第3個窯有點特殊,因為它需要達到1500攝氏度才能達到目的。
它被用來制造水泥,而產生混凝土的化學反應只會在溫度左右發生。
但問題是,使用木柴和普通引火的溫度只能達到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,并提高燃燒速度以達到這些溫度。
所以亞歷山大必須設計1種全新的窯來完成這個任務,這是他多年后在腦海中想出的1個設計。
他的第1個創新是所用的材料。
通常,窯爐是由泥和土制成的,這是1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6到7米。
克服這個問題的方法是使用1種增強材料,但沒有找到合適的材料。
這樣長的鐵棒只存在于幻想的領域,木頭會在窯爐的極端高溫下分解和分解。
第2個缺點是制作1個泥窯需要很長時間。
亞歷山大花了5天時間制作1塊簡單的磚,所以可以想象,1個十米高的窯爐需要多長時間烘干、生火和冷卻。
因此,亞歷山大決定在這里使用他的第1個發明,用石頭制作窯爐。
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,他從鐵匠的鍛爐里得到了水泥。
他將沙子、碎石灰石和粘土混合成適當的比例(分別為1:3:1左右)。
然后他把這些漿料放進熔爐里,用鼓風機把原料加熱20到30分鐘。
這就產生了1種中間產品,叫做熟料,它看起來像小鵝卵石,然后與3-4%的石膏混合,石膏是1種白色的天然礦物,磨成細粉末。
就這樣,世界上第1個波特蘭水泥被制造出來了。
這種制造的唯1缺點是它的規模很小,因此需要1個大型窯。
亞歷山大關于水泥窯的第2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于他的第3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并熄滅它。
亞歷山大的第4個創新是燃料艙的設計。
燃料室的上部有1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。