolice zvyčajne vyžadujú valce s vysokou rázovou pevnosťou, zatiaľ čo dokončovacie stolice uprednostňujú hladkosť povrchu a kontrolu rozmerov. Kombináciou valcov z kovanej ocele, valcov z liatiny s vysokým obsahom chrómu a kompozitných valcov dosahujú frézy odolnosť a presnosť.
Kované valce sú široko používané vo valcovniach za tepla kvôli ich vynikajúcej húževnatosti, odolnosti voči tepelnému praskaniu a nosnosti. Ich jednotná mikroštruktúra im umožňuje odolávať ťažkým deformáciám počas spracovania predvalkov a bram.
Tieto valce sú preferované v dokončovacích stojanoch kvôli ich vynikajúcej odolnosti proti opotrebovaniu a povrchovej tvrdosti. Karbidy bohaté na chróm vložené do matrice výrazne znižujú oter pri valcovaní pásov z rýchloreznej ocele.
Kompozitné rolky kombinujú tvrdý vonkajší plášť s pevným jadrom. Táto konštrukcia ponúka predĺženú životnosť a znížené riziko katastrofického zlyhania. Bežne sa používajú vo valcovniach za studena, kde je kvalita povrchu kritická.
Každá valcovacia stolica je vystavená rôznym mechanickým zaťaženiam a teplotnému zaťaženiu. Správna kombinácia valcov je založená na týchto prevádzkových podmienkach.
| Mlynský stojan | Odporúčaný typ rolky | Primárna funkcia |
| Hrubovací stojan | Kované oceľové kotúče | Silná deformácia a odolnosť proti nárazu |
| Stredný stojan | Valce z liatej ocele | Vyvážené opotrebovanie a pevnosť |
| Dokončovací stojan | Rolky z liatiny s vysokým obsahom chrómu | Kvalita povrchu a odolnosť proti opotrebovaniu |
| Stojan na valcovanie za studena | Kompozitné rolky | Presná kontrola hrúbky |
Opotrebenie valcov je jedným z najväčších nákladových faktorov vo valcovniach. Kombináciou tvrdších valcov s vonkajšou vrstvou a pevnejších nosných valcov môžu mlyny výrazne znížiť odlupovanie a degradáciu povrchu. Tvrdé kotúče odolávajú oderu, zatiaľ čo tvárne jadrá absorbujú napätie.
Vo valcovniach za tepla párovanie kovaných pracovných valcov s odlievanými podpornými valcami pomáha rovnomerne rozložiť zaťaženie. Pri valcovaní za studena zaisťujú tvrdené kompozitné pracovné valce s vysoko pevnými podpornými valcami stabilný valcovací tlak a minimálne chyby pásu.
Správne brúsenie valcov je nevyhnutné pri použití viacerých typov valcov. Rôzne materiály vyžadujú špecifické parametre brúsenia, ako je tvrdosť kotúča, rýchlosť a prietok chladiacej kvapaliny. Neprispôsobenie postupov brúsenia môže viesť k mikrotrhlinám alebo nerovným povrchom.
Vysokovýkonné kotúče prichádzajú za prémiovú cenu, ale ich kombinácia so štandardnými kotúčmi v oblastiach s nízkym namáhaním výrazne znižuje celkové prevádzkové náklady. Namiesto použitia drahých valcov odolných voči opotrebovaniu v celej valcovni, strategické umiestnenie maximalizuje návratnosť investícií.
Napríklad valce s vysokým obsahom chrómu by sa mali zamerať na dokončovacie stojany, kde je opotrebovanie najvážnejšie, zatiaľ čo valce z legovanej ocele dokážu efektívne zvládnuť stredné zóny.
Výrobcovia ocele neustále uvádzajú lepšiu rovinnosť pásu, znížené povrchové škrabance a konzistentnejšiu hrúbku pri použití kombinovaných valcovacích systémov. Tvrdšie valce poskytujú stabilné profily, zatiaľ čo tvrdšie valce zabraňujú vibráciám a chveniu.
Tento prístup je obzvlášť cenný pri výrobe ocele pre automobilový priemysel, kde sú prísne tolerancie a dokonalosť povrchu povinné.
Pokročilá metalurgia poháňa vývoj hybridných valcov s nanoštruktúrovaným povrchom a zvýšenou odolnosťou voči tepelným šokom. Tieto inovácie ďalej zdokonaľujú stratégie kombinovania valcov tým, že ponúkajú dlhšiu životnosť so zníženou údržbou.
Digitálne monitorovacie systémy sa tiež stávajú bežnými, sledujú vzory opotrebovania valcov v reálnom čase a odporúčajú optimálne umiestnenie valcov medzi valcovacími stolicami.
Kombinácia valcov valcovacej stolice nie je len taktika na šetrenie nákladov – je to stratégia optimalizácie výkonu. Zosúladením vlastností materiálu valcov s podmienkami valcovania môžu valce zlepšiť kvalitu produktu, predĺžiť životnosť valca a výrazne znížiť prestoje.
Či už ide o valcovanie za tepla, valcovanie za studena alebo výrobu špeciálnej ocele, dobre naplánovaný systém kombinácie valcov je kritickým faktorom pri dosahovaní dlhodobej prevádzkovej dokonalosti.