中國水泥業(yè)的偉大復(fù)興（一）
——紀(jì)念改革開放40周年

原國家建材局局長 王燕謀

2012年11月29日中共中央總書記習(xí)近平同志參觀“復(fù)興之路”大型展覽會后提出：“實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國夢”?！爸袊鴫簟钡幕灸繕?biāo)是，在中國共產(chǎn)黨成立一百周年時(shí)全面建成小康社會，在新中國成立一百周年時(shí)建成富強(qiáng)、民主、文明、和諧的現(xiàn)代化國家。“中國夢”充分表達(dá)了全國各族人民一百多年來的心聲，一經(jīng)提出立即得到熱烈響應(yīng)和衷心擁護(hù)，成為凝聚當(dāng)今中國社會團(tuán)結(jié)奮進(jìn)的理想信念和精神支柱。

水泥即建筑膠凝材料。在世界水泥發(fā)展史上，曾有過中國古代建筑膠凝材料的輝煌。18世紀(jì)中葉，西方國家開始在古代建筑膠凝材料基礎(chǔ)上不斷開拓，于1824年發(fā)明了水泥。其后，隨著社會進(jìn)步，不斷開發(fā)出水泥新品種和愈加先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)。在此歷史進(jìn)程中，舊中國水泥業(yè)的發(fā)展長期落后于西方。1949年中國人民在中國共產(chǎn)黨領(lǐng)導(dǎo)下建立了新中國，從此，中國水泥業(yè)走上了自主發(fā)展的道路。1978年中共中央決定實(shí)施改革開放政策，引領(lǐng)中國水泥業(yè)走上偉大復(fù)興之路。

一、古代建筑膠凝材料的輝煌

公元前5000年到3000年的新石器時(shí)代，中國古人用夾雜在黃土中的姜石，經(jīng)磨細(xì)制成“白灰面”，用于涂抹山洞、地穴的地面和四壁，使其變得光滑和堅(jiān)硬。這是至今被發(fā)現(xiàn)的中國古代最早的建筑膠凝材料。

公元前16世紀(jì)的商代，地穴建筑向木結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展，除繼續(xù)使用白灰面抹地外，開始采用黃泥漿砌筑的土坯墻。在戰(zhàn)國時(shí)代，出現(xiàn)用草拌黃泥漿筑墻。

公元前7世紀(jì)的周朝出現(xiàn)了石灰，由主要成份為碳酸鈣的哈殼煅燒而成，當(dāng)時(shí)主要用于修筑陵墓。到秦漢時(shí)代，磚石結(jié)構(gòu)建筑被廣泛采用，促使石灰制造業(yè)迅速發(fā)展，紛紛采用石灰石燒制石灰，其生產(chǎn)作坊應(yīng)運(yùn)而生。在漢代，石灰的應(yīng)用已較普遍，采用石灰砌筑的磚石結(jié)構(gòu)能建造多層樓閣。

公元3世紀(jì)到5世紀(jì)的南北朝時(shí)代，出現(xiàn)了一種名叫“三合土”的建筑膠凝材料，它由石灰、粘土和細(xì)砂所組成。到明代有石灰、陶粉和碎石組成的“三合土”。在清代，還有石灰、爐渣和砂子的“三合土”?！叭贤痢币话阌米鞯孛妗⑽菝?、房基和地面墊層等，在清代還用于夯筑水壩。

在南北朝時(shí)期，除“三合土”外，還出現(xiàn)石灰與淀粉等有機(jī)物摻合的建筑膠凝材料。在中國古代史上，這種材料被長期沿用。史料記載：“南宋乾道六年修筑和州城，其城壁表里各用五層包砌，糯米粥調(diào)石灰舖砌城面兼樓櫓，委皆雄壯，經(jīng)久堅(jiān)固?！薄懊鞔拗哪暇┏?，以條石為基，上筑夯土，外砌巨磚，用石灰作膠結(jié)材料，在重要部位則用石灰加糯米汁灌漿，城垣上部用石灰、桐油和土結(jié)頂，非常堅(jiān)固?！薄懊鞔鷺?gòu)筑墓穴及貯水池則灰一份，入河砂、黃土二份，用糯米、羊桃藤汁和勻，名曰‘三合土’，經(jīng)筑堅(jiān)固，永不隳壞?！薄扒宄滴跄觊g，北京盧溝橋南北岸用糯米汁拌‘三合土’建筑河堤數(shù)里，使北京南北郊以此免去水患之災(zāi)?！薄坝门疵字团Ｑ琛贤痢鲋瘶颍毯笈c花崗石一樣堅(jiān)固，還有韌性，用鐵鎬刨時(shí)會迸發(fā)出火星，有的甚至要用火藥才能炸開?！?/p>

中國盛行“三合土”和摻有機(jī)物的“三合土”時(shí)，在歐洲各國正廣泛采用類似于“三合土”的羅馬砂漿，并沒有出現(xiàn)過摻有機(jī)物的建筑膠凝材料。摻有機(jī)物的“三合土”性能，特別是韌性和耐久性，遠(yuǎn)比羅馬砂漿優(yōu)異。12世紀(jì)到18世紀(jì)的宋、明、清時(shí)代，中國古代建筑膠凝材料的發(fā)展進(jìn)程已達(dá)到比西方國家更高的水平，創(chuàng)造了昔日的輝煌。

英國著名科學(xué)史學(xué)家李約瑟在《中國科學(xué)技術(shù)史》一書中寫道：“在公元3世紀(jì)到13世紀(jì)之間，中國保持著西方國家所望塵莫及的科學(xué)知識水平”，“中國的那些發(fā)明和發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過同時(shí)代的歐洲，特別是在15世紀(jì)之前更是如此”。這些判斷也是基本符合中國古代建筑膠凝材料的發(fā)展?fàn)顩r。

二、舊中國水泥業(yè)的落后

英國在第一次工業(yè)革命后，航海業(yè)日益發(fā)達(dá)。為建造經(jīng)久耐用的燈塔，被尊稱為“土木之父”的史密爾頓工程師發(fā)現(xiàn)了水硬性石灰。1796年英國人派克采用粘土質(zhì)石灰?guī)r作原料，制成球，在高溫下灼燒，經(jīng)磨細(xì)制成水泥，被稱之為羅馬水泥，取得了專利權(quán)。此后，法國人和美國人采用成分接近于水泥的天然灰?guī)r制成水泥，被稱為天然水泥。羅馬水泥和天然水泥在18世紀(jì)末到19世紀(jì)初在西方國家流行了較長一段時(shí)間。1822年英國人福斯特采用白堊和粘土作原料，經(jīng)灼燒制成水泥，稱之為英國水泥。由于其燒成溫度低，質(zhì)量較差，未能推廣。1824年英國泥水匠阿斯普汀采用石灰石和粘土作原料，經(jīng)高溫灼燒，磨制成水泥。由于其制品顏色類似于英國波特蘭地區(qū)建筑用石料，因此稱之為波特蘭水泥。阿斯普汀首先取得英國政府頒發(fā)的波特蘭水泥專利權(quán)。其后，英國天鵝懷特公司經(jīng)理、水泥研究者強(qiáng)生對波特蘭水泥生產(chǎn)技術(shù)不斷改進(jìn)，1845年確定了生產(chǎn)基本參數(shù)，能制得質(zhì)量穩(wěn)定的產(chǎn)品。波特蘭水泥熟料主要成分屬硅酸鹽化合物，所以又稱之為硅酸鹽水泥?，F(xiàn)代建筑膠凝材料硅酸鹽水泥就這樣在西方國家徐徐誕生。

水泥生產(chǎn)的核心設(shè)備是窯，在考察水泥技術(shù)發(fā)展進(jìn)程時(shí)往往以窯為代表。1824年阿斯普汀發(fā)明波特蘭水泥時(shí)所用的窯是沿用于燒石灰的瓶窯。1872年強(qiáng)生發(fā)明專用于水泥生產(chǎn)的倉窯，其特點(diǎn)是利用手工作業(yè)將物料沿水平移動，完成干燥、預(yù)燒和燒成等過程，曾流行于歐洲，是最早的水泥煅燒專用設(shè)備。1884年德國人狄茲赫發(fā)明立窯，不同于倉窯的是物料自上而下沿垂直方向自動完成燒成過程。此后，對立窯不斷改進(jìn)。英國人最早在立窯上采用機(jī)械通風(fēng)，接著德國人采用自動卸料裝置，這些措施大幅度提高了熟料的產(chǎn)量和質(zhì)量。最后，德國人又增設(shè)自動喂料裝置，完成了立窯的全盤機(jī)械化。19世紀(jì)末到20世紀(jì)20年代，立窯技術(shù)在世界范圍內(nèi)被廣泛采用，成為一代水泥燒成設(shè)備。1895年美國人亨利和西蒙發(fā)明中空干法回轉(zhuǎn)窯。為利用窯尾廢氣余熱，1897年德國人貝赫門開創(chuàng)帶余熱鍋爐的干法回轉(zhuǎn)窯。1928年德國人立雷帕與伯力鳩斯公司合作，用篦式加熱機(jī)取代余熱鍋爐新創(chuàng)立波爾窯。在中空干法回轉(zhuǎn)窯不斷改進(jìn)的過程中，1912年前后丹麥斯密斯公司發(fā)明濕法回轉(zhuǎn)窯，經(jīng)數(shù)次改進(jìn)后發(fā)展為濕法長窯。立波爾窯和濕法長窯在20世紀(jì)上半葉，曾風(fēng)靡于世界水泥業(yè)。20世紀(jì)50年代德國洪堡公司推出世界第一臺4級旋風(fēng)預(yù)熱器窯。接著德國伯力鳩斯公司首創(chuàng)立筒預(yù)熱器窯。同時(shí)在生料制備和環(huán)境保護(hù)等方面取得長足的進(jìn)步，從而形成預(yù)熱器窯新型干法，造就了一代水泥生產(chǎn)新技術(shù)，于20世紀(jì)60年代曾流行于世界工業(yè)發(fā)達(dá)國家。1971年日本石川島播磨重工業(yè)公司發(fā)明預(yù)分解窯，使水泥生產(chǎn)技術(shù)迅速提升到預(yù)分解窯新型干法水平。隨著社會進(jìn)步，預(yù)分解窯新型干法的信息化和環(huán)保水平不斷提升，發(fā)展成當(dāng)今世界最先進(jìn)的水泥生產(chǎn)方法。自發(fā)明波特蘭水泥后的190多年里，水泥生產(chǎn)技術(shù)由瓶窯發(fā)展到預(yù)分解窯，由手工作坊式間歇生產(chǎn)發(fā)展到信息化清潔大生產(chǎn)，取得了與現(xiàn)代人類文明相應(yīng)的長足進(jìn)步。

在水泥發(fā)明及其生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的進(jìn)程中，中國在古代建筑膠凝材料發(fā)展到有機(jī)物摻“三合土”階段后便停止不前，水泥業(yè)發(fā)展長期落后于工業(yè)發(fā)達(dá)國家。

世界列強(qiáng)通過1840年的鴉片戰(zhàn)爭打開了中國的門戶，大量商品輸入中國，水泥也不例外。據(jù)海關(guān)統(tǒng)計(jì)，1910年清朝末年，中國進(jìn)口水泥高達(dá)10萬噸之多。由于水泥是從國外進(jìn)口的，當(dāng)時(shí)中國人稱水泥為洋灰，按英文譯音，又稱為細(xì)綿土。

在發(fā)明波特蘭水泥65年后，中國開始建設(shè)第一個(gè)民族水泥企業(yè)，清朝末期建成3個(gè)廠，民國期間建了8個(gè)廠，總生產(chǎn)能力為167萬噸水泥。這些廠在建設(shè)中都是選用外國設(shè)計(jì)，購買國外裝備，早期建的廠還都聘用外國專家，指導(dǎo)生產(chǎn)。中國第一個(gè)民族水泥企業(yè)啟新洋灰股份公司于1889年初建時(shí)，選用了1884年發(fā)明的立窯，1907年重建時(shí)改用了于1895年發(fā)明的中空干法回轉(zhuǎn)窯。1921年上海水泥廠和中國水泥廠建廠時(shí)，在中國首先采用了約在10年前發(fā)明的濕法回轉(zhuǎn)窯。舊中國民族水泥企業(yè)生產(chǎn)發(fā)展完全依賴于外國技術(shù)。

1905年日俄戰(zhàn)爭后，日本侵略勢力開始大舉進(jìn)入中國。為掠奪資源、擴(kuò)大戰(zhàn)爭，日本水泥資本隨之進(jìn)入中國，先在東北地區(qū)建廠，1937年盧溝橋事變后又?jǐn)U大到華北地區(qū)。1905年到抗日戰(zhàn)爭勝利的1945年，日本水泥資本在中國建設(shè)了16個(gè)水泥廠，水泥年總生產(chǎn)能力達(dá)265萬噸，建設(shè)所用設(shè)備大都是從日本工廠拆運(yùn)來的舊設(shè)備，幾乎全都采用中空干法回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)技術(shù)。這是中國歷史上一次日本水泥資本的大舉入侵。

1937年爆發(fā)全面抗日戰(zhàn)爭，大半個(gè)中國迅速淪陷，國民政府退守到西南和西北地區(qū)，大批工廠隨遷到敵后。為重建工廠和抗擊日寇，急需大量水泥。然而在敵后，資金奇缺，交通不便，無法購買外國裝備。在這條件下，進(jìn)入敵后的水泥專家只得采用投資低、見效快、技術(shù)落后的立窯以發(fā)展生產(chǎn)。所用的立窯是無裝料、卸料裝置的普通立窯和磚砌外殼的土立窯，抗戰(zhàn)期間，在敵后共新建了7個(gè)立窯水泥廠，總生產(chǎn)能力是年產(chǎn)水泥4.5萬噸。采用落后的立窯技術(shù)建廠是抗日戰(zhàn)爭條件下的無奈之舉。

上述歷史情況說明，舊中國水泥業(yè)起步晚，生產(chǎn)發(fā)展依賴于購買外國裝備，技術(shù)發(fā)展全面落后于西方。

三、新中國計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)期的自主發(fā)展

新中國成立后，百業(yè)待興，舉國上下都急需水泥，舊中國留下的產(chǎn)能遠(yuǎn)不能滿足需要。當(dāng)時(shí)我國工業(yè)基礎(chǔ)薄弱，無力生產(chǎn)水泥裝備，也沒有各類專業(yè)技術(shù)隊(duì)伍，發(fā)展水泥工業(yè)存在許多困難。中央人民政府根據(jù)本國實(shí)際情況迎難而上，確定走自主發(fā)展道路，采取下列各種有力措施，加快水泥工業(yè)發(fā)展。

借助外力起步

新中國成立后實(shí)行計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制，中央人民政府建材管理部門直接分管大中型水泥企業(yè)。為盡快增加水泥生產(chǎn)，除對老廠進(jìn)行改、擴(kuò)建外，按“一個(gè)省至少有一個(gè)水泥廠”的布局構(gòu)思，大力建設(shè)新廠。新建的第一個(gè)水泥廠是山西大同水泥廠。在建設(shè)中，向民主德國購買了3套濕法回轉(zhuǎn)窯裝備，邀請民主德國專家指導(dǎo)裝備安裝，聘用蘇聯(lián)專家指導(dǎo)工廠設(shè)計(jì)，抽調(diào)老廠技術(shù)人員管理施工和投產(chǎn)。1954年到1961年，先后向民主德國、羅馬尼亞、捷克、波蘭和丹麥等歐洲國家購買了49套水泥裝備，總生產(chǎn)能力為750萬噸水泥。其中，向丹麥購買的2套裝置是當(dāng)時(shí)世界上最先進(jìn)的濕法長窯，用于建設(shè)四川峨嵋水泥廠；向民主德國購買的成套裝備中有3套是當(dāng)時(shí)世界上最先進(jìn)的干法回轉(zhuǎn)窯——立波爾窯，用于建設(shè)河北邯鄲水泥廠；其余都是普通的濕法回轉(zhuǎn)窯，分別用于建設(shè)甘肅永登、陜西耀縣、云南昆明和四川江油等等水泥廠。在建設(shè)過程中，設(shè)計(jì)單位學(xué)會了工廠設(shè)計(jì)，施工單位學(xué)會了設(shè)備安裝，濕法長窯和立波爾窯對我國改進(jìn)國產(chǎn)化裝備發(fā)揮了重要作用。這批新廠建設(shè)不僅快速增長水泥產(chǎn)量，也是我國水泥工業(yè)自主發(fā)展的起步。 (未完待續(xù))