U modernim valjaonicama čelika, kombiniranje valjaoničkih valjaka je strateški pristup za uravnoteženje produktivnosti, kvalitete površine, otpornosti na trošenje i operativnih troškova. Umjesto da se oslanjaju na jednu vrstu role na svim postoljima, proizvođači integriraju različite materijale i dizajne role na temelju temperaturnih zona, uvjeta opterećenja i zahtjeva za završnu obradu proizvoda. Ovom metodom se produljuje životni vijek role dok se održava dosljedna debljina trake i cjelovitost površine.
Na primjer, postolja za grubu obradu obično zahtijevaju valjke s velikom otpornošću na udarce, dok postolja za završnu obradu daju prednost glatkoći površine i kontroli dimenzija. Kombinacijom valjaka od kovanog čelika, valjaka od lijevanog željeza s visokim sadržajem kroma i kompozitnih valjaka, mlinovi postižu i izdržljivost i preciznost.
Kovani valjci naširoko se koriste u valjaonicama za vruće valjanje zbog svoje izvrsne žilavosti, otpornosti na toplinsko pucanje i nosivosti. Njihova ujednačena mikrostruktura omogućuje im da izdrže teške deformacije tijekom obrade gredica i ploča.
Ove se role preferiraju u završnim postoljima zbog svoje vrhunske otpornosti na trošenje i površinske tvrdoće. Karbidi bogati kromom ugrađeni u matricu značajno smanjuju abraziju prilikom valjanja traka od brzoreznog čelika.
Kompozitne role kombiniraju tvrdu vanjsku ljusku s čvrstom jezgrom. Ova struktura nudi produljeni vijek trajanja i smanjeni rizik od katastrofalnog kvara. Obično se primjenjuju u tvornicama za hladno valjanje gdje je kvaliteta površine kritična.
Svaki postolje valjaonice doživljava različita mehanička opterećenja i toplinsku izloženost. Pravilna kombinacija valjaka temelji se na ovim radnim uvjetima.
| Mlinsko postolje | Preporučena vrsta role | Primarna funkcija |
| Stalak za grubu obradu | Valjci od kovanog čelika | Otpornost na teške deformacije i udarce |
| Srednje postolje | Valjci od legiranog lijevanog čelika | Uravnoteženo trošenje i čvrstoća |
| Završni stalak | Role od lijevanog željeza s visokim sadržajem kroma | Kvaliteta površine i otpornost na habanje |
| Stalak za hladno valjanje | Kompozitne role | Precizna kontrola debljine |
Trošenje valjaka je jedan od najvećih pokretača troškova u valjaonicama. Kombinacijom tvrđih valjaka s vanjskim slojem i čvršćim valjcima za podlogu, mlinovi mogu značajno smanjiti pucanje i degradaciju površine. Tvrde role otporne su na habanje, dok duktilne jezgre apsorbiraju stres.
U valjaonicama za vruće valjanje, uparivanje kovanih radnih valjaka s lijevanim pomoćnim valjcima pomaže u ravnomjernoj raspodjeli opterećenja. U hladnom valjanju, očvrsli kompozitni radni valjci s pomoćnim valjcima visoke čvrstoće osiguravaju stabilan pritisak valjanja i minimalne nedostatke trake.
Ispravno brušenje valjaka je bitno kada koristite više vrsta valjaka. Različiti materijali zahtijevaju specifične parametre brušenja kao što su tvrdoća ploče, brzina i protok rashladnog sredstva. Neprilagođavanje postupaka brušenja može dovesti do mikropukotina ili neravnih površina.
Role visokih performansi imaju vrhunsku cijenu, ali njihova kombinacija sa standardnim rolama u područjima s niskim stresom značajno smanjuje ukupne operativne troškove. Umjesto korištenja skupih valjaka otpornih na habanje po cijeloj tvornici, strateški položaj povećava povrat ulaganja.
Na primjer, valjci s visokim udjelom kroma trebali bi se usredotočiti na završne stalke gdje je trošenje najveće, dok se valjci od legiranog čelika mogu učinkovito nositi s srednjim zonama.
Proizvođači čelika dosljedno izvještavaju o boljoj ravnosti trake, smanjenim površinskim ogrebotinama i dosljednijoj debljini kada koriste kombinirane sustave valjaka. Tvrđe role osiguravaju stabilne profile, dok čvršće role sprječavaju vibracije i lupanje.
Ovaj je pristup posebno vrijedan u proizvodnji čelika za automobilsku industriju, gdje su stroge tolerancije i savršena površina obavezni.
Napredna metalurgija pokreće razvoj hibridnih valjaka s nanostrukturiranim površinama i povećanom otpornošću na toplinski udar. Ove će inovacije dodatno poboljšati strategije kombiniranja valjaka nudeći dulji vijek trajanja uz smanjeno održavanje.
Digitalni sustavi nadzora također postaju uobičajeni, prateći uzorke istrošenosti valjaka u stvarnom vremenu i preporučujući optimalno postavljanje valjaka na postolje mlina.
Kombinacija valjaka valjaonice nije samo taktika uštede - to je strategija optimizacije učinka. Usklađivanjem svojstava materijala valjaka s uvjetima valjanja, mlinovi mogu poboljšati kvalitetu proizvoda, produžiti vijek trajanja valjka i značajno smanjiti vrijeme zastoja.
Bilo da se radi o toplom valjanju, hladnom valjanju ili proizvodnji specijalnog čelika, dobro planirani sustav kombinacije valjaka ključni je čimbenik u postizanju dugoročne operativne izvrsnosti.