專利名稱：用于制造方頭鉆桿的電渣爐結(jié)晶器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電渣爐結(jié)晶器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種制造方頭鉆桿的電渣爐結(jié) 晶器。
背景技術(shù)：
電渣重熔是一種二次精煉技術(shù)，集鋼水二次精煉與定向凝固相結(jié)合的綜合冶金鑄 造過程。其原理是電流通過液態(tài)渣池渣阻熱，將金屬電極熔化，熔化的金屬匯集成熔滴，滴 落時(shí)穿過渣層進(jìn)入金屬熔池，然后于水冷結(jié)晶器中結(jié)晶凝固成鋼錠。在電極端頭液滴形成 階段，以及液滴穿過渣池滴落階段，鋼-渣充分接觸，鋼中非金屬夾雜物為爐渣所吸收。鋼 中有害元素(硫、鉛、銻、鉍、錫)通過鋼-渣反應(yīng)和高溫氣化比較有效地去除。液態(tài)金屬在 渣池覆蓋下，基本上避免了再氧化。因?yàn)槭窃阢~制水冷結(jié)晶器內(nèi)熔化、精煉、凝固的，這就 杜絕了耐火材料對(duì)鋼的污染。鋼錠凝固前，在它的上端有金屬熔池和渣池，起保溫和補(bǔ)縮 作用，保證鋼錠的致密性。上升的渣池在結(jié)晶器內(nèi)壁上形成一層薄渣殼，不僅使鋼錠表面光 潔，還起絕緣和隔熱作用，使更多的熱量向下部傳導(dǎo)，有利于鋼錠自下而上的定向結(jié)晶。由 于以上原因，電渣重熔生產(chǎn)的鋼錠的質(zhì)量和性能得到改進(jìn)，合金鋼的低溫、室溫和高溫下的 塑性和沖擊韌性增強(qiáng)，鋼材使用壽命延長(zhǎng)。 鉆桿用于鉆鑿油井、氣井或勘探井等，鉆桿的結(jié)構(gòu)如圖l所示，兩端為圓柱部分 al，中間為方頭部分a2，圓柱部分的直徑大約200 300mm，鉆桿的整體長(zhǎng)度為6 8m，由于 鉆桿在使用過程中需要承受很大的扭矩，因此鉆桿采用整體式結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)的制造方法為整 體鍛造，由于鉆桿很長(zhǎng)，需一件方型坯料整體鍛造，鍛造工作量大，質(zhì)量也難以保證。 作為本申請(qǐng)的實(shí)用新型人，長(zhǎng)期致力于電渣爐結(jié)晶器的設(shè)計(jì)和制造，擁有豐富的 實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過實(shí)用新型人的潛心研究，創(chuàng)造性地利用電渣重熔的方法制造出了鉆桿，不僅 降低了制造成本，而且質(zhì)量也明顯優(yōu)于鍛造產(chǎn)品。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種用于制造方頭鉆桿的電渣爐結(jié)晶 器，通過該結(jié)晶器可以采用電渣重熔的方法制造方頭鉆桿，以降低鉆桿的制造成本并提高 鉆桿的制造質(zhì)量。
為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是 用于制造方頭鉆桿的電渣爐結(jié)晶器，包括結(jié)晶器本體，所述結(jié)晶器本體由內(nèi)筒體 和外筒體焊接而成，所述內(nèi)筒體和外筒體之間具有冷卻水腔；所述內(nèi)筒體圍成的冶煉空間 與所述鉆桿的方頭部分相適配；所述結(jié)晶器本體上設(shè)有一對(duì)穿透所述內(nèi)筒體和外筒體的預(yù) 留孔，所述的一對(duì)預(yù)留孔同軸并且水平設(shè)置，所述預(yù)留孔與所述鉆桿的圓柱部分相適配；所 述結(jié)晶器本體沿通過預(yù)留孔中心線的豎向?qū)ΨQ面剖分成兩個(gè)單體，所述的兩個(gè)單體可拆分
固定連接，所述兩個(gè)單體各自具有獨(dú)立的冷卻水腔。 由于采用了上述技術(shù)方案，方頭鉆桿可以分體加工，即先加工出用于形成所述鉆
3桿的圓柱部分的兩個(gè)柱體，然后再在電渣爐結(jié)晶器中，通過電渣重熔的方法制造出鉆桿的方頭部分，并使方頭部分與兩個(gè)柱體充分融合在一起。如此，不僅降低了鉆桿的制造成本，而且還提高了鉆桿的制造質(zhì)量。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。[0010]


圖1是方頭鉆桿的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本實(shí)用新型所揭示的電渣爐結(jié)晶器實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；[0012] 圖3是圖2的俯視圖； 圖4是用圖2所示的電渣爐結(jié)晶器制造方頭鉆桿的工作原理示意圖； 圖中a.方頭鉆桿；al.圓柱部分；a2.方頭部分；b.第一單體；b'.第二單體；
1.內(nèi)筒體；2.外筒體；3.預(yù)留孔；4.自耗電極；5.渣池；6.金屬熔池；7.底水箱。
具體實(shí)施方式圖l示出了方頭鉆桿的結(jié)構(gòu)，它包括位于兩端的圓柱部分al和位于中間的方頭部分a2。這種鉆桿主要用于鉆鑿油井、氣井或勘探井。本實(shí)用新型所揭示的電渣爐結(jié)晶器就是圍繞這種鉆桿而提出的。 圖2和圖3共同示出了制造圖l所示鉆桿的電渣爐結(jié)晶器。它包括結(jié)晶器本體，所述結(jié)晶器本體由內(nèi)筒體1和外筒體2焊接而成，所述內(nèi)筒體1和外筒體2之間具有冷卻水腔。 所述內(nèi)筒體1圍成的冶煉空間與所述鉆桿的方頭部分a2相適配。所述結(jié)晶器本體上設(shè)有一對(duì)穿透所述內(nèi)筒體1和外筒體2的預(yù)留孔3，所述的一對(duì)預(yù)留孔同軸并且水平設(shè)置，所述預(yù)留孔3與所述鉆桿的圓柱部分al相適配。所述結(jié)晶器本體沿通過預(yù)留孔中心線的豎向?qū)ΨQ面剖分成第一單體b和第二單體b'，所述的兩個(gè)單體可拆分固定連接，冶煉時(shí)，兩個(gè)單體固定連接，冶煉完成后，將兩個(gè)單體拆開，可方便地取出鉆桿。所述兩個(gè)單體各自
具有獨(dú)立的冷卻水腔。 使用圖2所示的電渣爐結(jié)晶器，可以通過電渣重熔的方法制造出
圖1所示的鉆桿。制造方法如下 1)分別加工出用于形成所述鉆桿的圓柱部分al的兩個(gè)柱體。這兩個(gè)兩個(gè)柱體的加工方法有很多，例如可以采用普通冶煉的方法或者是電渣重熔的方法或者直接采用符合要求的型材。 2)安裝電渣爐結(jié)晶器。將圖2所示的電渣爐結(jié)晶器的兩個(gè)單體固定連接在一起。[0021] 3)將所述的兩個(gè)柱體分別從兩側(cè)插入電渣爐結(jié)晶器的預(yù)留孔3并伸入所述的冶煉空間中。 4)采用電渣重熔的方法冶煉出所述鉆桿的方頭部分。如圖4所示，將工作電流加在自耗電極4和底水箱7之間，通過液態(tài)渣池5的渣阻熱，將自耗電極4熔化，熔化的金屬匯集成熔滴，滴落時(shí)穿過渣池5進(jìn)入金屬熔池6，然后，經(jīng)過冷卻水腔中循環(huán)冷卻水的冷卻，在冶煉空間中結(jié)晶凝固，制成鉆桿的方頭部分，并使方頭部分與兩個(gè)柱體充分融合在一起，制成方頭鉆桿。[0023] 5)冷卻到室溫后，將電渣爐結(jié)晶器的兩個(gè)單體打開，取出鉆桿。
權(quán)利要求用于制造方頭鉆桿的電渣爐結(jié)晶器，包括結(jié)晶器本體，所述結(jié)晶器本體由內(nèi)筒體和外筒體焊接而成，所述內(nèi)筒體和外筒體之間具有冷卻水腔；其特征在于所述內(nèi)筒體圍成的冶煉空間與所述鉆桿的方頭部分相適配；所述結(jié)晶器本體上設(shè)有一對(duì)穿透所述內(nèi)筒體和外筒體的預(yù)留孔，所述的一對(duì)預(yù)留孔同軸并且水平設(shè)置，所述預(yù)留孔與所述鉆桿的圓柱部分相適配；所述結(jié)晶器本體沿通過預(yù)留孔中心線的豎向?qū)ΨQ面剖分成兩個(gè)單體，所述的兩個(gè)單體可拆分固定連接，所述兩個(gè)單體各自具有獨(dú)立的冷卻水腔。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種制造方頭鉆桿的電渣爐結(jié)晶器，其主要技術(shù)構(gòu)思是在結(jié)晶器本體上設(shè)置一對(duì)穿透內(nèi)筒體和外筒體的預(yù)留孔，所述的一對(duì)預(yù)留孔同軸并且水平設(shè)置，所述預(yù)留孔與所述鉆桿的圓柱部分相適配；所述結(jié)晶器本體沿通過預(yù)留孔中心線的豎向?qū)ΨQ面剖分成兩個(gè)單體，所述的兩個(gè)單體可拆分固定連接，所述兩個(gè)單體上的冷卻水腔各自獨(dú)立。使用該電渣爐結(jié)晶器可以通過電渣重熔的方法制造出鉆桿的方頭部分，并使方頭部分與兩個(gè)柱體充分融合在一起，不僅降低了鉆桿的制造成本，而且還提高了鉆桿的制造質(zhì)量。
文檔編號(hào)C22B9/193GK201442973SQ20092002615
公開日2010年4月28日 申請(qǐng)日期2009年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月26日
發(fā)明者于景潤(rùn) 申請(qǐng)人:濰坊亞東冶金設(shè)備有限公