El hierro duro y resistente que Bessemer quería fundir era en realidad acero. Pero en ese momento no sabía nada sobre la fundición de hierro, así que lo aprendió desde cero. Primero, comience con los conocimientos básicos de la fundición de hierro. En apenas dos o tres años, Bessemer leyó casi todos los libros sobre temas metalúrgicos. Al mismo tiempo, también visitó fábricas de fabricación de hierro en todo el Reino Unido e investigó en detalle los métodos de fabricación de hierro en ese momento. Para combinar el conocimiento teórico de los libros con la práctica de la producción de acero, también instaló una fábrica para realizar experimentos. Después de estudiar mucho, finalmente dominó los conocimientos básicos de la fundición de hierro. En el momento del experimento de Bessemer, básicamente sólo se utilizaban dos tipos de hierro en la fabricación. Uno es el hierro fundido, que es arrabio. Tiene un alto contenido de carbono y es muy duro, pero también es quebradizo y tiene baja resistencia a la tracción. Se utiliza principalmente para fundir cilindros de motores, bastidores y otros productos después de la fundición. El arrabio es duro y quebradizo y se rompe fácilmente, lo cual es uno de sus principales inconvenientes. El nuevo cañón diseñado por Bessemer estaba hecho de arrabio. El otro es el hierro forjado, que tiene mucha mayor resistencia a la tracción y es mucho más elástico. Debido a que el hierro forjado es relativamente blando, se puede fabricar mediante forjado, prensado y otros métodos de conformado para fabricar rieles, cascos de barcos, puentes y diversas piezas de máquinas. Este tipo de hierro es blando y se deforma fácilmente bajo alta presión, por lo que sus usos también son muy limitados. El hierro producido directamente en el horno de fabricación de hierro es arrabio, y el contenido de carbono del arrabio es muy alto, superior al 2%. Retire la mayor cantidad de carbono posible del arrabio para obtener hierro forjado. El contenido de carbono del hierro forjado es generalmente inferior al 0,04%. El contenido de carbono entre los dos es acero. En comparación con el arrabio y el hierro forjado, el acero tiene excelentes propiedades, incluidas dureza y tenacidad. Pero en aquella época, el acero era difícil de fabricar, por lo que era muy caro y se consideraba un metal precioso. Evidentemente, no es realista utilizarlo para lanzar cañones. Por supuesto, si se pudiera encontrar una manera barata y rápida de fabricar acero, eso sería otra cuestión. Ahora, lo que Bessemer ha hecho es encontrar una manera de hacerlo. El método tradicional de fabricar acero consiste en fundir primero arrabio hasta obtener hierro maduro y luego agregar una cantidad adecuada de carbono para fabricar acero. Para convertir el arrabio en hierro maduro, se utilizó el método de oxidación, es decir, agregar un oxidante (generalmente mineral de hierro) al arrabio y calentarlo hasta un estado fundido. En este momento, el carbono del arrabio fundido reaccionará con el oxidante y se eliminará. Bessemer estudió cuidadosamente el método para convertir el arrabio en hierro maduro. Añadió cantidades cuidadosamente pesadas de mineral de hierro al arrabio y luego calentó la mezcla hasta que estuvo en estado fundido. El componente principal del mineral de hierro es el óxido de hierro. A altas temperaturas, los átomos de oxígeno del óxido de hierro se combinan con los átomos de carbono del arrabio para formar monóxido de carbono, que se quema aún más para convertirse en dióxido de carbono y se escapa. En este momento, lo único que queda en el horno es hierro forjado. Basándose en los resultados experimentales, Bessemer pensó: dado que los átomos de carbono del arrabio se pueden oxidar para obtener hierro forjado, ¿por qué no se pueden utilizar otros métodos de oxidación para quemar el carbono? Por ejemplo, se utiliza un soplador para soplar aire directamente en el arrabio fundido, lo que hace que el oxígeno del aire reaccione con los átomos de carbono del arrabio fundido para descarburarlo, obteniendo así hierro forjado. La propuesta de Bessemer ha sido rechazada por algunos expertos. Estos expertos creen que cuando se utiliza un soplador para soplar arrabio fundido, el aire frío que entra hará que el hierro fundido se enfríe y se solidifique, lo que provocará que se detenga todo el proceso de fundición.
Bessemer no escuchó ciegamente a los expertos. Consideró que sería necesario verificar mediante experimentos si su sugerencia era factible o no. Los resultados experimentales son contrarios a la opinión de los expertos. En lugar de enfriar el hierro fundido, el viento que soplaba aumentó su temperatura porque los átomos de oxígeno que contenía reaccionaban con el carbono del arrabio para liberar calor. En el primer experimento, cuando un soplador sopló aire en el arrabio fundido, de repente estalló en llamas en el ya tranquilo horno de fabricación de hierro. La reacción fue extremadamente violenta y casi fuera de control. Esto lo puso muy nervioso. No esperaba que el carbono y otras impurezas del hierro fundido liberaran tanto calor al oxidarse. Afortunadamente, este proceso sólo duró diez minutos. Después de la oxidación, se sintió aliviado. Los experimentos muestran que el método de voladura no requiere combustible adicional, reduce costos y es simple y fácil de operar. De hecho, esta es una buena forma de mantener el arrabio. A medida que avanzaba el experimento, Bessel pensó además que durante el proceso de apagado del arrabio, si la reacción se detenía en el momento adecuado y el carbono del arrabio no se eliminaba por completo, sino que se mantenía dentro del rango del 2% al 0,04%, Sería posible conseguir acero directamente. No es necesario extraer primero el hierro forjado del arrabio y luego pasar por la etapa de forjado para obtener acero, como ocurre con el método tradicional. Por supuesto, en estos procesos intermedios no es necesario gastar mucho dinero en combustible. Para probar la viabilidad de la idea, construyó un horno de fusión estacionario en su fábrica de St. Pancris, Londres. El horno tiene aproximadamente 1,2 metros de altura y puede contener 350 kilogramos de arrabio. Hay seis salidas de aire en la parte inferior de la estufa. Bessel lo utilizó para realizar un experimento serio y los resultados experimentales demostraron que su idea era completamente factible.
Por lo tanto, en agosto de 1856, presentó un informe titulado "Métodos para fabricar hierro y acero forjado sin combustible" en la reunión anual de la Asociación del Sur de Gran Bretaña para el Avance de la Ciencia en Cheltenham, presentando su método de fabricación de acero y también enviando el artículo cuidadosamente escrito. a una revista para su publicación. A partir de entonces, su método de fabricación de acero mediante voladura se anunció oficialmente al mundo. En 1860 se completó y puso en funcionamiento el primer convertidor móvil mejorado. La gente generalmente llama a este tipo de horno "convertidor Bessemer". Debido al uso de materiales ácidos como revestimiento del horno, este método de fabricación de acero también se denomina "método de fabricación de acero con convertidor ácido de fondo soplado".