Ton analyse et tes tests semblent déjà pas mal...
Dans ton cas, je continuerais les tests en lancant quelques feux sans boite à feu juste pour voir si ça fait une différence (parfois avec fenêtre ouverte et parfois fermée pour comparer).
Normalement, le poêle peut tout à fait encaisser quelques feux sans boite à feu, surtout si maçonné au réfracol.
Certains n'utilisent jamais de boite à feu, et David conseille de temporairement ne pas utiliser de baf lors des conditions difficiles (maison encore en chantier par exemple).
Si ta boite à feu n'est pas trop belle, elle ne durera pas éternellement, tu peux de toute façon ajouter des trous pour voir l'évolution, quitte à utiliser un peu trop de trous durant une saison si ce n'était pas la solution.
Cela n'a pas été précisé, mais j'imagine que ton bois en plus d'être préchauffé est de base bien sec ?
PS: Une autre idée (peut-être saugrenue) aurait été d'ajouter un ventilateur de salle de bain 15W sur le tuyau d'arrivée d'air pour voir le résultat. Certain le font pour aider l'arrivée en air. Mais si tu utilises le cendrier comme source d'air, ça semble difficile.