前兩個是製磚窯,一個用於乾燥生的、濕的、磚狀的粘土,在大約100攝氏度的溫度下工作,另一個用於實際燒製磚,可以達到1000攝氏度。
這些窯爐是亞曆山大在船上設計的,從外麵看就像建在凸起平台上的矩形房屋。
第一個用來曬磚的窯爐看起來就像一個隻有側麵和屋頂的房子,前後都是敞開的。
綠磚會被放進他的“房子”裡,上麵鋪著乾草和各種各樣的引火物,比如鋸末、原木、碎木和碎木,然後被點燃,慢慢地把磚燒熟。
這種燃燒將持續一兩天,取決於粘土和水分含量。溫度在100到200攝氏度之間。
亞曆山大故意使窯非常開放,容易熱損失,以達到這個低溫,因為太高的溫度會使原料磚開裂。
之所以會出現這種情況,是因為在過高的溫度下,磚表麵周圍的水會蒸發得太快,導致表層收縮,而內層的體積保持不變,並會抵抗收縮,從而使外表麵開裂,使磚崩解。
第二個磚窯,用來燒製,像一個巨大的圓頂,建在一個凸起的平台上。
平台的中間和頂部是中空的,這樣空氣就可以通過地板上的小孔進出上麵的房間。
磚會像以前的窯爐一樣,從頂部連同所有必要的引火一起放入窯中,然後用一個沉重的青銅頂部封閉,以減少熱量損失。
每隔一段時間,頂部就會打開,以增加更多的引火物。
這個燒製過程也將在1000度左右持續一到兩天,一旦燒製完成,磚將進一步在窯內冷卻至少一天。
這樣,三五天就能製成一批磚,大約一百塊。
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第三個窯有點特殊,因為它需要達到1500攝氏度才能達到目的。
它被用來製造水泥,而產生混凝土的化學反應隻會在溫度左右發生。
但問題是,使用木柴和普通引火的溫度隻能達到1000度左右。
為了克服這個問題,必須使用鼓風機或風箱,將新鮮的氧氣吹入燃料中,並提高燃燒速度以達到這些溫度。
所以亞曆山大必須設計一種全新的窯來完成這個任務,這是他多年後在腦海中想出的一個設計。
他的第一個創新是所用的材料。
通常,窯爐是由泥和土製成的,這是一種極好的耐火材料,耐高溫。
但它們有兩個很大的缺點。
首先,它們缺乏結構完整性,無法達到很高的高度,通常高達六到七米。
克服這個問題的方法是使用一種增強材料,但沒有找到合適的材料。
這樣長的鐵棒隻存在於幻想的領域,木頭會在窯爐的極端高溫下分解和分解。
第二個缺點是製作一個泥窯需要很長時間。
亞曆山大花了五天時間製作一塊簡單的磚,所以可以想象,一個十米高的窯爐需要多長時間烘乾、生火和冷卻。
因此,亞曆山大決定在這裡使用他的第一個發明,用石頭製作窯爐。
令人驚訝的是,他用來粘合石頭的砂漿是水泥,這正是他想做的東西,他從鐵匠的鍛爐裡得到了水泥。
他將沙子、碎石灰石和粘土混合成適當的比例(分彆為1:3:1左右)。
然後他把這些漿料放進熔爐裡,用鼓風機把原料加熱20到30分鐘。
這就產生了一種中間產品,叫做熟料,它看起來像小鵝卵石,然後與3-4%的石膏混合,石膏是一種白色的天然礦物,磨成細粉末。
就這樣,世界上第一個波特蘭水泥被製造出來了。
這種製造的唯一缺點是它的規模很小,因此需要一個大型窯。
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亞曆山大關於水泥窯的第二個創新是窯本身的設計。
與通常的圓頂形狀不同,它是圓錐形的,垂直高度為12米,底部直徑為4米,頂部直徑為1米,原料從頂部流出。
這種設計變化的原因是由於他的第三個創新,發射室的位置。
傳統觀念認為火應該放在底部,而他把窯的中心放在邊上,因為它在火和火焰中瘋狂地跳動,好像想要吞噬整個結構。
燃料室高6米,突出1米,因此必須使結構呈錐形,否則原料可能直接落入火中並熄滅它。
亞曆山大的第四個創新是燃料艙的設計。
燃料室的上部有一個開口,木柴和引火物可以通過這個開口不斷地注入燃燒的地獄。
但它們也有三個大的混凝土管伸出來,每一個都對窯的功能至關重要。
兩邊長出的兩根管子是通風口。
它們有巨大的鼓風機,大約有一個人那麼大,它會不斷地向火焰中注入新鮮的氧氣,使火焰燃燒得更亮。
最後一根管子位於燃燒室的底部,這是廢物管,通過它可以很容易地清除積聚在燃料室底部的灰燼。
亞曆山大的最後一個創新是下層的設計。
它不是平的,而是彎曲的,幾乎是球形的,這使得上麵的任何東西都能從上麵滑下來。
這樣做是為了方便成品的出口,因為窯是這樣設計的。
它的工作方式是,首先,它將完全充滿電荷,然後點燃火,讓氣體通過電荷緩慢上升,將熱量沉積到原料中,並允許在不同的溫度下發生許多反應。
這樣,原料就會一步一步地從泥狀混合物變成小卡盤,然後順利地滾出曲麵,從窯前和窯後的大洞滾出窯,進入外麵等待的馬車。
一旦出來,這些熟料將被帶到另一個地方,與石膏混合,然後用大錘子手工粉碎,製成難以捉摸的混凝土。
根據賈祖姆的說法,阻止亞曆山大得到這種神奇粉末的主要瓶頸是鼓風機的製造。
他們從來沒有做過這麼大的鼓風機,鼓風機是由青銅和皮革製成的,需要花一些時間來加工製造鼓風機所需的皮革。
“我真的為延誤道歉,”這是克裡肖克說的,他是主要負責加工皮革的首席製革師。
“沒關係,我不介意,”亞曆山大輕輕地笑了笑,安慰了一下慌亂的禿頭,補充說,“慢慢來,確保這東西結實。頻繁更換會很痛苦。”
“是的,帕夏大人。我相信成品會讓你滿意。”克裡肖克急於取悅亞曆山大,為自己爭得一個高貴的頭銜。
總而言之,亞曆山大很高興他的王牌很快就準備好了。
在接下來的半個小時的會議中賈祖姆向亞曆山大解釋了他所麵臨的各種操作和情境挑戰,而亞曆山大則向他們提供了一些自己的意見。
這些洞見讓工匠們感到大開眼界,他們開始覺得亞曆山大可能不是蓋亞的神子,而是金屬、鐵和工藝之神阿齊瑪的神子。
他們已經對一種叫做水泥的神奇粉末及其無縫粘合任何東西的能力感到震驚,現在亞曆山大的專業知識幫助“鞏固”了這種想法。
但對亞曆山大來說,這些人問的問題隻是一些基本的問題,主要是關於水泥的正確設置,亞曆山大相信這些人在幾個月內就能回答自己的問題。
由於他們以前從未這樣做過,自然地,他們不確定如何處理用這種材料製成的結構,特彆是要花多長時間給結構澆水,作為材料工程師的亞曆山大非常了解並背誦給他們聽。
在解決了這個小小的問題後,亞曆山大對賈祖姆點頭表示理解,並說:“優先考慮水泥窯。一旦我們有了這個,一切就可以開始了。用剩下的水泥建造更多的邊緣窯。十太小了。”
磚窯也是用石頭和水泥建造的,因為泥窯耗時太長,而賈祖姆建造的20個磚窯(每批需要兩個)意味著每周最多隻能生產2萬塊磚,每天大約生產3000塊磚。
這算不了什麼,就上下文而言,一個3米乘3米的四牆房間需要1800塊磚,四個人一天就能完成。
“帕夏,如果我有更多的人,我可以做得更多。我下麵的幾千人勉強夠用。”賈祖姆懇求緩解勞動力短缺。
派到雅讚的人都已經忙著自己的工作了,做磚,從附近的海灘上拖沙子,粉碎石灰石,清理從各種岩石、樹根和石頭上挖出來的粘土。因此,賈祖姆幾乎沒有多餘的人力來擴大他的業務。