Відділ плазмово-шлакової металургії

– плазмово-дугова установка ОБ-1957 для оплавлення та рафінування поверхні зливків;

– плазмово-дугова піч УПП-3 для рафіную чого переплаву;

– плазмово-дугова установка ОП-133для отримання швидкозагартованної стрічки та луски;

– стенд для випробовування надпотужних плазмотронів;

– плазмово-індукційна установка для вирощування крупних профільованих та у вигляді тіл обертання монокристалів вольфраму та молібдену;

– установка для камерного електрошлакового переплаву високореакційних металів і сплавів під впливом зовнішніх магнітних полів в контрольованій атмосфері;

– установка для електрошлакового зварювання металів і сплавів;

– установка електрошлакового переплаву на базі апарату А-550;

– електрошлакова тигельна піч на базі апарату А-550 для переробки промислових відходів різних металів та металовміщуючих матеріалів;

– установка індукційної плавки в секційному кристалізаторі металів і сплавів.

1. Порційна електрошлакова відливка великих зливків (ПЕШВ). Технологія призначена для отримання великих сталевих ковальських зливків із високою фізичною та хімічною однорідністю без грубих усадочних і лікваційних дефектів.
2.  Електрошлаковий обігрів і підживлення надливів крупних зливків. Технологія призначена для поліпшення якості сталевих зливків і зменшення маси їх надливу (головної частини).

3. Плазмово-індукційне вирощування супервеликих профільованих (пластина) і у вигляді тіл обертання (циліндр, конус, тигель, тощо) монокристалів вольфраму і молібдену. Спосіб дозволяє отримувати крупні монокристали для наукових досліджень і виготовлення спеціальних виробів, що використовуються у військовій і аерокосмічній області, оптиці, ядерній енергетиці, рентгенотехніці, електроніці і т.д.

4. Отримання швидкозагартованих сплавів із дрібнозернистою та аморфною структурою. Технологія дозволяє отримувати металеві матеріали (стрічка, луска і т.п.) з дрібнозернистою та аморфною структурою, що використовуються при виготовленні сплавів з ефектом пам’яті форми, магнітних сплавів, композитних матеріалів.
5. Плазмово-дугове легування сталі азотом. Технологія призначена для виплавки сталей і сплавів до складу яких входить азот як легуючий елемент.
6. Плазмово-дугова гарнісажна плавка тугоплавких металів і сплавів. Технологія призначена для отримання виливок із тугоплавких металів, сплавів, феросплавів і комплексних лігатур, що містять рідкісні та рідкоземельні метали
7. Плазмово-дуговий переплав поверхневого шару зливків. Це безвідходна технологія усунення газових дефектів, крупних неметалевих включень і оксидних плівок, які утворюються в зовнішньому шарі зливків і заготовок у процесі їх формування.
8. Плазмово-дугова технологія легування поверхневого шару заготовок. Призначена для проведення процесів легування або дисперсійного зміцнення поверхневого шару зливків, виливок, пласких і циліндричних поверхонь деталей, отримання багатошарових матеріалів (біметалів).

9. Плазмово-дуговий переплав сталі та сплавів у інертній і водневій атмосфері з використанням шлаку. Процес призначений для рафінуючого переплаву сталей і сплавів, технології виробництва яких не забезпечують високої чистоти металу за вмістом кисню та неметалевих включень.

10. Електрошлакова плавка і рафінування некомпактних відходів нержавіючих сталей, жароміцних сплавів, кольорових металів. Технологія призначена для переробки некомпактних промислових металевих відходів (стружка, висічка, обрізки, тощо), що утворюються при механічній обробці напівфабрикатів та заготовок, з отриманням якісних металів та сплавів.

11. Електрошлакова переробка мінеральної сировини і промислових відходів. Технологія призначена для виплавки з використанням електрошлакової технології феросплавів і лігатур із мінеральної сировини і різноманітних металовміщуючих відходів.
12. Технологія магнітокерованої електрошлакової плавки (МЕП) титанових сплавів. Технологія МЕП призначена для виплавки зливків і слябів з титанових сплавів широкої номенклатури (чистий титан, багатокомпонентні титанові сплави, сплави системи Ti-Ni, Ti-Al та ін).

13. Індукційний переплав металів і сплавів у секційному кристалізаторі (ІПСК). Використовується для виплавки та рафінування складнолегованих сплавів, утилізації та рафінування відходів металургійного виробництва. Може використовуватись для переплава дорогоцінних металів і сплавів, вирощування металевих монокристалів.
14.  Технологія електрошлакового зварювання титанових сплавів товщиною до 350 мм. Технологія призначена для зварювання за один прохід деталей і вузлів товщиною 40…350 мм з титану і його сплавів при виконанні стикових, кутових і таврових з’єднань.

15. Електротермічне компактування металевої шихти і струмопровідних матеріалів. Технологія призначена для переробки некомпактних металевих матеріалів (вторинної сировини) і полягає в суміщенні процесу пресування з електричним нагрівом з метою отримання щільних пресованих заготівок (електродів) для подальшого переплаву.

Академічні нагороди:

1. Премія ім. Є.О. Патона Національної академії наук України, 08.02.2017р.
2. Відзнака Національної академії наук України «За наукові досягнення», 23.10.2020 р.

Нагорода вищого навчального закладу:

Премія Національного технічного університету України ім. Ігоря Сікорьского «Київський політехнічний інститут», 30.06.2015 р.

Державні нагороди:

1. Почесна грамота Голови міста Києва, 10.09.2009 р.
2. Державна премія України в галузі науки і техніки, 2012 р.
3. Премія Кабінету Міністрів України за розроблення і впровадження інноваційних технологій, 24.04.2019 р.
4. Грамота Голови Верховної Ради України «За заслуги перед Українським народом», 16.11.2019 р.
5. Почесне звання:”Заслужений діяч науки і техніки України» , 22.01.2021р.

– фізика рідкого стану і металургійна спадковість;

– термодинаміка і кінетика металургійних процесів;

– основи структуроутворення металів і сплавів;

– спеціальні металургійні технології;

– структура та властивості матеріалів;

– методологія наукових досліджень;

– методи дослідження металів і сплавів;

– методи підвищення ефективності металургійного виробництва

– методи отримання металів і сплавів.

Сумісник у відділі Могилатенко В.Г. є доцентом кафедри «Ливарного виробництва» Національного технічного університету України ім. Ігоря Сікорського «КПІ».

1. Дослідження процесів плавлення та кристалізації металу при плазмово-дуговій та електрошлаковій виплавці злитків із відходів тугоплавких, високореакційних і жароміцних металів та сплавів і плазмово-індукційному вирощуванні крупних профільованих монокристалів вольфраму та молібдену (2019-2021 р.р.).
2. Розробка наукових та технологічних засад структуроутворення супервеликих монокристалів вольфраму у вигляді тіл обертання з пошаровим формуванням в умовах плазмово-індукційного нагріву (2017-2021 р.р.).
3. Розробка інноваційної 3D-технології вирощування монокристалічних тиглів із вольфраму (2021 р.).

1. Фізичні і металургійні принципи придушення лікваційних процесів в крупних зливках складнолегованих сталей і сплавів із залученням плазмово-дугових і електрошлакових технологій.
2. Дослідження та розробка процесів виплавки зливків та виробництва порошків сплавів Ti-Ta для біомедичного використання.
3. Розвиток технологій легування, виплавки і термомеханічної обробки високоазотистих сталей з використанням плазмово-дугових і електрошлакових технологій.
4. Удосконалення технології вирощування крупних монокристалів тугоплавких металів.

1. В.О. Шаповалов, І.В. Шейко, Г.О. Ремізов. Плазмові процеси та устаткування в металургії (Підручник для студентів вищих технічних навчальних закладів). – Київ, «Хімджест», 2012 р.
2. Б.Е. Патон, Г.М. Григоренко, И.В. Шейко, В.А. Шаповалов и др. Плазменные технологии и оборудование в металлургии и литейном производстве. – Киев, «Наукова думка», 2013 р. (Переопублікована в КНР у 2018 р.).
3. Б.Е. Патон, В.А. Шаповалов, Г.М. Григоренко, И.В. Шейко, и др. Плазменно-индукционное выращивание профилированных монокристаллов тугоплавких металлов. – Киев, «Наукова думка», 2016 р.

Статті (вибрані)

1. I. Protokovilov, V. Shapovalov, V. Porokhonko. Effect of layer-by-layer formation of ingot during electroslag remelting on the quality of its surface and solidification structure // Ironmaking & Steelmaking. 2021, Vol. 48, No. 1, 62–68.
2. Шаповалов В.О., Шейко І.В., Якуша В.В., Гніздило О.М., Никитенко Ю.О. Інноваційна технологія та устаткування для вирощування супервеликих монокристалів тугоплавких металів. Сучасна електрометалургія, 2020, №1, С. 26-31.
3. I.Protokovilov, A.Nazarchuk, V.Porokhonko. ESR of titanium with electromagnetic effect on metal solidification / Proceedings of the Medovar memorial symposium. Kyiv, Ukraine, June 7-10, 2016, Р. 110-115
4. Шаповалов В.О. Наукові основи дугових адитивних технологій у спецелектрометалургії та електрозварюванні. Вісник Національної академії наук України. – 2018. – №7. – С. 33 – 39.
5. Биктагиров Ф.К., Шаповалов В.А., Гнатушенко А.В., Качан Р.Ю. Компьютерное моделирование формирования 50 тонного листового слитка. Металл и литье Украины. 2019, № 5-6, стр. 1-7.
6. Веретільник О.В., Біктагіров Ф.К., Шаповалов В.О., Гнатушенко О.В., Ігнатов А.П. Технології переробки металевої стружки. Сучасна електрометалургія, 2020, № 2, С. 31-38.
7. Шаповалов В.О., Никитенко Ю.О., Якуша В.В., Гніздило О.М. Manufacture of super large tungsten single crystals in the form of rotation bodies. Питання атомної науки і техніки. 2020. №1 (125), С. 60-63.
8. Шаповалов В.О., Григоренко Г.М., Никитенко Ю.О., Якуша В.В., Гніздило О.М., Шаповалов Є.В. Suppression of segregation and control of the structure of ingots and casting. Питання атомної науки і техніки. 2020. №1 (125), С. 106-108.
9. Протоковилов И.В., Петров Д.А., Порохонько В.Б., А.Т. Назарчук. Технологические и металлургические особенности выплавки слитков титановых сплавов в электрошлаковых печах камерного типа // Современная электрометаллургия. – 2018. – №2. – С.45–51.
10. Бурнашев В.Р., Никитенко Ю.О., Якуша В.В., Шейко І.В., Жиров Д.М. Деякі аспекти виплавки високоазотистої сталі Х21Г17АН2 у плазмово-дуговій печі. Сучасна електрометалургія, 2020, №2, С. 23-26.
11. Шаповалов В.О. Дугові металургійні плазмотрони. Сучасна електрометалургія, 2020, №4, С. 23-27.
12. Гниздыло. А.Н., Якуша В.В., Шаповалов В.А., Карускевич О.В., Никитенко Ю.А., Козуб Н.В. Математическая модель плазменно-индукционного процесса выращивания монокристаллов тугоплавких металлов. Современная электрометаллургия – 2018, №1. 28-36.
13. Протоковилов И. В., Порохонько В.Б., Биктагиров Ф.К., Качан Р.Ю., Гнатушенко А.В. Физическое моделирование кристаллизации слитков в изложнице в условиях электрошлакового обогрева и подпитки // Современная электрометаллургия. – 2019. – №3. – С.3–9.
14. Гниздыло. А.Н., Якуша В.В., Шаповалов В.А., Карускевич О.В., Никитенко Ю.А., Козуб Н.В. Математическая модель плазменно-индукционного процесса выращивания монокристаллов тугоплавких металлов. Современная электрометаллургия – 2018, №1. 28-36.

Патенти (вибрані)

1. Шаповалов Виктор, Биктагиров Фарит, Гнатушенко Александр. Способ получения стальных слитков. Патент КНР ZL2018 1 1041752.7. Опубл. 02.06.2020г.
2. Шаповалов В.О., Колесниченко В.І., Гніздило О.М., Якуша В.В., Карускевич О.В. Патент України на винахід UA 95541. Спосіб виготовлення тиглів, посудин, труб та профільованих виробів з тугоплавких матеріалів з монокристалічною, полікристалічною та певною структурою. Опубл. 10.08.2011, бюл. №15.
3. Протоковілов І.В., Шаповалов В.О., Назарчук О.Т., Порохонько В.Б. Спосіб електрошлакового переплаву. Патент України на винахід UA 119931. Опубл. 27.08.2019, бюл. № 16.
4. Протоковілов І.В., Порохонько В.Б. Спосіб магнітокерованої електрошлакової плавки. Патент України UA 123715 U. Опубл. 12.03.2018, бюл. № 5.
5. Григоренко Г.М., Костін В.А., Григоренко С.Г., Шаповалов В.О., Ахонін С.В., Пікулін О.М. Спосіб адитивного виробництва металевих 3D-виробів. Патент України на корисну модель UA 143235. Опубл. 27.07.20, Бюл. 14.