Цьогоріч виповнюється 95 років із моменту створення єдиного в Україні та Східній Європі спеціалізованого інституту по розробці й застосуванню нових, сучасних видів вогнетривів – АТ «Український науково-дослідний інститут вогнетривів ім. А. С. Бережного».    

Документальна спадщина цієї установи знаходиться на державному зберіганні в Центральному державному науково-технічному архіві України (ЦДНТА України) у фонді Р-15, комплекс 3-7. Фонд УкрНДІВогнетрив містить документи, що охоплюють період за 1928-1991 рр. та ілюструють  розроблення нових технологій вогнетривів, освоєння вогнетривів для металургійних процесів і галузей техніки, вивчення якостей вогнетривкої сировини, опрацювання технічних умов та стандартів на вироби та сировину тощо.

Передісторія створення інституту розпочалася в м. Харкові в 1927 році, коли було засновано Науково-дослідний інститут силікатної промисловості. У 1931 р. його перейменовано на Український науково-дослідний інститут будівельних матеріалів. А в 1932 р. установа знову змінила назву та була реорганізована в Український науково-дослідний інститут вогнетривких матеріалів. В 1944 р. – здобула статус Всесоюзного науково-дослідного інституту вогнетривів. А в 1998 році інституту було присвоєно ім’я відомого українського хіміка й технолога, директора (із 1955 до 1966 року) Українського інституту вогнетривів – Анатолія Семеновича Бережного.

Перш ніж, поринути в значні для науки та виробництва досягнення даного інституту, пропонуємо розібратись, що таке вогнетриви. Вогнетриви – матеріали, які виготовляються на основі мінеральної сировини. Вони відрізняються здатністю зберігати без суттєвих порушень свої функціональні властивості в різних умовах експлуатації за високих температур (не менше 1580 °C), при цьому не руйнуючись та маючи високу стійкість проти хімічного впливу різних розплавлених середовищ тощо. Спитаєте, а де їх можна застосовувати? Дані матеріали використовують практично скрізь, де йде мова про високі температури: від випічки хліба до розливання металу, від виробництва скла чи цементу до космічної техніки. Отже, це надважливий матеріал майже в кожній галузі виробництва.

Основний профіль діяльності Українського науково-дослідного інституту вогнетривів  імені А. С. Бережного вже з самого початку полягав у розробленні вітчизняних вогнетривких матеріалів та організації їх виробництва з метою значного скорочення імпорту. Адже як відомо, розвиток чорної, кольорової металургії, машинобудування, промисловості будматеріалів та інших галузей промислового виробництва, а також низки галузей техніки та оборонної промисловості базується на використанні високоефективних вогнетривів. Саме тому, наприклад,  для потреб чорної металургії розроблялось 50 родовищ вогнетривкої сировини, на яких видобувалося 20 млн т вихідних матеріалів для виробництва вогнетривів (глина, каолін, магнезит, доломіт, кварцовий пісок тощо), без яких значну частину процесів виробництва було б неможливо виконувати.

Одразу після створення інституту співробітники приступили до технологічних досліджень, розробки методів визначення властивостей вогнетривкої сировини і створення необхідного для цього обладнання. Проведені роботи заклали основу утворення вітчизняної промисловості вогнетривів.

У 1931-1932 рр. фахівці установи почали займатися вивченням українських глин та каолінів Часов-Ярських балок, родовищ П’ятихатки для отримання з них шамотної цегли для доменних мартенівських нагрівальних печей, розробляли шихти для отримання вогнетривкого припасу для коксових печей тощо.

З архівних документів дізнаємось, що в 1933 році інститут почав опрацьовувати методологію визначення механічної міцності вогнетривких матеріалів. Так, цікавим є звіт професорів А. І. Крамаренко, А. Н. Щукарьова  та наукових співробітників інституту доцента Н. М. Лозінського, С. Л. Лерман та З. І. Пріцкер про роботу за темою: «Розробка методології визначення теплоємності вогнетривких матеріалів за високих температур». Зі звіту дізнаємось, що теплоємністю тіла називається кількість тепла, необхідна для підвищення температури 1 грама даного тіла на 1 градус. Методи визначення теплоємності різних матеріалів, що застосовувалися до цього часу, можна було розбити на три типи: спосіб крижаного калориметра, спосіб водяного калориметра, спосіб метал-калориметра. Розпочинаючи розробку методології, науковці зупинили свій вибір на методі водяного буферного калориметра (док. 5). Адже він відрізнявся задовільною точністю результатів, мав значно простішу конструкцію, ніж інші типи і вимагав у багато разів менш громіздкої постановки дослідів. Побудований калориметр мав таку конструкцію: калометричний стакан являв собою латунний посуд із двома бічними виступами. Загалом, даний метод одержав схвалення у фахівців інституту, адже він мав елементарну будову, але давав значну точність результатів (максимальна помилка становила приблизно 1%).

З 1933-1934 рр. установа почала приділяти більше уваги вишукуванню та вивченню нових сировинних баз та розробці питань, пов’язаних із розширенням виробництва вогнетривких матеріалів (док. 6). Цікавим є документ, що гарно ілюструє вивчення фізико-хімічних властивостей вогнетривких глин Дружківського родовища (док. 1-3). У ньому йдеться, що до 1933 року глини даного покладу не піддавалися систематичному вивченню. Лише знайшлась інформація Дружківської партії Українського геолого-розвідувального комітету, який проводив розвідку глин у районі ст. Дружківка в 1930 році, про те, що глини даного родовища за своїми фізико-хімічними властивостями різні по окремих ділянках. Саме тому фахівці УкрНДІВогнетрив мусили організувати детальну розвідку Дружківського родовища на Ново-Швейцарській ділянці. У підсумку, було відібрано 2 000 проб глини різних порід та зроблено 117 хімічних аналізів для створення номенклатури пластів глини та розбиття їх за окремими сортами.  У майбутньому ці глини планувалося застосовувати на Часів-Ярському керамічному заводі № 1 ім. Артема, адже їх якість виявилася достатньо гарною (док. 4). Наприклад, глина темно-сірого кольору за своїми фізико-хімічними властивостями представляла найвищу якість, що перевершувала, навіть кращі сорти Часів-Ярських глин, які в ті часи вважалися одними з найкращих.

Під час Другої світової війни інститут не зупиняв своєї праці та проводив великі роботи з організації виробництва вогнетривів із сировини Уралу, завдяки чому промислові підприємства були повністю забезпечені вогнетривами, що дало можливість систематично нарощувати потужності з виплавки сталі на сході України та частково забезпечити потреби в матеріалі у звільнених районах.

У період з 1944 до 1946 року установа продовжувала вивчати сировину нових родовищ, покращувати технології та якість наявних виробів, намагалася технічно допомагати заводам тощо.

У перші післявоєнні десятиріччя були розроблені та запроваджені нові різновиди вогнетривів різноманітного призначення, розроблені конструкції футерівок (вогнетривке облицювання внутрішньої поверхні) доменних печей, що дало змогу збільшити їх стійкість та продуктивність, у деяких випадках у 2-3 рази.

Документи, які зберігаються в ЦДНТА України, свідчать, що з 1959 року УкрНДІВогнетрив почав посилювати ділові зв’язки інституту з промисловими та іншими науковими установами СРСР та заглибився у вивчення досвіду наукової роботи Польщі, Чехословаччини, Румунії,  Угорщини, США тощо. Паралельно із цим розробляв надвогнетривкі (витримують температуру понад 2000 °C) матеріали для нових областей техніки. Не зупинялися і дослідження інноваційних на той час видів вогнетривких виробів та технологій. Так, фахівці змогли розробити новий спосіб виробництва вогнетривів — вібролиття, що дало змогу виготовляти великогабаритні й особливо складні вогнетриви високої якості.

Загалом, варто зазначити, що інститут завжди намагався знайти перспективні типи промислових вогнетривів, які зможуть значно полегшити та покращити роботу. Так, наприклад, спеціалісти зазначали, що одним із факторів інтенсифікації процесу виплавки чавуну в доменних печах (тобто його розвитку з раціональним використання ресурсів) є  підвищення температури дуття. У зв'язку із чим постало питання про пошук високостійких вогнетривких матеріалів для кладки підкупольного простору та насадок повітронагрівачів (док. 7).  Або ж також наочним є звіт, що ілюструє дослідження, які дозволили випустити дослідну партію виробів складної геометричної форми з вогнетривів за допомогою механічної обробки.

У цілому, УкрНДІВогнетрив незмінно брав курс на модернізацію виробництва та технологічних процесів, випуск дослідних партій виробів та їх випробування в службі, надавав допомогу заводам по організації виробництва вогнетривів та їх використання (док. 10-11; 15-18). Наприклад, протягом низки років інститут проводив роботи з удосконалення технології виробництва форстеритових вогнетривів (док. 8-9). Опрацьовував технології виготовлення високоякісних вогнетривів, що застосовуються для дозування краплі скломаси при пресуванні екранів кінескопів. Вивчав термомеханічні та теплофізичні властивості, тривалість служби вогнетривів у високотемпературних зонах повітронагрівачів доменних печей та встановлював основні причини та види їх руйнування в умовах інтенсивної праці (док. 12-14).

До того ж архівні документи висвітлюють, що одним з основних завдань вогнетривкої підгалузі на 1986-1990 рр. було вирішення проблем та задач щодо підвищення стійкості функціонування у воєнний час. У наших архівосховищах зберігаються документи, які на своїх сторінках зафіксували подробиці досліджень та розробок рекомендацій щодо роботи та підготовки основних технологічних процесів підприємств вогнетривкої підгалузі, їх спрощення, а також опрацювання заходів, спрямованих на забезпечення безаварійної зупинки виробництва за сигналом «Повітряна тривога» (ПТ) (док. 19). Поряд із загальними положеннями, що визначають порядок роботи в період «Повітряна тривога» та до «Відбою повітряної тривоги», було опрацьовано методи управління процесами основного технологічного обладнання, продовження роботи якого є необхідним. Типовою інструкцією передбачалося, що в період «ПТ» вимикається все технологічне обладнання. Печі, що обертаються для випалюванню сировини, переводяться на режим «тихий хід», припиняється подача сировини, палива, повітря. Забезпечується збереження подачі води та пари для роботи окремих вузлів агрегатів, що захищають обладнання від перегріву.

Також окрема увага приділялась впливу ударної хвилі на підприємства, визначення можливих руйнувань обладнання, трудомісткості відновлення, потреби в часі та трудових ресурсах при відновленні обладнання (док. 20).

Отже, завдяки архівним документам, дізнаємось, що кожне вогнетривке підприємство повинно було бути завчасно готовим і знати шляхи та способи підвищення стійкості роботи у воєнний час (док. 21-22). Під стійкою роботою малась на увазі здатність підприємств продовжувати виробляти передбачені планом види продукції за обсягом, номенклатурою, асортиментом, термінами та якістю. Фахівці зазначали, що з метою підвищення стійкості функціонування галузі необхідно здійснити низку заходів: побудувати додаткові лінії та цехи з виробництва стійких вогнетривів та насамперед дефіцитних вогнетривів, які виробляються тільки на одному підприємстві; регулярно проводити заходи спрямовані на підвищення стійкості об'єкта, а саме здійснювати  командно-штабні, тактико-спеціальні та комплексно-об'єктові навчання; розробити рекомендації щодо організації та забезпечення дублювання виробництва вогнетривів та вогнетривких матеріалів за умови вибуття одного підприємства, що виробляє на даний період мирного часу максимальну їх кількість тощо.

Так, згідно з науковими звітами, забезпечення сталої роботи підгалузі досягалося:

1. Надійним захистом робітників та службовців.
2. Організацією чіткого та сталого управління.
3. Завчасним підвищенням стійкості вразливих місць.
4. Стійким зв'язком із заводами-суміжниками.
5. Створенням резервного палива, сировини, деталей, що комплектують.
6. Дублюванням виробництва найважливіших видів вогнетривкої продукції.
7. Готовністю підгалузі до швидкого визначення збитків, маневрування робочою силою, здійснення першочергових відновлювальних робіт.

На останок, варто сказати, що зараз інститут на своєму дослідному виробництві відпрацьовує розроблені технології з виготовлення унікальних вогнетривів та виготовляє продукцію, конкурентоспроможну на світовому ринку.

 

         Архівістка І категорії відділу                                                           

         використання інформації документів                         Котенко Катерина

1. Ново-Швейцарське родовище вогнетривких глин, що йде під загальною назвою

Дружківського родовища (зараз – Дружківське рудоуправління) [1933 р.]

(ЦДНТА України. Ф. Р-15. К. 3-7. Оп. 1. Од. зб. 40. Арк. 8)

 

2. Загальний вигляд кар'єрів Тресту «Укрвогнетриви» на початку їхньої розробки. На фотографії вдалині видно ковшовий екскаватор, за допомогою якого вироблявся розкрив

(порожня порода, що покриває поклади корисних копалин) [1933 р.].

(ЦДНТА України. Ф. Р-15. К. 3-7. Оп. 1. Од. зб. 40. Арк. 15)

 

3. Загальний вигляд кар'єру Тресту «Укрвогнетриви». На фотографії видно загальні прийоми роботи, способи видачі глини з ями (передача шматка уступами) і загального пласта глини  [1933 р.].

(ЦДНТА України. Ф. Р-15. К. 3-7. Оп. 1. Од. зб. 40. Арк. 16)

 

4. Загальний вигляд сушки "склянок" сталерозливних ковшів для Маріупольського металургійного заводу ім. Ілліча з вищої за якістю темно-сірої Часов-Ярської глини [1933 р.].

(ЦДНТА України. Ф. Р-15. К. 3-7. Оп. 1. Од. зб. 40. Арк. 28)

 

5. Водяний буферний калориметр, що представляє собою латунний посуд з двома бічними виступами, застосовується при випробуваннях теплоємності вогнетривких матеріалів. 1933 р.

(ЦДНТА України. Ф. Р-15. К. 3-7. Оп. 1 . Од. зб. 43. Арк. 12)

 

6. Результат випалення динасу у печах заводу ім. Дзержинського. Відпрацьований динас. 1934 р.

(ЦДНТА України. Ф. Р-15. К. 3-7. Оп. 1 . Од. зб. 202. Арк. 7)

 

7. Фрагмент технологічної інструкції виготовлення на Червоноармійському заводі дослідно-промислової партії динасу для повітронагрівачів доменних печей,

що працюють з температурою нагрівання дуття 1300-1400 °C. 1966 р.

(ЦДНТА України. Ф. Р-15. К. 3-7. Оп. 3. Од. зб. 2088. Арк. 77)

 

8. Конструкція кладки підвісних склепінь регенераторів з форстеритових вогнетривів, виконана у 1965 та 1967 роках (поздовжні та поперечні розрізи)

на мартенівських печах № 3 та № 6 Донецького металургійного заводу. 1968 р.          

(ЦДНТА України. Ф. Р-15. К. 3-7. Оп. 3. Од. зб. 2135. Арк. 52)

 

9. Зовнішній вигляд форстеритового склепіння та облицювання стін лівого регенератора біля перевальної стіни після 845 плавок. 1968 р.          

(ЦДНТА України. Ф. Р-15. К. 3-7. Оп. 3. Од. зб. 2135. Арк. 55)

 

10. Ситуаційна схема розташування основних цехів та шахт Боровичського комбінату вогнетривів. 1968 р.          

(ЦДНТА України. Ф. Р-15. К. 3-7. Оп. 7 . Од. зб. 2466. Арк. 46)

 

11. Універсальний токарно-гвинторізний верстат моделі IK 62 з розрізною головкою. 1968 р.          

(ЦДНТА України. Ф. Р-15. К. 3-7. Оп. 3 . Од. зб. 2091. Арк. 11)

 

12. Дослідження служби вогнетривів у високотемпературних зонах повітронагрівачів доменних печей. Нагрівач повітря з виносною камерою горіння, з симетричним куполом. 1972 р.

(ЦДНТА України. Ф. Р-15. К. 3-7. Оп. 3 . Од. зб. 2106. Арк. 12)

 

13. Дослідження служби вогнетривів у високотемпературних зонах повітронагрівачів доменних печей. Блок повітронагрівачів з радіальним куполом. 1972 р.

(ЦДНТА України. Ф. Р-15. К. 3-7. Оп. 3 . Од. зб. 2106. Арк. 14)

 

14. Результат огляду футерування купола повітронагрівача. Тріщина в куполі та стінах. 1972 р.

(ЦДНТА України. Ф. Р-15. К. 3-7. Оп. 3 . Од. зб. 2106. Арк. 64)

15. Стінка форми з корундовою пластиною після шліфування. 1972 р.

(ЦДНТА України. Ф. Р-15. К. 3-7. Оп. 3 . Од. зб. 2176. Арк. 14)

 

16. Креслення завантажувальної лінії від похилого конвеєра до елеватора і схема футерування її абразивостійкості корундовими вогнетривкими плитами. 1972 р.

(ЦДНТА України. Ф. Р-15. К. 3-7. Оп. 3 . Од. зб. 2176. Арк. 18)

17. Проєктування та виготовлення керамічних пальників повітронагрівачів доменних печей. Прилад для дослідження впливу термічних ударів на межу міцності вогнетривів при згинанні. 1978 р.

(ЦДНТА України. Ф. Р-15. К. 3-7. Оп. 1 . Од. зб. 2225. Арк. 69)

 

18. Загальний вид фасонного виробу для двошарової теплоізоляції горизонтальних подових труб. 1980 р.

(ЦДНТА України. Ф. Р-15. К. 3-7. Оп. 4 . Од. зб. 2203. Арк. 84)

 

19. Звіт про науково-дослідну роботу на тему розділ А: розробка проєкту вимог щодо підвищення стійкості функціонування вогнетривкої промисловості у воєнний час. Розділ Б: Розробка пропозицій щодо уточнення нормативних документів. Уточнення типової інструкції щодо безаварійної зупинки цехів та служб вогнетривких підприємств Мінчормету СРСР за сигналом «Повітряна тривога». 1980 р.

(ЦДНТА України. Ф. Р-15. К. 3-7. Оп. 7 . Од. зб. 2472. Арк. 1)

 

20. Звіт про науково-дослідну роботу з проблеми № 6: «Методологічні основи прогнозування можливостей чорної металургії у воєнний час».

Тема 134: «Провести аналіз механічного впливу ударної хвилі на промислові будівлі, споруди, обладнання й матеріали та розробити перелік вихідних даних для прогнозування їх стану». 1984 р.

(ЦДНТА України. Ф. Р-15. К. 3-7. Оп. 7 . Од. зб. 2479. Арк. 1)

 

21. Перелік питань до вогнетривких підприємств за характеристикою концентрації, спеціалізації та кооперування виробництва продукції та оцінки впливу цих рівнів на стійкість роботи. 1986 р.

(ЦДНТА України. Ф. Р-15. К. 3-7. Оп. 7 . Од. зб. 2478. Арк. 24)

 

22. Аналіз технологічних процесів виробництва виробів на Семилукському вогнетривкому заводі та підготовка їх до роботи у воєнний час. 1988 р.

(ЦДНТА України. Ф. Р-15. К. 3-7. Оп. 7 . Од. зб. 2485. Арк. 16)