專利名稱：方頭鉆桿的制造方法及在制造過程中使用的電渣爐結(jié)晶器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種方頭鉆桿的制造方法，本發(fā)明還涉及在制造鉆桿的過程中 使用的電渣爐結(jié)晶器。
背景技術：
電渣重熔是一種二次精煉技術，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，滴落時穿過渣層進入金屬熔池，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-淹反應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。因為是在銅制水冷結(jié)晶器內(nèi)熔化、精煉、凝固的，這就杜絕了耐
火材料對鋼的污染。鋼錠凝固前，在它的上端有^r屬熔池和渣池，起保溫和補 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，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，合金鋼的低溫、室溫和高溫下的塑性和沖擊韌性增強，鋼材使用壽命 延長。
鉆桿用于鉆鑿油井、氣井或勘探井等，鉆桿的結(jié)構如圖i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4干的整 體長度為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。傳統(tǒng)的制造方法為，銜造，由于鉆桿很長，需一件方型坯料整 體鍛造，M工作量大，質(zhì)量也難以保證。
作為本申請的發(fā)明人，長期致力于電渣爐結(jié)晶器的設計和制造，擁有豐富 的實踐經(jīng)驗，經(jīng)過發(fā)明人的潛心研究，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^il產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種方頭鉆桿的制造方法，以降低鉆 桿的制造成本并提高鉆桿的制造質(zhì)量。
本發(fā)明所要解決的另一個技術問M: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。
為解決上述第一個技術問題，本發(fā)明的技術方案是方頭鉆桿的制造方法， 所述的鉆桿包括:位于兩端的圓柱部分和位于中間的方頭部分，該方法包4舌以下 步驟
1) 分別加工出用于形成所述鉆桿的圓柱部分的兩個柱體；
2) 安裝電渣爐結(jié)晶器，所述電渣爐結(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； 所迷內(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 上設有一對穿透所述內(nèi)筒體和外筒體的預留孔,所述的一對預留孔同軸并且 水平設置，所述預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 過預留孔中心線的豎向?qū)ΨQ面剖分成兩個單體，所述兩個單體各自具有獨立 的冷卻水腔。將所述的兩個單體固定連接在一起；
3) 將所述的兩個柱體分別從兩側(cè)插入所述電渣爐結(jié)晶器的預留孔并伸 入所迷的冶煉空間中；
4) 采用電渣重熔的方法冶煉出所述鉆桿的方頭部分，并使所述的方頭部 分與兩個柱體充分融合在一起；
5) 冷卻到室溫后，將所述的兩個單體打開，取出鉆桿。 為解決上述第二個技術問題，本發(fā)明的技術方案是
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；所迷結(jié)晶器本體上i殳有一對 穿透所述內(nèi)筒體和外筒體的預留孔，所述的一對預留孔同軸并且水平設置，所 述預留孔與所述鉆桿的圓柱部分相適配；所述結(jié)晶器本體沿通過預留孔中心線的豎向?qū)ΨQ面剖分成兩個單體，所迷的兩個單體可拆分固定連接，所迷兩個單 體各自具有獨立的冷卻水腔。
由于采用了上述^^術方案，方頭鉆桿可以分體加工，即先加工出用于形成 所述鉆桿的圓柱部分的兩個柱體，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柱體充分融合在一起。如此， 不僅P爭低了鉆桿的制造成本，而且還提高了鉆桿的制造質(zhì)量。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
圖1是方頭鉆桿的結(jié)構示意圖2是本發(fā)明所揭示的電淹爐結(jié)晶器實施例的結(jié)構示意圖； 圖3是圖2的俯^見圖4是本發(fā)明所揭示的方頭鉆桿的制造方法的工作原理示意圖中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.預留孔；4.自耗電極；5.渣池；6.金屬熔池；
7.底水箱。
具體實施例方式
圖1示出了方頭鉆桿的結(jié)構，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。本發(fā)明所揭示的制 造方法以及電渣爐結(jié)晶器都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l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迷鉆桿的方頭部分a2相適配。所述結(jié)晶 器本體上設有一對穿透所述內(nèi)筒體1和外筒體2的預留孔3，所述的一對預留 孔同軸并且水平設置，所述預留孔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，， 所述的兩個單體可拆分固定連接，冶煉時，兩個單體固定連接，冶煉完成后，將兩個單體拆開，可方侵i也取出鉆桿。所述兩個單體各自具有獨立的冷卻水腔。
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的兩個柱體。這兩個兩 個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^^妄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)晶器的兩個單體固定連接 在一起。
3) 將所述的兩個柱體分別從兩側(cè)插入電渣爐結(jié)晶器的預留孔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，滴落時穿過渣池5進入 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柱體充分融 合在一起，制成方頭鉆桿。
5) 冷卻到室溫后，將電渣爐結(jié)晶器的兩個單體打開，取出鉆桿。
權利要求
1.方頭鉆桿的制造方法，所述的鉆桿包括位于兩端的圓柱部分和位于中間的方頭部分，其特征在于該方法包括以下步驟1)分別加工出用于形成所述鉆桿的圓柱部分的兩個柱體；2)安裝電渣爐結(jié)晶器，所述電渣爐結(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)晶器本體上設有一對穿透所述內(nèi)筒體和外筒體的預留孔，所述的一對預留孔同軸并且水平設置，所述預留孔與所述鉆桿的圓柱部分相適配；所述結(jié)晶器本體沿通過預留孔中心線的豎向?qū)ΨQ面剖分成兩個單體，所述兩個單體各自具有獨立的冷卻水腔；將所述的兩個單體固定連接在一起；3)將所述的兩個柱體分別從兩側(cè)插入所述電渣爐結(jié)晶器的預留孔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，并使所述的方頭部分與兩個柱體充分融合在一起；5)冷卻到室溫后，將所述的兩個單體打開，取出鉆桿。
2. 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)晶器本體上設有一對穿透所述內(nèi)筒體和外筒體的預留孔，所述的一對預留孔同軸并且水平設置，所述預留孔與所述鉆桿的圓柱部分相適配；所述結(jié)晶器本體沿通過預留孔中心線的豎向?qū)ΨQ面剖分成兩個單體，所述的兩個單體可拆分固定連接，所述兩個單體各自具有獨立的冷卻水腔。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種方頭鉆桿的制造方法及在制造過程中使用的電渣爐結(jié)晶器，該方法的主要技術構思是先加工出用于形成所述鉆桿的圓柱部分的兩個柱體，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。
文檔編號C22B9/18GK101555552SQ20091001590
公開日2009年10月14日 申請日期2009年5月26日 優(yōu)先權日2009年5月26日
發(fā)明者于景潤 申請人:濰坊亞東冶金設備有限公司