参观英国最大的水泥厂

受某组织赞助,实验室同事组织了一次参观英国最大的水泥厂的活动。作为一个与水泥打交道近十年的人(我主要是使用水泥,并不研究水泥生产),这是我第一次参观水泥厂,实地了解水泥的生产过程。

HOPE水泥厂位于英格兰峰区(Peak District 国家森林公园)。年生产能力约150万吨,这个能力在中国排名前50名都排不到。但这里是没有什么建设工程的英国,国情不一样。工厂前身成立于1929年,在1952和1970年左右分别升级改造了两次,最近几年公司的架构和所有权频繁变动,最近又开始升级改造设备。目前拥有干法生产窑两条生产线,厂区员工数量为165人。

最开始是访客安全培训和每个人配发的相关安全装备,之后才是负责人先简单介绍了公司历史和目前的生产情况,接着带我们参观了水泥生产原料石灰石矿厂。吃完三明治为主的午餐后,相关的技术人员介绍了公司的产品控制和优化体系,同时我们的代表也介绍了我们(谢菲尔德大学水泥研究组)的研究情况,然后由负责人带领参观厂区的水泥生产线以及产品质量控制实验室。

虽然我基本了解整个水泥生产流程、原理和工艺,但实地参观还是令我印象深刻。感觉一切都是那么巨大、宏观,毕竟用水泥生产的混凝土是全世界人类消耗量第二大的商品——消耗量第一的东西是水。同时,整个厂区看不到灰尘、烟尘的状况。防尘的细节做得很好,无论是原料破碎还是水泥熟料生产过程,没有看到尘土飞扬的样子,烟囱里面也没有看到浓烟滚滚,空气也没有奇怪的味道(生产过程中需要除硫和一氧化氮等污染气体)。

参观结束时,我问负责人:目前水泥厂面临最大的挑战是什么?他回答我:“是让水泥厂运行下去。”即使是英国最大最先进的水泥厂也面临如此挑战,这令我不禁思考:在节能减排方面,工艺技术的提高还有多少空间?人类社会的发展几乎不可能离开水泥混凝土,但水泥生产的未来是什么?

以下是本次参观过程中拍的一些照片。

HOPE水泥厂

清晨的英格兰峰区,一片雾濛濛,树枝还挂着雾淞一样的霜,很是好看。

HOPE水泥厂

HOPE水泥厂的整个鸟瞰图(这其实是一张照片翻拍)。

HOPE水泥厂

很正规的安全培训教育,每个参观者都提供了制服、安全鞋、保护眼镜、耳塞、手套和安全帽等。

HOPE水泥厂

负责人是全厂唯一的博士。

HOPE水泥厂

水泥生产原料开采矿场:石灰石,整个开采矿场很大很深,长约为1.4公里,宽约为600米。

HOPE水泥厂

石灰石原料开采出来后,进行初次破碎成小块,图为破碎控制室。

HOPE水泥厂

原料初次破碎设备。

HOPE水泥厂

原料初次破碎设备室。

HOPE水泥厂

原料初次破碎后经由运输管道运到下一级存放。

HOPE水泥厂

原料输送到水泥厂。

HOPE水泥厂

水泥生产操作控制室,在1990年代就已经实现数字化监控。

HOPE水泥厂

水泥生产线,两条干法生产窑,直径4.8米,长度为70米。管道内需要大量耐火砖(1500度左右),大部分来自巴西和德国,试过中国的产品,但效果不好……

HOPE水泥厂

在水泥生产窑下面合影。窑的表面温度为150度左右,一阵阵热风,在寒冷的冬天站在下面很温暖……

HOPE水泥厂

水泥生产窑的进火端,也就是管道斜放着较低的一端。高的一端投入水泥生产原料,利用重力和窑一分钟两圈的旋转力量使得原料在窑管道里慢慢流向低的一端,同时受热钙化烧成水泥熟料。

HOPE水泥厂

同样在进火的一端,水泥熟料生成,慢慢出来冷却。

HOPE水泥厂

绝对的重工业,复杂的设备。

HOPE水泥厂

水泥生产需要消耗很多的能源,该厂每年的燃料费用需要600多万英镑。煤是主要的燃料。约占所有燃料的65%左右。

HOPE水泥厂

在环保的要求下,燃料不单是燃煤,也开始使用工业垃圾,布匹、废纸、塑料等。

HOPE水泥厂

畜牧业的垃圾也用作燃料,马牛羊圈里的所有东西,带草料和动物的毛发和排泄物等,很臭……

HOPE水泥厂

粒化的塑料,还有废旧汽车轮胎也用作燃料。

HOPE水泥厂

水泥生产窑的点火器,同时输入空气和燃料,火焰就是通过此燃料器产生而进入窑内(英文叫Fire Pipe)。

HOPE水泥厂

水泥熟料生产后通过此球磨设备研磨成粉。

HOPE水泥厂

水泥生产过程中需要添加石膏,控制水泥的凝结。

HOPE水泥厂

生产好的水泥直接经由厂区的铁路运输到客户和其它下游水泥厂。水泥产品运输成本太高,因此主要供应英国。

HOPE水泥厂

即使是水泥厂,也有高尔夫球场还有健身馆。