Бессемеровская установка 60-х годов в Шеффильде (план). A — шестерня на оси конвертора; B — зубчатая рейка; C — гидравлический цилиндр; D — изложницы.
В начале шестидесятых годов Бессемером был предложен еще ряд усовершенствований, — некоторые из них явились зародышами позднейшей техники бессемерования. Особенно большое значение получила в дальнейшем идея делать днища конверторов отъемными так, чтобы их легко и быстро можно было бы сменять. Патент на это изобретение Бессемер взял 13 января 1863 года.
Дело в том, что во время процесса скорее всего прогорают днища и их футеровку особенно часто приходится менять. Много времени при старой конструкции уходило на ожидание, пока конвертор не остынет настолько, чтобы можно было бы для ремонта забраться внутрь его. Да и человеческих сил нехватало, чтобы высидеть там в темноте и жаре дольше нескольких минут. Бессемер предлагает воздушную камеру вместе с днищем ставить на опускаемую и подымаемую гидравлическим прессом тележку так, чтобы их легко можно было бы увозить и на место испорченного днища ставить новое.
Эта идея была впоследствии разработана американцами и только благодаря этому усовершенствованию стал технически возможен так называемый «непрерывный» процесс.
В эти же годы одновременно с работой над усовершенствованием механического оборудования, Бессемер заканчивает и ставит в производственном масштабе усовершенствование и химической стороны процесса: введение марганца в сплав.
Зеркальный чугун, предложенный Мэшетом, применявшийся и Бессемером для «раскисления» металла обладал очень крупным недостатком. Он содержал слишком мало марганца и много углерода. Когда дело шло о выработке довольно твердых, более углеродистых сортов стали, то в этом большой беды не было, но когда надо было вырабатывать мягкий, а следовательно, мало углеродистый металл, например для котельных листов, то тут зеркальный чугун совершенно не годился: вводя при его помощи достаточное количество марганца, одновременно вводили слишком много углерода.
Надо было найти такой марганцовистый сплав, где процент марганца был бы выше, чем в зеркальном чугуне. Таким материалом оказался так называемый «франклинит» — цинково-железная руда с большим содержанием марганца, добываемая в Америке. По выделении из нее цинка в отходе содержалось до 11 % марганца, тогда как в зеркальном чугуне его было всего 8 %. Но и франклинит все же был лишь паллиативом.
Очень рано, может быть еще в 1856 или 1857 годах, как только выяснилось важное значение марганца для процесса Бессемер поставил себе «задачей получить искусственную железо-марганцовую руду». Сохранились любопытные записи в его записных книжках об этих первых опытах получения «искусственной руды». Они долго не удавались. Температура печи была слишком низка. Бессемер пользовался своей медеплавильной печью на Бакстер Стрит. Но долгий опыт с медными сплавами навел его на мысль восстанавливать, т. е. освобождать от кислорода окислы марганца одновременно с окислами железа, вместе с тем сплавляя оба эти металла. В этих условиях процесс шел при значительно более низкой температуре.
Дальнейшую разработку этого вопроса в те трудные и напряженные годы пришлось на время отложить. Продолжали пока перебиваться с франклинитом. Летом 1858 года Бессемер ездил на крайний запад Англии в богатый оловом Корнуэльс обследовать местные залежи марганцовых руд. Они не оказались достаточно богатыми, а корнуэльское бездорожье ставило почти непреодолимые препятствия к их разработке. Все это предприятие оказывалось настолько сложным и дорогим, что не было ни времени, ни сил приниматься за него.