Optimisation de la génération d'air chaud avec les réchauffeurs régénératifs

Génération d'air chaud et réchauffeurs d'air chaud (Hot Blast Stoves)

Un réchauffeur d'air chaud (hot blast stove) est une installation pour fournir en continu l'air chaud (hot blast) à un haut fourneau. Avant que l'air de vent ne soit livré aux tuyères du haut fourneau, il est préchauffé en le faisant passer à travers des réchauffeurs d'air chaud régénératifs qui sont chauffés principalement par la combustion du gaz de gueularde du haut fourneau (gaz BF). De cette manière, une partie de l'énergie du gaz de gueularde est retournée au haut fourneau sous forme de chaleur sensible. Cette énergie thermique additionnelle retournée au haut fourneau sous forme de chaleur réduit substantiellement le besoin en coke de haut fourneau et facilite l'injection de carburants auxiliaires tels que le charbon pulvérisé en remplacement du coke métallurgique coûteux. Cela améliore l'efficacité du processus. Un avantage additionnel résultant de la réduction du besoin en carburant est une augmentation du taux de production de métal chaud. Tous ces éléments ont un effet significatif en termes de réduction du coût du métal chaud.

Histoire des réchauffeurs d'air chaud

L'utilisation des hauts fourneaux remonte au cinquième siècle av. J.-C. en Chine. Cependant, ce n'est qu'en 1828 que l'efficacité des hauts fourneaux a été révolutionnée en les préchauffant en utilisant des réchauffeurs en conjonction avec le processus, une innovation créée par James Beaumont Nielson, précédemment contremaître aux travaux de gaz de Glasgow. Il a inventé le système de préchauffage de l'air de vent pour un fourneau. Il a découvert qu'en augmentant la température à 300 °F (149 °C), il pouvait réduire la consommation de carburant de 8,06 tonnes à 5,16 tonnes avec des réductions supplémentaires à des températures plus élevées. En 1860, l'utilisation coopérative des réchauffeurs avec les hauts fourneaux a été transformée davantage par Edward Alfred Cowper en recyclant le gaz de gueularde du haut fourneau plutôt qu'en recevant du combustible solide comme le faisaient les conceptions antérieures.

Les premières conceptions de réchauffeurs utilisés avec les hauts fourneaux étaient originellement placées sur le dessus du fourneau plutôt qu'à côté, la disposition actuelle utilisée aujourd'hui. Ils utilisaient la chaleur perdue du haut fourneau livrée via des tuyaux en fonte au réchauffeur pour préchauffer l'air froid de vent. Un problème majeur avec l'utilisation de tuyaux en fonte était la génération de fissures à travers eux. Cela a été remédié en éliminant les tuyaux et en utilisant du réfractaire à la place. Cela a également favorisé la conception de la disposition du réchauffeur avec le haut fourneau à l'utilisation de deux à quatre réchauffeurs placés en série à côté du haut fourneau. Cela a permis le chauffage d'un réchauffeur par le gaz de gueularde du haut fourneau pendant que l'autre était vidé de sa chaleur pour préchauffer l'air de vent vers le haut fourneau. Au fur et à mesure que l'air de vent entrait dans le réchauffeur, il était préchauffé par des briques chaudes et sortait du réchauffeur comme un air chaud. Cambria Iron Works a été la première entreprise aux États-Unis à utiliser des réchauffeurs régénératifs en 1854. Ces réchauffeurs étaient construits de coques en fer doublées de réfractaire et contenaient de multiples passages de réfractaire pour l'air de vent à travers. Un réchauffeur typique de cette conception avait environ 186 à 232 m² de surface de chauffage. En 1870, les réchauffeurs Whitwell (Whitwell Stoves) ont conçu et produit des réchauffeurs plus grands avec des surfaces de chauffage d'environ 8 546 m², qui pouvaient délivrer un air chaud de 454 à 566 °C au haut fourneau. Ce furent également les premiers réchauffeurs à utiliser des briques de remplissage (checkers) hexagonales, des supports de briques de remplissage en fonte, et des chambres de combustion semi-elliptiques pour améliorer la distribution du gaz à travers les briques de remplissage.

Caractéristiques d'un réchauffeur d'air chaud moderne

La valeur calorifique du gaz de gueularde du haut fourneau n'est pas assez élevée pour atteindre la température de flamme élevée requise pour les températures d'air chaud plus élevées de 1000 °C à 1200 °C. Par conséquent, le gaz de haut fourneau pour les réchauffeurs est normalement enrichi par l'ajout d'un carburant de valeur calorifique beaucoup plus élevée, tel que le gaz de cokerie, pour obtenir la température de flamme élevée. Cependant, de nombreux hauts fourneaux modernes ont des réchauffeurs d'air chaud, qui ont des brûleurs conçus pour l'utilisation du seul gaz de haut fourneau.

Les réchauffeurs d'air chaud d'un haut fourneau moderne ont les caractéristiques suivantes :

• Atteinte d'une combustion à haute efficacité – Atteinte d'une combustion à haute efficacité même en exploitation avec le seul gaz de haut fourneau.
• Rayonnement thermique réduit du corps du réchauffeur.
• Coûts de construction faibles.
• Longue durée de vie du réchauffeur – Durée de vie attendue d'un réchauffeur moderne d'environ 40 ans.
• Élimination complète de la fissuration par corrosion sous contrainte.
• Faible concentration de CO imbrûlé au-dessus de la surface supérieure des briques de remplissage.

La plupart des hauts fourneaux sont équipés de trois réchauffeurs d'air chaud, bien que dans quelques cas il y en ait quatre. Les réchauffeurs sont de grandes structures cylindriques en acier, doublées d'isolation et presque complètement remplies de briques de remplissage (checker bricks) où la chaleur est stockée et ensuite transférée à l'air de vent. Chaque réchauffeur a à peu près le même diamètre que le haut fourneau, et la hauteur de la colonne de briques de remplissage est d'environ 1,5 fois la hauteur de travail du haut fourneau. Dans les hauts fourneaux modernes, la relation entre la taille du réchauffeur et la taille du fourneau est encore plus grande. À titre d'exemple, un haut fourneau typique neuf a un diamètre de gueularde de 9,75 m et une hauteur de travail de 25,9 m, et il est équipé de trois réchauffeurs avec chacun un diamètre intérieur de 10,36 m et une hauteur de briques de remplissage de 40 m.

La Fig. 1 montre les vues en coupe transversale typiques d'un réchauffeur d'air chaud conventionnel à deux passes. Comme on le voit dans la figure, la chambre de combustion de forme ovale occupe environ 10 % de la surface de section transversale totale du réchauffeur. Elle s'étend du bas du réchauffeur à environ 4 m du sommet du dôme du réchauffeur. Un mur de séparation en briques robuste (breast wall) sépare la chambre de combustion du reste du réchauffeur, qui est rempli de briques de remplissage reposant sur une grille en acier supportée par des colonnes en acier.

Fig. 1 : Vue en coupe transversale typique d'un réchauffeur d'air chaud conventionnel

Il y a un revêtement isolant juste à l'intérieur de la coque en acier. Celui-ci est normalement très épais du côté près de la chambre de combustion. La chambre de combustion est complètement entourée par un mur de puits en briques (well wall), qui est doublé de briques réfractaires super duty contenant 50 % à 60 % d'alumine. Pour des températures d'air chaud très élevées supérieures à 1200 °C, toute la chambre de combustion et le dôme sont doublés de ce type de brique. De plus, les 8 m à 10 m supérieurs des briques de remplissage sont normalement de briques super duty.

Cependant, pour les fours plus récents, les réfractaires à silice sont le matériau de choix pour les réchauffeurs pour une stabilité améliorée en raison de l'élimination des mouvements d'expansion dans la structure supérieure pendant l'exploitation. Les réfractaires à silice ont un avantage additionnel sur les réfractaires à alumine, car ils sont résistants à l'accumulation de poussière. Pour cette raison, sept couches de briques de remplissage à silice sont normalement installées au sommet de l'arbre de remplissage, dans les réchauffeurs à base d'alumine.

Dans l'érection du revêtement du dôme, des briques d'arc (arch bricks) sont utilisées et un espace est prévu entre la brique et le dôme pour permettre l'expansion de l'anneau de support dont il est soutenu. Dans certains réchauffeurs, il y a un décalage dans la structure en acier au sommet du mur d'anneau pour que la brique du dôme puisse être supportée indépendamment.

Les dômes hémisphériques traditionnels, bien que simples en forme, ont une instabilité naturelle avec une tendance pour la partie supérieure du dôme à s'effondrer en premier. Par conséquent, certains hauts fourneaux ont un dôme en forme de chaînette inversée (inverted catenary). Ce dôme a une forme statiquement équilibrée et peut être construit avec un minimum de briques de forme spéciale. Puisque les réfractaires du dôme en champignon (mushroom dome) s'expandent et se contractent également, une construction à support articulé (hinged support) permet ces mouvements, sans exercer de force sur la structure.

Avec de meilleures installations de nettoyage de gaz disponibles de nos jours, il est possible d'utiliser des briques de remplissage avec des ouvertures de canaux plus petites sans danger de colmatage des canaux par la saleté. Avec des canaux plus petits, les taux de transfert de chaleur sont meilleurs car le rapport de surface de chauffage au poids des briques de remplissage est grand et plus de poids de briques de remplissage sont installés dans l'espace disponible. Cependant, avec les ouvertures de canaux plus petites, il est devenu très important de poser les briques de remplissage correctement pour que les canaux s'alignent parfaitement. Des canaux mal alignés augmentent significativement la chute de pression à travers les réchauffeurs et empêchent l'utilisation efficace de toute la capacité de stockage de chaleur.

Le brûleur pour le réchauffeur de haut fourneau est situé près du bas de la chambre de combustion. Sur la majorité des réchauffeurs d'air chaud, les brûleurs sont externes à la chambre de combustion. Il y a une vanne d'arrêt de brûleur (burner shutoff valve) entre le brûleur et le réchauffeur qui est fermée pour isoler le brûleur lorsque le réchauffeur est au vent, mais ouverte lorsque le réchauffeur est chauffé. Le gaz et l'air de combustion sont partiellement mélangés dans le brûleur métallique, mais, en raison de leur vitesse élevée à travers le brûleur, l'inflammation réelle ne se produit probablement pas avant l'intérieur du réchauffeur. Le mélange de gaz et d'air frappe le mur cible (target wall) directement en face du port du brûleur et fait ensuite un virage de 90 degrés.

La combustion se poursuit pendant que le gaz monte dans la chambre de combustion. Lorsqu'un réchauffeur doit être chauffé à partir de la condition froide, un allumeur est normalement utilisé pour démarrer la combustion, mais pendant l'exploitation normale, la chaleur résiduelle dans le mur cible est suffisante pour causer l'inflammation.

Dans plusieurs réchauffeurs d'air chaud modernes, des brûleurs en céramique sont utilisés. Ces brûleurs, avec leur chambre de mélange, sont installés à l'intérieur de la chambre de combustion et le tir est vers le haut dans une direction verticale au lieu d'une direction horizontale comme avec le brûleur métallique conventionnel. Avec ce type de brûleur, des vannes d'arrêt sont requises dans la conduite de gaz principale et le conduit d'air de combustion. Ces vannes sont capables de résister à la force de la pression de vent. Les brûleurs en céramique ont certains avantages en raison de leurs caractéristiques de conception spéciales.

Le port par lequel l'air chaud sort du réchauffeur est situé sur le côté de la chambre de combustion, généralement à 4 m à 7 m au-dessus du brûleur. Entre le réchauffeur et le collecteur d'air chaud (hot blast main), il y a une vanne d'air chaud refroidie à l'eau qui empêche l'air à haute pression dans le collecteur d'entrer dans le réchauffeur pendant le processus de chauffage. La vanne d'air chaud est généralement située à une courte distance du réchauffeur pour réduire la quantité de rayonnement qu'elle reçoit des gaz de combustion. Dans plusieurs ateliers de hauts fourneaux, l'air froid de mélange utilisé pour contrôler la température de l'air chaud est mélangé avec l'air chaud du réchauffeur du côté réchauffeur de la vanne. Cela vise à empêcher la vanne d'être exposée à l'air à la température maximale obtenue dans le dôme du réchauffeur. Certains hauts fourneaux ont un mélangeur d'air froid central unique qui est situé dans le collecteur d'air chaud entre le réchauffeur le plus proche et le fourneau lui-même.

Le système central a l'avantage de moins de cyclages thermiques du collecteur d'air chaud avec les systèmes à température plus élevée. La plupart des vannes d'air chaud sont de type guillotine (gate type) ou de type champignon (mushroom type) et ont un diamètre de 1,2 m à 2,0 m.

Le réchauffage du réchauffeur nécessite une instrumentation dans la zone du dôme, le réfractaire de remplissage et la zone de sortie des gaz de combustion au minimum. Il y a une ouverture dans le dôme du réchauffeur d'air chaud à travers laquelle un thermocouple ou un détecteur de température par rayonnement est généralement inséré. Cet instrument doit contrôler la quantité de gaz et d'air pendant le processus de chauffage. Les instruments de surveillance de la température dans le dôme, les briques de remplissage et la zone des gaz de combustion sont également utilisés pour protéger les réfractaires d'une condition de surchauffe.

Dans la chambre de plénum sous la grille qui supporte les briques de remplissage, il y a des ouvertures vers la cheminée et vers le collecteur d'air froid. Généralement, il y a deux vannes de cheminée, de taille variant de 1,5 m à 2,0 m de diamètre, qui sont ouvertes lorsque le réchauffeur est chauffé pour que les produits de combustion soient évacués vers la cheminée du réchauffeur. Lorsque le réchauffeur est au vent (chauffe l'air de vent), les vannes de cheminée sont fermées. Les sièges de la vanne sont disposés de sorte que lorsque le réchauffeur est au vent, la pression dans le réchauffeur maintient les sièges ensemble pour prévenir les fuites. Lorsque le réchauffeur doit être mis hors vent et mis en chauffage, il y a une vanne de décharge (blow off valve) qui est ouverte pour soulager la pression. En raison du besoin de dépressuriser le réchauffeur rapidement, l'air doit sortir à une vitesse très élevée. Par conséquent, les vannes de décharge sont équipées de silencieux pour maintenir le niveau de bruit dans des limites tolérables.

La vanne d'air froid (cold blast valve) est du type qui est maintenue fermée par la pression dans le collecteur d'air froid. Avant que cette vanne puisse être ouverte, les petits orifices dans le disque de la vanne sont ouverts pour mettre le réchauffeur sous pression et égaliser la pression de chaque côté de la vanne.

Dans plusieurs hauts fourneaux modernes, les réchauffeurs sont équipés de chambres de combustion complètement externes à la coque du réchauffeur. Ces réchauffeurs ont des brûleurs métalliques externes situés près du sommet du réchauffeur.

L'avantage de cette conception est que toute la coque du réchauffeur peut être remplie de briques de remplissage. De plus, le motif thermique dans le réchauffeur est beaucoup plus symétrique et il y a beaucoup moins de contraintes qui tendent à déformer et rompre la maçonnerie. Cependant, il y a eu de nombreux problèmes induits par les contraintes qui ont causé des ruptures dans la structure en acier de la section de jonction entre la chambre de combustion et le réchauffeur. En conséquence, des réparations fréquentes de la structure en acier sont requises à cet emplacement.

Réseau d'air (Air network)

Entre les réchauffeurs d'air chaud et la soufflante du haut fourneau se trouve le collecteur d'air froid (cold blast main). Il n'est pas doublé car la température de l'air froid est généralement de 150 °C à 250 °C, qui est la température résultant de la chaleur de compression à la soufflante. À l'extrémité du réchauffeur du collecteur se trouvent les vannes d'air froid pour les réchauffeurs et la ligne de mélange équipée d'une vanne papillon. Pour maintenir une température d'air chaud constante vers le haut fourneau, un thermocouple dans le collecteur d'air chaud contrôle cette vanne papillon dans la ligne de mélange et proportionne la quantité d'air livrée au réchauffeur et la quantité le contournant.

Lorsqu'un réchauffeur chauffé passe au vent pour la première fois, la température de l'air chauffé est beaucoup plus élevée que la température d'air chaud désirée, donc une portion significative de l'air doit contourner le réchauffeur. Au fur et à mesure que la chaleur est retirée du réchauffeur et que la température diminue, la vanne papillon de la ligne de mélange est progressivement fermée et force plus d'air à travers le réchauffeur. Dans certains systèmes de changement de réchauffeur automatiques, la position de la vanne de régulation est utilisée comme signal qui initie un changement de réchauffeur.

Le collecteur d'air froid est également équipé d'une vanne de décharge rapide (snort valve), généralement située près du haut fourneau, qui est ouverte lorsqu'il est nécessaire de diminuer rapidement la pression de vent. Cela décharge l'air froid de vent vers l'atmosphère et maintient une pression positive sur la ligne d'air froid pour que le gaz du fourneau ne puisse pas remonter vers la soufflante. En raison de la décharge rapide d'air lorsque la vanne de décharge rapide est ouverte, elle est également généralement équipée d'un silencieux.

Pour générer l'air de vent, de nombreux hauts fourneaux sont équipés de turbo-soufflantes centrifuges fournies avec trois ou quatre étages. Pour les très grands hauts fourneaux, deux soufflantes sont généralement fournies qui fonctionnent en parallèle. Cependant, avec les très grands hauts fourneaux, une soufflante axiale peut être utilisée plus efficacement.

Dans les usines où l'air de vent est enrichi en oxygène, l'oxygène est normalement ajouté à la pression atmosphérique à l'entrée de la turbo-soufflante ou il peut être ajouté sous pression dans le collecteur d'air froid. L'humidité est ajoutée dans le collecteur d'air froid lorsqu'elle est requise pour le contrôle de l'humidité de l'air de vent.

Le manchon (blowpipe), qui connecte le système d'air chaud à la tuyère, s'insère dans un siège sphérique usiné à la base de la tuyère. Le refroidisseur de tuyère et la tuyère sont refroidis à l'eau. Dans les hauts fourneaux modernes avec des températures d'air chaud de 1000 °C à 1200 °C, les passages d'eau du corps de la tuyère sont conçus pour maintenir la vitesse de l'eau au-dessus de 20 m/s et les passages d'eau du nez de la tuyère sont conçus pour maintenir la vitesse de l'eau au-dessus de 27,5 m/s pour améliorer le taux de transfert de chaleur. Habituellement, le nez du manchon est également refroidi à l'eau, bien que dans les anciens hauts fourneaux, ce n'était pas fait. La lance d'injection de carburant auxiliaire entre par la paroi du manchon et décharge généralement le carburant légèrement hors de l'axe central et à environ 50 mm en arrière du nez du manchon. Avec l'utilisation de charbon pulvérisé comme carburant de tuyère, le placement de la lance d'injection est plus critique pour éviter l'impaction sur l'intérieur de la tuyère et pour une meilleure combustion du charbon pulvérisé.

Le manchon est maintenu fermement contre la tuyère par la tension dans la tige de bride (bridle rod), qui connecte le corps de la tuyère (tuyere stock) à la chemise de la gueularde (hearth jacket). Le ressort de bride (bridle spring) à l'extrémité de la tige de bride permet un mouvement limité alors que le manchon se dilate et se contracte avec les changements de température de l'air chaud. Le manchon lui-même est un tube en acier allié doublé de matériau réfractaire pour empêcher le métal de devenir trop chaud.

À l'arrière du corps de la tuyère sur la ligne centrale du manchon et de la tuyère se trouve une petite ouverture à travers laquelle une tige peut être insérée pour nettoyer le matériel hors du manchon. L'ouverture est fermée par un capuchon qui peut être ouvert quand nécessaire mais est étanche au gaz quand fermé. Dans ce capuchon, appelé capuchon de tuyère (tuyere cap), il y has un viseur (peep sight) recouvert de verre qui permet à l'opérateur d'inspecter l'intérieur du fourneau directement devant la tuyère. La partie supérieure du corps est connectée par un joint pivotant (swivel joint) à la buse doublée de réfractaire du col de cygne (gooseneck) à laquelle elle est serrée par des ergots et des clés qui s'insèrent dans les sièges des barres de suspension. Chaque col de cygne est à son tour connecté par des brides et des boulons à un col s'étendant radialement depuis le diamètre intérieur du tuyère de distribution (bustle pipe). Le tuyère de distribution est un grand tuyau circulaire, doublé de réfractaire et isolé, qui entoure le fourneau au-dessus du niveau du manteau et distribue l'air chaud du collecteur d'air chaud à chaque connexion de tuyère.

Exploitation des réchauffeurs (Stove operation)

De nos jours, avec l'utilisation de charges bien préparées et un bon contrôle de la distribution de la charge, l'exploitation des hauts fourneaux est beaucoup plus uniforme. Par conséquent, les hauts fourneaux sont normalement exploités très près de la température maximale d'air chaud que les réchauffeurs peuvent maintenir ou que les matériaux de charge particuliers peuvent accepter sans causer de fusion prématurée et de mauvais mouvement de la charge. Avec une température d'air chaud plus élevée, l'exploitation du haut fourneau est plus efficace car un pourcentage plus élevé de la chaleur consommée est fournie par la chaleur sensible de l'air chaud et moins de carburant est nécessaire dans le haut fourneau. Dans l'exploitation du système d'air chaud, la maçonnerie de remplissage en céramique des réchauffeurs est chauffée par la combustion du gaz de haut fourneau, parfois complétée par du gaz de cokerie, et ensuite l'air des soufflantes est passé à travers les réchauffeurs et est chauffé par la maçonnerie de remplissage chaude. Dans le cycle de chauffage, les réchauffeurs sont tirés jusqu'à ce que la température des gaz de sortie aux vannes de cheminée ait atteint une température maximale établie d'environ 400 °C à 450 °C, tout en étant prudent de ne pas surchauffer les dômes des réchauffeurs. Pendant le cycle de chauffage, la température au dôme du réchauffeur est contrôlée pour qu'elle ne dépasse pas un maximum, qui est déterminé principalement par le type de matériau réfractaire utilisé pour le revêtement du dôme. Si la température du dôme atteint ce maximum avant que la température des gaz de cheminée n'atteigne son maximum, de l'air en excès est ajouté à travers le brûleur pour maintenir la température de flamme et empêcher le dôme d'être surchauffé pendant que le tir se poursuit jusqu'à ce que la température des gaz de cheminée atteigne sa limite. Cependant, si la température du dôme n'augmente pas assez rapidement pour atteindre sa température maximale admissible au moment où la température des gaz de cheminée atteint son maximum, le gaz de haut fourneau est généralement enrichi avec un carburant de valeur calorifique plus élevée pour obtenir un taux de chauffage plus rapide.

Après que le réchauffeur a été chauffé, il est prêt à être mis au vent. Cela se fait en fermant d'abord le gaz et l'alimentation en air du brûleur, puis en fermant la vanne d'arrêt du brûleur et les vannes de cheminée. La vanne d'air froid est ensuite ouverte de telle manière que l'air entrant dans le réchauffeur l'amène à une pression égale à la pression de vent sans réduire la pression de vent excessivement. Dans certaines installations modernes de haut fourneau, les contrôles de la soufflante sont commutés du contrôle de volume constant au contrôle de pression constant pendant un changement de réchauffeur. Dans un tel système, la soufflante accélère pour que le réchauffeur puisse être rempli et mis sous pression rapidement sans causer de diminution détectable de la pression de vent.

Après que le réchauffeur est rempli, la vanne de mélange (qui contrôle la quantité d'air froid qui est contournée autour du réchauffeur pour être mélangée avec l'air très chaud du réchauffeur pour produire la température d'air chaud désirée) est réglée à l'ouverture approximativement correcte. La vanne d'air chaud est alors ouverte pour mettre le réchauffeur au vent et, une fois le réchauffeur au vent, le contrôleur automatique de température d'air chaud ajuste automatiquement l'ouverture de la vanne de mélange pour maintenir la température d'air chaud désirée.

Le réchauffeur d'air chaud après son utilisation est ensuite mis hors vent en fermant d'abord la vanne d'air froid, puis la vanne d'air chaud. La vanne de décharge est alors ouverte pour dépressuriser le réchauffeur et, après dépressurisation, les vannes de cheminée sont ouvertes et la vanne de décharge est fermée. Ensuite, la vanne d'arrêt du brûleur est ouverte, et l'alimentation en air du brûleur est mise en marche. Finalement, la vanne d'arrêt de gaz est ouverte pour obtenir le débit de gaz désiré.

Dans les installations modernes de haut fourneau, les vannes de réchauffeur sont motorisées et le changement de vanne est automatisé de sorte qu'environ trois minutes seulement sont nécessaires pour un changement de réchauffeur. Avec le temps de changement plus court, le temps de chauffage peut être augmenté de sorte que des températures d'air chaud plus élevées puissent être utilisées et une plus grande efficacité puisse être obtenue. Le cycle de changement de réchauffeur automatique peut être initié soit en faisant appuyer un bouton au chauffeur de réchauffeur (stove tender) lorsque le changement est requis, soit par un signal électronique complètement automatique. Ce signal peut être basé sur l'étendue de l'ouverture de la vanne de mélange (par exemple, lorsque la vanne de mélange est fermée à 85 %), sur la température du dôme, ou strictement sur un cycle temporel.

Typiquement, les hauts fourneaux sont équipés de trois réchauffeurs d'air chaud, et chaque réchauffeur est maintenu au vent pendant environ une heure. Ainsi, la quantité de chaleur qui est extraite du réchauffeur pendant qu'il est au vent doit être remise dans le réchauffeur pendant la période de chauffage qui est simplement deux fois le temps au vent moins deux fois le temps de changement de réchauffeur. Dans certains fourneaux, il y a quatre réchauffeurs. Avec le réchauffeur supplémentaire, le taux de tir n'a pas besoin d'être aussi grand car le cycle de chauffage est trois fois le cycle au vent moins deux fois le temps de changement de réchauffeur. Un autre avantage du réchauffeur supplémentaire est que s'il y a un problème avec l'équipement du réchauffeur, les réchauffeurs peuvent être réparés un à la fois sans affecter significativement l'exploitation du fourneau. La Fig. 2 donne une disposition typique avec trois réchauffeurs d'air chaud.

Fig. 2 : Disposition typique avec trois réchauffeurs d'air chaud