Отвечу на все вопросы, только порядок соблюдать не буду.

1. Скорость гетерофазной реакции восстановления окислов железа моноокисью углерода много выше, чем твердофазной окислы железа-углерод. Да и площадь контакта газообразного восстановителя с окислами существенно побольше, чем твердого, в силу пористости восстанавливаемого материала. Посему основная масса железа восстанавливается именно угарным газом. А науглероживание железа в сыродутном процессе происходит только в контакте с твердым углеродом. Площадь такого контакта мала (помните, что засыпка должна быть крупнокусковой, мелочь угля и руды тщательно удаляют?), поэтому науглероживание незначительное, к тому же сильно науглероженные зоны разрушаются и удаляются при обжимке и проковке. В результате получаем почти чистое железо. По всем имеющимся (почерпнутым от традиков) данным, содержание углерода в кричном железе менее 0,05%.

2. Теоретических препятствий науглероживанию железа на любую глубину нет. Всё определяется требуемым результатом. А также имеющимся в распоряжении временем. Но. Всегда надо помнить, что в процессе науглероживания (цементации) содержание углерода в сечении изделия изменяется от исходного до максимально возможного в данных условиях. То-есть получается предмет с существенно неоднородным содержанием углерода в поперечном сечении. Что и определяет его прочностные характеристики. Для ножичка (из А.Б. Колчина! много он их наисследовал!), мягкий хлеб резать - очень хорошо. Режет чисто и долго. Для рубящего удара - швах. Или согнется, или режущая кромка отлетит после первого раза.

3. Полученный в результате (будем использовать техническтй термин) цементации железа материал не является сталью. Хотя имеет некоторые свойства, характерные для стали. Тут имеет место неоднозначное понимание некоторых терминов, вызванное, будем справедливы, и неоднозначностью предлагаемых литературными источниками определений.

4. Что касается японской технологии, то если Вы внимательно читали статью, Вы обратили внимание, что автор почти не употребляет слово "сталь", зато очень часто - "композитный материал". И это правильно. Ведь как описывают японскую технологию? Существенно неоднородный по содержанию углерода материал, полученный то ли в виде чугуна, то ли в виде глубоко науглероженного железа дробят (интересно чем?) сортируют по содержанию углерода - на глаз, и затем начинают проковывать. Но ведь именно так описывают изготовление сварочного булата - путем сваривания и проковывания образцов железа с существенно различным содержанием углерода.
http://chronologia.org/dcforum/DCForumID2/11977.html#107 и следующие несколько постов.

5.Реально ли это? Аль-Бируни его ведает! Стали с содержанием углерода выше 0,3 % свариваются плохо. С содержанием выше 0,8 % - практически не свариваются. С содержанием углерода выше 1,5% практически и не куются. А уж кувание чугуна... Возможно, это возможно (простите моё косноязычие!) только при особых ухищрениях в процессе кузнечной сварки. Ежели в горне атмосфера не чисто восстанровительная, то в поверхностном слое углерод можно выжечь, да ежели при этом этот поверхностный слой не перегнать в окалину, то тогда, может быть, именно вот эти, обезуглероженные слои сварятся.

Ну вот, вкратце, и ответы на Ваши вопросы.

Главный Ваш посыл верен. Цементацией и кузнечной сваркой получить сталь невозможно. Можно получить композитный материал, имитирующий литые булаты. Насколько - не отвечу. Не хватает информации. Кстати, литой булат - как утверждается единственный настоящий, - тоже композитный материал. Получается неполным сплавлением чугуна и среднеуглеродистой стали.

То-есть нужен и чугун и среднеуглеродистая сталь. А где ж их взять?

Идею же расхищения татарами в 7 веке секретных архивов Ляксандра Филиппыча, и организации ими в Манжурии контрафактного производства чавуна оставим на совести авторов.