《中国水泥》杂志

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中国水泥业的伟大复兴(一)——纪念改革开放40周年

更新日期: 2018年12月27日 作者: 原国家建材局局长 王燕谋 【字体:
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? ? 2012年11月29日中共中央总书记习近平同志参观“复兴之路”大型展览会后提出:“实现中华民族伟大复兴的中国梦”?!爸泄巍钡幕灸勘晔?,在中国共产党成立一百周年时全面建成小康社会,在新中国成立一百周年时建成富强、民主、文明、和谐的现代化国家?!爸泄巍背浞直泶锪巳髯迦嗣褚话俣嗄昀吹男纳?,一经提出立即得到热烈响应和衷心拥护,成为凝聚当今中国社会团结奋进的理想信念和精神支柱。
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? ? 水泥即建筑胶凝材料。在世界水泥发展史上,曾有过中国古代建筑胶凝材料的辉煌。18世纪中叶,西方国家开始在古代建筑胶凝材料基础上不断开拓,于1824年发明了水泥。其后,随着社会进步,不断开发出水泥新品种和愈加先进的生产技术。在此历史进程中,旧中国水泥业的发展长期落后于西方。1949年中国人民在中国共产党领导下建立了新中国,从此,中国水泥业走上了自主发展的道路。1978年中共中央决定实施改革开放政策,引领中国水泥业走上伟大复兴之路。
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? ? 一、古代建筑胶凝材料的辉煌
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? ? 公元前5000年到3000年的新石器时代,中国古人用夹杂在黄土中的姜石,经磨细制成“白灰面”,用于涂抹山洞、地穴的地面和四壁,使其变得光滑和坚硬。这是至今被发现的中国古代最早的建筑胶凝材料。
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? ? 公元前16世纪的商代,地穴建筑向木结构建筑发展,除继续使用白灰面抹地外,开始采用黄泥浆砌筑的土坯墙。在战国时代,出现用草拌黄泥浆筑墙。
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? ? 公元前7世纪的周朝出现了石灰,由主要成份为碳酸钙的哈壳煅烧而成,当时主要用于修筑陵墓。到秦汉时代,砖石结构建筑被广泛采用,促使石灰制造业迅速发展,纷纷采用石灰石烧制石灰,其生产作坊应运而生。在汉代,石灰的应用已较普遍,采用石灰砌筑的砖石结构能建造多层楼阁。
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? ? 公元3世纪到5世纪的南北朝时代, 出现了一种名叫“三合土”的建筑胶凝材料,它由石灰、粘土和细砂所组成。到明代有石灰、陶粉和碎石组成的“三合土”。在清代,还有石灰、炉渣和砂子的“三合土”?!叭贤痢币话阌米鞯孛?、屋面、房基和地面垫层等,在清代还用于夯筑水坝。
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? ? 在南北朝时期,除“三合土”外,还出现石灰与淀粉等有机物掺合的建筑胶凝材料。在中国古代史上,这种材料被长期沿用。史料记载:“南宋乾道六年修筑和州城,其城壁表里各用五层包砌,糯米粥调石灰舖砌城面兼楼橹,委皆雄壮,经久坚固?!薄懊鞔拗哪暇┏?,以条石为基,上筑夯土,外砌巨砖,用石灰作胶结材料,在重要部位则用石灰加糯米汁灌浆,城垣上部用石灰、桐油和土结顶,非常坚固?!薄懊鞔怪寡爸卦蚧乙环?,入河砂、黄土二份,用糯米、羊桃藤汁和匀,名曰‘三合土’,经筑坚固,永不隳坏?!薄扒宄滴跄昙?,北京卢沟桥南北岸用糯米汁拌‘三合土’建筑河堤数里,使北京南北郊以此免去水患之灾?!薄坝门疵字团Q琛贤痢鲋?,凝固后与花岗石一样坚固,还有韧性,用铁镐刨时会迸发出火星,有的甚至要用火药才能炸开?!?/div>
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? ? 中国盛行“三合土”和掺有机物的“三合土”时,在欧洲各国正广泛采用类似于“三合土”的罗马砂浆,并没有出现过掺有机物的建筑胶凝材料。掺有机物的“三合土”性能,特别是韧性和耐久性,远比罗马砂浆优异。12世纪到18世纪的宋、明、清时代,中国古代建筑胶凝材料的发展进程已达到比西方国家更高的水平,创造了昔日的辉煌。
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? ? 英国著名科学史学家李约瑟在《中国科学技术史》一书中写道:“在公元3世纪到13世纪之间,中国保持着西方国家所望尘莫及的科学知识水平”,“中国的那些发明和发现远远超过同时代的欧洲,特别是在15世纪之前更是如此”。这些判断也是基本符合中国古代建筑胶凝材料的发展状况。
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? ? 二、旧中国水泥业的落后
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? ? 英国在第一次工业革命后,航海业日益发达。为建造经久耐用的灯塔,被尊称为“土木之父”的史密尔顿工程师发现了水硬性石灰。1796年英国人派克采用粘土质石灰岩作原料,制成球,在高温下灼烧,经磨细制成水泥,被称之为罗马水泥,取得了专利权。此后,法国人和美国人采用成分接近于水泥的天然灰岩制成水泥,被称为天然水泥。罗马水泥和天然水泥在18世纪末到19世纪初在西方国家流行了较长一段时间。1822年英国人福斯特采用白垩和粘土作原料,经灼烧制成水泥,称之为英国水泥。由于其烧成温度低,质量较差,未能推广。1824年英国泥水匠阿斯普汀采用石灰石和粘土作原料,经高温灼烧,磨制成水泥。由于其制品颜色类似于英国波特兰地区建筑用石料,因此称之为波特兰水泥。阿斯普汀首先取得英国政府颁发的波特兰水泥专利权。其后,英国天鹅怀特公司经理、水泥研究者强生对波特兰水泥生产技术不断改进,1845年确定了生产基本参数,能制得质量稳定的产品。波特兰水泥熟料主要成分属硅酸盐化合物,所以又称之为硅酸盐水泥。现代建筑胶凝材料硅酸盐水泥就这样在西方国家徐徐诞生。
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? ? 水泥生产的核心设备是窑,在考察水泥技术发展进程时往往以窑为代表。1824年阿斯普汀发明波特兰水泥时所用的窑是沿用于烧石灰的瓶窑。1872年强生发明专用于水泥生产的仓窑,其特点是利用手工作业将物料沿水平移动,完成干燥、预烧和烧成等过程,曾流行于欧洲,是最早的水泥煅烧专用设备。1884年德国人狄兹赫发明立窑,不同于仓窑的是物料自上而下沿垂直方向自动完成烧成过程。此后,对立窑不断改进。英国人最早在立窑上采用机械通风,接着德国人采用自动卸料装置,这些措施大幅度提高了熟料的产量和质量。最后,德国人又增设自动喂料装置,完成了立窑的全盘机械化。19世纪末到20世纪20年代,立窑技术在世界范围内被广泛采用,成为一代水泥烧成设备。1895年美国人亨利和西蒙发明中空干法回转窑。为利用窑尾废气余热,1897年德国人贝赫门开创带余热锅炉的干法回转窑。1928年德国人立雷帕与伯力鸠斯公司合作,用篦式加热机取代余热锅炉新创立波尔窑。在中空干法回转窑不断改进的过程中,1912年前后丹麦斯密斯公司发明湿法回转窑,经数次改进后发展为湿法长窑。立波尔窑和湿法长窑在20世纪上半叶,曾风靡于世界水泥业。20世纪50年代德国洪堡公司推出世界第一台4级旋风预热器窑。接着德国伯力鸠斯公司首创立筒预热器窑。同时在生料制备和环境?;さ确矫嫒〉贸ぷ愕慕?,从而形成预热器窑新型干法,造就了一代水泥生产新技术,于20世纪60年代曾流行于世界工业发达国家。1971年日本石川岛播磨重工业公司发明预分解窑,使水泥生产技术迅速提升到预分解窑新型干法水平。随着社会进步,预分解窑新型干法的信息化和环保水平不断提升,发展成当今世界最先进的水泥生产方法。自发明波特兰水泥后的190多年里,水泥生产技术由瓶窑发展到预分解窑,由手工作坊式间歇生产发展到信息化清洁大生产,取得了与现代人类文明相应的长足进步。
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? ? 在水泥发明及其生产技术发展的进程中,中国在古代建筑胶凝材料发展到有机物掺“三合土”阶段后便停止不前,水泥业发展长期落后于工业发达国家。
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? ? 世界列强通过1840年的鸦片战争打开了中国的门户,大量商品输入中国,水泥也不例外。据海关统计,1910年清朝末年,中国进口水泥高达10万吨之多。由于水泥是从国外进口的,当时中国人称水泥为洋灰,按英文译音,又称为细绵土。
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? ? 在发明波特兰水泥65年后,中国开始建设第一个民族水泥企业,清朝末期建成3个厂,民国期间建了8个厂,总生产能力为167万吨水泥。这些厂在建设中都是选用外国设计,购买国外装备,早期建的厂还都聘用外国专家,指导生产。中国第一个民族水泥企业启新洋灰股份公司于1889年初建时,选用了1884年发明的立窑,1907年重建时改用了于1895年发明的中空干法回转窑。1921年上海水泥厂和中国水泥厂建厂时,在中国首先采用了约在10年前发明的湿法回转窑。旧中国民族水泥企业生产发展完全依赖于外国技术。
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? ? 1905年日俄战争后,日本侵略势力开始大举进入中国。为掠夺资源、扩大战争,日本水泥资本随之进入中国,先在东北地区建厂,1937年卢沟桥事变后又扩大到华北地区。1905年到抗日战争胜利的1945年,日本水泥资本在中国建设了16个水泥厂,水泥年总生产能力达265万吨,建设所用设备大都是从日本工厂拆运来的旧设备,几乎全都采用中空干法回转窑生产技术。这是中国历史上一次日本水泥资本的大举入侵。
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? ? 1937年爆发全面抗日战争,大半个中国迅速沦陷,国民政府退守到西南和西北地区,大批工厂随迁到敌后。为重建工厂和抗击日寇,急需大量水泥。然而在敌后,资金奇缺,交通不便,无法购买外国装备。在这条件下,进入敌后的水泥专家只得采用投资低、见效快、技术落后的立窑以发展生产。所用的立窑是无装料、卸料装置的普通立窑和砖砌外壳的土立窑,抗战期间,在敌后共新建了7个立窑水泥厂,总生产能力是年产水泥4.5万吨。采用落后的立窑技术建厂是抗日战争条件下的无奈之举。
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? ? 上述历史情况说明,旧中国水泥业起步晚,生产发展依赖于购买外国装备,技术发展全面落后于西方。
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? ??三、新中国计划经济时期的自主发展
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? ? 新中国成立后,百业待兴,举国上下都急需水泥,旧中国留下的产能远不能满足需要。当时我国工业基础薄弱,无力生产水泥装备,也没有各类专业技术队伍,发展水泥工业存在许多困难。中央人民政府根据本国实际情况迎难而上,确定走自主发展道路,采取下列各种有力措施,加快水泥工业发展。
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? ? 借助外力起步
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? ? 新中国成立后实行计划经济体制,中央人民政府建材管理部门直接分管大中型水泥企业。为尽快增加水泥生产,除对老厂进行改、扩建外,按“一个省至少有一个水泥厂”的布局构思,大力建设新厂。新建的第一个水泥厂是山西大同水泥厂。在建设中,向民主德国购买了3套湿法回转窑装备,邀请民主德国专家指导装备安装,聘用苏联专家指导工厂设计,抽调老厂技术人员管理施工和投产。1954年到1961年,先后向民主德国、罗马尼亚、捷克、波兰和丹麦等欧洲国家购买了49套水泥装备,总生产能力为750万吨水泥。其
中,向丹麦购买的2套装置是当时世界上最先进的湿法长窑,用于建设四川峨嵋水泥厂;向民主德国购买的成套装备中有3套是当时世界上最先进的干法回转窑——立波尔窑,用于建设河北邯郸水泥厂;其余都是普通的湿法回转窑,分别用于建设甘肃永登、陕西耀县、云南昆明和四川江油等等水泥厂。在建设过程中,设计单位学会了工厂设计,施工单位学会了设备安装,湿法长窑和立波尔窑对我国改进国产化装备发挥了重要作用。这批新厂建设不仅快速增长水泥产量,也是我国水泥工业自主发展的起步。 (未完待续)
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