东汉永平十六年，北匈奴大举进犯云中(内蒙古托克托县一带)。当时，廉范任云中太守，手下兵员不多，他仍带兵奋起反抗。
按照规定，如果来犯匈奴兵的人数超过五千，当地长官就得向邻近郡守告急，请求增援。由于这次北匈奴进犯战线拉得很长，攻击面很宽，沿边一带烽火连天，廉范难以确定匈奴攻击重点是否就是云中，怕影响邻郡防务，没有请求增援。
然而，匈奴这次进攻重点正是云中。随着敌兵攻势越来越猛，云中兵力很快难以支撑。
一天夜里，廉范命令军营里所有士兵都点燃火炬。通常火炬都是一头点火，一头手持，廉范发明了“十字火炬”，一头手持，三头点火。他让士兵们分散开来，这样，匈奴兵远远望去，廉范手下士兵一下子增加了两倍。匈奴兵以为对方增援部队已到，十分恐慌，攻势顿时减弱。
天亮时分，匈奴兵开始撒退。廉范趁机发起进攻，匈奴兵没料到汉兵会反击，一时手忙脚乱，争相逃命。在汉兵猛烈追击之下，匈奴兵大败而逃，从此不敢再犯云中。