|
У 1920—1930-х рр. базовою промисловою галуззю країни була металургія. Це був період індустріалізації економіки. Завдання, поставлені державою, зажадали від наукової думки країни рішення багатьох теоретичних і практичних проблем виробництва металургійної продукції: чавуна і сталі, прокату та ін. У цей період в металургійних центрах країни ведуться інтенсивні наукові дослідження, що природньо призводить до створення та розвитку наукових шкіл, які функціонують досьогодні.
/
ТЕОРІЯ ТА ТЕХНОЛОГІЯ ОБРОБКИ МЕТАЛІВ ТИСКОМ
Становлення (1930) та розвиток наукової школи тісно пов’язані з ім’ям А.П. Виноградова (1875— 1933) — одного із засновників металургійної науки України, визнаного фахівця в області прокатного, ливарного, доменного виробництва, пічної теплотехніки, металографії та термічної обробки, в питаннях якості продукції та ін. Такий надзвичайно широкий діапазон наукових досліджень А.П. Виноградова та ефективність роботи можна пояснити його особистими якостями і чудовою фаховою підготовкою.
На сучасному етапі вченими школи розробляються наукові основи та методи розрахунку пластичного деформування металів, зокрема з тривимірним плином металу складної реології; альтернативні методи розв’язання крайових задач пластичного деформування та використання їх у програмному керуванні обробкою металів тиском; ведуться фундаментальні дослідження впливу умов деформування та теплової обробки на структуру і властивості металопродукції та оптимізації технології.
Вирішення цих наукових задач має вагомі практичні результати, зокрема в умовах ЗАТ «Запоріжсталь» удосконалено технологічні режими та оптимізовано умови виробництва, що забезпечило зниження відсортування штаб, розроблено та впроваджено сучасні технології обробки гарячекатаних штаб товщиною 1,5 мм, підвищено стабільність властивостей холодного прокату. Розроблена технологія виробництва пресуванням довгомірних, понад 1000 м, алюмінієвих труб малого діаметра в бунтах, елементи технології виробництва вікон залізничних вагонів, технологія виробництва капілярних труб з біорозчинних магнієвих сплавів на ЗАТ «Дніпровський завод «Алюмаш».
ТЕОРІЯ ТА ТЕХНОЛОГІЯ ПРОЦЕСІВ
ВИРОБНИЦТВА СТАЛІ
У 1904 р. в КВГУ приходить працювати Л.М. Фортунато (1861—1934) — засновник наукової школи з теорії та практики металургії сталі.
Основними напрямками досліджень Л.М. Фортунато були фізико-хімічна теорія металургійного виробництва сталі; питання конструювання та використання мартенівських печей та їх пристроїв у металургійному виробництві сталі.
Значний вплив на розвиток фізико-хімічних теорій металургійних процесів мали праці Л.М. Фортунато 1930—1931 рр., у яких критично проаналізовані існуючі на той час теорії. Ця дискусія мала велике значення, тому що привернула увагу багатьох дослідників до розробки теоретичних основ металургії сталі.
М.М. Доброхотов (1889—1963) — радянський вчений-металург, професор, доктор технічних наук, член АН УРСР. Створив нову теорію печей. Він вперше показав, що рух газів у печах має турбулентний, а не ламінарний характер, у зв’язку з чим змішування газів та горіння палива відбувається за законами турбулентного потоку. Він запропонував збільшити ємність мартенівських печей з метою підвищення їх продуктивності та зниження витрат палива на виплавку сталі, а пізніше сформулював основні положення теорії інтенсифікації теплової роботи мартенівських печей. Ним також запропонована методика розрахунку температурних та структурних напружень, що виникають при нагріванні сталевих виробів, що лягло в основу розробки режимів нагріву.
Сучасний етап розвитку промисловості дещо змінив напрямок діяльності наукової школи. У сферу її інтересів входять фундаментальні дослідження процесів асиміляції матеріалів сталеплавильними ваннами, рафінування розплавів, розробка теорії хвильової гідродинаміки в металургії, механіки газу та рідини, розробка ресурсо- і енергозберігаючих технологій виробництва високоякісних сталей, позапічної обробки розплавів, розливання сталей. Проведені дослідження дозволили розробити комплекс технологій конвертерної плавки із підвищеною (до 100 %) часткою металобрухту в шихті, технології обробки залізовуглецевих розплавів зануреною електричною дугою, комплекс інжекційних технологій обробки чавуну і сталі.
НАУКОВА ШКОЛА ПРОМИСЛОВОЇ
ТЕПЛОЕНЕРГЕТИКИ
Значною фігурою вітчизняної теплоенергетики був В.М. Маковський, якого вважають засновником дніпропетровської наукової школи промислової теплоенергетики (1923).
В.М. Маковський (1870—1941) — видатний вчений-механік, фахівець у галузі турбінобуду- вання.
Сучасний етап діяльності наукової школи пов’язаний з екологічно безпечними технологіями використання викопного палива, переходом на застосування біомаси у енергетичних та технологічних агрегатах, рішення наукових проблем має практичні вагомі результати: розроблені та впроваджені компресійні печі для одержання порожніх біметалічних виробів на ВАТ «Південний машинобудівний завод»; проведено енергоаудит Алчевського металургійного комбінату, Дніпровського металургійного комбінату ім. Дзержинського, Нікопольського заводу феросплавів, КДГМК, Макіївського металургійного заводу; розроблені енергозберігаючі технології спалювання газового палива з використанням компактних регенераторів; розроблено методику та впроваджено оптимальні режими паливоспоживання доменного цеху і металургійного комбінату в цілому (Алчевський металургійний комбінат); створено комплекс для дослідження теплофізичних властивостей промислових матеріалів, на основі якого отримано базу даних теплофізичних властивостей матеріалів металургійного виробництва; розроблено безвідходну технологію переробки низькосортного вугілля та використання її продуктів в металургії та енергетиці; розроблено енергозберігаючу технологію отримання сухого подрібненого шлаку з металургійних розплавів та ін.
НАУКОВО-ПЕДАГОГІЧНА ШКОЛА
МЕТАЛУРГІЙНОЇ ТЕПЛОТЕХНІКИ
ТА ТЕПЛОФІЗИКИ
Наукову школу засновано у 1934 р. Й.Д. Се- микіним (1898—1971) — професором, яскравим представником Дніпропетровської наукової школи. Й.Д. Семикін розробив інженерну теорію теплопровідності, теорію факела, турбулентних струменів, розвинув теорію та методи розрахунку променистого теплообміну, регенераторів, теплової роботи печей, заклав основи розрахунку металургійних печей, вперше застосував замкнуту методику їх розрахунку.
Й.Д. Семикін довів до логічного завершення систему показників теплової роботи печей, що не мала аналогів у світовій розрахунковій практиці, на основі цих нових підходів були реконструйовані величезні мідеплавильні відбивні печі Красноуральського міделиварного заводу, які в результаті дали подвоєну продуктивність.
Досягнення в розробці аналітичної теорії теплопровідності та методів розрахунку нагрівання тіл з урахуванням термічних напруг, теорії та технології нагрівання і плавлення металу, теорії та засобів розрахунку і конструювання печей безокислювального й малоокислювального нагріву на підставі додатку й розвитку методів теорій масопереносу доокислення й зневуглецювання сталі у печах, теорії та технології примусового швидкісного охолодження прокату в потоці прокатки, теорії теплової роботи печей з керованим спалюванням палива та циркуляцією газів, оптимізації температурного режиму по мінімуму витрат палива дозволили вирішити питання зменшення втрат металу від окислювання в прокатному виробництві та втілити в інженерні розробки, реалізовані у технологіях та агрегатах на металургійних підприємствах України та Росії.
НАУКОВА ШКОЛА МЕТАЛОЗНАВСТВА
ТА ТЕОРЕТИЧНОГО І ПРИКЛАДНОГО
МАТЕРІАЛОЗНАВСТВА
Школу засновано у 1932 р. В.М. Свєчніковим (1891–1981) — академіком АН УРСР. Під його керівництвом розроблено галузь металургії — фізико-хімічний аналіз тугоплавких і хімічно активних металів, було побудовано більше 120 подвійних і 80 потрійних діаграм фазової рівноваги систем тугоплавких і рідкісних металів. Він володів неабиякими лекторськими здібностями, сприяв розвитку власної ініціативи у підлеглих, був доброзичливий, доступний та простий у спілкуванні зі своїми співробітниками та колегами.
На сьогодні набули подальшого розвитку наукові основи багатофазної кристалізації сплавів; структуроутворення у багатокомпонентних сплавах на основі чорних та кольорових металів при кристалізації та у твердому стані; технології модифікування сплавів на основі кольорових металів; технологія отримання газарів (поруватих матеріалів) та тонкоплівкових покриттів. Вперше розроблена загальна теорія модифікування та структуроутворення модифікованих сплавів на основі чорних та кольорових металів. Розроблені теоретичні основи газоевтектичної кристалізації та формування нанокомпозитної структури тонкоплівкових покриттів. Розроблені технології впроваджено на металургійних та машинобудівних підприємствах України, в країнах СНД та дальнього зарубіжжя (Німеччина, США, Японія, Китай).
ТЕОРІЯ І ПРАКТИКА ЛИВАРНОГО
ВИРОБНИЦТВА
Засновник наукової школи А.Є. Кривошеєв (1899—1995) — професор, доктор технічних наук, відомий вчений в галузі ливарного виробництва. Багато років працював над проблемою підвищення стійкості та удосконалення технології виробництва прокатних валків.
За час існування науковою школою розроблені теоретичні основи формування кулястого графіту у виливках із високоміцних чавунів; основи спрямованого затвердівання виливків в комбінованих ливарних формах і вивчено вплив зовнішніх фізико-механічних дій на рідкий метал, що кристалізується, та ін.
На основі теоретичних досліджень опрацьовані методики вибору легуючих та модифікуючих комплексів для необхідних експлуатаційних властивостей та розроблено технологічний регламент на виробництво виливків з чавуну та сталі; досягнуто зменшення витрат металу на надливну частину та поліпшення якості металу виливків; поліпшена якість сталевих зливків та зниження витрат чавунних виливниць і кокілів; розроблено та впроваджено технологію лиття великогабаритних валів (до 75 т) із легованого чавуну з кулястою формою графіту; технологія отримання зносостійкого чавуну, що легований менш дефіцитними і більш економічними легуючими елементами, з підвищеними фізико-механічними та експлуатаційними властивостями; технологія комбінованого електродугового та електрошлакового обігрівів валків.
ТЕОРІЯ ТА ТЕХНОЛОГІЯ ВИРОБНИЦТВА ЧАВУНУ ТА ОКУСКУВАННЯ МЕТАЛУРГІЙНОЇ СИРОВИНИ
Засновник наукової школи М.О. Павлов (1863— 1958) — російський та радянський металург, академік АН СРСР, Герой Соціалістичної Праці. У 1894 р. опублікував в «Гірничому журналі» наукову працю «Дослідження плавильного процесу доменних печей» — перше в Росії теоретичне дослідження теплового балансу доменних печей, що працюють на деревному вугіллі. Велику увагу приділяв розширенню залізорудних і паливних ресурсів металургійного виробництва, очолював експериментальні роботи з використання торфу для доменної плавки, освоїв виплавку чавуну з уральського титаномагнетиту і природно-легованих руд Халіловського району, керував роботами з агломерації та збагачення бідних залізних руд, здійснив перші плавки з офлюсованого агломерату. Зробив великий внесок в області експериментальних досліджень з впровадження кисневого дуття в металургію.
На сьогодні науковці продовжують впроваджувати вдосконалені технології виробництва чавуну та окускування металургійної сировини, новітні наукові розробки в галузі чорної металургії, покращувати техніко-економічні показники роботи доменних печей та агрегатів з окускування металургійної сировини.
ТЕОРІЯ ТА ТЕХНОЛОГІЯ ЕЛЕКТРОМЕТА-ЛУРГІЙНОГО ВИРОБНИЦТВА
Наукову школу електрометалургів в Україні було засновано у 1925 р. доктором технічних наук, професором С.І. Тельним (1890—1962), який вважається батьком вітчизняної електрометалургії. Ще у 1916 р. він був автором нової конструкції сталеплавильної печі з обертовою електричною дугою. Теоретичні роботи С.І. Тельного щодо використання електричної дуги та управління роботою дугових електричних печей знайшли широке застосування на електрометалургійних комбінатах Дніпропетровська та Запоріжжя.
До найважливіших подальших досягнень школи слід віднести створення академіком НАН України М.І. Гасиком сучасної теорії відновлення оксидних матеріалів вуглецем та кремнієм, розкриття механізмів відновлення при отриманні марганцевих, хромистих і кремнієвих феросплавів, природи хімічного зв’язку фосфору, кремнію та марганцю, встановлення механізму розсипання високоосновних шлаків та ідентифікація фазового і мінералогічного складу природних та штучних матеріалів на базі марганцю, розробка технологічного регламенту регулювання якості електросталі спеціального призначення; створення теорії модифікування абразивного корунду, розробка технологій виробництва неорганічних матеріалів спеціального призначення, впровадження технології виробництва корозійностійких підшипникових сталей та сталей електротехнічного сортаменту, а також феросплавів с гарантованими показниками якості.
ФІЗИКО-ХІМІЧНІ, АНАЛІТИЧНІ
ТА ТЕХНОЛОГІЧНІ ОСНОВИ
МЕТАЛУРПЙНИХ ПРОЦЕСІВ
Перші наукові дослідження в області фізико-хімічних, аналітичних та технологічних основ металургійних процесів та матеріалів почалися ще в 1930 р. О.С. Афанасьєвим. Подальшого розвитку та глибини ці дослідження набули з організацією кафедри теорії металургійних процесів, яку очолив С.Т. Ростовцев. На основі всього комплексу теоретичних досліджень та промислових випробувань С.Т. Ростовцев вперше створив фізико-хімічну теорію агломерації залізних руд.
За роки існування наукової школи побудовані фізико-хімічні і математичні моделі окислювально-відновлювальних металургійних процесів, що протікають у твердих, рідких і газових фазах, у тому числі за участю рідких плівок і крапель шлакових і металевих фаз з урахуванням нерівноважності основних реакцій. Розглянуто теоретичні закономірності відновлення маломіцних та високоміцних оксидів. Розроблені основи теорії й практики розливання й модифікування сталі, досліджені механізм і кінетика кристалізації зливків і заготовок, у тому числі композитних, розроблені технологічні рекомендації по утилізації відходів і вторинних матеріалів металургійного виробництва з метою вилучення цінних компонентів. Впроваджено новий спосіб і пристрої для сифонного розливання злитків, новий тип злитків для зварювального дроту, освоєно виробництво феротитану із вторинних матеріалів. Запроваджено основи виробництва легованої сталі з використанням в якості легуючих шламових та стружкових відходів.
НАУКОВА ШКОЛА ТЕРМІЧНОЇ
ТА ДЕФОРМАЦІЙНО-ТЕРМІЧНОЇ
ОБРОБКИ СТАЛЕЙ АКАДЕМІКА
К.Ф. СТАРОДУБОВА
Найбільш значущий внесок у розвиток теорії і практики термічної обробки металів вніс К.Ф. Стародубов (1904—1984) — академік АН України, заслужений діяч науки і техніки УРСР, лауреат премії Ради Міністрів СРСР в галузі науки і техніки, видатний вчений-металург, педагог і громадський діяч, творець найбільшої в країнах СНД Придніпровської (або її ще називають Південною) наукової школи термістів.
Під керівництвом К.Ф. Стародубова було створено і продовжує розвиватися й удосконалюватися термічне зміцнення металопрокату та виробів з використанням тепла прокатного нагріву. Розроблені під його керівництвом ефективні технології термічного зміцнення масових видів металопрокату в потоці станів і методи дослідження їх властивостей набагато випереджали аналогічні дослідження, проведені в США, Японії, Англії.
Найбільш вагомі впровадженні у виробництво технології: комбінована сфероїдизуюча обробка підкату для холодного висадження (Криворіжсталь); труб із підшипникових сталей класу ШХ15 (НТЗ ім. К. Лібкнехта, Мінський ДПЗ); термічного та термомеханічного зміцнення арматури (Криворіжсталь), фасонних сортових профілів, статистичний контроль властивостей універсальної смуги (ДМК ім. Дзержинського); теплого волочіння труб, термічної обробки котельних труб, правки труб (Нікопольський трубний завод); обладнання для виготовлення високоміцного дроту («Красный октябрь», Волгоград, Росія); режими протифлокенної обробки прокатних валків (Дніпротяжмаш); термічної обробки рейок та стрілочних переводів (Дніпропетровський і Муромський стрілочні заводи); термічної обробки великогабаритного інструменту та з’єднувальних деталей нафтогазопроводів («Трубодеталь», Челябінськ, Росія); нанесення захисних покриттів на виробах спеціального призначення (КБ «Південне»); термічної обробки інструменту (пуансонів) (Продмаш, Дніпропетровськ); термообробки дроту сільськогосподарського призначення, зварювального активованого дроту (Запорізький метисний завод); термічної обробки товстолистового прокату спеціального призначення (Азовсталь) та ін.
МЕТАЛУРГІЯ СТАЛЕЙ ТА СПЛАВІВ
СПЕЦІАЛЬНОГО ПРИЗНАЧЕННЯ
Наукову школу засновано у 1967 р. С.Й. Хитриком.
Основні напрямки наукової роботи: розробка принципів газокисневого рафінування рідких високолегованих сталей та сплавів; основ високо-продуктивних процесів і агрегатів для отримання окислювальних розплавів та їх рафінування; дослідження взаємодії азоту з високолегованих сталей та сплавів в рідкому і твердому стані.
Циклонні енерготехнологічні агрегати впроваджені в умовах Дніпропетровського металургійного заводу ім. Петровського, Запорізького заводу скла, Новомосковського трубного заводу, Челябінського трубного заводу та ін. Метод газокисневого рафінування впроваджений в умовах запорізького заводу «Дніпроспецсталь», Миргородського арматурного заводу. У 1996 р. розробку відмічено Державною премією в галузі науки та техніки України, розробки з виробництва азотованих марганцю та силікомарганцю впроваджені в умовах Запорізького феросплавного заводу.
|
