工作的第一步是 “方案设计大讨论”。目标很明确：设计一套年产五千吨过磷酸钙（可部分添加氮、钾制成简易复合肥）、投资少、见效快、便于操作和维护、并能最大限度利用国内现有材料和制造能力的装置。
争论从一开始就异常激烈。
化工设计院的专家倾向于“规范”和“先进”，希望尽可能采用相对成熟的单元操作和标准设备，哪怕有些设备需要国内攻关或少量引进。
“我们必须保证装置的可靠性和技术先进性起点，不能搞成‘土法上马’的放大版。”一位戴着眼镜的老工程师坚持。
来自工厂一线的技术人员则更强调“现实”和“可行”：“王工，您说的那个‘薄膜蒸发器’是好，可咱们现在连合格的薄壁不锈钢管都难批量生产，密封技术也过不了关。不如先用咱们能造的真空浓缩釜，虽然效率低点，但稳当！”
“还有这个酸解反应器，”大连化机厂的老师傅指着图纸，“您设计的这个带夹套和复杂搅拌的，好是好，但制造难度大，维修也麻烦。我们厂做过类似的简单反应罐，用铅衬里或者耐酸砖衬里，虽然笨重，但耐腐蚀，坏了也好修补，更适合咱们现在的水平。”
“肥料造粒，是用喷浆造粒还是转鼓造粒？喷浆先进，但喷头容易堵，控制要求高；转鼓简单皮实，但颗粒均匀度差些，粉尘大。”
“自动化程度搞多高？全部用气动仪表？还是部分关键参数用仪表，大部分靠老师傅经验？”
每一次争论，都伴随着图纸的修改、数据的重新计算和成本的反复估算。赵刚偶尔会来指挥部，但他不轻易表态，只是静静地听，偶尔问几个关键问题：“这个改动，对最终肥料质量影响有多大？”“那个替代方案，能省下多少投资？多久能造出来？”“工人操作起来，难度增加还是减少了？”
他的问题，总是把争论拉回到最核心的权衡点：在有限的条件和紧迫的时间内，如何找到技术可行性、经济性和实用性的最佳平衡点。
孟教授的作用在这个时候凸显出来。他带着北大荒的土壤分析数据和田间试验结果，反复向设计人员强调：“对于大部分新垦荒地，当前最缺的是速效磷。因此，装置的磷得率和产品有效磷含量是关键指标。在保证这个核心的前提下，其他方面可以适当简化。另外，产品最好能做成颗粒状，便于运输、储存和机械化施用，哪怕颗粒粗糙点也行。”
经过近一个月的激烈碰撞与反复磨合，一个被称为 “沈大一号”方案的初步设计终于出炉。它像一个“混血儿”：采用了相对简单的槽式酸解反应器（砖衬里）、真空浓缩-结晶工艺、简易转鼓造粒，以及基于气动仪表和手动调节相结合的半自动控制系统。设备尽可能采用国内能制造或仿制的型号，关键耐腐蚀材料（如特种钢、铅、耐酸砖）列出清单，请求国家物资部门专项协调供应。
方案连同厚厚的论证报告，被火速送往北京审批。与此同时，指挥部下达了第一批试制设备任务书，分发到大连、沈阳、哈尔滨等地的相关工厂。真正的制造攻坚战，即将在东北的各个工业据点同时打响。
北大荒的冬天来得迅猛。第一场大雪之后，广袤的原野便银装素裹，进入了漫长的封冻期。秋收时采集的海量土壤样本和数据资料，被精心整理、装箱，由孟教授留下的助手带队，押运送往沈阳指挥部和相关的农业研究机构。这些带着黑土气息的“情报”，将成为“沈大一号”装置工艺参数确定和未来产品田间试验方案设计的最重要依据。
农闲时节，但农建一师的冬训却增添了前所未有的新内容。除了常规的政治学习、军事训练和文化扫盲，各团营连都开设了 “现代农业技术讲座”。讲课的老师，除了师里原有的技术员，还有沈阳指挥部派来的、参与“沈大一号”设计的年轻技术人员。他们用尽可能通俗的语言和自制的简易挂图、模型，向战士们讲解：
“什么叫过磷酸钙？它为啥能让庄稼长得壮？”
“咱们要建的‘小化肥厂’是怎么把石头（磷矿）变成肥料的？”
“测土配方施肥是啥意思？以后咱们的地，可能缺啥补啥，像看病开药方一样。”
“肥料有了，怎么用好？深施还是浅施？种前施还是追着施？”
这些新鲜的知识，像一颗颗种子，播撒在战士们的心田。许多人第一次意识到，种地不仅仅是“面朝黑土背朝天”的力气活，里面还有这么多门道。课堂讨论时，大家的问题五花八门：
“技术员，那化肥劲儿大，会不会把地‘烧’坏了？”
“听说外国有机器能把肥料直接打到土里，咱们以后能有吗？”
“咱们自己找的那种‘钾石头’，以后能做成钾肥吗？”
技术员们尽力解答，也把这些问题记录下来，带回沈阳。这些问题，代表了最一线使用者的关切，对装置的设计细节和未来的农化服务，都是宝贵的反馈。
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