千百年來(lái)，木炭作為煉鐵所用的主要燃料之一，在工業(yè)革命前，基本滿(mǎn)足了需求。工業(yè)革命后，隨著鋼鐵需求量大增，迫切需要提高鋼鐵產(chǎn)量，木炭作燃料已“力不從心”。這時(shí)，人們開(kāi)始嘗試用挖掘生產(chǎn)出的煤炭來(lái)代替木炭。
“第一個(gè)吃螃蟹的人”是英國(guó)人杜德利。他20歲便掌管家族三家鐵廠、一座煉鐵爐和兩座鍛造爐。他試著用煤代替木炭煉鐵，然而多年未果。究其原因，煤塊含硫量高且雜質(zhì)多，直接燃燒煉鐵會(huì)導(dǎo)致生鐵的熱脆性增加，使之無(wú)法成形。
幾十年后，英國(guó)企業(yè)家亞伯拉罕?達(dá)比在試驗(yàn)中找出了焦炭煉鐵的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。他發(fā)現(xiàn)，焦炭不如木炭那么容易燃燒，如果不改進(jìn)鼓風(fēng)設(shè)施以獲得更充足的空氣，煉鐵質(zhì)量就無(wú)法過(guò)關(guān)。于是，他對(duì)高爐內(nèi)徑作了改造，使之適應(yīng)焦炭煉鐵的要求，并為高爐安裝一套新的鼓風(fēng)設(shè)施。經(jīng)歷無(wú)數(shù)次試錯(cuò)，達(dá)比終于在1709年用焦炭成功煉出第一批生鐵。
到1717年達(dá)比臨終前，他發(fā)明的焦炭煉鐵工藝已趨于成熟。1735年，焦炭煉鐵技術(shù)逐漸在英國(guó)大面積推廣，開(kāi)啟了煉鐵業(yè)革命新紀(jì)元，徹底擺脫了對(duì)木炭的依賴(lài)，年產(chǎn)鐵量大幅提升。
隨著鐵制品的普及，人們逐漸發(fā)現(xiàn)，以當(dāng)時(shí)技術(shù)煉出來(lái)的鐵存在很多缺點(diǎn)：可塑性差，脆而軟，不能很好地滿(mǎn)足工業(yè)所需。這種情況下，人們又開(kāi)始了新的探索。
英國(guó)人貝斯麥在一次試驗(yàn)中，想增強(qiáng)煉鐵爐的鼓風(fēng)，以加大火力使?fàn)t料熔化，發(fā)現(xiàn)一些固態(tài)鑄鐵塊暴露在過(guò)?？諝庵蟹炊芰ⅠR脫碳。這一現(xiàn)象啟發(fā)了貝斯麥，他決定嘗試在沒(méi)有爐火的情況下向鐵水內(nèi)鼓風(fēng)，想看看會(huì)有什么結(jié)果。不經(jīng)意間，世上第一座“貝斯麥轉(zhuǎn)爐”誕生了。
這是一個(gè)固定的沒(méi)有熱源的耐火容器，鐵水從側(cè)面一個(gè)槽內(nèi)注入容器下部，風(fēng)嘴在鐵水底部。當(dāng)空氣鼓入后，鐵水沸騰起來(lái)，其強(qiáng)烈程度令貝斯麥大為吃驚。沸騰平息后，把鐵水注入錠模進(jìn)行冷卻，測(cè)試發(fā)現(xiàn)，生鐵已變成低碳鋼。這讓貝斯麥大喜過(guò)望。于是，他把所有煉鐵爐都做成可煉5噸鋼的可傾式轉(zhuǎn)爐，還能方便將煉好的鋼水倒出來(lái)。這成為比一般平爐煉鋼技高一籌的革命性發(fā)明。
當(dāng)然，“貝斯麥轉(zhuǎn)爐”問(wèn)世之初，并非完美，不少鋼鐵企業(yè)用此法煉出的鋼太脆，一擊就碎。原因是當(dāng)時(shí)的礦石大部分含磷較高，而貝斯麥試驗(yàn)用的礦石恰巧含磷較低。貝斯麥花了很大精力試圖解決這一問(wèn)題，但未能取得成效。
直到1877年，英國(guó)人托馬斯發(fā)現(xiàn)，當(dāng)使用堿性耐火磚砌襯時(shí)，在轉(zhuǎn)爐冶煉過(guò)程中使?fàn)t渣成為高堿性，可為鐵礦石脫磷，最終煉出了脫磷鋼。人們將這一冶煉方法稱(chēng)作“貝斯麥—托馬斯法”。
可以說(shuō)，鋼鐵在漫漫的煉成之路上歷盡艱辛，轉(zhuǎn)爐煉鋼也是在歷史的滔滔長(zhǎng)河中“鐵杵磨成針”。各國(guó)發(fā)明家對(duì)其不斷改進(jìn)完善，最終使鋼鐵實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)，人類(lèi)跨入前所未有的鋼鐵時(shí)代。