原國(guó)家建材局局長(zhǎng) 王燕謀

2012年11月29日中共中央總書(shū)記習(xí)近平同志參觀“復(fù)興之路”大型展覽會(huì)后提出：“實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國(guó)夢(mèng)”。“中國(guó)夢(mèng)”的基本目標(biāo)是，在中國(guó)共產(chǎn)黨成立一百周年時(shí)全面建成小康社會(huì)，在新中國(guó)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(guó)家?！爸袊?guó)夢(mèng)”充分表達(dá)了全國(guó)各族人民一百多年來(lái)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(guó)社會(huì)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(guò)中國(guó)古代建筑膠凝材料的輝煌。18世紀(jì)中葉，西方國(guó)家開(kāi)始在古代建筑膠凝材料基礎(chǔ)上不斷開(kāi)拓，于1824年發(fā)明了水泥。其后，隨著社會(huì)進(jìn)步，不斷開(kāi)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(guó)水泥業(yè)的發(fā)展長(zhǎng)期落后于西方。1949年中國(guó)人民在中國(guó)共產(chǎn)黨領(lǐng)導(dǎo)下建立了新中國(guó)，從此，中國(guó)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(kāi)放政策，引領(lǐng)中國(guó)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(guó)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(guó)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(kāi)始采用黃泥漿砌筑的土坯墻。在戰(zhàn)國(guó)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”。“三合土”一般用作地面、屋面、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(guó)古代史上，這種材料被長(zhǎng)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。”“明代修筑的南京城，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。”“明代構(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)。”“用糯米汁和牛血拌‘三合土’砌筑石橋，凝固后與花崗石一樣堅(jiān)固，還有韌性，用鐵鎬刨時(shí)會(huì)迸發(fā)出火星，有的甚至要用火藥才能炸開(kāi)?！?/p>

中國(guó)盛行“三合土”和摻有機(jī)物的“三合土”時(shí)，在歐洲各國(guó)正廣泛采用類(lèi)似于“三合土”的羅馬砂漿，并沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)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(guó)古代建筑膠凝材料的發(fā)展進(jìn)程已達(dá)到比西方國(guó)家更高的水平，創(chuàng)造了昔日的輝煌。

英國(guó)著名科學(xué)史學(xué)家李約瑟在《中國(guó)科學(xué)技術(shù)史》一書(shū)中寫(xiě)道：“在公元3世紀(jì)到13世紀(jì)之間，中國(guó)保持著西方國(guó)家所望塵莫及的科學(xué)知識(shí)水平”，“中國(guó)的那些發(fā)明和發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)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(guó)古代建筑膠凝材料的發(fā)展?fàn)顩r。

二、舊中國(guó)水泥業(yè)的落后

英國(guó)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(chēng)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(guó)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(chēng)之為羅馬水泥，取得了專(zhuān)利權(quán)。此后，法國(guó)人和美國(guó)人采用成分接近于水泥的天然灰?guī)r制成水泥，被稱(chēng)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(guó)家流行了較長(zhǎng)一段時(shí)間。1822年英國(guó)人福斯特采用白堊和粘土作原料，經(jīng)灼燒制成水泥，稱(chēng)之為英國(guó)水泥。由于其燒成溫度低，質(zhì)量較差，未能推廣。1824年英國(guó)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(lèi)似于英國(guó)波特蘭地區(qū)建筑用石料，因此稱(chēng)之為波特蘭水泥。阿斯普汀首先取得英國(guó)政府頒發(fā)的波特蘭水泥專(zhuān)利權(quán)。其后，英國(guó)天鵝懷特公司經(jīng)理、水泥研究者強(qiáng)生對(duì)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(chēng)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(guó)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(zhuān)用于水泥生產(chǎn)的倉(cāng)窯，其特點(diǎn)是利用手工作業(yè)將物料沿水平移動(dòng)，完成干燥、預(yù)燒和燒成等過(guò)程，曾流行于歐洲，是最早的水泥煅燒專(zhuān)用設(shè)備。1884年德國(guó)人狄茲赫發(fā)明立窯，不同于倉(cāng)窯的是物料自上而下沿垂直方向自動(dòng)完成燒成過(guò)程。此后，對(duì)立窯不斷改進(jìn)。英國(guó)人最早在立窯上采用機(jī)械通風(fēng)，接著德國(guó)人采用自動(dòng)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(guó)人又增設(shè)自動(dòng)喂料裝置，完成了立窯的全盤(pán)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(guó)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(guó)人貝赫門(mén)開(kāi)創(chuàng)帶余熱鍋爐的干法回轉(zhuǎn)窯。1928年德國(guó)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(guò)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(zhǎng)窯。立波爾窯和濕法長(zhǎng)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(guó)洪堡公司推出世界第一臺(tái)4級(jí)旋風(fēng)預(yù)熱器窯。接著德國(guó)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(zhǎng)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(guó)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(huì)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(lèi)文明相應(yīng)的長(zhǎng)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(guó)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(zhǎng)期落后于工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家。

世界列強(qiáng)通過(guò)1840年的鴉片戰(zhàn)爭(zhēng)打開(kāi)了中國(guó)的門(mén)戶(hù)，大量商品輸入中國(guó)，水泥也不例外。據(jù)海關(guān)統(tǒng)計(jì)，1910年清朝末年，中國(guó)進(jìn)口水泥高達(dá)10萬(wàn)噸之多。由于水泥是從國(guó)外進(jìn)口的，當(dāng)時(shí)中國(guó)人稱(chēng)水泥為洋灰，按英文譯音，又稱(chēng)為細(xì)綿土。

在發(fā)明波特蘭水泥65年后，中國(guó)開(kāi)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(chǎng)，民國(guó)期間建了8個(gè)廠(chǎng)，總生產(chǎn)能力為167萬(wàn)噸水泥。這些廠(chǎng)在建設(shè)中都是選用外國(guó)設(shè)計(jì)，購(gòu)買(mǎi)國(guó)外裝備，早期建的廠(chǎng)還都聘用外國(guó)專(zhuān)家，指導(dǎo)生產(chǎn)。中國(guó)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(chǎng)和中國(guó)水泥廠(chǎng)建廠(chǎng)時(shí)，在中國(guó)首先采用了約在10年前發(fā)明的濕法回轉(zhuǎn)窯。舊中國(guó)民族水泥企業(yè)生產(chǎn)發(fā)展完全依賴(lài)于外國(guó)技術(shù)。

1905年日俄戰(zhàn)爭(zhēng)后，日本侵略勢(shì)力開(kāi)始大舉進(jìn)入中國(guó)。為掠奪資源、擴(kuò)大戰(zhàn)爭(zhēng)，日本水泥資本隨之進(jìn)入中國(guó)，先在東北地區(qū)建廠(chǎng)，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(zhēng)勝利的1945年，日本水泥資本在中國(guó)建設(shè)了16個(gè)水泥廠(chǎng)，水泥年總生產(chǎn)能力達(dá)265萬(wàn)噸，建設(shè)所用設(shè)備大都是從日本工廠(chǎng)拆運(yùn)來(lái)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(guó)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(zhēng)，大半個(gè)中國(guó)迅速淪陷，國(guó)民政府退守到西南和西北地區(qū)，大批工廠(chǎng)隨遷到敵后。為重建工廠(chǎng)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(wú)法購(gòu)買(mǎi)外國(guó)裝備。在這條件下，進(jìn)入敵后的水泥專(zhuān)家只得采用投資低、見(jiàn)效快、技術(shù)落后的立窯以發(fā)展生產(chǎn)。所用的立窯是無(wú)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(chǎng)，總生產(chǎn)能力是年產(chǎn)水泥4.5萬(wàn)噸。采用落后的立窯技術(shù)建廠(chǎng)是抗日戰(zhàn)爭(zhēng)條件下的無(wú)奈之舉。

上述歷史情況說(shuō)明，舊中國(guó)水泥業(yè)起步晚，生產(chǎn)發(fā)展依賴(lài)于購(gòu)買(mǎi)外國(guó)裝備，技術(shù)發(fā)展全面落后于西方。

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

新中國(guó)成立后，百業(yè)待興，舉國(guó)上下都急需水泥，舊中國(guó)留下的產(chǎn)能遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足需要。當(dāng)時(shí)我國(guó)工業(yè)基礎(chǔ)薄弱，無(wú)力生產(chǎn)水泥裝備，也沒(méi)有各類(lèi)專(zhuān)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(guó)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(guó)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(mén)直接分管大中型水泥企業(yè)。為盡快增加水泥生產(chǎn)，除對(duì)老廠(chǎng)進(jìn)行改、擴(kuò)建外，按“一個(gè)省至少有一個(gè)水泥廠(chǎng)”的布局構(gòu)思，大力建設(shè)新廠(chǎng)。新建的第一個(gè)水泥廠(chǎng)是山西大同水泥廠(chǎng)。在建設(shè)中，向民主德國(guó)購(gòu)買(mǎi)了3套濕法回轉(zhuǎn)窯裝備，邀請(qǐng)民主德國(guó)專(zhuān)家指導(dǎo)裝備安裝，聘用蘇聯(lián)專(zhuān)家指導(dǎo)工廠(chǎng)設(shè)計(jì)，抽調(diào)老廠(chǎng)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(guó)、羅馬尼亞、捷克、波蘭和丹麥等歐洲國(guó)家購(gòu)買(mǎi)了49套水泥裝備，總生產(chǎn)能力為750萬(wàn)噸水泥。其中，向丹麥購(gòu)買(mǎi)的2套裝置是當(dāng)時(shí)世界上最先進(jìn)的濕法長(zhǎng)窯，用于建設(shè)四川峨嵋水泥廠(chǎng)；向民主德國(guó)購(gòu)買(mǎi)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(chǎng)；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(chǎng)。在建設(shè)過(guò)程中，設(shè)計(jì)單位學(xué)會(huì)了工廠(chǎng)設(shè)計(jì)，施工單位學(xué)會(huì)了設(shè)備安裝，濕法長(zhǎng)窯和立波爾窯對(duì)我國(guó)改進(jìn)國(guó)產(chǎn)化裝備發(fā)揮了重要作用。這批新廠(chǎng)建設(shè)不僅快速增長(zhǎng)水泥產(chǎn)量，也是我國(guó)水泥工業(yè)自主發(fā)展的起步。 (未完待續(xù))