В 1938 г. приказом № 411к от 28.10.38 г. организована кафедра «Металлургические печи». Исполняющим обязанности заведующего кафедрой был назначен инженер "ММК" Бурылев И.Г. Кафедра готовила студентов по специальности «инженер-металлург». В состав кафедры были включены инженеры Горин В. К., Дегтярев П. Д., а затем в 1939 г. инженер Михин М.К., - все по совместительству с их основной работой на "ММК".

В 1941 г. произошло объединение ученых-печников из Днепропетровского металлургического института, эвакуированных в Магнитогорск с указанной выше группой преподавателей. Возглавлял кафедру профессор Семикин И. Д. - один из создателей энергетической теории печей, ранее в 1930-38 гг. работавший на "ММК" начальником проектного отдела. В 1939-40 гг. Семикин И. Д. стажировался на металлур-гических заводах США. К числу крупных успехов кафедры следует отнести разработку теплового режима печей при выплавке броневого листа, организацию огнеупорного производства из местных материалов, автоматизацию перекидки клапанов на всех регенеративных печах.

В период 1944-45 гг. из состава кафедры выбывают ученые из г. Днепропетровска, в связи с окончанием Великой Отечественной войны и кафедра резко уменьшается по численности, ограничивает свою научную деятельность мартеновскими печами, главным образом, в экспериментальном плане. Заведование кафедрой поручено Михину М.К. Преподаватели Горин В.К., Михин М.К., обобщив работы по автоматизации теплового режима металлургических печей, написали монографию «Технические средства автоматизации в черной металлургии». В этот период на кафедре преподает профессор, д.т.н. Кузьмин М.И. - один из основных последователей Грум-Гржимайло - создателя гидравлической теории печей.

В 1953 г. на кафедре началась трудовая деятельность инженера Зуца К.А. в качестве совместителя, а затем заведующего кафедрой. В 1952 г. Зуцу К.А. и коллективу соавторов была присуждена Государственная премия.

В 1958 г. в качестве совместителя начинает работать к.т.н. Гольденберг И.Б., который с 1961 г. работает в штате кафедры над проблемой перекидки клапанов мартеновских печей. В этот период на кафедре создается современная лаборатория механики газов и теплопередачи, в чем большое участие принимает Рябков В.М., сначала в качестве студента, а с 1962 г. в качестве инженера-исследователя. В этот период кафедра работает над новыми проблемами - оптимальным управлением тепловым режимом печей.

В периоды 1963-1972 гг. и 1975-1996 гг. кафедру возглавляет д.т.н., профессор Иванов Н.И. Под его началом выполнены многочисленные исследования по разработке и изысканию новых методов интенсификации тепловой работы существующих и принципиально новых конструкций тепловых агрегатов для различных отраслей промышленности, открыто направление применения плазменного нагрева в металлургии. При этом особое внимание было уделено разработке методов рационального использования высококалорийного топлива, применения кислорода, электроэнергии и ультразвука.

В 1967 г. кафедра переименовывается в кафедру «Теплотехники и автоматизации металлургических печей» (ТиАМП). Кафедра пополняется талантливыми выпускниками института: Сиволаповым В.Г, Баженовым Н.Л., Тороповым Е.В., Кобельковым Г.В., Блохиным А. И., Трубицыным Г.В. При кафедре появилась аспирантура, что позволило освоить новые научные направления. К наиболее крупным успехам кафедры относится создание теории блочных печей, работающих на природном газе, теории плазмотронных печей и образование Центральной теплотехнической лаборатории ММК с уникальными стендами исследования факельных процессов. На кафедре создается первая плазменная лаборатория, где выполняются работы общесоюзного значения.

В период 1963 - 1972 гг. защищены докторские диссертации Ивановым Н.И, Тороповым Е.В., Рябковым В.М., в последствие - Парсункиным Б.И.

С 1968 г. начата подготовка и выпуск студентов по специальности «Промышленная теплоэнергетика».

В 1972-76 гг. руководство кафедрой осуществлялось д.т.н., профессором Рябковым В.М.

С 1976 г. и по 1996 г., вновь заведующим кафедрой становится д.т.н., профессор Иванов Н.И. На его плечи легли трудные годы «перестройки» 90-х годов. Огромной заслугой Николая Ивановича является то, что он сохранил костяк кафедры и ее традиции.

За период 1963-1996 гг. по результатам научной деятельности кафедры было получено 76 авторских свидетельств и 8 патентов, организовано 3 Всесоюзных и 4 Республиканских конференций, несколько семинаров, выпущено 12 сборников научных трудов, опубликовано свыше 500 статей, издано 11 монографий и учебников, материалы которых, безусловно, послужили развитию теплотехнической науки в СССР и России. Особое значение в то время имели работы кафедры по применению низкотемпературной плазмы, ультразвука и электроимпульсной обработке материалов, в том числе металлов и сплавов. Подготовлено и выпущено 328 инженеров по автоматизации металлургического производства.

Приказом № 738/и от 10.06.74 г. кафедра переименовывается в кафедру «Теплоэнергетики и металлургических печей».

Избрание в состав кафедры таких специалистов как Котельников С.Ф., Сеничкин Б.К., Стульпин Е.А., Матвеева Г.Н., Марченко А.В., Лисогор А.А., Скворцов Л.А., Немудрый А.П. позволило сконцентрировать их усилия преимущественно в области теплоэнергетики и теории металлургических печей. В это период на кафедре работал 41 сотрудник.

В 1974 г. на кафедре в качестве ассистента начал работать Жигалов Г.П., который начал развивать направление центробежных плазменных печей и в 1975-1976 гг. привлек к работе в качестве младших научных сотрудников Пушкарева С.В. и Агапитова Е.Б. В это же время под руководством Котельникова С.Ф. разрабатывается технология индукционного нагрева проволоки токами промышленной частоты. Группу исследователей возглавил Тартаковский Ю.И., в состав группы входили: Данилов В.Н., Иванов В.Н. В 1978 г. Данилов В.Н. и Пушкарев С.В. поступили в аспирантуру МЭИ и аспирантуру ИМет им.Байкова соотвественно.

Под руководством доцента Марченко А.В. формируется направление разработки измерительных устройств на основе левитации, горелочных устройств с использованием этого же эффекта. В исследовательскую группу входило 5 инженеров-исследователей: Картавцев С.В., Леонов Е.И. и др.

В 1987 г. организован вычислительный центр кафедры. К 1990 г. все учебные лаборатории преобразуются в учебно-исследовательские. Плазменной лабораторией с 1980 г. руководит Литвинов В.К., который вернулся из аспирантуры ИТМО г. Минск; лабораторией ультразвука руководит Вачаев А.В.

Под научным руководством д.т.н. Иванова Н.И. и к.т.н. Литвинова В.К. формируется исследовательский коллектив, в который входили: Агапитов Е.Б., Морозов А.П., Коптев А.П., Курлов В.Г., Сафонов Л.А., Беляев Д.А., Трубицина Г.Н., Семкин И.Г., Осколков С.В., Четвериков А.Н., Шутикова В.Ф., Крылов Г.М., Фисенков М.В. Этот молодежный коллектив был нацелен на освоение революционных металлургических технологий, выполнял огромное количество договорных работ для предприятий машиностроения и оборонного комплекса. Выполнялись научно-исследовательские работы по общесоюзным и республиканским программам «Энергия», «Металл», «Порошковая металлургия» и договорам с ИМЕТ АН СССР, ИМЕТ УрО АН СССР, ИТМО АН БССР, ЦНИИЧЕРМЕТом, ЦНИИТМАШем, ВНИИЭТ, п/я 1940, ММК и др. Тесные, дружеские контакты коллектив имел с институтом ИТМО им. Лыкова г. Минск, исследовательскими центрами Минрадиопрома. Члены коллектива защищали диссертации: Агапитов Е.Б. в 1984 г., Трубицина Г.Н. в 1986 г., Коптев А.П. в 1988 г., Семкин И.Г. в 1989 г., Морозов А.П. в 2003 г.

В 1986 г. Крылов Г.М. и Фисенков М.В. поступили в аспирантуру ИМет им.Байкова.

В 1994 г. приказом № 369/к от 17.06.94 г. кафедра переименовывается в кафедру «Теплофизических и энергетических систем»

С 1996 г. заведующим кафедрой становится доцент, к.т.н. Котельников С.Ф. Приказом №50/0 от 06.11.96 г. кафедра переименовывается в кафедру «Теплотехнических и энергетических систем».

В 1997 г. заведующим кафедрой становится доцент, к.т.н. Сеничкин Б. К., на плечи которого легли годы дефолта и последующего становления кафедры в новых экономических условиях. По его инициативе были организованы и проведены две Всероссийские научно-технические конференции специалистов. По результатам работы конференций было издано 3 сборника научных трудов. Сеничкин Б.К. инициировал, организовал и совместно с сотрудниками кафедры Скворцовым Л.А. и Осколковым С.В. провел 9 Всероссийских научно-технических конференций студентов, аспирантов и специалистов. По результатам проведенных конференций опубликовано 9 сборников, содержащих более 350 докладов. Большую помощь в развитии теплоэнергетического направления в эти годы заведующему кафедрой оказывал старший преподаватель Скворцов Л.А.

За 1997-2008 гг. получено несколько свидетельств на полезную модель, подготовлено и издано 8 монографий, более 450 статей.

В 2000г. вернулся из докторантуры МЭИ Картавцев С.В. и набрал группу исследователей по направлению повышения энергоэффективности металлургического производства. Под его руководством защитили кандидатские диссертации Строгонов К.В.

В 2003 г. защитил кандидатскую диссертацию старший преподаватель Морозов А.П.

В 2007 г. Картавцев С.В. защитил докторскую диссертацию.

С 2009 г. и по сей день заведующим кафедрой является профессор кафедры, д.т.н. Агапитов Е.Б., защитивший докторскую диссертацию в 2013 г.

В 2011 г. защищена кандидатская диссертация Нешпоренко Е.Г. (научный руководитель Картавцев С.В.). В 2012 г. защищена кандидатская диссертация Ивановым Д.А. (научный руководитель Сеничкин Б.К.) и Лемешко М.А. (научный руководитель Агапитов Е.Б.).

В настоящее время коллектив кафедры продолжает вести исследования в направлениях совершенствования работы печных агрегатов, экономии топлива и электроэнергии, разработке новых технологий  XXI века.