轉爐煉鋼法的發明
人類在兩千多年以前就已開始使用鐵器。但直到18世紀末以前，人類所使用的主要是鑄鐵（或稱生鐵）和熟鐵，鋼的產量還很少。我們都知道，生鐵、熟鐵和鋼之間的區別主要是看它們中間的含碳量的多少。鐵中含碳量很少的叫熟鐵，含碳量大的叫生鐵。鐵中含碳量在0.2%—1.5%之間就是鋼。熟鐵強度大，但質地柔軟；鑄鐵強度小，很脆，但質地堅硬；鋼則兼有兩者的優點，它比鑄鐵強度大，又比熟鐵硬度高，所以隻有鋼才更能滿足人類對材料的需要。但要煉出含碳量適中的鋼來並不容易。中國有句成語，叫“百煉成鋼”，那是因為開始煉出來的是生鐵，裏麵含碳量高，又有雜質，經過反複冶煉鍛打，既脫碳，又去除了雜質，才能成為鋼。當然還有其他煉鋼方法，無非都是往熟鐵裏滲入適量的碳，或者使鑄鐵去掉多餘的碳。
在貝塞麥生活的那個時代，人們仍然要通過複雜的程序，把適量的碳滲入到熟鐵裏去，才能煉出優質鋼。本來熟鐵的價格就比生鐵貴，鋼的價格更高於熟鐵，所以那時鋼還是一種貴重金屬，用量也極少。1850年英國鐵的產量為250萬噸，但鋼的產量隻有6萬噸。
當貝塞麥轉向研究煉鋼時，他對冶煉技術簡直是一無所知，但他決心學習。他很快就弄清了鑄鐵之所以會這樣脆，是因為它含碳量很高的緣故；要獲得鋼，關鍵是要降低鑄鐵的含碳量。傳統的方法是將鑄鐵先變成純鐵再滲碳，其成本太高，因此貝塞麥所麵臨的課題是，如何用低廉的成本除去鑄鐵中的碳。
貝塞麥沿著這個線索繼續思考。他想，要除去鑄鐵中的碳，就應當在熔化了的鐵水中加入氧氣來燃燒掉多餘的碳。那麼，用什麼方法加入氧氣並使成本最低而又最簡便易行呢？空氣裏含有氧氣，能否用吹入空氣的方法來代替加燃燒而把碳燒掉呢？這種想法看來似乎很荒謬，不是增加燃料，而是吹入空氣，這樣做難道不會把鐵水吹冷，從而使鐵水凝固嗎？
1855年，貝塞麥開始了他的煉鋼實驗。在當時，幾乎沒有人支持他的想法，甚至連參加實驗的工匠們都警告他說，不加焦炭光吹空氣會使鐵水在爐中凝固的。貝塞麥追述當時實驗的情況時說，這次實驗使他不得不和“不信任的以及深感困惑的人們打交道”。
貝塞麥沒有聽從人們的警告，堅持進行了實驗。他把鑄鐵水倒入經他設計和製造的一個罐型裝置中，然後從罐口鼓進空氣，不久就有褐色的煙霧逸出。這時爐溫不僅沒有下降，反而上升了。原來鐵水隻有1350攝氏度，結果上升到1600攝氏度。這證明空氣先將鐵水中的錳和矽氧化，生成了氧化錳和氧化矽，同時鐵水中的碳也被氧化，生成了二氧化碳。正是由於爐料的“燃燒”，出現了白亮的火焰，使爐溫上升了。大約十多分鍾之後，火焰消失了，又開始放出濃重的褐色煙霧。說明鐵水中的磷也被氧化，去除了。貝塞麥用了不到半個小時的時間就煉出來一爐鋼水，實驗取得了完全的成功。接著，貝塞麥又把罐型裝置的固定方式加以改進。原來是固定式結構，為了便於把煉好的鋼水倒出來，便改為轉動式的結構，所以這種爐子叫作轉爐。
當時的英國從瑞典進口棒狀鐵，是用這種棒狀鐵作原料來煉鋼的。這種棒狀鐵的價格每噸為15~20英鎊。貝塞麥用高爐的鐵水作原料，其鐵水價格僅為3英鎊。用棒狀鐵來煉鋼也極為麻煩，要先將棒狀鐵在煉鋼爐裏慢慢加熱兩個晝夜的時間，然後再將棒狀鐵深藏在煉鋼爐內用石塊組成的隔架中，再用碳粉一層一層地隔開，大約幾天之後，棒鐵呈現白熱狀態；再經過兩天，等煉鋼爐冷卻，才能把已經變成鋼的棒材抽出來。這樣煉出來的鋼被稱作泡鋼，即滲碳鋼。煉鋼過程到此還沒有最後完成，還要把鋼棒一小段一小段地割開，放進隻能容納40磅和50磅的坩鍋內熔化，每熔化一噸鋼又需2—3噸焦炭。
貝塞麥在談到自己發明的價值時說：“若使用我的方法，則隻需要20～30分鍾就足夠了……而且用坩鍋煉鋼隻能生產40～50磅，若是改用我的方法則每次可以生產5噸鋼。以往的辦法生產每噸鋼需要花費50～60英鎊的費用，但用我的方式則每噸隻需要5～6英鎊就夠用了。”
為什麼能作出如此巨大價值的發明貢獻呢？貝塞麥在總結自己的發明經驗時這樣說：“比起許多研究同樣問題的人，我有一個極大的有利條件，那就是我沒有被長期既定的慣例所形成的觀念束縛思想，造成偏見。我也未受害於現有的一切都是對的那種普遍的觀念。”
發明後的悲歡