EA044715B1 - METHOD FOR HEAT TREATMENT OF STEEL WIRE AND CORRESPONDING DEVICE - Google Patents

Description

Область техники, к которой относится изобретениеField of technology to which the invention relates

Настоящее изобретение относится к способу термообработки стальной проволоки и соответствующему устройству для осуществления такого способа. Термообработка стальной проволоки используется для изменения свойств стали. В частности, стальные проволоки, где требуется использование термообработки, подвергаются, например, обработке для снятия напряжений в бортовой проволоке (для наматывания бортов, используемых в шине), отжигу тянутой низкоуглеродистой проволоки перед дальнейшим протягиванием проволоки или отпуску мартенситной проволоки (высокоуглеродистой), например, для использования в качестве пружинной проволоки.The present invention relates to a method for heat treating steel wire and a corresponding device for carrying out such a method. Heat treatment of steel wire is used to change the properties of steel. In particular, steel wires where the use of heat treatment is required are subjected to, for example, stress-relieving treatment in the bead wire (for winding beads used in the tire), annealing of the drawn low-carbon wire before further drawing of the wire, or tempering of martensitic wire (high-carbon), e.g. for use as a spring wire.

Уровень техникиState of the art

В производстве стальных проволок для различных целей, например, бортовой проволоки или низкоуглеродистой проволоки без покрытия или оцинкованной проволоки, необходимо много раз выполнять термообработку тянутой стальной проволоки. В результате протягивания проволоки зерна стали вытягиваются, и в то же самое время образуются дислокации и дефекты. Указанные факторы ведут к увеличению прочности проволоки, но также и к снижению пластичности. Помимо прочего, это связано с тем, что дислокации и дефекты блокируют плоскости скольжения, когда сталь находится под действием напряжений.In the production of steel wires for various purposes, such as bead wire or low carbon bare wire or galvanized wire, it is necessary to heat treat the drawn steel wire many times. As a result of drawing the wire, the grains of the steel are stretched, and at the same time, dislocations and defects are formed. These factors lead to an increase in the strength of the wire, but also to a decrease in ductility. Among other things, this is due to the fact that dislocations and defects block the slip planes when the steel is under stress.

В некоторых случаях необходимо до некоторой степени уменьшить увеличение прочности, чтобы повысить пластичность. В случае стальной проволоки это может способствовать увеличению относительного удлинения проволоки при разрыве. Например, бортовая проволока, которая является стальной проволокой с бронзовым или латунным покрытием, должна иметь минимальную степень относительного удлинения при разрыве (2% или более) с целью ее безопасной установки в борт шины. Как вариант, пружинная проволока должна быть термически обработана с целью регулирования точки начала текучести, которая оказывает влияние на свойства пружины.In some cases, it is necessary to reduce the strength increase to some extent in order to increase ductility. In the case of steel wire, this may increase the elongation of the wire at break. For example, bead wire, which is steel wire coated with bronze or brass, must have a minimum elongation at break (2% or more) in order to be safely installed in the tire bead. Alternatively, the spring wire must be heat treated to control the yield point, which affects the properties of the spring.

В общем, уменьшение предела прочности на разрыв проволоки с целью повышения ее пластичности выполняется посредством термообработки стальной проволоки. Это означает, что проволока нагревается до температуры, которая в любом случае остается ниже температуры линии A1 на диаграмме фазового равновесия железо-углерод, с последующим регулируемым охлаждением. Благодаря такой термообработке дислокации и дефекты диффундируют и комбинируются, что ведет к получению всё еще прочной, но более пластичной проволоки. Это также именуется снятием напряжений или восстановлением. Повышение температуры и/или увеличение времени термообработки также ведет к рекристаллизации, где комбинируются зерна, не подверженные воздействию напряжений. Это также может привести к получению слишком мягких структур. Если температура в дальнейшем повышается в течение достаточно длительного периода, происходит дополнительный рост зерна. Однако целью термообработки не является достижение рекристаллизации или тем более роста зерна, поскольку увеличение предела прочности на разрыв проволоки будет утеряно частично или даже полностью.In general, reducing the tensile strength of a wire in order to increase its ductility is done by heat treating the steel wire. This means that the wire is heated to a temperature that in any case remains below the temperature of line A1 on the iron-carbon phase equilibrium diagram, followed by controlled cooling. Thanks to this heat treatment, dislocations and defects diffuse and combine, resulting in a wire that is still strong but more ductile. This is also called stress relief or restoration. Increasing the temperature and/or increasing the heat treatment time also leads to recrystallization, where grains that are not subject to stress are combined. This can also result in structures that are too soft. If the temperature is further increased over a sufficiently long period, additional grain growth occurs. However, the purpose of heat treatment is not to achieve recrystallization, much less grain growth, since the increase in the tensile strength of the wire will be partially or even completely lost.

Другим примером термообработки является отпуск. Во время отпуска закаленной на мартенсит проволоки углерод диффундирует из мартенсита, в котором действуют сильные внутренние напряжения, и выделяется в форме карбидов, что ведет к образованию более пластичной, однако прочной микроструктуры, которая может использоваться при навивке, например, пружины.Another example of heat treatment is tempering. During the tempering of martensite-hardened wire, carbon diffuses from the martensite, which is subject to high internal stress, and is released in the form of carbides, which leads to the formation of a more ductile, but stronger microstructure that can be used when winding, for example, a spring.

Согласно сложившейся практике термообработка стальных проволок выполнялась посредством нагрева стальной проволоки в ванне с расплавленным свинцом. Температура расплавленного свинца может легко регулироваться, в то время как передача тепла от свинца проволоке оптимальным образом ведет к незамедлительному достижению устойчивых температур, т.е. к изотермическому нагреву. Кроме того, что не является общепризнанным преимуществом, расплавленный свинец также изолирует поверхность стальной проволоки от окисления. Окисление может иметь место только на выходе из свинцовой ванны, но этому противодействует покрытие расплавленного свинца антрацитом, выделяющим угольный газ, который сжигается, тем самым расходуя кислород вблизи поверхности стальной проволоки.According to established practice, heat treatment of steel wires was carried out by heating the steel wire in a bath of molten lead. The temperature of the molten lead can be easily controlled, while the transfer of heat from the lead to the wire in an optimal manner leads to the immediate achievement of stable temperatures, i.e. to isothermal heating. In addition, which is not a generally recognized advantage, molten lead also insulates the surface of the steel wire from oxidation. Oxidation can only take place at the outlet of the lead bath, but this is counteracted by coating the molten lead with anthracite, releasing coal gas, which is burned, thereby consuming oxygen near the surface of the steel wire.

Однако свинец и угольный газ были идентифицированы как серьезная угроза здоровью людей и окружающей среде и, следовательно, их использование всё в большей степени запрещается в производственной среде. Следовательно, необходимо предусмотреть альтернативные варианты нагрева проволоки до требуемой температуры. Этими альтернативами в случае стальной проволоки являются использование солевых ванн или использование псевдосжиженных песочных слоев или использование электрического нагрева сопротивлением. Солевые ванны представляют риски для эксплуатационной безопасности. Перенос тепла в псевдосжиженных слоях намного меньше, чем в свинцовой ванне. При использовании электрического нагрева сопротивлением взаимодействие скользящих электрических контактов со стальной проволокой может вызывать искрение, что ведет к образованию мартенситных пятен на стали, что является неприемлемым.However, lead and coal gas have been identified as a serious threat to human health and the environment and, therefore, their use is increasingly prohibited in industrial environments. Therefore, it is necessary to provide alternative options for heating the wire to the required temperature. These alternatives in the case of steel wire are the use of salt baths or the use of fluidized sand beds or the use of electrical resistance heating. Salt baths pose operational safety risks. Heat transfer in fluidized beds is much less than in a lead bath. When using electrical resistance heating, the interaction of sliding electrical contacts with the steel wire can cause sparking, which leads to the formation of martensitic spots on the steel, which is unacceptable.

Для устранения указанных недостатков был внедрен нагрев проволоки посредством индукции. Принципиально важная публикация этого способа представлена в документе US4788394. В этом способе нагрева стальная проволока поступает через переменное магнитное поле, индуцирующее вихревые токи, которые нагревают проволоку. Это приводит к быстрому бесконтактному нагреву проволоки до требуемой температуры, после чего проволока проходит через зону выдержки, т.е. длинный плоский короб, гдеTo eliminate these shortcomings, wire heating by induction was introduced. A fundamentally important publication of this method is presented in document US4788394. In this heating method, the steel wire is passed through an alternating magnetic field, which induces eddy currents that heat the wire. This leads to rapid non-contact heating of the wire to the required temperature, after which the wire passes through the holding zone, i.e. a long flat box with

- 1 044715 проволока изолирована от окружающей среды. Несмотря на то, что термообработка не является изотермической, как при использовании свинцовой ванной, температура может поддерживаться достаточно стабильным образом. Для предотвращения окисления проволоки она должна быть окружена защитной атмосферой, которая может быть создана посредством нагнетания защитного газа в нагревательную катушку.- 1 044715 wire is isolated from the environment. Although the heat treatment is not isothermal as with a lead bath, the temperature can be maintained in a fairly stable manner. To prevent the wire from oxidizing, it must be surrounded by a protective atmosphere, which can be created by injecting a protective gas into the heating coil.

Кроме того, в WO 2014/142355 описаны система нагрева проволоки и способ нагрева, использующие одну или несколько индукционных катушек, за которыми расположена зона выдержки. Соответственно указанным системе и способу нагрев проволоки контролируется посредством регулирования тока питания, поступающего к индукционным катушкам, на основе скорости и диаметра всей проволоки. Таким образом, перегрев проволоки предотвращается даже в случае, когда скорость линии уменьшается, например, для перенастройки оборудования.In addition, WO 2014/142355 describes a wire heating system and heating method using one or more induction coils, behind which a holding zone is located. According to the specified system and method, heating of the wire is controlled by adjusting the supply current supplied to the induction coils based on the speed and diameter of the entire wire. In this way, overheating of the wire is prevented even when the line speed is reduced, for example, to change equipment settings.

В документе CN 107227400A описывается устройство индукционного нагрева, в котором отдельные стальные проволоки проходят через отдельные катушки, мощность которых может по отдельности контролироваться. Это позволяет одновременно обрабатывать проволоку различных диаметров на одной и той же линии.CN 107227400A describes an induction heating device in which individual steel wires are passed through individual coils, the power of which can be individually controlled. This allows wire of different diameters to be processed simultaneously on the same line.

При использовании способа нагрева проволоки посредством индукции использование защитной атмосферы становится обязательным, поскольку на открытых концах воздух поступает в нагревательные трубы, что ведет к образованию оксидной пленки на поверхности проволоки. Образование оксидной пленки затрудняет выполнение последующих операций нанесения покрытия, таких как оцинковывание или нанесение бронзового покрытия. В дальнейшем необходимо тщательное удаление окисной пленки с помощью кислот или механического удаления окисной пленки, что увеличивает стоимость изделия и оказывает воздействие на окружающую среду. Однако поддержание защитной атмосферы также увеличивает стоимость изделия, что необходимо исключить.When using the induction method of heating wire, the use of a protective atmosphere becomes mandatory, since at the open ends air enters the heating pipes, which leads to the formation of an oxide film on the surface of the wire. The formation of an oxide film makes subsequent coating operations such as galvanizing or bronze plating difficult. Subsequently, careful removal of the oxide film using acids or mechanical removal of the oxide film is necessary, which increases the cost of the product and has an impact on the environment. However, maintaining a protective atmosphere also increases the cost of the product, which must be avoided.

Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the invention

Таким образом, основная задача авторов изобретения состояла в том, чтобы снизить стоимость изделия и уменьшить влияние термообработки стальной проволоки на окружающую среду. В частности, авторы изобретения добились значительного снижения использования защитного газа без увеличения необходимости в дополнительном травлении. Авторы изобретения разработали способ регулирования образования окалины. Кроме того, авторы изобретения добились полного исключения использования защитного газа, по меньшей мере, в течение периода, когда линия движется с рабочей скоростью.Thus, the main objective of the inventors was to reduce the cost of the product and reduce the impact of heat treatment of steel wire on the environment. In particular, the inventors have achieved a significant reduction in the use of shielding gas without increasing the need for additional etching. The inventors have developed a method for controlling scale formation. In addition, the inventors have achieved complete elimination of the use of shielding gas, at least during the period when the line is moving at operating speed.

По первому аспекту изобретения представлен способ термической обработки стальной проволоки согласно этапам по п. 1 формулы изобретения.According to the first aspect of the invention, a method for heat treating steel wire according to the steps of claim 1 is provided.

Способ включает в себя следующие этапы:The method includes the following steps:

(a) разматывание стальной проволоки со скоростью подачи проволоки. Традиционно это разматывание выполняется с моталки, бобины или крестовины. Скорость проволоки является линейной скоростью проволоки, с которой она перемещается по установке с помощью намоточного устройства;(a) unwinding steel wire at wire feed speed. Traditionally this unwinding is done from a winder, bobbin or cross. Wire speed is the linear speed of the wire at which it is moved through the installation by the winding device;

(b) направление стальной проволоки через секцию нагрева для нагрева стальной проволоки до температуры 350-750°C. Секция нагрева содержит одну или несколько индукционных катушек, которые расположены последовательно. Термин последовательно означает, что отдельная проволока проходит катушки одну за другой. Разные проволоки могут следовать рядом друг с другом через одну или несколько катушек, расположенных последовательно. Как вариант, для каждой проволоки может быть предусмотрена отдельная группа из одной или нескольких катушек, содержащих только одну проволоку, с катушками, расположенными рядом друг с другом. Предпочтительно, индукционные катушки работают на постоянной мощности, позволяя использовать простые и надежные электронные устройства и обеспечивая стабильную одинаковую термообработку всех проволок;(b) guiding the steel wire through the heating section to heat the steel wire to a temperature of 350-750°C. The heating section contains one or more induction coils, which are arranged in series. The term sequentially means that individual wires pass through the coils one after the other. Different wires can run next to each other through one or more coils arranged in series. Alternatively, each wire may be provided with a separate group of one or more spools containing only one wire, with the spools located adjacent to each other. Preferably, the induction coils operate at a constant power, allowing the use of simple and reliable electronic devices and ensuring consistent, uniform heat treatment of all wires;

(c) после этого проволока охлаждается до комнатной температуры, например, на отрытом воздухе или в охладителе, например, в воде или масле, с использованием комбинации того и другого;(c) the wire is then cooled to room temperature, for example in open air or in a coolant such as water or oil, using a combination of both;

(d) и, наконец, проволока наматывается на барабан на приемной стороне.(d) and finally the wire is wound onto the drum at the receiving end.

В частности, в отношении указанного способа следует отметить, что во время направления стальной проволоки через секцию нагрева, защитный газ нагнетается в секцию нагрева с расходом, который зависит от скорости проволоки, в частности, в том смысле, что расход уменьшается с увеличением скорости стальной проволоки или расход увеличивается с уменьшением скорости проволоки.In particular, with regard to the said method, it should be noted that while guiding the steel wire through the heating section, shielding gas is injected into the heating section at a flow rate that depends on the speed of the wire, in particular in the sense that the flow rate decreases as the speed of the steel wire increases or the flow rate increases as the wire speed decreases.

Примечательно, что согласно сложившейся практике величина расхода защитного газа поддерживается на постоянном уровне независимо от скорости проволоки. Такое уменьшение расхода газа с увеличением скорости проволоки или, наоборот, увеличение расхода газа с уменьшением скорости проволоки является нелогичным, в том смысле, что можно было бы ожидать, то расход газа пропорционален площади поверхности проходящей проволоки. Как считают авторы изобретения, это имеет определенные преимущества для модуляции расхода защитного газа относительно скорости проволоки противоположным образом:It is noteworthy that according to established practice, the shielding gas flow rate is maintained at a constant level regardless of the wire speed. Such a decrease in gas flow with an increase in wire speed or, conversely, an increase in gas flow with a decrease in wire speed is illogical, in the sense that one would expect that the gas flow is proportional to the surface area of the passing wire. According to the inventors, this has certain advantages for modulating the shielding gas flow rate relative to the wire speed in the opposite way:

преимущество состоит в том, что модуляция расхода газа описанным способом приводит к регулируемому постоянному росту оксидов, которые могут быть удалены регулируемым постоянным образом на последовательных этапах;the advantage is that modulating the gas flow in the manner described results in a controlled, continuous growth of oxides, which can be removed in a controlled, constant manner in successive steps;

- 2 044715 это возможно даже в случае подвода постоянной мощности к одной или нескольким индукционным катушкам. В результате устраняется необходимость использования сложных регулирующих электронных устройств со среднечастотной мощностью, подаваемой к катушкам в зависимости от скорости проволоки;- 2 044715 this is possible even if a constant power is supplied to one or more induction coils. This eliminates the need for complex control electronics with mid-frequency power applied to the coils based on wire speed;

очевидно, что требуется меньшее количество защитного газа, в частности, при подаче проволоки с высокими скоростями.Obviously, less shielding gas is required, particularly when feeding wire at high speeds.

В отношении этапа (b):Regarding step (b):

наиболее пригодная температура нагрева для снятия напряжений в бортовой проволоке составляет 350-550°C, более предпочтительно, 380-450°C;the most suitable heating temperature for relieving stress in the bead wire is 350-550°C, more preferably 380-450°C;

рекристаллизация низкоуглеродистой стали обычно имеет место при более высоких температурах 720-750°C;recrystallization of mild steel usually occurs at higher temperatures of 720-750°C;

изобретение равным образом хорошо подходит к отпуску мартенситной высокоуглеродистой стальной проволоки. Мартенситную высокоуглеродистую стальную проволоку получают посредством быстрого охлаждения проволоки после ее нагрева до температуры аустенизации 930-1000°C. Отпуск имеет место при температуре 360-550°C и способствует диффузии некоторого количества углерода из мартенситной решетки, тем самым, формируя выделения карбида железа. Благодаря отпуску в иных случаях хрупкой мартенситной стальной проволоке придается некоторая пластичность.The invention is equally well suited to the tempering of martensitic high-carbon steel wire. Martensitic high-carbon steel wire is produced by rapidly cooling the wire after heating it to an austenitizing temperature of 930-1000°C. Tempering takes place at a temperature of 360-550°C and promotes the diffusion of some carbon from the martensite lattice, thereby forming iron carbide precipitates. Tempering imparts some ductility to the otherwise brittle martensitic steel wire.

В первом частном предпочтительном варианте выполнения расход защитного газа уменьшается с увеличением скорости стальной проволоки или расход защитного газа увеличивается с уменьшением скорости стальной проволоки непрерывным или поэтапным образом.In a first particular preferred embodiment, the shielding gas flow rate decreases as the steel wire speed increases, or the shield gas flow rate increases as the steel wire speed decreases, in a continuous or stepwise manner.

Уменьшение расхода может быть непрерывным с увеличением скорости проволоки. С учетом соответствующих изменений увеличение расхода может быть непрерывным с уменьшением скорости проволоки.The decrease in flow rate can be continuous with increasing wire speed. Subject to appropriate changes, the increase in flow rate can be continuous with the decrease in wire speed.

В качестве примеров постоянной зависимости можно привести расход газа, который обратно пропорционален скорости проволоки, или расход газа, который линейно уменьшается с увеличением скорости проволоки, т.е. отношение между расходом газа и скоростью проволоки имеет постоянный отрицательный наклон в переходной области.Examples of a constant relationship include gas flow, which is inversely proportional to the wire speed, or gas flow, which decreases linearly with increasing wire speed, i.e. the relationship between gas flow and wire speed has a constant negative slope in the transition region.

Как вариант, уменьшение расхода может быть ступенчатым, например, в пределах первого низкого диапазона скоростей расход газа сохраняется на высоком уровне, и когда скорость переходит в более высокий второй диапазон, при условии, что проволока имеет скорость в этом диапазоне, расход защитного газа уменьшается до боле низкого уровня по сравнению с высоким уровнем. С учетом соответствующих изменений увеличение расхода газа может быть ступенчатым, когда скорость переходит в низкий первый диапазон скорости проволоки.Alternatively, the reduction in flow rate can be stepwise, for example, within the first low speed range, the gas flow rate is maintained at a high level, and when the speed moves to a higher second range, provided that the wire has a speed in this range, the shielding gas flow rate is reduced to more low level compared to high level. Subject to appropriate modifications, the increase in gas flow may be stepwise as the speed enters the low first wire speed range.

Возможны различные комбинации, например:Various combinations are possible, for example:

непрерывное уменьшение расхода газа с увеличением скорости проволоки и поэтапное увеличение расхода газа с уменьшением скорости проволоки;continuous decrease in gas consumption with increasing wire speed and gradual increase in gas consumption with decreasing wire speed;

как вариант, поэтапное уменьшение расхода газа с увеличением скорости проволоки и непрерывное увеличение расхода газа с уменьшением скорости проволоки.as an option, a gradual decrease in gas flow with increasing wire speed and a continuous increase in gas flow with decreasing wire speed.

В другом предпочтительном варианте выполнения способа мощность, подаваемая к одной или нескольким индукционным катушкам, поддерживается на постоянном уровне с изменением скорости проволоки.In another preferred embodiment of the method, the power supplied to one or more induction coils is maintained at a constant level as the wire speed changes.

В другом предпочтительном варианте выполнения после этапа (b) нагрева проволока сразу же направляется через зону выдержки, что именуется этапом (b'). Зона выдержки содержит термоизолированный кожух, в котором проволока может охлаждаться регулируемым образом, в частности, с низкой эффективностью охлаждения. В зоне выдержки диффузионные явления в стали продолжаются без необходимости дополнительного нагрева. Для ясности: при использовании зоны выдержки она становится частью секции нагрева. Отсюда следует, что защитный газ также должен нагнетаться в зону выдержки.In another preferred embodiment, after heating step (b), the wire is immediately directed through the holding zone, which is referred to as step (b'). The holding zone contains a thermally insulated casing in which the wire can be cooled in a controlled manner, in particular with low cooling efficiency. In the holding zone, diffusion phenomena in the steel continue without the need for additional heating. To be clear, when using a holding zone, it becomes part of the heating section. It follows that shielding gas must also be injected into the holding zone.

В аналогичном предпочтительном варианте выполнения после охлаждения стальной проволоки на эту проволоку на этапе, который далее именуется этапом (c'), наносится металлическое покрытие, которое содержит металл или металлический сплав, выбранные из группы, состоящей из меди, олова, бронзы, латуни или любой их комбинации.In a similarly preferred embodiment, after cooling the steel wire, a metal coating is applied to the wire in a step which is hereinafter referred to as step (c'), which contains a metal or metal alloy selected from the group consisting of copper, tin, bronze, brass or any their combinations.

Нанесение металлического покрытия может осуществляться несколькими способами, например:Metal coating can be applied in several ways, for example:

погружением в горячий расплав, например, посредством направления стальной проволоки и ее погружения в ванну с расплавленным цинком, тем самым обеспечивая получение оцинкованной стальной проволоки;by immersion in a hot melt, for example, by guiding a steel wire and immersing it in a bath of molten zinc, thereby obtaining galvanized steel wire;

с помощью химической реакции обмена посредством направления стальной проволоки и ее погружения в электролитическую ванну, например, ванну медь-сульфат олово, для получения бортовой проволоки;using a chemical exchange reaction by guiding a steel wire and immersing it in an electrolytic bath, such as a copper-tin sulfate bath, to produce bead wire;

с помощью электролитического осаждения меди и цинка с последующей возможной диффузией для получения латуни.by electrolytic deposition of copper and zinc followed by eventual diffusion to produce brass.

Также возможны комбинации двух или более вышеуказанных способов нанесения покрытий.Combinations of two or more of the above coating methods are also possible.

Во время термообработки стальной проволоки рабочие периоды, во время которых скорость прово- 3 044715 локи поддерживается постоянной на уровне рабочей скорости, чередуются с периодами переналадки. В периоды переналадки размоточные барабаны, которые почти израсходованы, заменяются полными барабанами, и/или намоточные барабаны, которые почти заполнены, удаляются и заменяются пустыми барабанами. Во время периода переналадки скорость стальной проволоки снижается до уменьшенной скорости, которая ниже рабочей скорости стальной проволоки во время рабочего периода. Во время периода переналадки скорость проволоки поддерживается постоянной на уровне указанной уменьшенной скорости. Это необходимо для того, чтобы операторы имели достаточно времени для замены барабанов. Во время переналадки все механические и химические характеристики сохраняются на целевом уровне.During the heat treatment of steel wire, working periods during which the speed of the wire is maintained constant at the operating speed alternate with periods of readjustment. During changeover periods, unwinding reels that are nearly used up are replaced with full reels, and/or winding reels that are nearly full are removed and replaced with empty reels. During the changeover period, the speed of the steel wire is reduced to a reduced speed, which is lower than the working speed of the steel wire during the working period. During the changeover period, the wire speed is kept constant at the specified reduced speed. This is to ensure that operators have enough time to change reels. During changeover, all mechanical and chemical characteristics are maintained at the target level.

Соответственно изобретению во время периода переналадки в секцию нагрева нагнетается поток защитного газа. Расход этого газа уменьшается, т.е. имеет место уменьшенное нагнетание потока защитного газа, когда скорость увеличивается до рабочей скорости. Когда рабочий период намного больше, чем период переналадки, в течение заданного периода времени предусмотрен уменьшенный расход газа. Это ведет к значительной экономии защитного газа, расходуемого в течение продолжительного времени.According to the invention, during the changeover period, a flow of protective gas is injected into the heating section. The consumption of this gas decreases, i.e. there is a reduced injection of shielding gas flow as the speed increases to operating speed. When the operating period is much longer than the changeover period, a reduced gas flow rate is provided for a given period of time. This leads to significant savings in shielding gas consumption over a long period of time.

Авторы изобретения предлагают способ оценки минимальной величины расхода защитного газа в периоды переналадки:The authors of the invention propose a method for estimating the minimum amount of shielding gas consumption during changeover periods:

площадь сечения секции нагрева является объемом секции нагрева, деленым на высоту секции нагрева. Объем секции нагрева является объемом, окружающим проволоку в секции нагрева от входа в секцию нагрева до выхода из секции нагрева. Для ясности: если предусмотрена секция выдержки, необходимо принять в расчет объем секции выдержки.The cross-sectional area of the heating section is the volume of the heating section divided by the height of the heating section. The volume of the heating section is the volume surrounding the wire in the heating section from the entrance to the heating section to the exit from the heating section. For clarity, if a holding section is provided, the volume of the holding section must be taken into account.

При условии, что расход защитного газа от 1 до 10 раз больше произведения площади сечения и разницы между рабочей скоростью и уменьшенной скоростью (далее именуемого Произведением), не следует ожидать окисления. Авторы изобретения смогли сохранять расход газа ниже десятикратного Произведения и предполагают, что его можно дополнительно уменьшить до величины ниже восьмикратного или даже пятикратного Произведения. Если площадь сечения секции нагрева дополнительно уменьшить, например, за счет установки в катушки керамических труб, можно дополнительно уменьшить минимальную величину расхода для предотвращения окисления.Provided that the shielding gas flow rate is 1 to 10 times the product of the cross-sectional area and the difference between the operating speed and the reduced speed (hereinafter referred to as the Product), oxidation should not be expected. The inventors have been able to keep the gas flow rate below ten times the Product and suggest that it can be further reduced to below eight times or even five times the Product. If the cross-sectional area of the heating section is further reduced, for example by installing ceramic pipes in the coils, the minimum flow rate can be further reduced to prevent oxidation.

Другой способ расчета расхода защитного газа, когда проволока движется с уменьшенной скоростью, состоит в том, чтобы определить интенсивность подачи свежего газа в объем, занимаемый секцией нагрева. Когда расход газа в секции нагрева за минуту в 1-6 раз больше объема секции нагрева, защитный газ полностью обновляется каждую минуту или каждый десять секунду в полном объеме.Another way to calculate the shielding gas flow rate when the wire is moving at a reduced speed is to determine the rate of fresh gas supply to the volume occupied by the heating section. When the gas flow rate in the heating section per minute is 1-6 times the volume of the heating section, the shielding gas is completely renewed every minute or every ten seconds in full.

В частном предпочтительном варианте выполнения авторы изобретения уменьшили расход газа до нуля, когда проволока двигалась с рабочей скоростью. Это обеспечивает максимальную экономию защитного газа, поскольку газ не расходуется во время движения стальной проволоки, содержащей оксиды в приемлемом количестве.In a particular preferred embodiment, the inventors reduced the gas flow to zero when the wire was moving at operating speed. This ensures maximum savings in shielding gas, since gas is not consumed during the movement of steel wire containing oxides in acceptable quantities.

В другом предпочтительном варианте выполнения объем секции нагрева очищается защитным газом в начале периода переналадки. Термин очистка означает кратковременную продувку газа, по меньшей мере, в количестве от одного до десяти объемов секции нагрева для быстрого и полного удаления в полом объеме кислорода, который может оставаться в секции нагрева.In another preferred embodiment, the volume of the heating section is purged with shielding gas at the beginning of the changeover period. The term purge means briefly purging gas through at least one to ten volumes of the heating section to quickly and completely remove any oxygen that may remain in the heating section.

В другом предпочтительном варианте выполнения способа уменьшенная скорость во время переналадки меньше 50% или даже меньше 60% меньше или меньше 75% рабочей скорости. В любом случае уменьшенная скорость во время переналадки больше нуля или больше 5% или даже 10% рабочей скорости.In another preferred embodiment of the method, the reduced speed during changeover is less than 50% or even less than 60% less than or less than 75% of the operating speed. In any case, the reduced speed during changeover is greater than zero or greater than 5% or even 10% of the operating speed.

В качестве защитного газа может использоваться инертный газ, например, аргон или азот. Другими защитными газами могут быть восстановительные газы, например, водород или монооксид углерода, хотя последний, в общем, не используется из токсичности. В качестве защитного газа, как вариант, могут использоваться смеси газов, такие как смесь азота и водорода (например, получаемая в результате крекинга аммиака). Однако, безусловно, наиболее безопасным является использование азота при условии обеспечения достаточной вентиляции.An inert gas such as argon or nitrogen can be used as a shielding gas. Other shielding gases may be reducing gases such as hydrogen or carbon monoxide, although the latter is generally not used due to toxicity. Alternatively, mixtures of gases such as a mixture of nitrogen and hydrogen (eg obtained from ammonia cracking) can be used as shielding gas. However, it is by far the safest to use nitrogen, provided adequate ventilation is provided.

По предпочтительному варианту выполнения авторы изобретения установили, что использование смеси восстановительного газа и инертного газа в качестве защитного газа позволяет регулировать требуемое образование окалины на стальной проволоке. Фактически, для определенных применений проволоки желательно присутствие определенных оксидов. В этом отношении в контролируемых условиях вместе с инертным газом может нагнетаться даже окислительный газ, например, воздух или чистый кислород.In a preferred embodiment, the inventors have found that using a mixture of reducing gas and inert gas as a shielding gas allows the desired scale formation on the steel wire to be controlled. In fact, for certain wire applications, the presence of certain oxides is desirable. In this regard, even an oxidizing gas, such as air or pure oxygen, can be injected together with the inert gas under controlled conditions.

По второму аспекту изобретения предлагается устройство для термообработки стальной проволоки. Устройство содержит секцию нагрева с одной или несколькими индукционными катушками, приемную секцию с регулируемой скоростью для перемещения указанной стальной проволоки через указанную секцию нагрева. В устройстве также предусмотрена регулируемая подача газа для нагнетания защитного газа в секцию нагрева. В отношении указанного устройства следует отметить, что расход защитного газа в случае указанной подачи зависит от указанной регулируемой скорости в том смысле, что расход защитного газа в случае указанной подачи уменьшается, когда скорость стальной проволоки увеличивается, и/или подача защитного газа увеличивается, когда скорость стальной проволоки уменьшается.According to a second aspect of the invention, a device for heat treating steel wire is provided. The device comprises a heating section with one or more induction coils, a receiving section with a variable speed for moving said steel wire through said heating section. The device also provides an adjustable gas supply to inject shielding gas into the heating section. With respect to said device, it should be noted that the flow rate of shielding gas in the case of said feed depends on said adjustable speed in the sense that the flow rate of shielding gas in the case of said feed decreases when the speed of the steel wire increases, and/or the flow of shielding gas increases when the speed steel wire is reduced.

- 4 044715- 4 044715

В предпочтительном варианте выполнения устройства секция нагрева также содержит секцию выдержки, прикрепленную к одной или нескольким индукционным катушкам. Проволока беспрерывно перемещается из индукционных катушек в секцию выдержки.In a preferred embodiment of the device, the heating section also includes a holding section attached to one or more induction coils. The wire continuously moves from the induction coils to the holding section.

В другом предпочтительном варианте выполнения зависимость подачи защитного газа от скорости стальной проволоки такова, что подача защитного газа уменьшается ступенчато, когда скорость стальной проволоки увеличивается. С учетом необходимых изменений расход газа увеличивается ступенчато, когда скорость стальной проволоки уменьшается. Как вариант, отношение между скоростью проволоки и расходом защитного газа может быть непрерывным, например, обратно пропорциональным скорости проволоки или прямо пропорциональным отрицательному наклону. Комбинации поэтапного увеличения расхода защитного газа при входе в нижний диапазон скорости с непрерывным увеличением расхода защитного газа, когда скорость проволоки уменьшается, разумеется, также возможны и аналогично комбинации непрерывного увеличения расхода при снижении скорости и поэтапного уменьшения расхода газа с увеличением скорости проволоки равным образом предпочтительны.In another preferred embodiment, the dependence of the shielding gas supply on the steel wire speed is such that the shielding gas supply is reduced in steps as the steel wire speed increases. Taking into account the necessary changes, the gas flow increases in steps when the speed of the steel wire decreases. Alternatively, the relationship between wire speed and shielding gas flow rate may be continuous, for example inversely proportional to wire speed or directly proportional to negative slope. Combinations of a gradual increase in shielding gas flow rate when entering the lower speed range with a continuous increase in shielding gas flow rate as the wire speed decreases are of course also possible, and similarly combinations of a continuous increase in flow rate as the speed decreases and a stepwise decrease in gas flow rate as the wire speed increases are equally preferred.

В другом предпочтительном варианте выполнения мощность, подаваемая на индукционные катушки, может быть постоянной или поддерживается на постоянном фиксированном уровне независимо от скорости проволоки. Другими словами: устройство не содержит контура управления с обратной связью между скоростью проволоки и мощностью, подаваемой на индукционные катушки.In another preferred embodiment, the power supplied to the induction coils can be constant or maintained at a constant fixed level regardless of the wire speed. In other words: the device does not contain a control loop with feedback between the speed of the wire and the power supplied to the induction coils.

В пояснительном варианте выполнения устройство работает с рабочей скоростью. Рабочая скорость связана с диаметром стальной проволоки, подлежащей отжигу. При рабочей скорости расход защитного газа низкий или равен нулю. Когда скорость проволоки уменьшается, расход при подаче защитного газа уменьшается от 1 до 10-кратного произведения площади сечения указанной секции нагрева на разницу между рабочей скоростью проволоки и фактической скоростью проволоки.In the illustrative embodiment, the device operates at operating speed. The operating speed is related to the diameter of the steel wire to be annealed. At operating speed, shielding gas flow is low or zero. As the wire speed decreases, the shielding gas flow rate decreases from 1 to 10 times the product of the cross-sectional area of the specified heating section and the difference between the operating wire speed and the actual wire speed.

В другом варианте выполнения устройство оснащено узлом предварительного смешивания газов. В узле предварительного смешивания газов восстановительный газ смешивается с инертным газом в заданных отношениях перед нагнетанием в качестве защитного газа в секцию нагрева. Как вариант, узел предварительного смешивания газов может использоваться для смешивания окислительного газа с инертным газом. Окислительный газ, например, является кислородом или воздухом. Узел предварительного смешивания позволяет регулировать состав и количество оксидов, образующихся на стальной проволоке.In another embodiment, the device is equipped with a gas pre-mixing unit. In the gas pre-mixing unit, the reducing gas is mixed with an inert gas in predetermined ratios before being injected as a shielding gas into the heating section. Alternatively, a gas pre-mixing unit can be used to mix the oxidizing gas with the inert gas. The oxidizing gas is, for example, oxygen or air. The pre-mixing unit allows you to regulate the composition and amount of oxides formed on the steel wire.

Краткое описание чертежейBrief description of drawings

Фиг. 1 - схематическое изображение линии обработки проволоки, содержащей устройство термообработки по изобретению.Fig. 1 is a schematic illustration of a wire processing line containing a heat treatment device according to the invention.

Фиг. 2 - различные рабочие схемы способа термообработки стальных проволок.Fig. 2 - various working diagrams of the method of heat treatment of steel wires.

Фиг. 3 - схема, показывающая способ и ряд вариантов, который включает в себя этот способ.Fig. 3 is a diagram showing the method and a number of embodiments that include the method.

Осуществление изобретенияCarrying out the invention

На фиг. 1 схематически показана линия по производству бортовой проволоки, в состав которой входит и функционирует устройство по изобретению. Следует отметить, что некоторые этапы и ванны, такие как этапы сушки и промывка водой, на чертежах не показаны, поскольку они известны специалисту и только усложнили бы чертеж.In fig. 1 schematically shows a line for the production of bead wire, which includes and operates the device according to the invention. It should be noted that some steps and baths, such as drying steps and water rinsing, are not shown in the drawings because they are known to one skilled in the art and would only complicate the drawing.

Размоточный барабан 102 подает стальную проволоку 140, например, холоднотянутую высокоуглеродистую стальную проволоку диаметром 0,70-3,00 мм, например, 0,89, 0,96, 1,30, 1,60 или 1,83 мм. Далее по тексту термины после и до относятся к направлению размотки проволоки. Благодаря холодному протягиванию предел прочности на разрыв проволоки составляет приблизительно 1700-2200 Н/мм² в зависимости от диаметра и требуемого уровня предела прочности на разрыв. Например, бортовая проволока 0.89 нормальной прочности на разрыв (NT) имеет минимальный предел прочности на разрыв 1900 Н/мм², в то время как проволока 0.89 повышенной прочности на разрыв (HT) имеет минимальный предел прочности на разрыв 2150 Н/мм² (ISO 16650). Такая твердотянутая проволока не может использоваться безопасным образом в борту шины, поскольку она не имеет достаточного удлинения при поломке. Следовательно, стальная проволока должна быть термически обработана.The unwinding drum 102 supplies steel wire 140, for example, cold drawn high carbon steel wire with a diameter of 0.70-3.00 mm, such as 0.89, 0.96, 1.30, 1.60 or 1.83 mm. In the following, the terms after and before refer to the direction of wire unwinding. Due to cold drawing, the tensile strength of the wire is approximately 1700-2200 N/mm ² depending on the diameter and the required level of tensile strength. For example, 0.89 normal tensile (NT) bead wire has a minimum tensile strength of 1900 N/ ^mm2 , while 0.89 high tensile (HT) wire has a minimum tensile strength of 2150 N/ ^mm2 (ISO 16650). Such hard-drawn wire cannot be used safely in the tire bead because it does not have sufficient elongation when broken. Therefore, the steel wire must be heat treated.

На известном этапе проволока 140 сначала очищается в секции 106 для очистки для удаления остатков с ее поверхности. На следующем известном этапе проволока направляется через секцию 111 нагрева, где температура повышается до 480°C. Секция 111 нагрева состоит из двух последовательно расположенных индукционных катушек 108, 108'. Индукционные катушки запитываются от среднечастотного источника 112 питания. Сразу же после индукционных катушек расположена зона 110 выдержки, которая поддерживает проволоку в горячем состоянии до тех пор, пока она не выйдет из секции 111 нагрева. Зона выдержки является теплоизолированной камерой. Температура на выходе составляет приблизительно 400°C. Объем секции нагрева является свободным пространством внутри секции нагрева, в которой движется проволока. Он равен среднему сечению, умноженному на длину секции нагрева. Объем секции нагрева наполняется защитным газом, в рассматриваемом случае азотом, из центрального резервуара 114 по коллектору линий 130 питания во избежание окисления поверхности проволоки.In a known step, the wire 140 is first cleaned in a cleaning section 106 to remove residues from its surface. In the next known step, the wire is directed through the heating section 111, where the temperature is raised to 480°C. The heating section 111 consists of two induction coils 108, 108' arranged in series. The induction coils are powered by a mid-frequency power supply 112. Immediately after the induction coils is a holding zone 110 that keeps the wire hot until it leaves the heating section 111. The exposure zone is a thermally insulated chamber. The outlet temperature is approximately 400°C. The volume of the heating section is the free space inside the heating section in which the wire moves. It is equal to the average cross-section multiplied by the length of the heating section. The volume of the heating section is filled with protective gas, in this case nitrogen, from the central reservoir 114 through the supply line manifold 130 to avoid oxidation of the wire surface.

После выхода из секции нагрева проволока 140' охлаждается до температуры окружающей среды с помощью водяного охлаждения или просто на воздухе (этап не показан).After leaving the heating section, the wire 140' is cooled to ambient temperature using water cooling or simply air cooling (step not shown).

- 5 044715- 5 044715

Во время нагрева проволоки могут образовываться следующие оксиды железа:When the wire is heated, the following iron oxides may form:

закись железа, оксид железа (II), FeO, вюстит; окись железа;ferrous oxide, iron (II) oxide, FeO, wustite; iron oxide;

оксид железа (III), Fe₂O₃ гематит;iron (III) oxide, Fe ₂ O ₃ hematite;

оксид железа (II, III), Fe₃O4, магнетит.iron (II, III) oxide, Fe ₃ O4, magnetite.

В частности, оксиды Fe(III) сложно удалять с помощью кислотной ванны 116. В случае использования защитного газа исключается образование оксидов и, в частности, оксидов Fe(III). Если защитный газ не используется, рост оксидов делает их удаление намного более сложным.In particular, Fe(III) oxides are difficult to remove using an acid bath 116. When a shielding gas is used, the formation of oxides and in particular Fe(III) oxides is avoided. If a shielding gas is not used, the growth of oxides makes their removal much more difficult.

Когда защитный газ является смесью восстановительного газа (например, водорода) с инертным газом (например, азотом), соотношение восстановительного газа с инертным газом можно использовать для регулирования образования оксидов.When the shielding gas is a mixture of a reducing gas (eg, hydrogen) with an inert gas (eg, nitrogen), the ratio of the reducing gas to the inert gas can be used to control the formation of oxides.

После удаления оксидов проволока проходит через секцию 118 для нанесения гальванического покрытия, содержащую, например, сульфат меди с растворенным оловом. В результате реакции обмена на стальную проволоку 140' наносится бронзовое покрытие, что ведет к получению бортовой проволоки 140. После сушки в сушильной печи перед намоткой на приемный барабан 104 на стальную проволоку в устройстве 120 для нанесения покрытия может быть дополнительно нанесен зеленый усилитель адгезии.After removing the oxides, the wire passes through a plating section 118 containing, for example, copper sulfate with dissolved tin. As a result of the exchange reaction, a bronze coating is applied to the steel wire 140', resulting in bead wire 140. After drying in a drying oven, a green adhesion promoter may be additionally applied to the steel wire in the coating device 120 before winding on the take-up reel 104.

Если на проволоке 140' присутствуют оксиды, реакция обмена в секции 118 для нанесения гальванического покрытия замедляется, что ведет к получению бортовой проволоки с некачественным покрытием с соответствующим отсутствием адгезии или отличиям во внешнем виде. Как упомянуто выше, непрерывная подача защитного газа препятствует образованию на проволоке сложных для удаления оксидов. Таким образом, для авторов настоящего изобретения было неожиданностью, что использование защитного газа может быть уменьшено или даже остановлено, когда линия движется с рабочей скоростью. Рабочая скорость является скоростью, при которой проволока, выходящая из секции нагрева, имеет требуемые механические свойства. Она изменяется в зависимости от диаметра проволоки и составляет 100600 метров в минуту. Увеличенный расход защитного газа становится необходимым, только когда скорость линии становится ниже рабочей скорости. Это не согласуется с общим мнением, что защитный газ необходим во всех случаях.If oxides are present on the wire 140', the exchange reaction in the plating section 118 is slowed, resulting in a poorly coated bead wire with a corresponding lack of adhesion or differences in appearance. As mentioned above, a continuous supply of shielding gas prevents the formation of difficult-to-remove oxides on the wire. Thus, it was surprising to the inventors that the use of shielding gas can be reduced or even stopped when the line is moving at operating speed. The operating speed is the speed at which the wire leaving the heating section has the required mechanical properties. It varies depending on the diameter of the wire and is 100600 meters per minute. Increased shielding gas flow only becomes necessary when the line speed drops below the operating speed. This is inconsistent with the general belief that shielding gas is necessary in all cases.

Уменьшение скорости проволоки необходимо, например, в случае полного расходования размоточного барабана или при замене приемного барабана. Уменьшенная скорость проволоки составляет одну десятую от рабочей скорости, так чтобы операторы могли безопасным образом заменять барабаны, обеспечивая при этом качество изделия на протяжении полного использования барабана.Reducing the wire speed is necessary, for example, if the unwinding drum is completely used up or when replacing the take-up drum. The reduced wire speed is one tenth of operating speed so operators can safely change reels while maintaining product quality throughout the reel's full lifespan.

Для регулирования расхода защитного газа в зависимости от скорости подачи проволоки в установку добавлена система регулирования с датчиком 126 скорости, который регулирует дроссельный клапан 124 с помощью контроллера 128. Когда скорость проволоки уменьшается, например, в случае расходования барабана или замены намоточного барабана, расход газа увеличивается. Когда скорость проволоки приближается к рабочей скорости, расход газа уменьшается или даже задается равным нулю.To regulate the flow of shielding gas depending on the wire feed speed, a control system is added to the unit with a speed sensor 126, which regulates the throttle valve 124 using the controller 128. When the wire speed decreases, for example, in the case of drum consumption or replacement of the winding drum, gas flow increases . When the wire speed approaches the operating speed, the gas flow rate is reduced or even set to zero.

Как показано на фиг. 2, для взаимосвязи расхода защитного газа и скорости проволоки (также именуемой линейной скоростью) могут существовать различные стратегии. По первой стратегии, обозначенной штрихпунктирной линией 206, расход Φ газа (выраженный в нормальных литрах газа в минуту) обратно пропорционален скорости V проволоки (в метрах в минуту):As shown in FIG. 2, there may be different strategies for the relationship between shielding gas flow and wire speed (also called line speed). In the first strategy, indicated by dash-dotted line 206, the gas flow rate Φ (expressed in normal liters of gas per minute) is inversely proportional to the wire speed V (in meters per minute):

, . Ared) ф(у) = ф J— ^{4 J} real у где Φ_red - расход газа при уменьшенной скорости V_red. Расход газа при уменьшенной скорости проволоки задается как:, . Ared) f(y) = f J— ^{4 J} real y where Φ _red is the gas flow rate at reduced speed V _red . The gas flow rate at reduced wire speed is given as:

Φ j = С A -V , red red где C постоянная в диапазоне 0,1-1,0, например, 0,2, и A - средняя площадь сечения секции нагрева в квадратных сантиметрах (см²).Φ j = C A -V, red red where C is constant in the range of 0.1-1.0, for example 0.2, and A is the average cross-sectional area of the heating section in square centimeters (cm ² ).

По второй стратегии, обозначенной кривой 202 на фиг. 2, расход газа уменьшается линейно с изменением скорости следующим образом:The second strategy, indicated by curve 202 in FIG. 2, gas flow rate decreases linearly with speed change as follows:

®М = Ф_ор ⁺ С А (V_op-V) где V_op - рабочая скорость и Ф_ор - расход защитного газа на мелкое техническое обслуживание, поддерживаемый во время рабочего периода. C - и в этом случае величина от 0,1 до 0,5, когда скорость выражена в метрах в минуту, площадь сечения в квадратных сантиметрах и расход газа в литрах в минуту. Таким образом, при переходе от рабочего режима к периоду замены расход газа уменьшается на величину, которая пропорциональна площади сечения секции нагрева, умноженной на разницу между рабочей скоростью проволоки и скоростью проволоки при замене.®М = _For ⁺ С А (V _op -V) where V _op is the operating speed and _For is the consumption of shielding gas for minor maintenance, maintained during the working period. C - and in this case the value is from 0.1 to 0.5, when the speed is expressed in meters per minute, the cross-sectional area in square centimeters and the gas flow in liters per minute. Thus, during the transition from the operating mode to the replacement period, the gas consumption decreases by an amount that is proportional to the cross-sectional area of the heating section multiplied by the difference between the operating wire speed and the wire speed during replacement.

По третьей стратегии, обозначенной линией 204 на фиг. 2, расход защитного газа поддерживается на высоком уровне Φ_red в диапазоне скоростей от V_red до некоторой большей скорости, например, на 10% выше V_red или Vred+Δ,. Как только скорость проволоки становится выше последней скорости, расход газа полностью прекращается.The third strategy, indicated by line 204 in FIG. 2, the shielding gas flow rate is maintained at a high level Φ _red in the speed range from V _red to some higher speed, for example, 10% higher than V _red or Vred+Δ,. As soon as the wire speed becomes higher than the last speed, the gas flow stops completely.

--

Claims (11)

На фиг. 3 показаны различные другие варианты способа, которые могут быть использованы для отжига стальной проволоки. После разматывания стальной проволоки со скоростью V 300 проволоки, проволока направляется через секцию нагрева и нагревается 305. Секция нагрева состоит или из одной или нескольких индукционных катушек 302 (вариант A) или состоит из одной или нескольких индукционных катушек 302, после которых расположена зона 304 выдержки (вариант B). Поле секции нагрева проволока охлаждается 306 до температуры окружающей среды. После этого отожженная проволока может непосредственно наматываться на барабан (вариант D) на этапе 314 намотки или может быть покрыта бронзовым покрытием, состоящим из меди и олова (вариант C), в электролитической ванне 308 или может быть подвергнута горячей гальванизации (вариант E) посредством погружения в ванну 310 с расплавленным цинком перед наматыванием на барабан 314. Особенностью указанного способа является то, что расход защитного газа зависит от скорости газа, в частности, расход защитного газа уменьшается с увеличением скорости. Преимущество способа состоит в значительном снижении использования защитного газа, что ведет к снижению производственных расходов и улучшенной экологически безопасной эксплуатации.In fig. 3 shows various other variations of the method that can be used for annealing steel wire. After unwinding the steel wire at a wire speed V 300, the wire is directed through the heating section and heated 305. The heating section consists of either one or more induction coils 302 (option A) or consists of one or more induction coils 302, followed by a holding zone 304 (option B). The heating section field cools the wire 306 to ambient temperature. The annealed wire may then be directly wound onto the drum (Option D) in the winding step 314, or may be bronzed with copper and tin (Option C) in an electrolytic bath 308, or hot galvanized (Option E) by immersion. into a bath 310 of molten zinc before being wound onto a drum 314. A feature of this method is that the flow rate of the shielding gas depends on the gas speed, in particular, the flow rate of the shielding gas decreases with increasing speed. The advantage of the method is a significant reduction in the use of shielding gas, which leads to lower production costs and improved environmentally friendly operation. Существенным также является то, что модуляция расхода газа позволяет осуществлять эксплуатацию с постоянным уровнем питания, подаваемого на индукционные катушки. Это устраняет необходимость использования контура управления с обратной связью между скоростью проволоки и среднечастотным волновым генератором, подающим питание на индукционные катушки.It is also significant that modulation of the gas flow allows operation with a constant level of power supplied to the induction coils. This eliminates the need for a feedback control loop between the wire speed and the mid-frequency wave generator that supplies power to the induction coils. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Способ термообработки стальной проволоки, включающий в себя следующие этапы:1. A method of heat treatment of steel wire, including the following steps: (a) разматывание стальной проволоки со скоростью подачи проволоки;(a) unwinding the steel wire at wire feed speed; (b) направление указанной стальной проволоки через секцию нагрева для нагрева указанной стальной проволоки до температуры 350-750°C, причем указанная секция нагрева содержит одну или несколько индукционных катушек;(b) directing said steel wire through a heating section to heat said steel wire to a temperature of 350-750°C, said heating section comprising one or more induction coils; (c) охлаждение указанной стальной проволоки до комнатной температуры;(c) cooling said steel wire to room temperature; (d) наматывание указанной стальной проволоки на барабан;(d) winding said steel wire onto a drum; при этом рабочие периоды, во время которых указанная стальная проволока движется с рабочей скоростью, чередуются с периодами переналадки, во время которых скорость указанной стальной проволоки снижается до уменьшенной скорости, отличающийся тем, что во время направления указанной стальной проволоки через указанную секцию нагрева, в указанную секцию нагрева нагнетается защитный газ с расходом, который уменьшается с увеличением скорости указанной стальной проволоки или с расходом, который увеличивается с уменьшением скорости указанной стальной проволоки, при этом во время указанного периода переналадки в секцию нагрева нагнетается поток защитного газа, причем во время указанного рабочего периода нагнетание потока защитного газа уменьшается по сравнению с нагнетанием потока защитного газа во время указанного периода переналадки.wherein operating periods during which said steel wire moves at operating speed alternate with changeover periods during which the speed of said steel wire is reduced to a reduced speed, characterized in that while directing said steel wire through said heating section, into said shielding gas is injected into the heating section at a flow rate that decreases as the speed of said steel wire increases, or at a flow rate that increases as the speed of said steel wire decreases, and during a specified changeover period, a flow of shielding gas is injected into the heating section, and during a specified operating period the shielding gas flow rate is reduced compared to the shielding gas flow rate during the specified changeover period. 2. Способ по п.1, в котором расход защитного газа уменьшается непрерывно с увеличением скорости указанной стальной проволоки.2. The method according to claim 1, wherein the flow rate of the shielding gas decreases continuously as the speed of said steel wire increases. 3. Способ по п.1 или 2, в котором расход защитного газа увеличивается непрерывно с уменьшением скорости указанной стальной проволоки.3. The method according to claim 1 or 2, in which the flow rate of the shielding gas increases continuously as the speed of said steel wire decreases. 4. Способ по п.1, в котором расход защитного газа уменьшается ступенчато с увеличением скорости указанной стальной проволоки.4. The method according to claim 1, in which the consumption of shielding gas decreases stepwise with increasing speed of said steel wire. 5. Способ по п.1 или 4, в котором расход защитного газа увеличивается ступенчато с уменьшением скорости указанной стальной проволоки.5. The method according to claim 1 or 4, in which the flow rate of the protective gas increases stepwise with a decrease in the speed of the specified steel wire. 6. Способ по комбинации пп.2 и 5 или комбинации пп.3 и 4.6. Method according to a combination of paragraphs 2 and 5 or a combination of paragraphs 3 and 4. 7. Способ по любому из пп.1-6, в котором после выполнения этапа (b) сразу же выполняется этап (b'), на котором указанная стальная проволока направляется через зону выдержки, причем указанная зона выдержки является частью секции нагрева.7. A method according to any one of claims 1 to 6, wherein after step (b) is performed, step (b') is immediately performed in which said steel wire is guided through a holding zone, said holding zone being part of a heating section. 8. Способ по любому из пп.1-7, в котором после выполнения этапа (c) выполняется этап (c') покрытия указанной стальной проволоки металлическим покрытием, содержащим металл или металлический сплав, выбранные из группы, состоящей из меди, цинка, олова, бронзы, латуни или любой их комбинации.8. A method according to any one of claims 1 to 7, wherein after performing step (c), step (c') is performed of coating said steel wire with a metal coating containing a metal or metal alloy selected from the group consisting of copper, zinc, tin , bronze, brass or any combination thereof. 9. Способ по любому из пп.1-8, в котором указанная секция нагрева имеет площадь сечения, и расход защитного газа во время указанного периода замены больше, чем указанная площадь сечения, умноженная на разницу между указанной рабочей скоростью и указанной уменьшенной скоростью.9. The method according to any one of claims 1 to 8, wherein said heating section has a cross-sectional area, and the flow rate of the shielding gas during said replacement period is greater than said cross-sectional area multiplied by the difference between said operating speed and said reduced speed. 10. Способ по любому из пп.1-9, в котором расход защитного газа в минуту во время указанного периода переналадки больше, чем однократный объем указанной секции нагрева.10. The method according to any one of claims 1 to 9, wherein the flow rate of shielding gas per minute during said changeover period is greater than a single volume of said heating section. 11. Способ по любому из пп.1-10, в котором расход защитного газа равен нулю, когда указанная стальная проволока движется с рабочей скоростью.11. The method according to any one of claims 1 to 10, wherein the flow rate of the shielding gas is zero when said steel wire moves at operating speed. --