Обыкновенно говорят, что достижения наших предков есть дело случая и опыта. Это верно только отчасти. Слепой случай научает только лиц, подготовленных своей предыдущей работой к его восприятию, для лиц неподготовленных он проходит незамеченным и потому ничему научить не может.
В. Е. Грум-Гржимайло, из неопубликованной статьи.
Для экспертной оценки нового способа Бессемер пригласил в мастерскую на Бакстер-стрит инженера - конструктора Джорджа Ренни (George Rennie). Несмотря на то, что процесс был несовершенен, Ренни уговорил Бессемера выступить с докладом на съезде Британской Ассоциации содействия научным исследованиям в Челтэнхеме (Cheltenham).
Бессемер перешел к решительным действиям. Переведя половину денег на имя жены на случай полного поражения, на остальные он начал всесторонние масштабные технические и научные исследования. Изобретатель организовал собственный завод в Шеффилде, где вместе с единомышленниками занялся совершенствованием нового процесса.
Обнадёживающие результаты были получены в Швеции – на заводе в Эдскене (Edsken), Гёраном Фредериком Гёрансоном, ранее купившим лицензию, была произведена хорошая бессемеровская сталь из шведского чугуна.
В том же 1857 г. была решена проблема красноломкости бессемеровской стали. Удалось выяснить, что она была вызвана присутствием не серы, а кислорода. Металлурги середины XIX в. знали как бороться с красноломкостью – для этого в металл в каком-либо виде добавляли марганец.
Летом 1858 г. ворота Шеффилдского завода распахнулись для всех желающих, поскольку предприятие должно было являться рекламой нового процесса. Первым на бессемеровскую сталь серьёзное внимание обратил полковник Уилмот (Eardley Wilmot) – начальник артиллерийских заводов Вулвичского арсенала. Благодаря его протекции знаменитый сталепромышленник Джон Браун установил на своём заводе два 3-тонных конвертера и первым применил способ разливки стали в изложницы, поставленные на вагонетки.
В эти же годы Бессемер организует в производственном масштабе введение в металл марганца. Зеркальный чугун (другие названия – марганцовистый чугун или шпигель, от нем. Spiegeleisen), с содержанием марганца 12-20 %, предложенный Мюшетом, и применявшийся Бессемером для «раскисления» металла, обладал крупным недостатком. Он содержал слишком много углерода.
Бессемеровская сталь завоёвывала новые позиции. Завод в Шеффилде был завален заказами и работал полным ходом. Всемирная выставка в Лондоне в 1862 г. позволила ему показать товар лицом. Был представлен огромный спектр изделий из нового материала, сочетавшего в себе вязкость, гибкость и тягучесть сварочного железа с однородностью тигельной стали. Особый интерес представляла коллекция «истерзанных образцов», которая должна была наглядно продемонстрировать посетителям свойства литой стали.
Полную и безоговорочную победу сталь Бессемера одержала на фронте рельсового производства – за 21 год она полностью вытеснила железо. На долгие годы железные дороги стали основным потребителем бессемеровского металла. Первые стальные рельсы производил уже упоминавшийся Джон Браун (1861 г.), но окончательный успех был обеспечен, когда этим производством стала заниматься Лондонская и Северо-Западная железная дорога.
За свою «стальную» карьеру Бессемер потерпел лишь одно крупное поражение. Ему так и не удалось стать поставщиком стали для королевского Арсенала. Дело в том, что в 1860 г. место во главе Арсенала вместо Уилмота занял сэр Уильям Армстронг.
Литой металл всё шире входил в промышленность. В начале 1870-х годов в Швеции на 14 заводах работало более 80 конвертеров, в Англии около 40, во Франции 31. В Германии только на одном заводе Круппа (в Эссене) действовали 22 конвертера.
В середине 1860-х гг. Бессемер приобрёл особняк Денмарк-хилл. Он сам руководил его отделкой, рисовал эскизы, проектировал мастерскую и отдельные помещения.