Внепечная обработка чугуна и стали
СОДЕРЖАНИЕ Доклад №3

Научно-техническое сотрудничество ДМЗ и кафедры "Металлургия стали" ДонНТУ

Дюдкин Д.А., Жук В.Л., Смирнов А.Н., ГВУЗ «Донецкий национальный технический университет»

УДК 378:669

Приведены сведения о научно-технических связях ДМЗ и кафедры металлургии стали ДонНТУ с момента ее образования до настоящего времени. Показан ее вклад в подготовку инженерных кадров для ДМЗ, а также участие заводских работников в становлении и развитии кафедры за 81-летнюю историю.

Ключевые слова: Кафедра, завод, институт, УНРС, сотрудничество

Сотрудничество кафедры с ДМЗ началось практически с момента ее образования в 1930 г. в Донецком металлургическом институте (ДМИ), созданном путем расширения существовавшего в г. Сталино вечернего металлургического института за счет присоединения к нему металлургического факультета Донского политехнического института (г. Новочеркасск).

Первым ее заведующим был назначен профессор-металлург Каменский Василий Андреевич. В течение всех последующих лет своего существования кафедра находилась в составе металлургического факультета ДМИ или его правоприемников: Донецкого индустриального института (1935-1960 г.г.), Донецкого политехнического института (1960-1993 г.г.), Донецкого государственного технического университета (1993-2001 г.г.), Донецкого национального технического университета (с 2001 г. по настоящее время).

При этом кафедра в отдельные годы меняла свое название в связи с объединением с другими кафедрами или созданием новых кафедр с переходом в их состав части ее преподавателей.

До 1931 года профессорско-преподавательский состав кафедры был немногочисленным. В значительной мере преподавание вели квалифицированные специалисты ДМЗ и некоторых других металлургических заводов или других вузов. Насколько велика была потребность в собственных кадрах по специальным дисциплинам, говорит тот факт, что первые аспиранты-металлурги вели педагогическую работу в большом объеме тотчас после окончания ими института. Например, работавший с 1919 г. на Юзовском (впоследствии Сталинском, Донецком) металлургическом заводе в различных рабочих должностях, окончивший без отрыва от производства институт в мае 1930 года М.Н. Стрелец был оставлен аспирантом на кафедре у профессора Каменского В.А. и уже с сентября того же года самостоятельно читал специальные курсы. Работавший также на Сталинском (впоследствии Донецком) металлургическом заводе техником исследователем М.Л. Халиф, окончил в 1934 г. ДМИ без отрыва от производства и в 1935 г. был принят ассистентом кафедры «Металлургия стали».

В 1940 г. он защитил кандидатскую диссертацию и получил звание доцента. Будущий заведующий кафедрой металлургии стали, Борнацкий Иван Иванович закончил вечернее отделение ДМИ в 1934 г., одновременно работая на ДМЗ техником мартеновского цеха, начальником технической приемки металлов завода. После окончания института работал на заводе в должности заместителя начальника ЦЗЛ, заместителя начальника термического цеха, главного металлурга завода до октября 1941, т.е. до его эвакуации на Урал. После освобождения Донбасса Борнацкий И.И. снова работал на ДМЗ главным металлургом с 1944 по 1946 г.г. Это свидетельствует о тесных связях работников завода и сотрудников кафедры в первые годы ее работы. Такая же тенденция сохраняется и во все последующие годы существования ДМЗ и кафедры металлургии стали ДонНТУ.

В первые годы становления кафедры (1930-1941 г.г.) ее молодыми учеными совместно с ДМЗ были выполнены ряд научно-исследовательских работ под руководством профессора, д.т.н. Иванова П.Н. при участии доцента, к.т.н. Стрельца М.Н., а также аспирантов и инженеров. Среди них можно особо отметить следующие: моделирование центробежной разливки стали на стеарине; исследование влияния глубины мартеновской ванны на качество металла; разработка метода экспресс-анализа жидкой стали на содержание в ней газов и его практическое применение; исследование и разработка процесса интенсификации горения топлива в мартеновских печах с головками европейского типа.

В послевоенные годы, когда кафедру возглавлял доцент, к.т.н. Стрелец М.Н., в 1952 г. была выполнена исследовательско-прикладная работа по автоматизации тепловой работы мартеновских печей ДМЗ. Кроме того, по просьбе директора ДМЗ И.М. Ектова под руководством М.Н. Стрельца кафедрой в 1956 г. была начата подготовка группы инженеров по непрерывной разливке стали, которые смогли бы принять участие в планируемом строительстве в мартеновском цехе завода промышленной установки непрерывной разливки стали (УНРС). После завершения теоретической подготовки в 1957 г. студенты группы МДС – 12 Дюдкин Д.А., Кондратюк А.М., Кондратюк Ю.М., Стефанов И.А., Евтушенко В.Б. были направлены на закрытый завод «Красное Сормово» (г. Горький), где в то время работала «полупромышленная» УНРС, для прохождения преддипломной практики. Получить туда допуск было практически невозможно. И, тем не менее, усилиями доцента Стрельца М.Н. и руководства ДМЗ разрешение на производственную практику было получено.

Сотрудничество донецких студентов и горьковских металлургов было плодотворным. В течение всей практики студентами-дипломниками были обработаны параметры непрерывной разливки и качества металла более тысячи плавок, разлитых на УНРС для получения унифицированной заготовки сечением 175х420 мм и длиной 1920 мм. Разливку стали осуществляли из 50-т ковша. Производительность установки составляла 45-55 тонн стали в час. По данным исследований студентов был получен целый ряд зависимостей, на базе которых специалисты-металлурги завода «Красное Сормово» внесли уточнения в технологические инструкции по совершенствованию процесса непрерывной разливки стали. По результатам проведенной научно-практической работы студентов ДИИ приказом директора завода им была объявлена благодарность.

По возвращении студентов на кафедру ими были подготовлены и успешно защищены дипломные проекты, получены дипломы инженеровметаллургов по специализации непрерывной разливки стали. По настоятельной просьбе директора ДМЗ Ектова И.М. они в 1957 г. были направлены в мартеновский цех ДМЗ, где в это время шла подготовка к началу строительства первой в мире крупной промышленной 4-х ручьевой УНРС вертикального типа. С началом строительства УНРС (1958-1960 г.г.) все выпускники, получившие направление на ДМЗ, были зачислены в штат будущей установки и принимали участие в решении различных вопросов ее строительства до самого ввода в эксплуатацию в 1960 году. Среди первых инженеров-непрерывщиков наиболее активно занимались освоением установки и ее дальнейшим совершенствованием инженеры Кондратюк А.М. и Дюдкин Д.А. С момента пуска УНРС Кондратюк А.М. работал на ней до 1966 г. старшим мастером, как более старший по возрасту и имеющий большой авторитет и уважение. В 1966 г. он переходит в ЦЗЛ завода начальником созданной лаборатории непрерывной разливки стали. Возглавляя эту лабораторию до конца своей жизни (1996 г.) он, без преувеличения, сыграл выдающуюся роль в разработке, освоении и внедрении различных новшеств в технологию непрерывной разливки стали, а также в воспитании большой когорты специалистов, успешно продолживших совершенствование этого эффективного способа разливки. К таким специалистам можно отнести Г.И. Касьяна (технический директор Донецкого электрометаллургического завода), В.В. Акулова (заместитель главного инженера по непрерывной разливке Алчевского металлургического комбината – 2009 – 2010 гг.); О.В. Носоченко, д.т.н., профессора (советник генерального директора по науке и технологии Днепровского металлургического комбината, г.Днепродзержинск) и др. Сам А.М. Кондратюк без отрыва от производства успешно защитил диссертацию, получив научную степень кандидата технических наук.

Инженер Дюдкин Д.А. после ввода установки в строй в 1960г. в течении 14 лет активно занимался ее освоением, поэтапно занимая должности мастера, старшего мастера, заместителя начальника цеха - начальника УНРС. Параллельно занимался научными исследованиями. При освоении новой техники и разработке новой технологии Д.А. Дюдкиным в соавторстве были разработаны и внедрены пионерские изобретения, в том числе по защите поверхности металла в кристаллизаторе, механизированной подаче шлакообразующих смесей в кристаллизатор, ребристым кристаллизаторам, серийной разливке плавок на слябы сечением 150х(1000-1200)мм с повышенной в то время скоростью до 1,5м/мин с использованием погружных стаканов и др.

Кандидатскую диссертацию Дюдкиин Д.А., производственник с горячим стажем работы, защитил в 1968 г., работая на заводе. Защита состоялась на заседании ученого ДПИ (5-й учебный корпус, ауд.353 – предметная аудитория кафедры металлургии стали). Официальными оппонентами были академик НАНУ, д.т.н. В.А. Ефимов и к.т.н. М.Н. Стрелец. В 1974-1989 г.г. он работал в Донецком научно-исследовательском институте черных металлов (ДонНИИЧерМет) заместителем директора по научной работе. В 1983 г. защитил докторскую диссертацию в специализированном ученом совете при ДПИ. С марта 1989 г. профессор Дюдкин Д.А. по рекомендации профессора Борнацкого И.И. избирается по конкурсу заведующим кафедрой «Металлургия стали» ДПИ. В этой должности он проработал на кафедре до конца 1995 г., активно занимаясь преподаванием специальных дисциплин, другими видами учебной и научно-исследовательской работы. В частности, проводились исследования по воздействию электрического поля на жидкий металл. Для более глубокого исследования этих явлений Дюдкин Д.А. создал на кафедре группу энтузиастов-исследователей в составе Комарова А.А., Кузнецова И.А., а также опытных производственников с ДМЗ к.т.н. Житника Г.Г. и Заякина Ю.Я. с подключением к ней студентов старших курсов. Изготовленные этой группой уникальные экспериментальные установки позволили сделать два научных открытия, на которые позже были выданы дипломы и патенты.

Было также создано экспериментальное устройство для исследования воздействия электромагнитного поля на структуру жидкого металла при непрерывной разливке стали, которая была опробована на металлургическом комбинате «Азовсталь» с положительными результатами.

В 1992 г. решением Комитета металлургической промышленности Украины Дюдкин Д.А. назначается директором ДонНИИЧерМет, где он работал до конца 1995 г., оставаясь одновременно и заведующим кафедрой металлургии стали по совместительству. В этот период его творческие усилия направляются на развитие теории и практики внепечной обработки металла, в том числе порошковыми проволоками, позволяющей существенно повысить качество металла массового производства и специальных свойств стали ответственного назначения.

В апреле 2010 г. Дюдкин Д.А. полностью перешел в штат кафедры металлургии стали в должности профессора, где продолжает работу по подготовке инженеров-металлургов и высококвалифицированных кадров через аспирантуру, в том числе являясь руководителем заочных аспирантов-работников ДМЗ.

С 1992 г. Д.А. Дюдкин является Академиком инженерной Академии Украины. За большой вклад в развитие металлургической науки и техники в 2004 г. он был удостоен звания «Заслуженный деятель науки и техники Украины». В 1998 г. при создании на Украине Ассоциации сталеплавильщиков Дюдкин Д.А. был избран ее председателем и по настоящее время проводит активную работу по решению актуальных проблем отрасли.

Как уже отмечалось выше, предшественниками профессора Дюдкина Д.А. в должностях заведующих кафедрой металлургии стали были Стрелец М.Н. (1947-1972 г.г.) и Борнацкий И.И. (1972-1989 г.г.). При каждом из них кафедра постоянно поддерживала разнообразные контакты с ДМЗ. О вкладе доцента Стрельца М.Н. в подготовку специалистов для завода, в том числе и высшей квалификации, уже было отмечено. При нем также стало правилом для части преподавателей повышать свою квалификацию на ДМЗ, изучая передовые достижения сталеплавильщиков, а для студентов – проходить там ознакомительную, технологическую и преддипломную практики.

За время заведования кафедрой профессора Борнацкого И.И. эти традиции были продолжены и приумножены. Как один из первых выпускников кафедры и кадровый работник ДМЗ, Борнацкий И.И. после работы на нем до 1946 г. прошел в течение почти 30 лет интересный трудовой путь на металлургических предприятиях, в государственных и научных организациях, включая работу в Госплане УССР в должности начальника подотдела черной металлургии. За это время он без отрыва от производства защитил кандидатскую диссертацию в 1953 г. и докторскую диссертацию в 1971 г. Начиная с 1972 года, им на кафедру были приглашены квалифицированные работники с производства (Блащук Н.М., Михневич В.Ф., выпускник кафедры Моргунов А.В.), в том числе и с ДМЗ (выпускники кафедры Ковалев Г.М., Шевченко В.П.), а также научные сотрудники, молодые выпускники кафедры Парахин Н.Ф, Живченко В.С., Жук В.Л., Лебедев Е.Н., Дадонов М.К. (ставшие вскоре кандидатами технических наук), которые составили необходимый работоспособный сплав опыта и молодости, способный решать поставленные заведующим кафедрой задачи.

Созданные ими современные исследовательские установки, проведенные с помощью их научные исследования и полученные результаты о свойствах жидких сталей и металлургических шлаков позволили использовать их при выполнении совместных разработок по технологии выплавки, внепечной обработки и разливки стали с внедрением их на ряде металлургических заводов, в том числе и ДМЗ. Одной из важных, проведенных совместно с ДМЗ, явилась работа по совершенствованию технологии раскисления, легирования и модифицирования судостроительных сталей, разливаемых на МНЛЗ, с целью получения высокой ударной вязкости при испытании образцов листового металла для изготовления корпусов морских судов. Внедрение результатов работы на ДМЗ позволило заводу изготавливать корпусную судовую сталь нормальной (категория В) и повышенной (категория А32) прочности по требованиям раздела 4 ГОСТ 5521-76 «Требования к корпусной стали, изготовляемой по правилам Регистра». Руководителями работы были профессор Борнацкий И.И. (от ДПИ) и к.т.н. Кондратюк А.М. (от ДМЗ), а основными исполнителями – с.н.с. Жук В.Л. (ДПИ) и инженер Акулов В.В. (ДМЗ).

С целью более тесного взаимодействия работников ДМЗ и кафедры на заводе был организован филиал кафедры металлургии стали ДПИ. Это позволило проводить на рабочих местах мартеновского цеха или в ЦЗЛ под руководством преподавателей ДПИ лабораторные или практические занятия со студентами. Часть учебной нагрузки по совместительству в рамках филиала кафедры выполняли работники ДМЗ. Также для участия в днях кафедры, проводимых в студенческом общежитии ДПИ, приглашались работники завода - сталеплавильщики, добившиеся больших успехов на производстве, для передачи своего опыта студентам (например, известный сталевар, Герой Социалистического труда Волков В.М., зав.лабораторией непрерывной разливки ЦЗЛ, к.т.н. Кондратюк А.М.). С 1974 г. на базе кафедры металлургии стали был организован и в течение нескольких лет работал по программе МЧМ УССР областной научно-технический семинар по сталеплавильному производству. Для участия в проведении заседаний семинара приглашались известные ученые и руководители производства Украины и России.

Новый заметный толчок в развитии сотрудничества завода и кафедры произошел с приходом на должность заведующего кафедрой металлургии стали ДонНТУ в феврале 2005 г. известного ученого-металлурга, признанного в Украине и за ее пределами, выпускника металлургического факультета ДПИ, доктора технических наук, профессора Смирнова Алексея Николаевича. Еще до прихода на кафедру металлургии стали под его руководством в ДонНТУ была создана научная школа по проблемам разработки новых высокоэффективных методов управления качеством металла в процессе его внепечной обработки, разливки и затвердевания. К числу наиболее значимых работ в этой области относится комплекс исследований по оптимизации системы технологии в рамках современных мини-металлургических заводов и модулей. Полученные при выполнении исследований под руководством и при участии А.Н. Смирнова фундаментальные результаты обобщены в виде оригинальных математических моделей.

Методики расчетов на их основе использованы для определения параметров криволинейных слябовых МНЛЗ, имеющих зоны загиба и разгиба заготовки и зону принудительной деформации. В 2008-2010 г.г. авторским коллективом во главе со Смирновым А.Н. был разработан проект принципиально новой комбинированной МНЛЗ для получения слябов и сортовой заготовки для условий ЭСПЦ ДМЗ.

В ноябре 2010 г. по инициативе профессора Смирнова А.Н. как вице-президента украинской ассоциации сталеплавильщиков, а также председателя этой ассоциации профессора Дюдкина Д.А. совместно с кафедрой металлургии стали ДонНТУ и ДМЗ была организована и проведена Международная научно-техническая конференция «50 лет непрерывной разливки стали в Украине». Конференция была посвящена 50-летию УНРС ДМЗ, введенной в эксплуатацию 30 июня 1960 г., и приурочена к 80-летию образования кафедры металлургии стали ДонНТУ. Непосредственное участие в проведении конференции и в издании объемистого сборника ее трудов приняли кафедра и руководство ДМЗ.

Среди большого количества опубликованных А.Н. Смирновым трудов особое место занимает фундаментальный учебник «Непрерывная разливка стали», изданный им в 2011 году в соавторстве с доцентом кафедры Штепаном Е.В. и заведующим кафедрой Донбасского государственного технического университета доцентом Куберским С.В. В нем нашли отражение все этапы развития этого способа разливки металла, а также современное состояние непрерывной разливки стали в мире и дальнейшие перспективы ее применения, в том числе значительное место отведено результатам собственных разработок и их внедрению на металлургических заводах Украины и России.

Под руководством профессора Смирнова А. Н. аспирантами кафедры и металлургических заводов успешно защищено 8 кандидатских и 1 докторская диссертаций. Это обстоятельство привлекает к нему многих инженеров с научными задатками. В настоящий момент он руководит подготовкой к защите 5 кандидатских и 2 докторских диссертаций, среди соискателей которых есть и работники ДМЗ.

Научные достижения профессора Смирнова А.Н. отмечены в 2002 г. Государственной Премией Украины в области науки и техники, а в 2008 г. ему было присвоено почетное звание " Заслуженный деятель науки и техники Украины".

Профессор Смирнов А.Н. входит в состав редколлегий известных научно-технических журналов: "Сталь", "Металлургическая и горнорудная промышленность", "Процессы литья", "Металл и литье Украины" и "Электрометаллургия".

Со дня основания кафедры до настоящего времени на ней было подготовлено почти 2250 инженеров-металлургов по специальности «Металлургия стали». Несколько сотен из них прошли отличную трудовую закалку в различных должностях на ДМЗ. Особо следует отметить выпускника группы МДС-27, нынешнего Генерального директора – председателя Правления ЗАО «Донецксталь - металлургический завод», Рыженкова Александра Николаевича, являющегося его бессменным руководителем последние 15 лет. На протяжении всего этого времени он не прерывает взаимовыгодных связей с кафедрой, обеспечивая различные виды ее сотрудничества с заводом. Рыженков А.Н. удостоен звания «Заслуженный работник промышленности Украины», имеет ученую степень доктора эко- номических, является Лауреатом Государственной премии в области науки и техники Украины. За заслуги в развитии черной металлургии Украины, а также в связи с его 60-летием (5 июня 2010 г.) и 19-й годовщиной независимости Украины Рыженков А.Н. был удостоен высшей государственной награды – Золотой Звезды с присвоением звания «Герой Украины».

В данной статье не представляется возможным перечислить все события, касающиеся сотрудничества ДМЗ с кафедрой металлургии стали ДонНТУ за ее 81-летнюю историю. Но даже изложенное выше свидетельствует о том, что взаимное сотрудничество завода и кафедры всегда было плодотворным и взаимовыгодным. Такое сотрудничество продолжается и будет осуществляться в будущем.

© Дюдкин Д.А., Жук В.Л., Смирнов А.Н., 2011

СОДЕРЖАНИЕ Доклад №3

СТАТЬИ

ПОПУЛЯРНОЕ

КОНФЕРЕНЦИИ

КНИГИ