Olen toiminut tammikuusta 2019 alkaen vierailevana tutkijana Aachenin teknillisellä korkeakoululla. 250 000 asukkaan Aachen on Saksan läntisin kaupunki, jota reunustavat lounaassa Belgia ja luoteessa Alankomaat. Kaupungilla on takanaan pitkä historia Kaarle Suuren asuinpaikkana ja kylpyläkaupunkina, jossa Saksan kuninkaat kruunattiin keskiajalla. Aachenin tuomiokirkko on UNESCO:n maailmanperintökohde. Nykyään Aachen tunnetaan ennen kaikkea eloisana yliopistokaupunkina.
Vuonna 1870 perustettu Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen eli RWTH Aachen on 45 000 opiskelijallaan Saksan suurin teknillinen yliopisto. Teräksenvalmistusta Aachenissa on tutkittu jo liki 150 vuotta ja tässä suhteessa RWTH Aachen tarjoaa opetusta ja tutkimusta aina kaivostoiminnasta metallituotteisiin asti. Oma työpisteeni on professori Herbert Pfeiferin johtamassa teollisuusuuni- ja lämpötekniikan instituutissa (Institut für Industrieofenbau und Wärmetechnik), jossa tehtävä tutkimus keskittyy sulatto- ja valssaamoprosesseissa tapahtuvien siirtoilmiöiden laskennalliseen ja kokeelliseen tutkimukseen.
Pääasiallinen tutkimusaiheeni Aachenissa on ollut raakaraudan rikinpoiston mallintaminen. Tämän prosessin tarkoituksena on poistaa nimensä mukaisesti rikkiä, joka on liuennut rautasulaan masuunissa tapahtuvan rautamalmin pelkistyksen aikana. Teräksenvalmistuksen seuraavissa vaiheessa sulatolla metallisulasta poistetaan hiili sekä täsmätään metallisulan lämpötila ja koostumus ennen teräksen valamista. Professori Timo Fabritiuksen kanssa valmistelemani SYMMET-hankkeen puitteissa tehtävä raakaraudan rikinpoistoon liittyvää tutkimus etenee samanaikaisesti useilla eri menetelmillä. Tutkijavierailun kuluihin tarvittavan lisärahoituksen sain Oulun yliopiston Teknillisen tiedekunnan Postdoc-ohjelmasta sekä Walter Ahlströmin säätiöltä.
Erityisenä mielenkiinnon kohteenani on tutkia virtausmekaanisia ja termodynaamisia edellytyksiä pölyjen ja kuonien kierrättämiseen raakaraudan rikinpoistossa. Aachenissa tehtävä tutkimus liittyykin keskeisesti uppolanssilla tapahtuvan reagenssi-injektion virtauskäyttäytymisen tutkimiseen. Tätä varten on rakennettu 1:4-mittakaavan vesimalli, jossa raakaraudan rikinpoistossa käytettävien reagenssien käyttäytymistä matkitaan erilaisilla lasipulvereilla. Vesimalliin voidaan soveltaa muun muassa visuaalisia tarkasteluja suurnopeuskameralla, laser-pohjaisia mittausmenetelmiä ja sekoitusaikamittauksia merkkiaineiden avulla. Vesimallinnuksesta saatavien tulosten avulla voidaan todentaa kehitteillä olevan laskennallisen virtausmallin oletusten oikeellisuus. Fysikaalisen mallinnuksen ohella olen kehittänyt ilmiöpohjaista reaktiomallia, jolla voidaan ennustaa erilaisten injektiopraktiikoiden ja reagenssien vaikutusta rikinpoiston tehokkuuteen.
Tutkimusvierailun aikana olen osallistunut useisiin konferensseihin ja seminaareihin, joissa olen päässyt luomaan runsaasti uusia kontakteja ja esittelemään työni tuloksia. Aachenin keskeisen sijainnin ansiosta minun on ollut helppo käydä tutustumassa muun muassa KU Leuvenilla Belgiassa tehtävään tutkimukseen, teräsjärjestö Stahlinstitut VDEh:n toimintaan Düsseldorfissa sekä useisiin teräksenvalmistuksen historiaa sivuaviin paikkoihin Ruhrin alueella. Kaiken kaikkiaan tutkijavaihto on ollut varsin julkaisuintensiivistä aikaa, josta on jäänyt tuomisiksi muun muassa tusinan verran vertaisarvioituja aikakauslehtiartikkeleita sekä puolenkymmentä konferenssiartikkelia. Yhteisjulkaisuja on syntynyt raakaraudan rikinpoiston lisäksi myös LD-konvertterin ja valokaariuunin mallintamiseen liittyen. Vierailun aikana valmistui myös ensimmäinen ohjaamani väitöskirja, jota Eshwar Ramasetti puolusti menestyksekkäästi 25. lokakuuta 2019. Tutkimusvierailun aikana on tehty EU:n hiili- ja teräsrahastoon kaksi yhteistä rahoitushakemusta, joista toisen aiheena on masuunien kokeellinen tutkimus ja toisen konvertterien mallintaminen. Yhteistyötä on sisällytetty myös Business Finlandille ja Suomen akatemialle lähetettyihin rahoitushakemuksiin. Lokakuussa 2019 aloitin ohjaamaan aachenilaisen maisterivaiheen opiskelijan päättötyötä valokaariuunin mallinnukseen liittyen.
Vaikka tutkimustyön julkaiseminen tapahtuu englanniksi, Aachenissa arjen työ- ja asiointikielenäni on ollut saksa, josta on muodostunut sangen mieluinen kieli. Tähän ovat myötävaikuttaneet myös aiempi tutkijavierailu Aachenissa sekä vaihto-opinnot Münchenin teknillisellä yliopistolla. Henkilökohtaisella tasolla yksi tutkijavaihdon huippukokemuksia olikin se, kun läpäisin heinäkuussa Düsseldorfin Goethe-instituutilla C2-tasoisen kielikokeen saaden Großes Deutsches Sprachdiplom –serfikaatin. Kesällä ehdin myös kokea autourheilun hurmaa Nürburgringillä sekä Ranskan maaseudun rauhaa Champagnen viinitiloilla. Maantiepyöräilijänä olen päässyt nauttimaan pitkästä pyöräilykaudesta ja tekemään lyhyempiä ja pidempiä pyöräreissuja Saksassa, Belgiassa ja Alankomaissa.
