Відділ фізико-металургійних проблем електрошлакових технологій

Лабораторія відділу оснащена сучасним науково-виробничим устаткуванням та обладнанням. Основою лабораторії слугує промислова піч електрошлакового переплаву типу Р-951, яка дозволяє виплавляти суцільні та порожнисті зливки діаметром 110/180/320/390мм довжиною до 1500мм. Піч керується сучасною унікальною АСУТП, що дозволяє виплавляти зливки з різноманітних сталей і спеціальних сплавів та кольорових металів. Існує можливість вести переплав в захисній атмосфері з інертних газів. Піч комплектується парком кристалізаторів, як для витягування зливка, так і методом заповнення. В тому числі ця установка обладнана унікальним інструментом – струмопідвідним кристалізатором (СПК), що дає можливість вести плавку некомпактних матеріалів (січка, стружка, рідкий метал) та збірних витратних електродів що дозволяє рециклінг дорого вартісних сталей, сплавів та чистих металів.

Також в лабораторії розміщена флюсоплавильна піч А-550 з парком графітових тиглів.  Піч ЕШП з футерованим тиглем, з масою накопиченого металу до 550кг, має парк футерованих тиглів широкої номенклатури та кантувач для електрошлакового кокільного лиття.

Усі металургійні агрегати живляться двома пічними трансформаторами, кожен потужністю 720кВА, та мають плавне керування напругою через тиристорні регулятори, що дозволяє гнучко регулювати електричними параметрами процесу та виплавляти зливки найвищої якості.

Для виготовлення зливків до 2кг вагою в цеху розміщена лабораторна електрошлакова установка УШ-114, що має водоохолоджуваний кристалізатор для виплавки зливків розміром 50х200мм, та графітові тиглі для роботи з рідким металом та шлаками.

– Створення нового покоління флюсів для сучасних електрошлакових технологій виробництва конструкційних матеріалів з наперед заданими властивостями (2012-2016 рр.)

– Розроблення технології електрошлакового переплаву для виробництва сучасних залізничних рейок підвищеної зварюваності (2015-2017 рр.)

– Розроблення наукового обґрунтування та створення на основі методів спеціальної електрометалургії та композитних електродів наскрізної технології виробництва сучасних високоміцних сталей для зварних конструкцій (2017-2021 рр.)

– Розроблення електрошлакових технологій керування кристалізацією аустенітних жароміцних сталей і сплавів  (2018-2020 рр.)

– Розроблення та створення прототипу сучасної комп’ютеризованої системи автоматичного управління технологічним процесом плавки на печі електрошлакового переплаву (2019 р.)

– Розроблення асептичних технологій утилізації витратних медичних інструментів з високолегованих сталей (2020 р.)

– Розроблення режимів виплавки, позапічної обробки та електрошлакового переплаву азотистої мартенситної сталі (2021 р.)

– Розроблення теоретичних та технологічних засад отримання сталей, мікролегованих бором, для потреб енергетичного машинобудування (2021-2023 рр.)

– Розроблення технології процесу отримання ферованадію ФВд50У0,5 (FeV80) у виробничих умовах компанії ПрАТ “ПлазмаТек (2022-2023 рр.)

– Серія робіт з розроблення технології та виготовлення експериментальних зливків зі сплавів ЕП866, ЕП648-Ш та сталі ЕП648 в умовах електрошлакової плавки, у тому числі для забезпечення рециклінгу сплавів (2023-2024 рр.)

– Дослідження  електрошлакових та дугошлакових металургійних процесів отримання композиційно складних сплавів системи Fe-Al-x з вмістом алюмінію більше 20 відсотків (2023-2026 рр.)

– Розробка й впровадження в промисловості технологій виробництва крупних злитків в т.ч. ЕШП високолегованих сталей з мінімальним рівнем сегрегації для потреб енергетичного машинобудування

– Розробка гібридних електрометалургійних технологій та обладнання підвищеної енергетичної ефективності для виробництва нових сталей на кшталт 20Мn-10Al

– Розробка безвуглецевих технологій утилізації довгомірних виробів на заготовки високої якості, готових для переробки куванням або прокатуванням

– Розробка високоефективних режимів обробки шлаком, розкислення й модифікування сталі в печі-ковші із залученням аналізу великих баз даних та окисленості напівпродукту

1. Electroslag remelting of variable cross-section electrodes using a two-circuit scheme / O. Pedchenko, V.L. Petrenko, Yu.V. Kostetskyi, G.O. Polishko, V.A. Zaitsev // Conference on Welding and Related Technologies (WRT 2024, 7-10 October 2024, Yaremche, Ukraine) (1st ed.). – 2025. – London, CRC Press.– P. 25-28 https://doi.org/10.1201/9781003518518-5
2. Aluminothermic reduction of vanadium-containing waste under conditions of electroslag smelting / M.O.  Vdovin, Yu.V. Kostetskyi, Ye.O.  Pedchenko, G.O. Polishko, V.L.  Petrenko, V.A.  Zaitsev // Welding and Related Technologies: Proceedings of the VII-th International Conference on Welding and Related Technologies (WRT 2024, 7-10 October 2024, Yaremche, Ukraine) (1st ed.). –2025. – London, CRC Press.– P. 44-47. https://doi.org/10.1201/9781003518518-9
3. Отримання ферованадію в умовах електрошлакової плавки / Ю.В. Костецький, Є.О. Педченко, М.О. Вдовін, Г.О. Полішко, В.Л. Петренко, В.А. Зайцев // Сучасна електрометалургія. – 2024. – № 4. – C. 11–17. https://doi.org/10.37434/sem2024.04.02
4. Specifics of Creating Joints from Modern Boron-Microalloyed High-Strength Steels Utilizing Laser, Contact Spot, as Well as Argon-Arc Spot Welding Technologies // H. Polishko, Yu. Kostetskyi, V. Kostin, Ye. Pedchenko, A. Bernatskyi, M. Sokolovskyi, Honcharov,  V. Zaitsev // Metallofiz. Noveishie Tekhnol. – 2024. –  V. 46. – No.9. – P. 893-914. https://doi.org/10.15407/mfint.46.09.0893
5. Energy and Environmental Savings by and for Steel Lightweight / Ganna Stovpchenko, Lev Medovar, Danylo Stepanenko, Zhouhua Jiang, Yanwu Dong, Yuxiao Liu // ISIJ International. – 2024. – V. 64. – No.1. –  P. 165-173. https://doi.org/10.2355/isijinternational.ISIJINT-2023-230
6. Electroslag welding and related technologies: Chapter 3 / L. Medovar, G. Stovpchenko // Welding of Metallic Materials: Methods, Metallurgy, and Performance. – Elsevier, 2023. – P. 73 – 111. https://doi.org/10.1016/B978-0-323-90552-7.00005-5
7. Дослідження якості металу легованої алюмінієм і хромом високомарганцевої сталі після електрошлакового переплаву / В.А. Зайцев, Ю.В. Костецький, Г.О. Полішко, В.А. Костін, В.Л. Петренко, Є.О. Педченко // Сучасна електрометалургія. – 2023. – № 4. – C. 1-11.  https://doi.org/10.37434/sem2023.04
8. Комп’ютерне моделювання процесу сифонного відливання крупного сталевого циліндричного зливка / Ю.В.Костецький, Є.О. Волченков, Г.П. Стовпченко, Є.В. Тацький // Метал та лиття України. – 2023. – vol.31. – №1(331). – С.19-27.  https://doi.org/10.15407/steelcast2023.01.019
9. Features and Restrictions of Electroslag Remelting with Silica-Bearing Slags for Lightweight High Manganese Steel / Medovar, G. Stovpchenko, L. Lisova, Zh. Jiang, Y. Dong,  C. Kang // Steel research. – 2023. – V. 94. – No.11. – 2300161. https://doi.org/10.1002/srin.202300161
10. Electroslag Hollow Ingots for Nuclear and Petrochemical Pressure Vessels and Pipes / L. Medovar, G. Stovpchenko, A. Sybir, J. Gao, L. Ren, D. Kolomiets // Metals. – 2023. – 13(7). – 1290. https://doi.org/10.3390/met13071290
11. Thermodynamic and Physical Properties of CaF2–(Al2O3–TiO2–MgO) System Slags for Electroslag Remelting of Inconel 18 Alloy / G.P. Stovpchenko, L.O. Lisova, L.B. Medovar, I.O. Goncharov // Materials Science. – 2023. – V. 58. – No. 4. – P. 494 – 504. https://doi.org/10.1007/s11003-023-00690-6
12. Формування зони з’єднання шарів в композитному зливку, наплавленому електрошлаковим процесом з рідким металом, для роторів енергетичних турбін / Г.О. Полішко, Г.П. Стовпченко, В.А. Костін, А.Ю. Тунік, Л.О. Лісова, Л.Б. Медовар // Сучасна електрометалургія.– – №1. – С. 24-33. https://doi.org/10.37434/sem2022.01.03
13. Effect of deformation of molten metal droplets on their motion and heating in liquid slag / I. Krivtsun, V. Sydorets, G. Stovpchenko, G. Polishko, A. Sybir, L. Medovar // The Paton Welding Journal. – 2022. – 6. – p.41-48. https://doi.org/10.37434/tpwj2022.06.06
14. Рециклінг відпрацьованого некомпактного інструменту зі швидкоріжучої сталі способом електрошлакового переплаву / Є.О. Педченко, Ю.В. Костецький, В.Л. Петренко, Л.Б. Медовар // Сучасна електрометалургія. – 2022. – №3. – С.23-28. https://doi.org/10.37434/sem03.03
15. Оцінка економічної ефективності електрошлакових технологій з витратним електродом і переробкою рідкого металу / Г.П. Стовпченко, Г.О. Полішко, Д.В. Коломієць, Л.Б. Медовар // Сучасна електрометалургія. – – №4. – C. 20-26. https://doi.org/10.37434/sem2022.04.04
16. Electroslag remelting as a method of recycling non-compact high-speed steel tools / Y. Pedchenko , L. Medovar , Yu. Kostetsky // Proceedings 31st International Conference on Metallurgy and Materials METAL 2022, Brno, Czech Republic, EU, May 18-19, 2022. – P. 142-148. https://doi.org/10.37904/metal.2022.4455
17. About Place of Desulphurization at ESR / L. Medovar, G. Stovpchenko, A. Sybir // Proceedings of the Liquid Metal Processing & Casting Conference 2022 Held September 18–21, 2022 in Philadelphia, Pennsylvania, USA – P.17-18.
18. Predictive models for molten slags viscosity and electrical conductivity based on directed chemical bonds concept / G. Stovpchenko, D. Togobitskaya, L. Lisova, D. Stepanenko, L. Medovar // Ironmaking & Steelmaking – 2022. – V. 49. –   6. – P.572-580. https://doi.org/10.1080/03019233.2022.2026043
19. Improvement of the Mechanical Characteristics, Hydrogen Crack Resistance and Durability of Turbine Rotor Steels Welded Joints / A. I. Balitskii, V. V. Dmytryk, L. M. Ivaskevich, O. A. Balitskii, A. V. Glushko, L. B. Medovar, K. F. Abramek, G. P. Stovpchenko, J. J. Eliasz, M. A. Krolikowski // Energies. – 2022. – No. 15. – 6006. https://doi.org/10.3390/en15166006
20. Електрохімічні процеси при електрошлаковому переплаві (огляд) / Стовпченко Г.П., Кадильникова А.В. // Сучасна електрометалургія. – 2021. – № 1. – C. 9-16. https://doi.org/10.3743/sem01.01
21. Experimental study of the influence of vibration on the microstructure of the weld of a pipe billet / V.F. Balakin, T.M. Kadylnykova, S.V. Savkyn, A.V. Kadylnykova // Modern engineering and innovative technologies. – 2021. – No 16. – Part 1. – P. 94-104. https://doi.org/10.30890/2567-5273.2021-16-01-001
22. Additive manufacturing of massive parts by the ESR and ESR hybrid processes / L. Medovar, G. Stovpchenko, G. Polishko, A. Sybir, D. Kolomiets // Intern. Conf. on Joining Welding Additive Manufacturing JWAM 2020, 29–31 January 2020, Tel Aviv, Israel.
23. Сучасні електрошлакові технології переплаву електроду та переробка рідкого металу (огляд) / Л.Б. Медовар, Г.О. Полішко, В.Л. Петренко, Г.П. Стовпченко // Теорія і практика металургії. – 2020. – №2. – с. 17-25
24. Порівняння умов масообміну при електрошлакових процесах з витратним електродом і з рідким металом / Л.Б. Медовар, Г.П. Стовпченко, А.В. Сибір, Г.О.Полішко, В.Л.Петренко, Я.В. Гусєв // Успехи физики металлов. №4. 2020. с 481-500. https://doi.org/10.15407/ufm.21.01.001
25. Термодинаміка взаємодії та фізичні властивості шлаків 30CaF2/30CaO/30Al2O3 (SiO2, MgO) при електрошлаковому переплаві / Л.О. Лісова, Г.П. Стовпченко, І.О. Гончаров, Я.В. Гусєв, Л.Б. Медовар // Сучасна електрометалургія. – 2020. – №1.– C. 8-13. https://doi.org/10.37434/sem2020.01.01
26. Сучасні датчики рівня рідкого металу для ЕШП в короткому кристалізаторі / В.Л. Петренко, Г.П. Стовпченко, В.А. Ткаченко, Д.В. Коломієць, Л.Б. Медовар // Сучасна електрометалургія. – 2020. – №2. – C. 10–17. https://doi.org/10.37434/sem2020.02.02
27. Дослідження технологічності та ефективності нового шлаку для електрошлакового переплаву / Г.П. Стовпченко, С.В. Давидченко, Л.О. Лісова, Я.В. Гусєв, Л.Б. Медовар // Сучасна електрометалургія, – 2020. – №3. – C. 11–17. https://doi.org/10.37434/sem2020.03.01
28. О применении ЭШП для рециклинга отработанных прокатных валков и роликов МНЛЗ / Л.Б. Медовар, А.В. Сибирь, А.П. Стовпченко, Е.А. Педченко, В.А. Зайцев // Металургійна та гірничорудна промисловість. – 2020. – № 4. – C. 40-51
29. Towards Prediction of the ESR Ingot Composition / G. Stovpchenko, L. Medovar, L. Lisova, I. Gusiev, A. Sybir // 2019 Liquid Metal Processing & Casting Conference (LMPC-2019), September 8-11, 2019, Birmingham, UK.
30. Ways of increasing the energy efficiency of electric arc furnaces/ S.N. Timoshenko, A.P. Stovpchenko, Yu.V. Kostetsky, M.V. Gubinsky // Electrometallurgy Today (Sovremennaya Elektrometallurgiya). – 2019. – №1. – P.46-56. https://doi.org/10.15407/sem2019.01.06
31. Self-disintegrating slag for the electroslag remelting of hollow ingot / G. Stovpchenko, L. Medovar, G. Polishko, I. Goncharov, L. Lisova // Ironmaking & Steelmaking. – 2019. – V. 46. – No. 8. – P. 782-788. https://doi.org/10.1080/03019233.2018.1428418
32. Physicochemical comparison of electroslag remelting with consumable electrode and electroslag refining with liquid metal / Ganna Polishko, Ganna Stovpchenko, Lev Medovar, Lyudmila Kamkina // Ironmaking & Steelmaking. 2019. – V. 46. – No. 8. – P.789-793. https://doi.org/1080/03019233.2018.1428419
33. Innovative solutions for manufacturing high-quality rails in Ukraine /L. Medovar, G. Stovpchenko, G. Polishko, A. Sybir, D. Kolomiets, Yu. Kostetsky // Science and Innovation. – 2019. – 15(6). – P. 35–45. https://doi.org/10.15407/scine15.06.035
34. Energy efficient solutions for the EAF steelmaking / S.N. Timoshenko, A.P. Stovpchenko, Yu. V. Kostetski, M.V. Gubinski // Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering. – 2018. –V. 88. – No 1. – P. 18-24. https://doi.org/10.5604/01.3001.0012.5867
35. Physico-chemical properties of the ESR slags system CaF₂-Al₂O₃-(MgO, TiO₂) / G.P. Stovpchenko, L.O. Lisova, I.O. Goncharov, I.V. Gusiev, // Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering. – 2018. – V. 89. – No. 2. – P. 64-72. https://doi.org/10.5604/01.3001.0012.7110
36. Refining of iron-carbon melts from copper by the method of sulphurizing / Yu.V. Kostetsky //Electrometallurgy Today (Sovremennaya Elektrometallurgiya). – 2017. – №4(129). – С. 28-36. https://doi.org/10.15407/sem2017.04.04
37. Modeling of continuous casting by combined process of MCCB + ESR / L.B. Medovar, A.P. Stovpchenko, A.V. Sibir, Ye.A. Volchenkov, E.A. Pedchenko, A.A. Polishko, V.A. Lebed // Electrometallurgy Today (Sovremennaya Elektrometallurgiya). – 2017. – №4(129). – P. 3-4. https://doi.org/10.15407/sem2017.04.01
38. Conception of microplants for producing premium quality products by using electroslag remelting / L.B. Medovar, A.P. Stovpchenko, Yu.V. Kostetsky // Electrometallurgy Today (Sovremennaya Elektrometallurgiya). – 2017. – №3(129). – P. 3-8. https://doi.org/10.15407/sem2017.03.01