Металлургия в машиностроении Беларуси

УДК [621:669.01/09]:001.89(082)

Металлургия в машиностроении Беларуси: итоги и перспективы научно
го обеспечения : сб. статей / Нац. акад. наук Беларуси, Объединенный институт машиностроения ; под ред. Е. И. Маруковича и А. А. Шипко. – Минск : 
Беларуская навука, 2016. – 371, [1] с. – ISBN 978-985-08-2039-6.

В сборнике представлены статьи руководителей и сотрудников ведущих организаций 
страны, работающих в различных научно-технических направлениях металлургии в машиностроении – литейно-металлургическом, термическом, кузнечно-прессовом, гальваническом 
переделах. Кратко рассказано о содержании и организации научного обеспечения технического переоснащения и модернизации литейных, термических, гальванических и других видов 
энергоемких производств. Дана характеристика состояния и направлений развития вышеназванных видов производств. Приведены краткие итоги научного и кадрового обеспечения технологического развития энергоемких металлургических производств. Охарактеризованы отечественные образцы новой техники и технологий. На примере государственной научной подпрограммы «Металлургия» показаны итоги ряда научных исследований, направленных на 
создание научных и технологических основ таких работ.
Материалы сборника рассчитаны на специалистов металлургического профиля, работающих в научных организациях, университетах, на предприятиях и занимающихся вопросами 
проведения исследований, создания и внедрения разработок, оборудования литейно-металлургического, термического, кузнечно-прессового, гальванического профиля. Они будут полезны исполнителям заданий профильных государственных программ, студентам и аспирантам при выборе направлений исследований и подготовке отчетных документов.

Р е ц е н з е н т ы:

доктор технических наук, академик А. П. Ласковнев 
доктор технических наук, доцент В. Л. Басинюк

© ГНУ «Объединенный институт 
    машиностроения НАН Беларуси», 2016
© Оформление. РУП «Издательский дом 
    «Беларуская навука», 2016

ISBN 978-985-08-2039-6

Посвящается 80-летию 
академика П. А. Витязя

6 августа 2016 года исполняется 80 лет 
со дня рождения крупнейшего ученого с мировым именем, основателя многих направлений 
научных исследований в области машиностроения, материаловедения и металлургии в машиностроении академика П. А. Витязя.

Пётр Александрович родился в 1936 г. 
в д. Первомайская Березовского района Брестской области. После окончания (1960 г.) Белорусского лесотехнического института имени 
С. М. Кирова (в настоящее время – Белорусский государственный технологический университет) он защитил кандидатскую (1970 г.) 
и докторскую (1983 г.) диссертации. Долгое 
время работал директором НИИ порошковой металлургии, вице-президентом 
и первым заместителем Председателя Президиума Национальной академии 
наук Беларуси.
Широчайшая эрудиция и бесконечное трудолюбие позволили Петру Александровичу Витязю стоять у истоков развития отечественной порошковой металлургии, импульсных и алмазных технологий, создания газотермических покрытий, сверхтвердых, композиционных и наноматериалов, функциональной 
керамики, различных технологий металлургических процессов. Как один из руководителей Президиума НАН Беларуси П. А. Витязь много сил отдал организации внедрения разработок Академии, строительству завода порошковой 
металлургии, участков газотермических покрытий, завода по производству 
взрывчатых веществ, полигона для испытаний автотракторной техники, завода 
горячего цинкования, многочисленных участков получения новых материалов 
широкого диапазона.
Пётр Александрович руководит многими государственными научными 
и научно-техническими программами, включая программы Союзного государства, комплексом материаловедческих и технологических программ, является 
главным редактором сборников трудов и журналов, председателем и членом 
координационных и научно-технических советов различного уровня. П. А. Витязь – член ряда международных академий наук, Заслуженный деятель науки 
БССР (1991 г.). Среди его учеников – 11 докторов и 22 кандидата технических 
наук. Им лично или при его руководстве разработано более 80 новых техноло

гий и материалов, издано 35 монографий, опубликовано около 700 научных 
статей и материалов докладов, получено около 200 авторских свидетельств 
и патентов. Научные работы ученого обладают высоким потенциалом и известны в международных научных кругах. За вклад в развитие отечественной науки и новых технологий П. А. Витязь получил множество наград: Государственную премию БССР (1980 г.), Премию Совета Министров СССР (1987 г.), 
Премию НАН Беларуси и Сибирского отделения РАН им. академика В. А. Коптюга (2002 г.), Премию академий наук Украины, Беларуси и Молдовы (2007 г.), 
ордена «Дружбы народов» (СССР), Отечества II и III степени (Республика Беларусь), медали «За доблестный труд» (СССР), Франциска Скорины (Респуб- 
лика Беларусь), «За сотрудничество» (к 10-летию Союза Беларуси и России).

Новой для П. А. Витязя сферой деятельности с 2007 г. стало руководство 

программой прикладных научных исследований «Металлургия», а затем – 
одноименной подпрограммой государственной программы научных иссле- 
дований «Механика, металлургия, диагностика в машиностроении», которая 
теперь полностью перестроена им под научное обеспечение проблемы переоснащения и модернизации литейных, термических, гальванических, кузнечнопрессовых и других энергоемких производств, представленных в машиностроении  нашей страны сотнями цехов и участков.
Сегодня к этой работе подключено более 50 подразделений институтов, университетов, отраслевых организаций. Уже сейчас мы можем говорить о создании и расширении производства целого ряда отечественных образцов новой 
техники и технологий в литейно-металллургическом, термическом и гальваническом производствах: стальных заготовок деталей прокатного оборудования, полученных электрошлаковым переплавом; чугунных изделий массового 
производства, изготовленных методом непрерывно-циклического намораживания; свинцовых лент для элементов радиационной защиты методом непрерывного литья; литейного оборудования, термических и нагревательных печей; 
теплоизоляционных и огнеупорных материалов; установок для поверхностной 
и объемной термообработки; теристорных генераторов индукционного нагрева; гальванических линий хромирования, цинкования, анодирования; оборудования для очистки сточных вод; технических продуктов утилизации гальванического шлама; упрочняющих покрытий и наномодифицированных смазок для узлов литейно-металлургического оборудования и др.
Сотрудники Объединенного института машиностроения НАН Беларуси – 
головной организации – исполнителя государственной программы научных 
исследований «Механика, металлургия, диагностика в машиностроении», 
участники этой программы и всего научного обеспечения металлургии в машиностроении сердечно поздравляют Петра Александровича Витязя с 80-летним 
юбилеем и желают ему новых творческих успехов, благополучия, неиссякаемой 
энергии, крепкого здоровья и долголетия.

Генеральный директор Объединенного института 

машиностроения НАН Беларуси С. Н. Поддубко

ПРЕДИСЛОВИЕ

На Международной научно-технической конференции «Инновации в машиностроении – 2015» в Объединенном институте машиностроения НАН Беларуси отмечалось, что среди основных направлений развития отечественного 
машиностроения (карьерной, тракторной, сельскохозяйственной, автомобильной техники, двигателестроения) важное значение имеет технологическое переоснащение литейно-металлургических, термических, гальванических, кузнечнопрессовых производств, действующих на предпритиях машиностроения и представляющих собой металлургические переделы.
Металлургия нашей страны характеризуется двумя основными направлениями развития. Первое из них представлено Белорусским металлургическим 
заводом, расположенном в г. Жлобине. Завод специализируется на выплавке 
и внепечной обработке электростали из лома черных металлов, прокатке блюмов и кругов, производстве бесшовных труб и проволоки различного назначения. Комплексная модернизация действующего производства и ввод в эксплуатацию новых производственных мощностей позволит заводу в ближайшие 
годы достичь объемов выплавки стали 3 млн т и увеличить долю выпускаемой 
продукции с высокой добавленной стоимостью. Среди мероприятий Прог- 
раммы инновационного развития завода: наращивание мощности прокатного 
производства; закупка подъемно-транспортного и сортировочного оборудо- 
вания, оборудования сортировки и измельчения металлолома; модернизация 
участка резки металлолома; строительство новой установки обжига известняка производительностью 400 т/сут.; модернизация дуговой сталеплавильной 
печи с внедрением кислородных технологий; строительство комплекса внепечной обработки; реконструкция машины непрерывного литья заготовок и пылегазозащитных систем. Планируется обеспечить в полном объеме потреб- 
ности ОАО «Речицкий метизный завод» и машиностроения нашей республики 
в катанке малого диаметра, производить арматуру периодического и гладкого 
профиля, прутки высокой точности, сортовой прокат из качественных и высококачественных высокоуглеродистых и легированных сталей. В результате 

реализации данного проекта завод полностью уйдет от продажи литой заготовки и перейдет на производство продукции с более высокой добавленной стоимостью. При этом наиболее значимым мероприятием является ввод в эксплуатацию второго сортопрокатного цеха с объемом производства до 700 тыс. т 
продукции в год. Особенностью Программы развития является создание комплекса для производства специальных сталей, что продиктовано: возраста- 
ющим дефицитом металлолома, который используется в качестве исходного 
сырья; повышением рисков нового производства с большими объемами вы- 
пускаемой продукции; высокой прибыльностью продукции из специальных 
и нержавеющих сталей; меньшим объемом капитальных затрат, требующихся 
для организации производства; возможностью использования существующих 
на заводе мощностей для получения конечной продукции.
Вторым направлением развития металлургического комплекса Беларуси 
являются наиболее энергоемкие производства машиностроительных предприятий страны, такие как литейные, термические, гальванические, кузнечнопрессовые и др. Такие металлургические производства в той или иной степе- 
ни присутствуют практически на всех крупных промышленных предприя- 
тиях Беларуси, в первую очередь на ОАО «Минский автомобильный завод», 
ОАО «Минский тракторный завод», ОАО «БЕЛАЗ» – управляющая компания, 
ОАО «Минский завод отопительного оборудования», ОАО «ГОМЕЛЬСКИЙ 
ЛИТЕЙНЫЙ ЗАВОД «ЦЕНТРОЛИТ», ОАО «Могилевский металлургический 
завод» и других, на которых в больших или меньших масштабах приме- 
няются технологии металлургии, литья, термического, кузнечно-прессового 
и смежных производств. В общем на предприятиях Беларуси функционирует 
около 300 цехов и участков литейно-металлургического, термического и гальванического производств.
С созданием в 2012 г. холдинга «Белорусская металлургическоя компания» 
(постановление Совета Министров Республики Беларусь от 28 июня 2012 г. 
№ 538) вопросы модернизации и развития этих видов производств напрямую 
коснулись и Белорусского металлургического завода как управляющей компании холдинга.
Задачей НАН Беларуси, поставленной в 2007 г. Правительством Республики Беларусь постановлением № 1421, является организация научного обеспечения переоснащения и модернизации металлургических производств, а именно 
принятой этим постановлением Программы технического переоснащения и модернизации литейных, термических, гальванических и других энергоемких 
производств страны. Впоследствии постановлением Совета Министров Рес- 
публики Беларусь от 26 июня 2013 г. № 568 работы технического переоснащения и модернизации производства, а также их научное обеспечение были сосредоточены в рамках отраслевых программ энергосбережения.
Вопросам научного обеспечения технологического развития этих видов 
производств и посвящены статьи настоящего сборника. В первой статье названы основные организационные мероприятия такого обеспечения, включая 

решения Правительства, НАН Беларуси, Министерства промышленности Рес- 
публики Беларусь, Государственного комитета по стандартизации Республики Беларусь; раскрыто современное состояние вопроса, сформулированы предложения по дальнейшему его развитию.
Важной составляющей научного обеспечения является подготовка инженерных кадров Белорусским национальным техническим университетом, Белорусским государственным технологическим университетом, Гомельским государственным техническим университетом имени П. О. Сухого. Описанию 
перечисленных вопросов в основном и посвятили свои статьи ученые-авторы 
из упомянутых университетов.
В сборнике приводится описание отечественных технологий и оборудования, тематически направленных на модернизацию и техническое обеспечение 
литейных, термических, гальванических, кузнечно-прессовых производств. Многие из них нацелены на импортозамещение и готовы к широкому использованию в производстве. Кроме этого в статьях сборника упомянуты новые научные результаты, в частности – подпрограммы «Металлургия» государственной 
программы научных исследований «Механика, металлургия, диагностика в машиностроении», головной организацией которой является Объединенный 
институт машиностроения НАН Беларуси.
Мы выражаем надежду, что сборник статей «Металлургия в машино- 
строении Беларуси: итоги и перспективы научного обеспечения» заинтере- 
сует не только представителей институтов и университетов, отраслевых организаций – участников научного обеспечения, но и работников производства, 
непосредственно занимающихся его переоснащением и модернизацией; даст 
импульс наращиванию отечественных импортозамещающих разработок в облас- 
ти металлургических переделов предприятий металлургии и машиностроения 
нашей страны; послужит дополнительным материалом при обучении студентов, магистрантов и аспирантов на профильных кафедрах университетов.

Директор Института технологии металлов 
НАН Беларуси, академик Е. И. Марукович, 
заведующий лабораторией металлургии 
в машиностроении Объединенного института 
машиностроения НАН Беларуси, доктор 
технических наук, профессор А. А. Шипко

ПРОГРАММНОЕ, ОРГАНИЗАЦИОННОЕ 
И КАДРОВОЕ СОПРОВОЖДЕНИЕ

ОРГАНИЗАЦИЯ НАУЧНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ 
ЛИТЕЙНО-МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ, ТЕРМИЧЕСКИХ, 
КУЗНЕЧНО-ПРЕССОВЫХ, ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ: 
ИСТОРИЯ ВОПРОСА И СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ

А. А. Шипко

Объединенный институт машиностроения НАН Беларуси, Минск, Беларусь

14 июня 2007 г. вышла в свет Директива Президента Республики Беларусь 
№ 3 «Экономия и бережливость – главные факторы экономической безопаснос- 
ти государства», в которой, в частности Совету Министров (далее – Совмин) 
Республики Беларусь и Национальной академии наук Беларуси (далее – НАН 
Беларуси), было поручено разработать и до 1 ноября 2007 г. утвердить Программу технического переоснащения и модернизации литейных, термических, 
гальванических и других энергоемких производств на 2007–2010 годы (далее – 
Программа). В Мероприятиях Совмина Республики Беларусь от 31 августа 
2007 г. № 1122 по реализации Директивы внесение в Совмин Республики Беларусь проекта Программы было поручено НАН Беларуси, Министерству промышленности (далее – Минпром) Республики Беларусь, концерну «Белнефтехим», 
Государственному военно-промышленному комитету (далее – Госкомвоенпром) 
Республики Беларусь, Государственному комитету по стандартизации (далее – 
Госстандарт) Республики Беларусь. От НАН Беларуси вопросами формирования 
Программы руководили инициаторы ее создания – Председатель Президиума 
НАН Беларуси, доктор экономических наук, профессор М. В. Мясникович 
и его заместитель, доктор технических наук, профессор В. И. Тимошпольский. 
Утверждена она была постановлением Совмина Республики Беларусь 31 октяб- 
ря 2007 г. № 1421 (впоследствии до 2012 г. – в редакции Постановления Совмина Республики Беларусь от 9 июня 2011 г. № 882). Программа состояла из двух 
основных частей: текстовой, в которой был дан анализ состояния литейных, 
термических и гальванических производств предприятий страны, проанализирован их технико-экономический и экологический уровень; а также программной, содержащей задания предприятиям Минпрома Республики Беларусь и другим органам госуправления по модернизации и замене устаревшего 
оборудования.
Мы не будем описывать состояние технологий и оборудования выше- 
названных видов производств, приведенное в Программе редакции 2007 г. 
В дальнейшем эти сведения были дважды актуализированы специалистами 

ОАО «БЕЛНИИЛИТ», Института тепло- и массообмена (далее – ИТМО) имени А. В. Лыкова НАН Беларуси, Белорусского государственного технологического университета (далее – БГТУ), например [1–3], других организаций и проанализированы авторами последующих статей настоящего раздела сборника. 
Анализ же выполнения второй части Программы, связанной с конкретны- 
ми заданиями предприятиям по замене оборудования, не входит в задачи настоящей работы.
Здесь рассматриваются вопросы научного обеспечения, которые в Программе фактически отражены не были, кроме одной мобилизующей фразы: 
«Научное сопровождение Программы осуществляется Национальной академией наук Беларуси в рамках государственных комплексных целевых научнотехнических программ (далее – ГКЦНТП) “Машиностроение” и “Энергетика”».
С целью поэтапной организации работ по научному обеспечению Программы Президиум НАН Беларуси и Минпром Республики Беларусь в конце 
2007 – начале 2008 г. издали ряд распорядительных документов, включая совместное постановление Президиума НАН Беларуси и Минпрома Республики 
Беларусь № 11/4 от 25 января 2008 г., которым, в частности, определены головные организации научного обеспечения по видам производств. Бюро Президиума НАН Беларуси, в свою очередь, приняло решение о включении в государственные программы фундаментальных и прикладных исследований новых 
заданий только при условии их соответствия задачам научного сопровождения государственных народно-хозяйственных программ.
Дальнейшей организации неотложных работ научного обеспечения по видам производств были посвящены три межведомственных совещания в Президиуме НАН Беларуси у Первого заместителя Председателя Президиума 
П. А. Витязя, который после принятия Программы вместе с головным институтом по программе «Металлургия» – Объединенным институтом машиностроения (далее – ОИМ) НАН Беларуси – возглавил работы по организации 
ее научного обеспечения:
– по вопросам переоснащения и модернизации парка нагревательных печей 

(участники: ИТМО имени А. В. Лыкова НАН Беларуси, ОИМ НАН Беларуси, 
ОАО «Минский автомобильный завод» (далее – ОАО «МАЗ»), ОАО «Авторемпромпроект» Минпрома Республики Беларусь, РУП «БЕЛТЭИ» (далее – 
БЕЛТЭИ), Белорусский национальный технический университет (далее – БНТУ)), 
на котором, в частности, было предложено создать специальную государственную научно-техническую программу, сориентированную на научное обеспечение Программы;
– по переоснащению литейно-металлургических производств (участники: 
ОАО «Минский завод отопительного оборудования, ОАО «БЕЛНИИЛИТ», БНТУ, 
Институт технологии металлов (далее – ИТМ) НАН Беларуси, ОАО «Минский 
тракторный завод» (далее – ОАО «МТЗ»), ОИМ НАН Беларуси), на котором 
была образована координационная рабочая группа и принято решение о формировании задания по мониторингу оборудования литейных производств;

– по модернизации и переоснащению гальванических производств (участники: ОАО «Авторемпромпроект», Институт порошковой металлургии (далее – 
ИПМ) НАН Беларуси, Физико-технический институт (далее – ФТИ) НАН Беларуси, ИТМО имени А. В. Лыкова НАН Беларуси, Минпром Республики Беларусь, 
ОАО «Управление пуско-наладочных работ» (далее – УПНР) Минпрома Рес- 
публики Беларусь, ООО «Стеклопласт», ОАО «Проектный институт «БелГПИ» 
(г. Витебск) (далее – БелГПИ), Госстандарт Республики Беларусь, ОИМ НАН Беларуси, БНТУ, учреждение БГУ «НИИ физико-химических проблем» (далее – 
НИИ ФХП БГУ)), на котором также была образована рабочая группа по координации исследований и разработок.
Многочисленные совещания по вопросам организации выполнения Программы проводились в этот период в Госстандарте Республики Беларусь 
под председательством Первого заместителя Председателя Государственного комитета по стандартизации Республики Беларусь В. В. Назаренко и в Минпроме 
Республики Беларусь под председательством Первого заместителя Министра 
промышленности Республики Беларусь И. И. Демидовича.

Значительный импульс в развитии работ научного обеспечения был дан 

поручением Премьер-министра Республики Беларусь С. С. Сидорского во время рабочей поездки в Гродненскую область 5 сентября 2008 г.: «Госстандарту, 
НАН Беларуси, Минпрому, Минэнерго, Госкомвоенпрому до 10 октября 2008 г. 
внести в установленном порядке для рассмотрения на заседании Президиума 
Совета Министров Республики Беларусь материалы по вопросу о ходе реализации Программы».
Для подготовки таких материалов со стороны НАН Беларуси в Прези- 

диуме НАН Беларуси под председательством П. А. Витязя было проведено 
очередное межведомственное совещание (участники: Министерство энергетики (Минэнерго) Республики Беларусь, Госкомвоенпром Республики Беларусь, 
Институт энергетики НАН Беларуси, БЕЛТЭИ, ИТМО имени А. В. Лыкова 
НАН Беларуси, Госстандарт Республики Беларусь, ИПМ НАН Беларуси, БНТУ, 
ФТИ НАН Беларуси, Минпром Республики Беларусь, ОАО «БЕЛНИИЛИТ», 
БелГПИ, Государственный комитет по науке и технологиям (далее – ГКНТ) 
Республики Беларусь, Министерство образования (Минобразования) Респуб- 
лики Беларусь, ОИМ НАН Беларуси). Были сформулированы поручения о разработке концепций научного сопровождения Программы, создании Координационного плана исследований и разработок по соответствующей тематике, 
формированию отраслевых программ, созданию на ОАО «Атлант» мощностей 
по производству печного оборудования, продлению срока действия государственной программы научных исследований (далее – ГПНИ) «Металлургия». 
Впервые было предложено сформировать новый раздел Программы «Научное 
обеспечение».
В ходе подготовки к заседанию Совмина Республики Беларусь был разработан Координационный план исследований и разработок. В НАН Беларуси 
проработан Перечень из более чем 100 научно-технических проблем 32 пред