Válcovna je soubor strojů a celků určených pro plastickou deformaci kovu ve válcích (samotné válcování), jeho další zpracování (rovnání, řezání atd.) a dopravu. Kromě toho jsou válcovny vybaveny ohřívacími pecemi a studnami, žíhacími a normalizačními pecemi, zařízeními pro povrchové čištění, pocínování a zinkování pásů, stroji na broušení a řezání válcových kalibrů atd. To vše, stejně jako jeřáby a další zařízení nejsou zahrnuty do pojmu „válcovna“, ale jsou nezbytné pro zajištění provozu válcovny a výroby hotových výrobků požadované kvality.
Zařízení válcoven se dělí do dvou skupin: zařízení zařazená do linek pracovní stolice a ostatní zařízení pro dopravu a dokončovací práce kovu.
Místo a účel válcovny v hutnickém závodě
Moderní hutní závod s plným metalurgickým cyklem spojuje tři hlavní průmyslová odvětví: vysokou pec, ocelářství a válcování. Ten obvykle zahrnuje několik nezávislých dílen, které vyrábějí různé produkty podle sortimentu.
Litina vyrobená ve vysokých pecích se zpracovává v konvertorech, otevřených nebo elektrických pecích na ocel. Zásoba tekutého železa, která zajišťuje nepřetržitý provoz oceláren, je obsažena ve vytápěných skladech (mixérech).
Ingoty získané v ocelárnách vstupují do oddělení strippingu, kde jsou vyjmuty z forem a odeslány do válcoven.
Technologický proces výroby válcovaných výrobků se skládá ze dvou fází: válcování ingotu na polotovar a válcování polotovaru na hotový výrobek.
Na Obr. 42 znázorňuje plán umístění hlavních dílen hutního závodu s plným cyklem.
Klasifikace válcovacích stolic
Válcovny lze klasifikovat podle různých kritérií: účel, počet a umístění válců, umístění pracovních stolic, provozní režim.
Klasifikace válcoven podle účelu
Kvetoucí — krimpovací stolice pro zpracování ocelových ingotů o průřezu větším než 125 × 125 mm. Slabování — univerzální krimpovací stolice pro zpracování velkých ocelových ingotů na bramy o šířce větší než 700 mm a tloušťce větší než 75 mm. Kvetoucí plátování — univerzální krimpovací stolice pro zpracování ocelových ingotů na bloky a bramy, vyznačující se vysokým zdvihem horního válce (až 1200 mm), za účelem realizace žebrového průchodu při stlačení bočních hran bram. Kontinuální mlýn na sochory, vyznačující se sekvenčním uspořádáním stojanů, je určen pro plynulé válcování předvalků čtvercových a obdélníkových profilů z bloků od 50×50 do 150×150 mm. Mlýn na sochory trubek určený pro válcování předvalků do plných kulatých předvalků o průměru 70–350 mm, nezbytných pro výrobu bezešvých trubek, i čtvercových předvalků o tloušťce 75–125 mm. Kolejnicová a nosníková (sekční) fréza s rolemi o průměru 500-950 mm je určeno pro výrobu kruhových profilů o průměru 80-300 mm, I nosníků do č. 60, žlabů do č. 40, kolejnic do č. 18 a jiné profily. Velká válcovací stolice s válečky o průměru 500-750 mm – pro výrobu čtvercových a kruhových profilů o velikosti 80-200 mm, I nosníků kanálů do č. 30 atd. Středně kvalitní mlýn s válečky o průměru 300-500 mm – pro výrobu čtvercových a kruhových profilů 30-100 mm, kanálů do č. 12; Používají se také pro válcování profilů jednoduchých průřezů z jiných kovů a slitin. Malá válcovací stolice s válečky o průměru 250-350 mm – pro výrobu kruhových profilů do průměru 20 mm, čtvercových profilů se stranou do 18 mm, pásů do tloušťky 25 mm a úhelníků do č. 5. Drátovna — pro válcování drátu o průměru 5 až 10 mm. Pásový mlýn — pro výrobu pásové oceli o tloušťce do 1,5-12 mm a šířce do 400 mm. Univerzální trámová fréza – mlýn s jedním párem horizontálních a jedním párem vertikálních válců umístěných ve stejné rovině. Mlýn na tlusté plechy — pro výrobu plechů do tloušťky 40-50 mm a šířky do 3000-4500 mm. Válcovny za tepla pro výrobu plechů o tloušťce 1,5–12 mm a šířce 1000–2350 mm (hmotnost role do 10 tun). Válcovny plechů za studena—pro výrobu plechů o tloušťce 0,5–2,5 mm. Válcovna trubek — provádět všechny základní technologické operace při výrobě plných válcovaných (bezešvých) trub (skládá se ze soustavy strojů). Děrovací (válcovací) stolice — pro výrobu nábojnic z pevných sochorů nebo ingotů. Poutnická (válcovna trub) mlýn — pro válcování za tepla na válcovém trnu silnostěnného pouzdra do tenkostěnné trubky ve svitcích s periodickou měrkou. Redukční (válcovací) stolice – ke zmenšení průměru trubek v důsledku zvětšení délky bez změny tloušťky stěny trubky. Expanzní (válcovací) stolice – zvětšit průměr trubky se snížením tloušťky její stěny. Válcovna (válcovna trubek). — snížit rozdíl v tloušťce stěny potrubí, odstranit místní zesílení a vyhladit vnější a vnitřní povrchy. Kalibrační (válcovací) stolice — pro konečnou kalibraci trubek podle vnějšího průměru (bez trnu) a odstranění elipsovitosti vzniklé z válcovny. Pásová válcovna — pro válcování pásů (pásů) za studena do šířky 250 mm. Válcovna fólií — pro válcování fólií až do tloušťky několika mikronů za studena (z oceli a neželezných kovů). Rovnací mlýn — pro válcování za studena speciálního úzkého pásu kruhového drátu. Tréninkový tábor — pro válcování plechů a pásů za studena do rolí s malými redukcemi za účelem zpevnění válcovaného povrchu. Kolová válcovna — pro výrobu plných válcovaných železničních kol a disků. Válcovna prstenců — pro válcování za tepla kroužků valivých ložisek a jiných prstencových obrobků. Kuličková válcovna — pro příčné odvalování kuliček a jiných krátkých rotačních těles ve šroubových kalibrech. Šroubová válcovna — tříválcová stolice pro příčné válcování periodických profilů. Válcovna ozubených kol — speciální válcovací stolice pro válcování za tepla čelních, chevronových válcových a kuželových ozubených kol s modulem 4-10.
Klasifikace válcoven podle počtu a umístění válců
Dvouválcový mlýn (duo) — pracovní klec má dva vodorovně umístěné pracovní válce. Dvojitý dvouválcový mlýn — párové uspořádání čtyř horizontálních pracovních válců ve dvou vertikálních rovinách. Dvouválcový mlýn se šikmými válci — jeden hnací válec a jeden horní válec naprázdno. Dvouválcový mlýn s horním volnoběžným válcem — jeden hnací válec a jeden horní volnoběžný válec. Tříválcový mlýn (trio) s horizontálními válci — pracovní stojan má tři vodorovně umístěné pracovní válce. Tříválcový mlýn s úhlovými válci – válcovací stolice, jejíž válcovací válce jsou umístěny ve stejné vertikální rovině pod úhlem 120° vůči sobě. Čtyřválcový mlýn (kvarto) — pracovní klec má čtyři vodorovné válce umístěné nad sebou, z nichž prostřední dva s konzolovým uspořádáním jsou pracovní, další dva jsou nosné. Víceválcové mlýny (šesti, dvanácti a dvacetiválce) pro válcování tenkých pásů a pásů ve svitcích za studena. Tyto stojany mají vysokou tuhost a nízký průhyb. Univerzální stojany zahrnují horizontální a vertikální válce, které zajišťují stlačování kovu na čtyřech stranách: na tloušťku – s horizontálními rolemi a na šířku – s vertikálními. Univerzální stojany se používají pro válcování desek, silných plechů, širokopásových nosníků vysokých 600-1000 mm s paralelními přírubami. Klece speciální konstrukce se používají pro odvalování pneumatik, kol, kuliček, kroužků, šroubů, ozubených kol atd.
Rozdělení válcoven podle umístění pracovních stolic
Jednostojanový mlýn skládá se z jedné klece, vícestolicový mlýn – z několika pracovních stojanů. Lineární mlýn – vícestolicový mlýn, osy stojanů jsou umístěny v jedné linii; Stojany jsou většinou poháněny jedním společným motorem. Víceřádkový – vícestolicový mlýn, jehož osy jsou umístěny ve dvou nebo více řadách, umístěných vzájemně rovnoběžně. Dvojitý tábor (tandem) se skládá ze dvou pracovních stojanů uspořádaných za sebou ve dvou řadách. Kontinuální mlýn – vícestolicová stolice, jejíž stolice jsou umístěny sekvenčně ve směru pohybu válcovaného kovu, ve stolicích je kov válcován pouze jedním směrem. Polokontinuální mlýn – vícestolicová stolice, v jedné nebo více pracovních stolicích, z nichž lze válcování provádět v obou směrech (počítáno, jak kov proudí v dílně), a v ostatních stolicích je zajištěno kontinuální válcování kovu v jednom směru. Sekvenční stan — klece jsou uspořádány postupně; válcovaný pás provádí pouze jeden průchod v každé stolici. Cikcak tábor — vícestolicová stolice, jejíž stolice jsou umístěny podél několika paralelních válcovacích tratí; kov z jedné válcovací linky je přenášen na druhou podél šikmých válečkových stolů, tj. je zajištěn klikatý pohyb kovu. Šachový tábor – vícestolicový mlýn, podobný klikatému, ale s kovem přenášeným plácačkami kolmo k ose válcování.
Klasifikace válcovacích stolic podle provozního režimu
Podle provozního režimu se válcovací stolice dělí na reverzibilní (pohyb pásu se mění po každém průchodu kovu válci) a nevratné (pás se pohybuje po válcovací lince pouze jedním směrem).
