得了朱元璋的明确支持，朱雄英立刻行动起来。他深知“土法炼焦”虽原理简单，但实际操作中，温度控制、密封性、原煤选择等细节至关重要，绝非一蹴而就。一场艰苦的试炼，在兵仗局一角新划出的试验场内拉开了序幕。
在工部与锦衣卫的协调下，大批质地各异的上好原煤被运至试验场。朱雄英亲自坐镇，以老炉头张师傅为首的一批最富经验的窑工、陶匠被抽调而来，组成了攻关小组。
首座按照朱雄英设想建造的圆形土窑点火不久，浓烟便从窑体各处缝隙滚滚而出，刺鼻的硫磺味弥漫空中。显然，密封性严重不足，大量空气进入，煤炭未能充分干馏，反而近乎直接燃烧。
「果然，理想和现实有差距。泥土的收缩开裂、窑门的闭合不严，都是问题。」朱雄英并不气馁，与工匠们一同检查，下令：“加厚窑壁，用更细腻的粘土混合稻草筋抹缝，窑门接口处用湿泥反复涂抹密封！”
改进密封后的第二窑，烟雾明显减少，但熄火冷却后，开窑所见却令人失望：窑中心的煤块已结成硬块，但外围多数却仍是原煤状，干馏不均。
“火候没透！”张老炉头捻着半生不熟的煤块判断，“中心太热，边上太凉，这窑的‘脾气’没摸准。”
朱雄英意识到，这是热量分布不均的问题。
「需要更均匀的加热通道和更精准的火道设计。」
他与工匠们重新设计火道，在窑底增设环形烟道，并延长焖烧时间，力求温度均匀持久。
第三窑的成色好了许多，出炉的黑色块状物已初具焦炭形态，硬度也大大增加。工匠们脸上刚露出喜色，然而，当第一批试验品被投入小型炉膛与木炭混合燃烧时，那股熟悉的、令人窒息的刺鼻硫味再度蔓延开来，炼出的小块生铁依旧质地脆硬，一敲即碎，硫含量显然超标。
希望，如同被冷水浇灭的残火，再次黯淡下去。失败的阴云，沉甸甸地压在每个工匠的心头。
这是最棘手的问题——脱硫。朱雄英深知，这是土法炼焦的瓶颈。
“选煤和洗煤必须更加严格！”面对低落的士气，朱雄英的声音斩钉截铁。他亲自指挥工匠在坡地开挖水槽，引来活水。“将所有原煤置于竹篓之中，用木耙反复搅动冲洗，务必将表面的杂质与硫分尽数淘去！”他指着随水流走的乌黑煤粉说道，“宁可产量低，也要专挑那些颜色乌黑发亮、质地致密、手感沉重的煤块，先保证原料品质！”
就在攻关陷入僵局，连张老炉头都开始对着煤堆沉默发呆时，朱元璋竟在太子朱标的陪同下，轻车简从直接来到了试验场。眼前是一片狼藉：失败的焦炭堆积如山，工匠们满面煤灰，朱雄英的袍角也沾满了泥渍。
朱元璋没有责怪，他伸出那双布满老茧、掌控乾坤的手，默默拿起一块失败的、夹杂着原煤和过火焦块的样品，又看了看不远处成功运行的高炉，最后将目光落在孙子那双因缺乏睡眠而布满血丝却异常坚定的眼睛上。
「咱大孙，是真在实干，不是在胡闹。」朱元璋心中触动，他想起了自己当年创业的艰难。他走上前，拍了拍朱雄英的肩膀，声音不大，却重若千钧：“英儿，怕失败，就永远成不了事。咱当年打陈友谅，九死一生，也是这么一次次试出来的。记住，你背后是咱，是整个大明！继续干！”
皇帝亲临的鼓励，如同狂风吹散了连日阴霾，给所有人注入了一剂强心针。朱雄英心中暖流涌动，更加坚定了决心。
综合前三次教训，攻关小组采取了最严格的措施：精选最优质的低硫煤，经过三道水洗；新建的窑炉密封性做到极致，火道设计优化；严格控制升温曲线和焖烧时间。
点火、密封、漫长的等待……这一次，连窑顶逸出的烟气都透着一股沉稳的青色，而非往日呛人的黄黑。到了开窑的时刻，所有人都屏住了呼吸。
窑门轰然开启，灼人的热浪扭曲了空气。待那蒸腾的白汽稍散，映入眼帘的不再是黑黢黢的煤堆，而是一片闪烁着银灰色金属光泽、布满蜂巢般孔隙的坚硬块体！有工匠用铁钳夹出一块，投入水中淬火，‘刺啦’一声，白汽爆起，那银灰块体却完好无损，在日光下泛着冷冽的光泽。
张老炉头颤抖着手拿起一块，入手沉实，敲击有金属声。“成了！殿下，这次真的成了！”老人声音哽咽，泪水和汗水混合着，在他满是煤灰的脸上冲出道道痕迹。
朱雄英强压激动，立刻命人取来新出焦炭，与木炭混合，投入一座小型化铁炉进行对比试验。结果令人振奋：焦炭燃烧时火焰呈蓝白色，温度极高且持久，烟尘和硫味大为减轻，熔化的铁水质地明显优于纯木炭冶炼！
消息传出，试验场欢声雷动！历经无数次失败的探索，终于结出了硕果！
朱雄英第一时间将成功的样品和试验数据呈报朱元璋。乾清宫内，朱元璋拿着那块银灰色的焦炭，仔细端详，又看着对比数据，良久，放声大笑：“好！好！好！此物一出，我大明北方的煤海，便是取之不尽的金山银山！山林可保，军械可足，此乃天赐祥瑞于大明！”
他当即下旨：将“焦炭”炼制之法列为工部重点机宜，在北方主要产煤区择地建立官营焦场，优先供应兵仗局及各大官营工坊。并重赏所有参与试制的工匠。
站在试验场的焦窑前，朱雄英望着北方，心中豪情万丈。
「高炉是心脏，鼓风是呼吸，精料是筋骨，而这焦炭，便是奔涌不息的新血液！自此，木材的束缚已被打破，北方的煤海将与南方的工坊血脉相连，一条依托于煤炭的帝国工业脊梁，已见雏形。」
千锤百炼，终得一炭。这银灰色的结晶，照亮了一条通往更强盛帝国的康庄大道。