专利名称：用于制造方头钻杆的电渣炉结晶器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电渣炉结晶器技术领域，尤其涉及一种制造方头钻杆的电渣炉结 晶器。
背景技术：
电渣重熔是一种二次精炼技术，集钢水二次精炼与定向凝固相结合的综合冶金铸 造过程。其原理是电流通过液态渣池渣阻热，将金属电极熔化，熔化的金属汇集成熔滴，滴 落时穿过渣层进入金属熔池，然后于水冷结晶器中结晶凝固成钢锭。在电极端头液滴形成 阶段，以及液滴穿过渣池滴落阶段，钢-渣充分接触，钢中非金属夹杂物为炉渣所吸收。钢 中有害元素(硫、铅、锑、铋、锡)通过钢-渣反应和高温气化比较有效地去除。液态金属在 渣池覆盖下，基本上避免了再氧化。因为是在铜制水冷结晶器内熔化、精炼、凝固的，这就 杜绝了耐火材料对钢的污染。钢锭凝固前，在它的上端有金属熔池和渣池，起保温和补縮 作用，保证钢锭的致密性。上升的渣池在结晶器内壁上形成一层薄渣壳，不仅使钢锭表面光 洁，还起绝缘和隔热作用，使更多的热量向下部传导，有利于钢锭自下而上的定向结晶。由 于以上原因，电渣重熔生产的钢锭的质量和性能得到改进，合金钢的低温、室温和高温下的 塑性和冲击韧性增强，钢材使用寿命延长。 钻杆用于钻凿油井、气井或勘探井等，钻杆的结构如图l所示，两端为圆柱部分 al，中间为方头部分a2，圆柱部分的直径大约200 300mm，钻杆的整体长度为6 8m，由于 钻杆在使用过程中需要承受很大的扭矩，因此钻杆采用整体式结构。传统的制造方法为整 体锻造，由于钻杆很长，需一件方型坯料整体锻造，锻造工作量大，质量也难以保证。 作为本申请的实用新型人，长期致力于电渣炉结晶器的设计和制造，拥有丰富的 实践经验，经过实用新型人的潜心研究，创造性地利用电渣重熔的方法制造出了钻杆，不仅 降低了制造成本，而且质量也明显优于锻造产品。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于制造方头钻杆的电渣炉结晶 器，通过该结晶器可以采用电渣重熔的方法制造方头钻杆，以降低钻杆的制造成本并提高 钻杆的制造质量。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是 用于制造方头钻杆的电渣炉结晶器，包括结晶器本体，所述结晶器本体由内筒体 和外筒体焊接而成，所述内筒体和外筒体之间具有冷却水腔；所述内筒体围成的冶炼空间 与所述钻杆的方头部分相适配；所述结晶器本体上设有一对穿透所述内筒体和外筒体的预 留孔，所述的一对预留孔同轴并且水平设置，所述预留孔与所述钻杆的圆柱部分相适配；所 述结晶器本体沿通过预留孔中心线的竖向对称面剖分成两个单体，所述的两个单体可拆分
固定连接，所述两个单体各自具有独立的冷却水腔。 由于采用了上述技术方案，方头钻杆可以分体加工，即先加工出用于形成所述钻
3杆的圆柱部分的两个柱体，然后再在电渣炉结晶器中，通过电渣重熔的方法制造出钻杆的方头部分，并使方头部分与两个柱体充分融合在一起。如此，不仅降低了钻杆的制造成本，而且还提高了钻杆的制造质量。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。[0010]
图1是方头钻杆的结构示意图； 图2是本实用新型所揭示的电渣炉结晶器实施例的结构示意图；[0012] 图3是图2的俯视图； 图4是用图2所示的电渣炉结晶器制造方头钻杆的工作原理示意图； 图中a.方头钻杆；al.圆柱部分；a2.方头部分；b.第一单体；b'.第二单体；
1.内筒体；2.外筒体；3.预留孔；4.自耗电极；5.渣池；6.金属熔池；7.底水箱。
具体实施方式图l示出了方头钻杆的结构，它包括位于两端的圆柱部分al和位于中间的方头部分a2。这种钻杆主要用于钻凿油井、气井或勘探井。本实用新型所揭示的电渣炉结晶器就是围绕这种钻杆而提出的。 图2和图3共同示出了制造图l所示钻杆的电渣炉结晶器。它包括结晶器本体，所述结晶器本体由内筒体1和外筒体2焊接而成，所述内筒体1和外筒体2之间具有冷却水腔。 所述内筒体1围成的冶炼空间与所述钻杆的方头部分a2相适配。所述结晶器本体上设有一对穿透所述内筒体1和外筒体2的预留孔3，所述的一对预留孔同轴并且水平设置，所述预留孔3与所述钻杆的圆柱部分al相适配。所述结晶器本体沿通过预留孔中心线的竖向对称面剖分成第一单体b和第二单体b'，所述的两个单体可拆分固定连接，冶炼时，两个单体固定连接，冶炼完成后，将两个单体拆开，可方便地取出钻杆。所述两个单体各自
具有独立的冷却水腔。 使用图2所示的电渣炉结晶器，可以通过电渣重熔的方法制造出
图1所示的钻杆。制造方法如下 1)分别加工出用于形成所述钻杆的圆柱部分al的两个柱体。这两个两个柱体的加工方法有很多，例如可以采用普通冶炼的方法或者是电渣重熔的方法或者直接采用符合要求的型材。 2)安装电渣炉结晶器。将图2所示的电渣炉结晶器的两个单体固定连接在一起。[0021] 3)将所述的两个柱体分别从两侧插入电渣炉结晶器的预留孔3并伸入所述的冶炼空间中。 4)采用电渣重熔的方法冶炼出所述钻杆的方头部分。如图4所示，将工作电流加在自耗电极4和底水箱7之间，通过液态渣池5的渣阻热，将自耗电极4熔化，熔化的金属汇集成熔滴，滴落时穿过渣池5进入金属熔池6，然后，经过冷却水腔中循环冷却水的冷却，在冶炼空间中结晶凝固，制成钻杆的方头部分，并使方头部分与两个柱体充分融合在一起，制成方头钻杆。[0023] 5)冷却到室温后，将电渣炉结晶器的两个单体打开，取出钻杆。
权利要求用于制造方头钻杆的电渣炉结晶器，包括结晶器本体，所述结晶器本体由内筒体和外筒体焊接而成，所述内筒体和外筒体之间具有冷却水腔；其特征在于所述内筒体围成的冶炼空间与所述钻杆的方头部分相适配；所述结晶器本体上设有一对穿透所述内筒体和外筒体的预留孔，所述的一对预留孔同轴并且水平设置，所述预留孔与所述钻杆的圆柱部分相适配；所述结晶器本体沿通过预留孔中心线的竖向对称面剖分成两个单体，所述的两个单体可拆分固定连接，所述两个单体各自具有独立的冷却水腔。
专利摘要本实用新型公开了一种制造方头钻杆的电渣炉结晶器，其主要技术构思是在结晶器本体上设置一对穿透内筒体和外筒体的预留孔，所述的一对预留孔同轴并且水平设置，所述预留孔与所述钻杆的圆柱部分相适配；所述结晶器本体沿通过预留孔中心线的竖向对称面剖分成两个单体，所述的两个单体可拆分固定连接，所述两个单体上的冷却水腔各自独立。使用该电渣炉结晶器可以通过电渣重熔的方法制造出钻杆的方头部分，并使方头部分与两个柱体充分融合在一起，不仅降低了钻杆的制造成本，而且还提高了钻杆的制造质量。
文档编号C22B9/193GK201442973SQ20092002615
公开日2010年4月28日 申请日期2009年5月26日 优先权日2009年5月26日
发明者于景润 申请人:潍坊亚东冶金设备有限公