50 лет институту металлургии УрО РАН

Новое здание ИМет УрО РАН.

Постановлением президиума АН СССР № 31 от 14 января 1955 г. из Института химии и металлургии был выделен Отдел химии и институт переименован в Институт металлургии УФАН СССР.

С тех пор прошло 50 лет. А что же было до 1955 г.?

В 1930 г. молодой ученый Г.И. Чуфаров (избран членом-корреспондентом АН СССР в 1953 году) организовал лабораторию кинетики и катализа при Уральском филиале московского Физико-химического института им. Карпова.

В январе 1932 г. ЦИК СССР принял постановление об организации на Урале филиала Академии наук СССР. Первым председателем президиума филиала стал академик А.Е. Ферсман. Было намечено создать три института, в том числе химический. Однако из-за отсутствия необходимого финансирования филиал первоначально состоял из отдельных лабораторий.

Большой вклад в создание филиала внес академик И.П. Бардин, специалист с мировым именем в области металлургии. Он поставил перед учеными задачу создать научно-техническую базу для промышленного развития Урала и освоения его природных ресурсов. В период с 1939 по 1957 г., будучи председателем президиума УФАН, И.П. Бардин уделял большое внимание исследованиям в этом направлении и оказывал действенную помощь в становлении и развитии Института металлургии. В 1937 г. была создана лаборатория цветной металлургии под руководством кандидата технических наук Н.П. Диева, а в 1938 г. — лаборатория металлургических процессов черной металлургии, которую возглавил кандидат технических наук В.В. Михайлов.

Лаборатории с 1939 г. входили в состав института металлофизики, металловедения и металлургии УФАН. По инициативе И.П. Бардина в 1945 г. был создан Институт химии и металлургии, в состав которого вошли указанные лаборатории и подразделения химического профиля.

Много работ было выполнено по изучению физико-химических основ металлургических процессов. В трудные годы Великой отечественной войны результаты этих исследований сыграли важную роль в деле обороны страны. За разработку и освоение технологии выплавки углеродистого феррохрома в доменных печах В.В. Михайлову вместе с соавторами в 1942 г. была присуждена Государственная премия.

В июле 1950 г. директором Института химии и металлургии был назначен доктор технических наук профессор В.В. Михайлов, который уделял особое внимание работам по комплексному использованию полиметаллического сырья.

В период с 1956 по 1967 г. Институт металлургии последовательно возглавляли кандидаты наук В.П. Ревебцов и Б.З. Кудинов, внесшие значительный вклад в развитие исследований и материально-технической базы.

С 1967 по 1998 г. директором Института металлургии был академик Н.А. Ватолин. За этот период была сформирована современная научная тематика лабораторий, расширена работа по координации научных исследований с вузами и отраслевыми НИИ, построено новое здание института.

С 1998 г. Институт металлургии возглавляет академик Л.И. Леонтьев. Тематика исследований приведена в соответствие с новыми задачами, стоящими перед академической наукой. Вновь созданы одна лаборатория и две исследовательских группы.               

В настоящее время основными научными направлениями института являются:               

— изучение строения и физико-химических свойств металлических и оксидных расплавов и твердых растворов, исследования термодинамики, кинетики и механизма химических взаимодействий;

— разработка теоретических основ процессов получения различными методами металлов, сплавов, металлических порошков, композиционных материалов и покрытий;               

— разработка научных основ и технологий комплексного использования полиметаллического минерального сырья и техногенных отходов.

В канун юбилея в 13 научных подразделениях работают 125 научных сотрудников, в том числе 2 академика, 2 члена-корреспондента РАН, 26 докторов и 60 кандидатов наук. Это весомый научный потенциал.

За достигнутые результаты в области фундаментальных исследований и за реализацию их в практике 11 сотрудников института стали лауреатами Государственной премии. Среди них премии трижды удостоен академик Н.А. Ватолин и два раза доктор технических наук профессор С.В. Шаврин.

Кроме того, 14 сотрудникам присуждены премии правительства РФ в области науки и техники. Лауреатом и той и другой премий стал академик Л.И. Леонтьев, 10 сотрудникам присвоено почетное звание «Заслуженный деятель науки и техники РФ».

Необходимо отметить, что за высокие научные достижения ряд ученых удостоен престижных наград. Среди них академик Н.А. Ватолин — лауреат Демидовской премии 1997 г., награжден золотой медалью им. Н.С. Курнакова. Доктор технических наук С.В. Шаврин, кандидат технических наук А.В. Ченцов и академик Л.И. Леонтьев в разные годы удостоены премии им. И.П. Бардина РАН, доктор технических наук В.И. Жучков награжден премией УрО РАН им. Грум-Гржимайло.

Сотрудники института принимают активное участие в научных конференциях различного уровня, в том числе международных, сами организуют конференции и семинары. Под эгидой Совета по физико-химическим основам металлургических процессов (Н.А.Ватолин является его председателем уже 20 лет) проведено 11 всероссийских конференций по теме «Строение и свойства металлургических и шлаковых расплавов». Совместно с Советом по неорганической химии РАН проведено 9 конференций «Химия, технология и применение ванадия».

Для решения комплекса проблем по освоению поликомпонентных железорудных месторождений южного Урала в 2001 г. организован Южно-Уральский филиал института в г. Челябинске.

Большое внимание уделяется укреплению и развитию работ, связанных с внедрением научных результатов в практику. В 1998 г. по инициативе интитута учрежден инновационно-технологический центр «Академический» с целью привлечения к этой деятельности малых предприятий, действующих в научно-производственной сфере. Научным руководителем центра является академик Л.И. Леонтьев. С помощью средств инвесторов завершено строительство и в 2004 г. сдана государственной комиссии первая очередь объектов СКБ технологий химико-металлургического профиля.

За 50 лет сотрудниками института выполнен огромный объем исследований. Перечислить все их результаты в данной статье невозможно. Каждое научное подразделение отразило свои достижения в сборнике статей, посвященном юбилею.

Остановлюсь на некоторых работах.

В лаборатории статики и кинетики процессов выполнены теоретические и экспериментальные исследования многокомпонентных оксидов 3d и  4f-элементов (ферритов, манганитов, кобальтитов и купратов).

В настоящее время исследования сосредоточены на купратах, обладающих свойствами высокотемпературных сверхпроводников, и сложных манганитах редкоземельных элементов, легированных щелочноземельными металлами. Последние перспективны в качестве магниторезистерных материалов.

С 1962 г. в лаборатории физической химии металлургических расплавов ведутся исследования, связанные с электрохимическими методами интенсификации процессов, в том числе легирования, модифицирования и рафинирования металлов при электрошлаковом переплаве. Получило развитие новое направление — обработка жидких металлов низкочастотными акустическими колебаниями для улучшения структуры и свойств литого металла.

Коллективом лаборатории пирометаллургии восстановительных процессов выполнены исследования по переработке ванадийсодержащих титаномагнетитов Качканарского месторождения. Результаты позволили организовать выплавку ванадиевого чугуна в доменных печах НТМК и пантаоксида ванадия на Чусовском заводе и НПО «Тулачермет».        

В лаборатории металлургии стали и ферросплавов созданы новый метод конструирования состава ферросплавов, теоретические основы их производства и технологии получения новых сплавов. Созданы инжекционные установки нового типа, которые применяются для обработки стали с целью повышения ее качества.

Сотрудниками лаборатории порошковой металлургии выполнены исследования процессов получения порошков, композиционных материалов и порошковых покрытий с применением природно-легированного сырья для восстановления деталей машин и механизмов и защиты металла от коррозии.

В лаборатории газофазной металлургии разработаны теоретические основы конденсации паров металлов и созданы новые технологии получения высокодисперсных порошков цветных металлов и сплавов.

На базе лаборатории в 1991 г. организовано НПП «Высокодисперсные металлические порошки», которое производит порошки цинка, меди и бронзы и на их основе — антикоррозийные цинкнаполненные составы, пластичную металлоплакирующую смазку и др.

Коллективом лаборатории пирометаллургии цветных металлов созданы научные основы и внедрены нетрадиционные технологии извлечения меди, никеля, олова, германия из сырья и полупродуктов цветной металлургии. Распоряжением президиума УНЦ АН СССР на Режском никелевом заводе была организована исследовательская группа, которая под руководством доктора технических наук А.И. Окунева реализовала ряд технологий производства никельсодержащих ферросплавов.

Сотрудниками лаборатории математического моделирования металлических, оксидных и солевых систем предложены квантово-статистические методы расчета строения и термодинамических свойств металлических сплавов в конденсированном состоянии. Разработаны методы компьютерного моделирования физико-химического взаимодействия жидких и твердых фаз в процессах затвердевания сплавов на основе квазиравновесных принципов. Это позволило выявить резервы качества при производстве стальных слитков.     

Разработаны также методы термодинамического моделирования и прогнозирования взаимодействий в многокомпонентных гетерофазных неорганических системах.               

Немного подробнее о лаборатории электротермии восстановительных процессов, которую я представляю. Лаборатория была создана в 1958 г. с целью выявления общих закономерностей восстановления металлов в процессах с использованием электрической энергии при температурах выше 1600° К.

Результаты исследований внесли определенный вклад в развитие теории металлургических процессов. Создано новое научное направление, связанное с изучением роли промежуточных фаз в процессе окислительно-восстановительных реакций при получении металлов и сплавов методом электротермии.

Разработаны алгоритмы для автоматического управления процессами восстановления металлов в электрических печах.

На основании результатов исследований совместно с работниками Челябинского электрометаллургического комбината разработана и реализована новая технология получения ферросиликокальция, обеспечившая увеличение выпуска сплава в 4 раза и позволившая расширить сортамент новых сплавов. 

Ряд достижений лаборатории отмечен 4 дипломами и 4 золотыми медалями на международных ярмарках в Лейпциге и Пловдиве. Издано 7 монографий. Доктора наук Г.Н. Кожевников, В.П. Воробьев и А.Г. Водопьянов удостоены премии правительства РФ в области науки и техники.

В заключение не могу не вспомнить славные имена ученых, докторов наук О.А. Есина, Б.М. Лепинских, А.С. Микулинского, В.Я. Миллера, В.П. Чернобровкина, И.Н. Захарова, внесших большой вклад в исследования и научные разработки института. Этих людей уже нет с нами, но многое из их научного наследия нашло свое продолжение в работах сегодняшнего дня.

Желаю всему коллективу Института металлургии УрО РАН доброго здоровья и новых научных успехов на благо металлургической науки.

 Модульная установка диспергирования железо-углеродистых расплавов с целью получения порошков и дроби.

Г.Н. КОЖЕВНИКОВ,
заслуженный деятель науки и техники РФ,
доктор технических наук, профессор.