В январском патенте речь идет о вращающихся печах и сосудах, в которых применяется полая ось, служащая для подвода воздуха.

Но повидимому, наряду с этими возможными проектами воздействия на поверхность металла, Бессемер продолжает и свои работы с продувкой воздуха через слой металла. Патент 12 февраля 1856 года отмечает крупнейший успех: «наблюдение повышения температуры при продувке, повышения достаточного для поддержания металла, несмотря на его обезуглероживание в расплавленном состоянии».

«Я открыл, — пишет Бессемер в своем патенте, — что если атмосферный воздух или кислород вводится в металл в достаточном количестве, то он вызывает сильное сгорание частиц жидкого металла и поддерживает или повышает температуру до такой степени, что металл остается в жидком состоянии во время перехода его из состояния чугуна до состояния стали или ковкого железа без применения топлива».

Механическая конструкция прибора была очень неудачна. При поворачивании конвертора, то есть сосуда, где происходило это «превращение», наполненного металлом, все части механизма должны были испытывать очень большие напряжения. Едва ли эта конструкция могла быть применима для крупных установок в заводском масштабе. Но характерно, что струи воздуха вводятся не сверху через трубку, а снизу через отверстие в нижней части сосуда, куда воздух подводится через полую ось.

Два основных принципа бессемеровского процесса — обезуглероживание струей воздуха и ведение процесса без применения топлива были установлены после полугодовой работы, — срок конечно очень небольшой. Но до сих пор это были в сущности миниатюрные лабораторные опыты. Первые же попытки перейти к более крупным масштабам чуть было не закончились катастрофой — пожаром мастерской.

Бессемер повидимому все же не представлял себе вполне ясно те бурные процессы, которые происходили в тигле при продувке воздуха.

Для опыта в большем масштабе всякие механические ухищрения, описанные в предыдущих патентах, были отброшены. Конвертор был сделан очень простой конструкции, он представлял собой вертикально поставленный цилиндр высотой около 4 футов, сделанный из листового железа и выложенный внутри огнеупорным кирпичом. Сверху цилиндр был закрыт, лишь в средине крышки было проделано отверстие для выхода газов и искр. Почти около самого дна в вертикальных стенках цилиндра было расположено шесть фурм, соединенных трубками с кольцевой воздушной камерой, опоясывающей цилиндр. Металл наливался через отверстие в боковой стенке. На уровне дна, покатого в одну сторону, было сделано выпускное отверстие. Для дутья была приспособлена имевшаяся в мастерской двадцатисильная машина. Все это было сделано в значительной мере наугад.

«Когда возник вопрос о наилучшей форме и размерах конвертора, — пишет Бессемер, — то у меня было слишком мало данных, которыми я мог бы тут руководствоваться, так как тигельный конвертор был весь скрыт в печи. Я знал только, что во время процесса образуется шлак и выбрасывается из отверстий… Объем и высота конвертора казались вполне достаточными. Ничего казалось бы кроме раскаленных газов и немногих искр не должно было вылетать из конвертора».

На деле конструкция оказалась никуда негодной.

Не прошло и десяти минут после начала продувки, как из отверстия крышки вылетел фонтан искр, становившийся с каждой секундой все сильнее и сильнее, вскоре появился большой столб пламени. Затем последовало несколько несильных взрывов и высоко в воздух стал выбрасываться расплавленный металл и шлак. Конвертор превратился в «настоящий маленький вулкан» во время извержения.

Подойти и закрыть дутье было невозможно и изобретатель очутился в положении беспомощного наблюдателя, охваченного страхом, что каждое мгновение может загореться обдаваемая жаром крыша. Через десять минут «извержение» кончилось. Выпущенный металл оказался ковким железом. «Все это было для меня настоящим открытием, — говорит Бессемер, — так как я не мог предположить такого бурного процесса».

Установка Бессемера на Бакстер Стрите

Но впечатление было столь захватывающее, успех столь несомненен, как ни как это была первая настоящая садка чугуна, переработанного в железо без применения нагревания или топлива — что перед этим конечно забывалась всякая осторожность. Взволнованный и увлеченный изобретатель хочет тотчас же повторить опыт. Тут же придумывается и на скорую руку приспосабливается временное предохранение против огненного фонтана. Над отверстием была повешена на цепочке круглая чугунная крышка от люка в угольную яму. Импровизированное предохранение однако оказалось не совсем удачным. Чугунная плита, лишь только снова началось извержение, раскалилась, стала плавиться и через несколько минут над конвертором в фонтане шлака и пламени сиротливо болтался обрывок цепи.

Но может быть и не следует так бурно вести процесс. Может быть следует уменьшить количество продуваемого воздуха. Все это было перепробовано: и число фурм сокращалось и диаметр их уменьшался и, наконец, воздух вдувался под меньшим давлением. Результат получался неудачный: реакции не происходило, металл остывал, иногда вместо железа получался белый рафинированный чугун, а иногда вся садка застывала в конверторе. Было ясно, что процесс надо вести очень энергично и постараться как-нибудь обуздать рвущиеся из конвертора пламя и шлак и не давать выплескиваться металлу. Необходимо было изменить форму конвертора. Более или менее удовлетворительные результаты получились не сразу, для этого надо было затратить еще несколько месяцев работы. В конце концов конвертор получил следующую форму.