第2827章 水泥燒制，兩磨一燒
「這東西若是建造城牆，那豈不是固若金湯？」
「那必須的，估計炮彈砸上去，就是一個小坑洞而已。」
「浪費呀，倒是覺得可以修路，一條五米寬的混凝土路，馬車速度得多快？下雨天照樣趕路，速度也不會慢多少。」
「的確是，但我覺得吧可以用在工業研究院的蒸汽機車上，他們最難的不就是因為太重，路基承受不了嗎？」
「蓋房子，這玩意弄成寬半米、長三五米的長方體，一塊塊的拼接成樓頂，加上牆壁的青磚用這個粘連，只要地基打的好，那五六十米高的樓房不是輕而易舉嗎？」
「這些雖然重要，但可以先放放，我覺得可以用來修水渠，水渠好挖，但中途滲下去才是最大難，水車弄上來一方水，到地頭得少三四成。
用這個將水渠鋪一層，農業灌溉能省太多的事兒了。」
「我說諸位，是不是跑偏了，咱們現在是在商討水庫的事兒，其他的先放一放吧！」
「對呀，用這個做堤壩，至少三五十年沒問題的。」
「就是，用混凝土做出的堤壩若是被沖毀了，我們也認了！」
……
「諸位！」
聽著群臣的議論，方以智苦笑了兩聲後，不得不出聲打斷了他們的暢想。
「諸位的想像非常好，也非常的實用，我相信未來有一天一定會達成的。
但我不得不遺憾的告訴諸位，至少十年內是不可能的。」
看著錯愕的群臣，方以智點了點頭：「沒錯，如諸位所想的一樣，首先是製造問題，其次才是成本問題。
水泥的生產可以概括為兩磨一燒，即生料製備、熟料燒成、水泥粉磨這三大環節，
它的基本原料是石灰石、粘土和鐵礦石，在超高溫的條件下煉製而成。
聽著是不是很簡單，實際上很難。
首先是生料製備，大塊的石灰石得破碎，然後與其他生料按照配比後進行研磨，得跟麵粉一樣細才能用。
第二步是熟料燒成，生料從預熱器頂部吹入後在超高溫下煉製，燒完的熟料離開後要急速降溫。
第三步，水泥粉磨，將冷卻後的熟料與一定比例的石膏混合，最後才能得到可使用的水泥。」
……
方以智慢慢的介紹著水泥的製作過程。
崇禎眼中閃爍著激動之色，方以智說著簡單，其實很難的。
原料倒是不難尋找，關鍵的是一座能穩定生產、規模化一千四百五十度的高溫窯爐，這才是核心。
沒有反應爐，其他都是白扯。
這一步中有兩點，一是燃料，二是爐壁的耐高溫材料。
燃料上倒也好解決，除了普通煤炭外，還有專門為冶鐵製造出來的有焦炭、鋼炭，
優質無煙煤在高效鼓風下可達極高的溫度，蒸汽機帶動鼓風機，完全不是問題。
耐高溫材料也有，諸如正德年間南風灶，利用山體自然坡度，形成了極強的抽力，使得窯內能快速升溫並保持高溫。
同時，景德鎮採用瓷石和高嶺土配製下製成了內爐壁，中間將冶鐵爐的鐵條環形骨架用在中間層，外敷厚度達一尺的黏土保護層，能夠讓反應爐徹底的穩定下來。
最難的是研磨環節，沒有其他的辦法，只能一遍又遍的研磨。
這個過程就導致了不是燒不出來，而是磨不出來，以至於產量極少。
整個過程他只是和方以智描述了一遍，是真沒有想到短短兩年時間就做出了一條基本合格的流水線。
不愧是被稱之為近代物理第一人，聰明不止在物理上，化學上也是牛人。
看著群臣的神色，方以智再次出聲了：「諸位，因為技術問題，我們所建的單座立式反應爐空間大約在五個立方左右，一方的混合物原料大約一噸半左右。
蒸汽機強制鼓風加焦炭，從裝料、燒結、冷卻出料，整個過程大概得兩到三個時辰，一天頂多兩爐，單爐七噸左右，一天十五噸。
然後就是多遍的研磨，為了最大程度的利用，我們要研磨二十四遍才能達到剛剛殿外測試的那種強度。
最終的成品大概在十二噸到十三噸之間。
聽著是很多，兩萬多斤呢，但你們要知道從採礦、運輸、破碎、磨碎、煅燒、研磨等一系列流程下來，共計一千兩百人左右，平均每人二十斤左右。
諸位可能覺得只是人力的問題，增加人手就行了。
道理是這樣，但實際上不行，至少目前來說不行。
因為這裡面最難是煅燒，溫度達不到，會生成大量生燒料，水泥強度低、安定性差，
溫度過高熟料結大塊，甚至呈餅狀下落，窯襯被嚴重侵蝕，嚴重時會危及整個煉爐。
溫度波動太大，熟料顆粒忽大忽小，質量不穩定。
如何判斷溫度達標，這是極難的事兒。
現在我們採用的是摸索出來的三套土方法相互驗證。
第一步是看火色，這一點大家應該不陌生，窯工把看火稱為看色業，從業者被稱為看色先生，在宋代就已形成專業行當。
目前火焰顏色從低到高是六色，分別是淺紅色、橙色、橘黃、黃白色、白色、熾白，對於水泥燒成所需的溫度對應火色是呈熾白，甚至是白得刺眼。
第二步則是看熟料，合適的溫度燒出來的熟料顆粒均勻，尺寸在五到十五毫米之間，緻密光滑，有光澤，用手掂起來有分量，
溫度過低，顆粒細小甚至呈粉狀，表面粗糙疏鬆，顏色發黃，
溫度過高，顆粒粗大，結大塊，甚至呈餅狀；
第三步是火照，火照本質上是一個陪燒試樣，是用同批次原料做成的小片，與產品一同入窯，通過取樣觀察其狀態來判斷窯內溫度。
每窯通常設置多個火照，分階段取樣三到五次，以掌握燒成進度。
這一項技術最早可追溯至唐代中晚期，宋代已廣泛應用於各大窯場。
總結起來就是看火色判斷升溫進度、看熟料判斷燒成質量、看火照判斷是否達標，三者相互印證，構成了一個完整的技術體系。
即便如此完善了，我們也時不時的會出來一爐廢品。
聽著簡單，但實際上是最難的，因為需要經驗，煅燒過程中要一直盯著，目前我們只能開一座反應爐，八位師傅分兩班各看一爐。
或許再過半年一年的能培養出一些徒弟，到時候就能多開一些反應爐了。」
「那必須的，估計炮彈砸上去，就是一個小坑洞而已。」
「浪費呀，倒是覺得可以修路，一條五米寬的混凝土路，馬車速度得多快？下雨天照樣趕路，速度也不會慢多少。」
「的確是，但我覺得吧可以用在工業研究院的蒸汽機車上，他們最難的不就是因為太重，路基承受不了嗎？」
「蓋房子，這玩意弄成寬半米、長三五米的長方體，一塊塊的拼接成樓頂，加上牆壁的青磚用這個粘連，只要地基打的好，那五六十米高的樓房不是輕而易舉嗎？」
「這些雖然重要，但可以先放放，我覺得可以用來修水渠，水渠好挖，但中途滲下去才是最大難，水車弄上來一方水，到地頭得少三四成。
用這個將水渠鋪一層，農業灌溉能省太多的事兒了。」
「我說諸位，是不是跑偏了，咱們現在是在商討水庫的事兒，其他的先放一放吧！」
「對呀，用這個做堤壩，至少三五十年沒問題的。」
「就是，用混凝土做出的堤壩若是被沖毀了，我們也認了！」
……
「諸位！」
聽著群臣的議論，方以智苦笑了兩聲後，不得不出聲打斷了他們的暢想。
「諸位的想像非常好，也非常的實用，我相信未來有一天一定會達成的。
但我不得不遺憾的告訴諸位，至少十年內是不可能的。」
看著錯愕的群臣，方以智點了點頭：「沒錯，如諸位所想的一樣，首先是製造問題，其次才是成本問題。
水泥的生產可以概括為兩磨一燒，即生料製備、熟料燒成、水泥粉磨這三大環節，
它的基本原料是石灰石、粘土和鐵礦石，在超高溫的條件下煉製而成。
聽著是不是很簡單，實際上很難。
首先是生料製備，大塊的石灰石得破碎，然後與其他生料按照配比後進行研磨，得跟麵粉一樣細才能用。
第二步是熟料燒成，生料從預熱器頂部吹入後在超高溫下煉製，燒完的熟料離開後要急速降溫。
第三步，水泥粉磨，將冷卻後的熟料與一定比例的石膏混合，最後才能得到可使用的水泥。」
……
方以智慢慢的介紹著水泥的製作過程。
崇禎眼中閃爍著激動之色，方以智說著簡單，其實很難的。
原料倒是不難尋找，關鍵的是一座能穩定生產、規模化一千四百五十度的高溫窯爐，這才是核心。
沒有反應爐，其他都是白扯。
這一步中有兩點，一是燃料，二是爐壁的耐高溫材料。
燃料上倒也好解決，除了普通煤炭外，還有專門為冶鐵製造出來的有焦炭、鋼炭，
優質無煙煤在高效鼓風下可達極高的溫度，蒸汽機帶動鼓風機，完全不是問題。
耐高溫材料也有，諸如正德年間南風灶，利用山體自然坡度，形成了極強的抽力，使得窯內能快速升溫並保持高溫。
同時，景德鎮採用瓷石和高嶺土配製下製成了內爐壁，中間將冶鐵爐的鐵條環形骨架用在中間層，外敷厚度達一尺的黏土保護層，能夠讓反應爐徹底的穩定下來。
最難的是研磨環節，沒有其他的辦法，只能一遍又遍的研磨。
這個過程就導致了不是燒不出來，而是磨不出來，以至於產量極少。
整個過程他只是和方以智描述了一遍，是真沒有想到短短兩年時間就做出了一條基本合格的流水線。
不愧是被稱之為近代物理第一人，聰明不止在物理上，化學上也是牛人。
看著群臣的神色，方以智再次出聲了：「諸位，因為技術問題，我們所建的單座立式反應爐空間大約在五個立方左右，一方的混合物原料大約一噸半左右。
蒸汽機強制鼓風加焦炭，從裝料、燒結、冷卻出料，整個過程大概得兩到三個時辰，一天頂多兩爐，單爐七噸左右，一天十五噸。
然後就是多遍的研磨，為了最大程度的利用，我們要研磨二十四遍才能達到剛剛殿外測試的那種強度。
最終的成品大概在十二噸到十三噸之間。
聽著是很多，兩萬多斤呢，但你們要知道從採礦、運輸、破碎、磨碎、煅燒、研磨等一系列流程下來，共計一千兩百人左右，平均每人二十斤左右。
諸位可能覺得只是人力的問題，增加人手就行了。
道理是這樣，但實際上不行，至少目前來說不行。
因為這裡面最難是煅燒，溫度達不到，會生成大量生燒料，水泥強度低、安定性差，
溫度過高熟料結大塊，甚至呈餅狀下落，窯襯被嚴重侵蝕，嚴重時會危及整個煉爐。
溫度波動太大，熟料顆粒忽大忽小，質量不穩定。
如何判斷溫度達標，這是極難的事兒。
現在我們採用的是摸索出來的三套土方法相互驗證。
第一步是看火色，這一點大家應該不陌生，窯工把看火稱為看色業，從業者被稱為看色先生，在宋代就已形成專業行當。
目前火焰顏色從低到高是六色，分別是淺紅色、橙色、橘黃、黃白色、白色、熾白，對於水泥燒成所需的溫度對應火色是呈熾白，甚至是白得刺眼。
第二步則是看熟料，合適的溫度燒出來的熟料顆粒均勻，尺寸在五到十五毫米之間，緻密光滑，有光澤，用手掂起來有分量，
溫度過低，顆粒細小甚至呈粉狀，表面粗糙疏鬆，顏色發黃，
溫度過高，顆粒粗大，結大塊，甚至呈餅狀；
第三步是火照，火照本質上是一個陪燒試樣，是用同批次原料做成的小片，與產品一同入窯，通過取樣觀察其狀態來判斷窯內溫度。
每窯通常設置多個火照，分階段取樣三到五次，以掌握燒成進度。
這一項技術最早可追溯至唐代中晚期，宋代已廣泛應用於各大窯場。
總結起來就是看火色判斷升溫進度、看熟料判斷燒成質量、看火照判斷是否達標，三者相互印證，構成了一個完整的技術體系。
即便如此完善了，我們也時不時的會出來一爐廢品。
聽著簡單，但實際上是最難的，因為需要經驗，煅燒過程中要一直盯著，目前我們只能開一座反應爐，八位師傅分兩班各看一爐。
或許再過半年一年的能培養出一些徒弟，到時候就能多開一些反應爐了。」