后来海军提督甘宁，向工部提请建造净海城，马钧肩负着南山城的建造大任。由于南山城是预计入住两百万人口的幽州第一大城，导致了他无法抽身。
鉴于净海城关系到海军的未来，建造立项也是刻不容缓。
马钧只好派陶老头带着规划图纸向甘宁报到，主持净海城筑城的相关事务。
也怪马钧没有实地考察，设计规划图的时候只是凭借着书本上的经验，按照中原大地港口城市的布局依样画葫芦弄出来的。
陶老头经验不足，只能照本宣科的按照马钧的方案严格施工。
刘正问清楚前因后果之后，便对陶老头说：“陶老，这是两种建筑材料的烧制办法，你试试看，能够烧制出来吗？”
刘正给出的，正是从百科全书中抄录出来的水泥配方和红砖配方。
陶老头知道刘正位高权重，立即着手，用最好的木碳，亲自督建窑窟，并按工部颁发的标准尺严格要求。
几天之后，开窑。
第一窑红砖烧成了一堆渣土，水泥更是成了草木灰。
为了增加成功的几率，刘正决定：红砖和水泥各烧五窑。
再次到了开窑的日子，陶老头接照祖宗的规矩祭拜了神明之后，这才开窑。
前面四窑红砖，倒是有了砖的样子，只是刘正拿起来的时候，居然掉了半块。用手轻轻一捏，居然碎成了渣，又失败了。
在检查第五窑的时候，刘正笑了，红砖的硬度和规格，勉强达到了建筑的施工标准。
刘正忙把负责烧制的工人找来，那名工人一见到刘正，双膝一软，就跪到了地上。
陶老头扳起了那工人的脸，放声痛哭：“儿呀！”
那名工人定睛一看，也认出了陶老头，跟着就哭了起来：“爹呀！”
父子俩抱头痛哭，好一阵子才平息了下来。
陶老头见儿子一见面就下跪，还以为犯了什么事情，忙代替儿子向刘正请罪说：“司令，犬子陶旦犯事，养不教，父之过，我愿意替他领罪，请司令成全。”
刘正也不清楚，这陶旦犯了什么事，更不敢胡乱的承诺，于是就说：“陶老，你先不要着急，让陶旦把话说清楚，我才能知道他有没有罪。”
陶老头一巴掌拍在陶旦的后脑勺上，怒骂道：“你这畜生，还不老实交代，要是敢隐瞒半个字，不用司令治罪，老子一砖头砸死你。”
陶旦一向老实巴交，只得一五一十的回答说：“司令同时开十窑，木碳储备就不够用了，轮到我那窑的时候，分到的木碳就只够一天。我求那管事的两个时辰，可是没有便是没有，管事的也没有办法。我回去之后，负责烧火的跑来向我报告：木碳已经没有了。我当时就吓坏了，看见挖窑时掏出来的一堆黑石，打算把炉灶填上，连夜逃走。”
郭嘉问：“为什么不直接逃走？”
陶旦说：“烧窑工地规模浩大，木碳和其他易燃的东西到处都是，要是发生火灾，数百人的工地，只怕无人可以幸免。咱虽然不是什么忠臣烈士，但是也不能害人呀！”
典韦是个直肠子，插话道：“那后来怎么不逃了？”
陶旦说：“我们那一组收拾好东西之后，我不放心，就回到窑炉前看了一眼。乖乖，那炉里面红彤彤的，那个火烧得那个旺呀，我就站在外面，都感觉到了热气逼人。我见黑石可以代替木碳，就抱有侥幸心理。同组的人也一致同意：不逃了。毕竟在这个工地上，大家不仅可以吃饱穿暖，还不会被人打骂，就算管事的，也把咱当人看。就这样，咱们用黑石代替木碳，这才完成了烧窑的工作。”
郭嘉问：“黑石代替木碳，那你们怎么控制时间？”
陶旦说：“刚开始也不懂，想要学着添加木碳那样添加黑石，只是太热了，添加黑石的人偷了下懒，醒来的时候，吓了一跳，回到炉前一看，旺着呢。几个人一琢磨，觉得黑石比木碳耐烧，就轮流值守，点香计时，慢慢的就得出了黑石和木碳在燃烧上的时间差异。在差不多的时候，就停止了添加黑石。也怪咱们算得不准，火熄早了一个时辰。司令，这全是陶旦一个人的错，与老父无关！”
刘正制止了陶旦继续请罪，便对他说：“陶旦，你没有罪，反而立了大功，带我去看看黑石。”
陶旦领命，带着众人到了陶旦负责的窑前。
刘正看着那一堆黑得发亮的优质煤，忍不住就想亲陶旦一口。
这个发现简直就是太伟大了，有了煤，很多构思就有了实现的基础。
刘正问：“陶旦，关于黑石的燃烧情况，你都有记录吗？”
陶旦忙拿出烧炉笔记，还有那放满各种各样黑石的简易柜子。
刘正心想，劳动人民的智慧果然是无穷的，陶旦居然想出了用标本的办法来区分黑石的品质，这简直就是一大创造发明呀，估计是源自于木碳的相关经验。
刘正决定了，大力开展黑石采集业务，并且给黑石起了一个新的名字“煤碳”，意思就是告诉世人，这东西可以燃烧。
刘正从百科全书中调出了煤矿开采的相关标准，按照这个时代的生产水准，简单的归纳拓印之后，赐给了陶旦。
陶旦升级为采煤主管，将烧制木碳的人组织起来，专心的开采煤碳。