در کارخانههای نورد فولادی مدرن، ترکیب رولهای نورد یک رویکرد استراتژیک برای متعادل کردن بهرهوری، کیفیت سطح، مقاومت در برابر سایش و هزینه عملیاتی است. تولیدکنندگان به جای تکیه بر یک نوع رول واحد در همه پایه ها، مواد و طرح های مختلف رول را بر اساس مناطق دما، شرایط بار و الزامات نهایی محصول ادغام می کنند. این روش با حفظ ضخامت نوار و یکپارچگی سطح، عمر رول را بهبود می بخشد.
برای مثال، پایههای خشن معمولاً به رولهایی با مقاومت ضربهای بالا نیاز دارند، در حالی که پایههای تکمیل، صافی سطح و کنترل ابعاد را در اولویت قرار میدهند. آسیاب ها با ترکیب رول های فولادی آهنگری، رول های چدن با کروم بالا و رول های کامپوزیت به دوام و دقت دست می یابند.
رول های آهنگری به دلیل چقرمگی عالی، مقاومت در برابر ترک خوردگی حرارتی و ظرفیت تحمل بار به طور گسترده در کارخانه های نورد گرم استفاده می شوند. ریزساختار یکنواخت آنها به آنها اجازه می دهد تا در طول پردازش بیلت و دال در برابر تغییر شکل شدید مقاومت کنند.
این رول ها به دلیل مقاومت در برابر سایش و سختی سطحی در استندهای تکمیلی ترجیح داده می شوند. کاربیدهای غنی از کروم تعبیه شده در ماتریس به طور قابل توجهی سایش را هنگام نورد کردن نوارهای فولادی با سرعت بالا کاهش می دهند.
رول های کامپوزیت یک پوسته بیرونی سخت را با یک هسته سخت ترکیب می کنند. این ساختار عمر مفید طولانیتری را ارائه میدهد و خطر خرابی فاجعهبار را کاهش میدهد. آنها معمولاً در کارخانه های نورد سرد که در آن کیفیت سطح حیاتی است استفاده می شود.
هر پایه آسیاب نورد بارهای مکانیکی و قرار گرفتن در معرض حرارتی متفاوتی را تجربه می کند. ترکیب رول مناسب بر اساس این شرایط عملیاتی است.
| پایه آسیاب | نوع رول توصیه شده | عملکرد اولیه |
| پایه خشن | رول های فولادی آهنگری | مقاومت در برابر تغییر شکل و ضربه شدید |
| پایه میانی | رول های فولادی ریخته گری آلیاژی | سایش و استحکام متعادل |
| پایه پایانی | رول های چدنی با کروم بالا | کیفیت سطح و مقاومت در برابر سایش |
| پایه نورد سرد | رول کامپوزیت | کنترل ضخامت دقیق |
سایش رول یکی از بزرگترین محرک های هزینه در کارخانه های نورد است. آسیابها با ترکیب رولهای لایه بیرونی سختتر با رولهای پشتی سختتر، میتوانند پوسته شدن و تخریب سطح را به میزان قابل توجهی کاهش دهند. رول های سخت در برابر سایش مقاومت می کنند، در حالی که هسته های انعطاف پذیر استرس را جذب می کنند.
در کارخانه های نورد گرم، جفت کردن رول های کار آهنگری با رول های پشتیبان ریخته گری به توزیع یکنواخت بار کمک می کند. در نورد سرد، رول های کامپوزیتی سخت شده با رول های پشتیبان با استحکام بالا، فشار نورد پایدار و حداقل نقص نوار را تضمین می کنند.
هنگام استفاده از چندین نوع رول، آسیاب رول مناسب ضروری است. مواد مختلف به پارامترهای سنگ زنی خاصی مانند سختی چرخ، سرعت و جریان خنک کننده نیاز دارند. عدم تنظیم روش های سنگ زنی می تواند منجر به ریزترک یا سطوح ناهموار شود.
رولهای با کارایی بالا قیمت بالایی دارند، اما ترکیب آنها با رولهای استاندارد در مناطق کمتنش به طور قابلتوجهی هزینههای عملیاتی را کاهش میدهد. به جای استفاده از رول های گران قیمت مقاوم در برابر سایش در کل آسیاب، قرار دادن استراتژیک بازگشت سرمایه را به حداکثر می رساند.
به عنوان مثال، رولهای با کروم بالا باید بر روی پایههای تکمیلی تمرکز کنند که در آن سایش شدیدتر است، در حالی که رولهای فولادی آلیاژی میتوانند مناطق میانی را به طور موثر اداره کنند.
تولیدکنندگان فولاد به طور مداوم صافی نوار بهتر، کاهش خراش سطح و ضخامت بیشتر را هنگام استفاده از سیستم های رول ترکیبی گزارش می دهند. رول های سخت تر پروفیل های پایداری را ارائه می دهند، در حالی که رول های سخت تر از لرزش و پچ پچ جلوگیری می کنند.
این رویکرد به ویژه در تولید فولاد با کلاس خودرو، که در آن تلرانس های محکم و کمال سطح اجباری است، ارزشمند است.
متالورژی پیشرفته باعث توسعه رول های هیبریدی با سطوح نانوساختار و مقاومت در برابر شوک حرارتی می شود. این نوآوریها استراتژیهای ترکیب رول را با ارائه عمر طولانیتر همراه با تعمیر و نگهداری کاهش میدهند.
سیستمهای مانیتورینگ دیجیتال نیز رایج میشوند، الگوهای سایش رول را در زمان واقعی ردیابی میکنند و قرار دادن بهینه رول را در میان پایههای آسیاب توصیه میکنند.
ترکیب رول های آسیاب نورد صرفاً یک تاکتیک صرفه جویی در هزینه نیست، بلکه یک استراتژی بهینه سازی عملکرد است. آسیاب ها با همسو کردن خواص مواد رول با شرایط نورد، می توانند کیفیت محصول را بهبود بخشند، عمر رول را افزایش دهند و زمان خرابی را به میزان قابل توجهی کاهش دهند.
چه در نورد گرم، نورد سرد یا تولید فولاد ویژه، یک سیستم ترکیبی رول که به خوبی برنامه ریزی شده باشد، عاملی حیاتی در دستیابی به برتری عملیاتی بلند مدت است.