Preîncălzitoarele de aer ale unui furnal - numite și caupere - sunt în număr de trei sau patru și au funcționare continuă, ca și furnalul. La o creștere cu 100 grade Celsius a aerului insuflat de acestea are loc, pe de o parte o creștere a productivității furnalului, iar pe de alta o scădere a consumului de cocs care reduce cu câțiva euro prețul de fabricație al tonei de fontă.

Performanța cauperelor e dată în primul rând de elementul principal constitutiv al lor, regeneratorul. El e o structură din material refractor de ordinul miilor de tone, alcătuit din sute de mii de cărămizi similare, ale căror goluri verticale formează prin alăturare și suprapunere canale continue prin care circulă alternativ gaze fierbinți și aer rece.

De la inventarea cauperelor (William Cowper – 1860) , circulația gazelor prin regeneratoarele acestora a fost exclusiv verticală.

La mijlocul anilor ’90 in Galați- Romania a fost experimentat un generator unde 41% din canalele verticale ale fiecărei cărămizi au fost conectate în structură prin canale orizontale. Scopul era uniformizarea circulației, mărirea suprafeței de transfer termic a turbionării și a fiabilității regeneratorului. Dacă ultimul obiectiv a fost atins, celelalte au fost realizate doar parțial și doar la partea superioară prin reducerea consecințelor datorate turbioanelor create în cupolă , problemă care este prezentă și azi la toate cauperele cu cameră de ardere montată separat, intern sau extern. Faptul a fost semnalat încă din 1965 de germanul Herbert Boenecke (Dusseldorf) într-un studiu publicat la un simpozion austriac. *

 

Expertiza tehnică făcută în 1994 la  Galați de Institutul de Cercetări Metalurgice București pentru un cauper al unui furnal de 1000 mc. , a constatat o creștere de randament tehnologic al noului  tip de regenerator - la un calcul după eliminarea din bilanțurile termice a pierderilor de căldură prin manta și apa tehnologică de răcire - de aproximativ 5,5% *. La vremea aceea economiile realizate din alimentarea cauperului corespund unei cresteri echivalente de 48 grade Celsius a aerului cald insuflat, comparativ cu regeneratoarele clasice din celelalte doua caupere cu care lucreaza impreuna, folosind toate trei aceleasi mase si refractaritati, dar cu o crestere de 20% a suprafetei de transfer termic si o circulatie partiala a aerului pe orizontala la cel nou. Noua solutie a fost aplicata pe modelul clasic prezentat aici la capitolul "comparatii" la paragraful "alt exemplu" (varianta noua era fara canalele orizontale interne). Acea soluție s-a răspândit pe plan mondial prin inițiativa USX (un subsidiar al U.S. Steel ) și Mittal Steel prin contracte cu autorul * și se regăsește în brevetele Jap.- 2854985 , USA.- 5,924,477 , MEX.- 203745 , UE.- EP.0832406B1 , EP.1925897 , etc.

Prezenta soluție tehnică este net superioară sub toate aspectele, așa cum reiese din conținutul noului brevet precum și din materialele alăturate acestei prezentări.

 

 

 * – documentatie accesibila la cerere