Új Szó - Vasárnapi kiadás, 1988. július-december (21. évfolyam, 26-52. szám)
1988-10-14 / 41. szám
Gallium. Ezt az alumíniumcsoportba tartozó kémiai elemet felfedezése után (1875) a gyakorlatban először a magasabb hőmérsékletek mérésére alkalmas kvarc-, vagy bo- roszilikát-üvegböl készült hőmérők töltésére alkalmazták. Nem csoda, hiszen ennek a kékes árnyalatú, fehér, lágy fémnek az olvadáspontja 30 °C alatt van (ami indiummal vagy más fémekkel vegyítve tovább csökkenthető), forráspontja pedig magasabb, mint 2300 °C. Ezért előnyösen felhasználható hö- biztosítékok gyártásához is. A gallium és az indium ma már a villamos- és az elektronikai iparban egyre fontosabb szerepet betöltő félvezetőknek is alapanyaga. Arzénnal képzett vegyülete másodpercenként akár 100 milliárd információegység közvetítésére is alkalmas. A gallium-arzenid kristályok kitűnő félvezetőként szolgálnak a lézertechnikában, az opto- és mikroelektronikában. Tavaly a 2iar nad Hronom-i Szlovák Nemzeti Felkelés Vállalat dolgozói három és fél tonna vegytiszta galliumot állítottak elő. Értékesítésével természetesen nem volt gond, 85 százalékát a nem szocialista országokba (Japánba, Nagy-Britanniába, Svájcba és a Német Szövetségi Köztársaságba), mintegy 13 százalékát a szocialista országokba exportálták, s a fennmaradó mennyiséget a csehszlovák elektronikai ipar használta fel. A 2iar nad Hronom-i gyár timföldgyártó részlegén a nátrium-aluminát keringőoldatban galliumvegyületek is találhatók. Az említett oldal literenként 0,03 gramm galliumot tartalmaz, amelyet ha nem választanak ki, a végtermékbe, vagyis az alumíniumba kerül. A galliumot tehát tulajdonképpen hulladékanyagból állítják elő, mégpedig úgy, hogy a nátrium-aluminát oldatból galliumvegyület csapódik ki, amit elkülönítenek és úgy koncentrálnak, hogy mintegy 30 gramm legyen egy literben. Ez a mennyiség már jövedelmezővé teszi a galliumnak elektrolízissel történő előállítását.-A gallium előállítását követően - mondja Iván Fremal, a timföldgyártó üzemegység galliumot előállító részlegének vezetője - a nátrium-aluminát oldat visszakerül a gyártási folyamatba. Mindemellett különböző műszaki és szervezési módosításokkal csökkentjük a gyártási költségeket, növeljük a termelést és a gallium előállításának hatékonyságát. Hiszen míg 1969-től 1982-ig részleges üzemeléssel 1800 kilogramm galliumot állítottunk elő évente, tavaly már 3500 kilogrammot. 1985-ben 110 tonna oldatra és 44,2 GJ energiára volt szükségünk egy kilogramm gallium előállításához, ezzel szemben a múlt évben már csupán 92 tonnára, illetve 32,5 GJ-ra. Egy kollektív újítási javaslatunk alapján a termeléshez felhasznált vízmennyiség bizonyos része nem kerül vissza a párologtatóba, hanem a diffúziós részlegen keresztül az iszapolóba, s ezáltal 10 400 GJ energiát takarítunk meg a víz melegítésekor, illetve párologtatáskor. Mindez együttesen 415 ezer korona társadalmi hasznot jelent évente. Egy további kollektív újítási javaslat megvalósításával 13 százalékkal növeltük a gallium-előállítás hatékonyságát, miközben megközelítőleg egymillió korona értékű energiát takarítunk meg. A ziari timföldgyártó részleg 65 tagú kollektívája havonta átlag 300 kilogramm galliumot állít elő. Ha elgondoljuk, hogy e keresett fémnek a piaci ára kilogrammonként 5 ezer korona körül mozog... Csehszlovákia már csaknem harminc éve a 2iar nad Hronom-i Szlovák Nemzeti Felkelés Vállalat a gallium egyedüli előállítója, amely e különösen értékes fém világviszonylatban vett össztermelésének 10 százalékát szolgáltatja. A gallium elektrokémiai feldolgozásához nélkülözhetetlen anyag a higany. Az ún. hi- c/apytechnológia alkalmazása azonban sok gondot is okoz, mert szennyezi a környezetet. Az ezüstösen fénylő, nehéz, folyékony higany jól vezeti a villamos áramot és a hőt, de már szobahőmérsékleten is párolog. Gőzei pedig nagyon mérgezöek, főleg az idegrendszerre hatnak. A veszély a higany felszínével arányosan növekszik: már néhány csepp higany gőze is mérgezést okozhat. Ezért a gallium alóállításakor is nagyon elővigyázatosan kell bánni vele. A ziari timföldgyártó részleg dolgozói k<^ rábban zárt tartályokban raktározták a 3 százaléknyi higanyt tartalmazó szennyvizet, amelyből az évek során körülbelül 300 tonna gyűlt össze. Felmerült a kérdés, vajon mi legyen vele? A rudiianyi vasércbányák ugyan foglalkoznak a leggyakrabban darabos vagy szemcsés alakban előforduló higanyszulfid feldolgozásával, de a ziari, higanyt tartalmazó szennyvizet illetve iszapot csak akkor lehetne Rudnanyban felhasználni, ha a vizet eltávolítanák belőle, s az iszapot szilárd anyagra sűrítenék. Az ehhez a művelethez szükséges technológiai berendezések alkalmazása azonban nagy beruházásokkal járna. Az Angliából importált szűrőberendezés például 2 200 000 devizakoronába kerülne, ezért más, olcsóbb, előnyösebb megoldást kellene találni. E nehéz feladatot végül is egy komplex racionalizációs brigád oldotta meg, amelyet Milán Visőansky mérnök, a 2iar nad Hronom-i gyár kutatási és fejlesztési intézetének igazgatóhelyettese vezetett.- A galliumot előállító részleg dolgozóinak javaslatából indultunk ki, hogy a higanyt desz- tilláció útján nyerjük ki - magyarázza az igazgatóhelyettes. - A mintaberendezést intézetünk dolgozói készítették el, de összeszerelésében a timföldgyártó részleg is segített. A desztilláció úgy történik, hogy a tégelykemencében felmelegítik az iszapot, a higany párologni kezd, és egy kondenzáló berendezésben lecsapódik, majd egy tartályban összegyűlik. Az így nyert higany bekerül a gallium gyártási folyamtába.- Desztillációs módszerrel ez év első nyolc hónapjában 1 325 000 korona értékű, 3786 kilogramm higanyt nyertünk ki az iszapból - jegyzi meg Ján Odzgan, a galliumgyártás művezetője. - Vállalatunk ennyivel kevesebb higanyt volt kénytelen vásárolni, ennyivel jutott több a népgazdaságnak. Emellett az sem mindegy számunkra, hogy növelni tudjuk a zárt tartályokban raktározott iszapból a higany termelését. Ráadásul ez a desztillációs berendezés olyannyira zárt, hogy a higanygőzökből sokkal kevesebb kerül a környezetbe, mint amennyit a környezetvédelmi előírások megengednek. Igaz, a környezetvédelem érdekében további, radikális intézkedésekre is szükség van. Többek között olyanokra, amelyeknek köszönhetően kevesebb szennyező anyag kerül a levegőbe, és a timföldgyártó részleg munkahelyein is csökken p higanygőz ártalma. Ez a feladat benne foglaltatik az S2S2K kormányának 1988. január 18-án hozott, a 2iar nad Hronom-i járás környezetvédelméről szóló határozatában is.- A világon már higanymentes galliumgyártási technológiák is ismertek - mondja Iván Fremal -, amelyekről tudomásunk van. Viszont egyik eljárás alkalmazására sincs lehetőségünk, mert ezeket szabadalom védi; emellett pedig minden egyes timföldgyártó részlegen mások a feltételek. Nálunk a gallium előállítóinak olyan gondjaik vannak a higannyal, mint kollégáiknak Magyarországon, vagy az NDK-ban. A Szovjetunióban viszont sikeresen alkalmaznak egy higanymentes technológiát. Ezért is hívtuk meg hozzánk a Kazah Szovjet Szocialista Köztársaság Tudományos Akadémiája porkohászattal és ércfeldolgozással foglalkozó kutatóintézetének szakembereit Alma-Atábót akik szakértői vizsgálatokat végeznek nálunk. Amennyiben segítségükkel meggyőződünk arról, hogy az ottani gallium-előállításban alkalmazott higanymentes technológia feltételei nálunk is adottak, akkor megvásároljuk tőlük annak alkalmazási jogát. A kilátások biztatóak, és ez ma, az elektronika fokozott érvényesülésének korában mindenképpen előnyt jelent népgazdaságunk számára. Iván Fremal (balról) és Ján Odzgan a galliumot előállító üzemrészleg irányító központjából ellenőrzi a termelés menetét JÚLIUS TADIAN Jozef Líska (balról) és Igor Loéka a termelés közben felfogott higanyt gyűjtik össze (A szerző felvételei) A számítógép csak eszköz A MÉRNÖKI MUNKÁK AUTOMATIZÁLÁSÁRÓL A személyi számítógépek kifejlesztése, s ezeknek tömeges elterjedése olyan területeken is segítheti a termelést, amelyeken a nagyobb teljesítményű, ám kommunikáció szempontjából nehézkesebb gépek nem hatékonyak. Ilyen például a közvetlen gyártásirányítás, a gyártáselökészítés, a tervező vagy konstrukciós munka bizonyos fokú automatizálása. Hazánkban sajnos kevés az ilyen célra megvásárolható számítástechnika, mivel hazai gyártóink csak nagyon kevés professzionális szintű személyi számítógépet gyártanak, a külföldi behozatal pedig - noha az árak reálisak - a devizakerethez kötött, amellyel viszont a vállalatok nagyobb része önállóan nem rendelkezik. Hogy a központilag importált számítástechnika a leghatékonyabban legyen kihasználva, ebből a célból indult be a „kétezer számítógépes munkahely" néven ismertté vált akció, amely több szakaszban juttat ilyen berendezéseket olyan munkahelyek számára, amelyek azt célirányosan és maximálisan ki tudják és ki is akarják használni. Ez az akció jelentette az első nagyobb lépést a mérnöki munkák automatizálása irányába. Erre ugyan minden ilyen munkát végző fontosabb szervezetnél történtek lépések eddig is, de ezek lokálisak voltak, nem hatékony technikára támaszkodtak, és az alkalmazás helyett kénytelenek voltak alapvető problémákkal foglalkozni. A „kétezer számítógépes munkahely" akció keretében jutott egy személyi számítógépes munkahely az érsekújvári (Nővé Zámky) Szerszámkutató Intézetbe is, amely ugyan jelenleg még inkább csak kísérleti, tanulmányi célokat szolgál, mint a tervezés hathatós támogatását, de arra már alkalmas, hogy megismerjék és felmérjék, hol alkalmazhatják majd és milyen módon ezt a technikát saját körülményeik között a jövőben, amikor elegendő személyi számítógépes munkahely áll majd a rendelkezésükre. Ezekről az elképzelésekről beszélgetünk a következőkben Ficzere Péterrel az intézet részlegvezetőjével. • Hol találtak az intézet munkájában olyan területeket, ahol a számítástechnikát alkalmazni lehetett?-Véleményem és véleményünk szerint ezt a technikát bárhol alkalmazni lehet. Ez abból is látható, hogy ahol a számítógép már mindennapi segédeszköz és olcsón beszerezhető, ott napról napra űj megoldások születnek, és folyik a kísérletezés minden területen. Igaz viszont az is, hogy a valóban gazdaságos alkalmazás már csak egy szűkebb területre korlátozódik. Nálunk is éppen ennek a szűkebb körnek a megtalálása jelenleg a gond. Tehát nem az érdekel bennünket főleg, hogy hol alkalmazhatjuk a számítástechnikát, hanem az, hogy tudjuk-e gazdaságosan alkalmazni a szerszámkészítésben. • S eddig találtak már ilyen területeket?- Köztudott, hogy a rutinmunkák azok, amelyek leginkább automatizálhatok. Ha valamely munkafolyamatban nagy a rutinmunka aránya, akkor ott gazdaságos az automatizálás. Ez nemcsak a gyártásra, az árutermelésre vonatkozik, hanem a tervezőmunkára is. Ilyen például nálunk a variáns konstrukciók keresése, amely során a kész terméket már ismert elemek variálásával hozzuk létre. A következő terület, amely lehetőséget ad a számítástechnikának, az építőelemes rendszerek tervezése, amikor a kész termék az előre ismert elemek valamilyen kombinációja. Ez a két terület tehát az alap, ahol rövid időn belül eredményeket lehet elérni, s ezeknek a munkaterületeknek az automatizálásával foglalkoztunk már korábban is. • Ezt úgy kell érteni, hogy még mielőtt ez az új személyi számítógépes munkahely megérkezett ide?- Már 1974-75-ben belefogtunk ebbe a témába, hiszen volt számítógépünk, de kicsit másként, mint most, mert az akkori körülmények ezt úgy kívánták. Már akkor próbáltuk, képesek vagyunk-e ezzel eredményesen foglalkozni vagy sem, és sok olyan dologba is belefogtunk - kényszerből - ami nem is a mi dolgunk lenne. Alapprogramokat készítettünk, de ez számunkra nem az ideális megoldás, mivel a mi feladatunk nem az, hogy a grafikai megoldások alkalmazására megtanítsuk - beprogramozzuk - a gépet, hanem az, hogy egy már ezzel a képességgel rendelkező rendszert alkalmazzunk a szerszámkutatásban. • A már említett alkalmazási területek tehát már eleve olyanok voltak, hogy ésszerűnek mutatkoztak az alkalmazásra. Kisérleteznek-e azzal is, hogy bizonyos munkafolyamatokat átalakítsanak úgy, hogy alkalmas legyen a számítógéppel való társításra?-Ahogyan halad az idő, és egyre inkább elmélyülünk ebben a munkában, mutatkoznak lehetőségek az intuitív tevékenység automatizálására - illetve a számítástechnika segítségül hívására az ilyen jellegű alkotómunkában. Ebben a közös nevezőt az egységesítés jelenti. Például az alternatívák kiválasztásában a gép felkínálja a különböző lehetőségeket, s ezekből választhat a tervező. Ennek az az előnye, hogy nem kell a különböző alternatívákat végigvinni a megoldás egész vonalán, hanem a konstruktőr a felkínált lehetőség alapján interaktív módon választja ki a megfelelő vonalat, ivet vagy más elemet. De ezeknek a megoldásoknak csak lehetőségként való értelmezésével már fel kell hagyni és el kell érni azt a szintet, amikor ez a módszer valóban kifizetődővé válik. • S mi a feltétele a gazdaságosságnak önöknél?- Számunkra a számítástechnika alkalmazása nem jelent profilváltást. Szerszámok és készülékek fejlesztése a célunk, és továbbra is ez marad. A kérdés az, hogy ezekhez hogyan jutunk el. Ha sikerül kihagyni az összes kihagyható munkát a folyamatban valamilyen alkalmas módszer - például a számítástechnika alkalmazásával, akkor már előnyösen tervezünk. A számítógépes tervezés tehát nem a célja, hanem az . eszköze a munkánknak. A cél a jobban, a gyorsabban elkészített és az esetleg olcsóbb szerszám vagy készülék. A világban manapság csak az érvényesül a mi területünkön, aki eléggé rugalmasan reagál a termelés igényeire. Úgy is mondhatnám, hogy a rugalmasság - tehát a gyors alkalmazkodóképesség - a siker titka. A rugalmassághoz azonban felkészültségre van szükség, egy bizonyos állandó készültségi állapotra. Ez utóbbit biztosíthatja a számítógép, amikor az új dolognak a fele, vagy még ennél is több előre elkészítve, „csomagolva" várja a számítógép memóriájában, hogy felhasználják. Ebből következik a mi feladatunk is. Nem az, hogy megtanítsuk a számítógépet arra, hogy hogyan segítse a mi munkánkat, hanem az, hogy felhasználjuk azokat a szoftvereket, amelyeket erre a célra már kidolgoztak, a saját körülményeinkhez idomítsuk őket, hogy a segítségükkel rugalmasabban reagálhassunk a gépipar elvárásaira. Sajnos, az ilyen programcsomagokból, és az ehhez szükséges technikából is még nagyon kevés van ahhoz, hogy jelenleg ezt igazán hatékonyan megtehessük. • Ha már az eszközök korlátozott volta, vagy inkább hiánya szóba került, mennyi kellene ebből? Milyen szintű az az automatizálás, amely az önök szempontjából eléggé hatékony?- Bizonyára nem elég csak a mérnöki, a tervező munka automatizálása, noha csupán ehhez is kevés az eszközünk. Arra van szükség, hogy az információkat ne kelljen transzformálni - tehát a komplex automatizációra a termelésben. Nem hatékony ugyanis, ha én számítógépen tervezek, de a technológus más hagyományos formában kapja meg az információkat, amelyeket azután újra számítógépes nyelvre kell lefordítani a számjegyvezérlésű gép számára. Ez a folyamat csak komplexen lehet gazdaságos és mi nagy fontosságot tulajdonítunk e köztes transzformációk kizárásának is. • Eddig a tervezésnek olyan területeiről volt szó, amelyek már bizonyos ismert dolgokra támaszkodnak. Lehetséges-e a mérnöki munka automatizálása teljesen új konstrukciók létrehozásánál is?- Természetesen itt a legnehezebb, de azért mutatkoznak kezdeti lehetőségek. Ez a terület azonban még nincs teljesen feltárva. SZÉNÁSI GYÖRGY i T fa? m f ff I gW *1 A 1 T f T Jf * \ jjnpMB ■■ LESZ-E HIGANYMENTES TECHNOLÓGIA A GALLIUM HAZAI ELŐÁLLÍTÁSÁBAN?
