貝塞麥以吹氣穿過熔鐵燃燒掉碳

在1850年代之前，鋼僅用於小型貴重物品，如餐具和工具；對於橋樑、建築、鐵軌或大炮來說，鋼實在太昂貴了。對於那些工程來說足夠便宜的鐵是熟鐵或鑄鐵，但兩者都無法經濟地製成合格的鋼。克里米亞戰爭爆發時，貝塞麥受到與拿破崙三世一次談話的啟發，嘗試提高用於火炮的鐵的品質，並於1855年1月開始著手研究。

問題在於生鐵中的雜質，主要是過量的碳。既有的方法是攪煉法，透過在燃燒燃料的同時手動攪拌熔池來去除雜質，這種方法緩慢、昂貴且勞動密集。貝塞麥的想法是改為向熔融金屬中吹入空氣。空氣中的氧氣將碳和其他雜質氧化，這些雜質以氣體或爐渣的形式排出，而該反應為放熱反應，實際上會提高鐵的溫度，使其保持熔融狀態，無需額外燃料即可澆鑄。

早期工藝有一個關鍵缺陷：由於無法得知何時停止吹氣，貝塞麥可能留下過多的碳，或者使鋼變得脆裂。羅伯特·福雷斯特·穆謝特解決了這個問題：先燒掉基本上所有的碳和雜質，然後透過添加鏡鐵來重新引入受控量的碳和錳。這生產出了可鍛的優質鋼，使該工藝在商業上可靠。

貝塞麥於1856年為該工藝申請了專利。這是第一種從熔融生鐵大規模生產鋼的廉價工業方法，將鋼的價格從每噸約40英鎊降至每噸6至7英鎊，鋼鐵由此成為工業時代的材料——鐵路、船舶、建築和橋樑。

空氣氧化雜質，保持熔融狀態

生鐵含有過量的碳和雜質，使其脆裂，而攪煉法以巨大的燃料成本緩慢地去除它們。

吹入熔融金屬中的空氣提供氧氣，氧化碳、矽和錳。

氧化反應為放熱反應，因此能保持金屬熔融，消除了對額外燃料的需求。

穆謝特的步驟——先燒掉碳，然後回添計量好的碳——產生了受控的、可加工的鋼。

將雜質本身用作燃料：去除污染物的氧化反應可以放熱到足以驅動整個過程，從而消除獨立的加熱步驟。

該工藝於1856年獲得專利，是第一種從熔融生鐵大規模生產鋼的廉價方法，將其成本從每長噸約40英鎊降至6至7英鎊，並大幅擴大了產量。貝塞麥賺取了數百萬英鎊的專利使用費，儘管肯塔基州的威廉·凱利獨立開發了類似的方法。貝塞麥鋼因空氣中的氮使其弱化，對許多結構用途而言過於脆裂，因此平爐鋼取而代之，鹼性氧氣煉鋼法後來又取代了平爐法，於1968年終結了美國的商業生產。