The aim of this Master’s thesis was to acquire information related to lean and concentrated odorous gases along with examining modern treatment options. The main problem with the current LOG-system at Arizona Chemical Oulu is the accumulation of a rosin-based material, which fouls the pipeline. The experimental part of this master’s thesis therefore concentrates on investigating the origin of this problem and on minimizing the amount of the accumulating material. The measures and suggestions related to minimizing the amount of the accumulating material include the optimization of scrubber operation and the development of other aspects regarding the operation and the construction of the current LOG-line. Solubility tests were conducted to investigate the dissolution of the rosin-based material in fatty acids. The amount of the solid material passing through the scrubbers was measured with a specifically designed filtering collection system. In addition, pH measurements were conducted to find out the minimum liquid changing intervals for the scrubbers using caustic scrubbing solution. The solid rosin-based material that accumulated in the main LOG-line did not dissolve into a 50% caustic solution even at 70 oC. However, the material did dissolve into fatty acids already at room temperature. According to the results of the conducted solubility tests, the dissolution velocity of the rosin-based material in fatty acids increased with increasing temperature. Accordingly, one of the main reasons for the accumulation of the rosin-based material, that passes through the scrubbers, is therefore unsuitable washing liquid. Because of this, a design of piping changes, that would enable to change the scrubbing liquid of the caustic scrubbers to fatty acids, was initiated. According to the conducted filtering system measurements, another reason for the accumulation of the rosin-based material seems to be nitrogen- and steam cleaning of pipes. Additionally, reaction products and the temperature of the scrubbing liquid circulation seem to have an effect on the amount of the accumulating material. According to the conducted pH- and concentration measurements, the washing efficiency of the scrubber on the distillery side of Arizona Chemical Oulu remained at its maximum for 8 hours with the contemporary operation capacity. This can therefore be considered as the minimum scrubbing liquid changing interval for an 8% caustic solution. This test was not repeated, as the design for the piping changes, which would enable to change the scrubbing liquid of this scrubber to fatty acids, begun after the test. After verifying that caustic consumption in the scrubber on the refinery side of the facility was low, design of the piping changes required to change the scrubbing liquid to fatty acids was initiated for this scrubber as well. / Tämän diplomityön tavoitteena oli laimeiden ja väkevien hajukaasujen tutkiminen sekä nykyisten hajukaasujen käsittelymenetelmien kartoittaminen. Työn kokeellisen osion tarkoituksena oli minimoida nykyiseen hajukaasulinjaan kertyvän kiinteän hartsimaisen materiaalin määrää tutkimalla ongelman alkuperää ja optimoimalla hajukaasupesureiden toimintaa sekä kehittämällä hajukaasulinjan operointimalleja. Kokeellisessa osiossa tutkittiin hajukaasulinjaan kertyvän hartsimaisen materiaalin liukoisuutta, määrää, alkuperää sekä syitä siihen, miksi materiaali läpäisi pesurit. Pesureiden läpi pääsevän hartsimaisen materiaalin määrän mittaamiseen kehiteltiin suodatusperiaatteella toimiva keräilylaitteisto. Keräilylaitteiston avulla analysoitiin tukkeutumisongelman aiheuttavia ilmiöitä. Tämän lisäksi määritettiin pH- ja konsentraatiomittausten avulla lipeäpesureiden nesteen minimivaihtoväli. Liukoisuuskokeiden tulosten perusteella hartsimainen, hajukaasulinjaan kertyvä kiintoaine, joka ei liuennut 50%:een lipeään 70 oC lämpötilassa, liukeni rasvahappoon jo huoneenlämmössä. Liukoisuus kasvoi lämpötilaa kasvatettaessa. Suurin yksittäinen syy pesureilta läpi pääsevän hartsin määrään vaikuttaisikin olevan juuri epäsopiva pesuneste. Tämän vuoksi linjamuutosten suunnittelu lipeäpesureiden muuttamiseksi rasvahapolle aloitettiin. Keräilylaitteiston avulla toteutettujen keräilykokeiden tulosten perusteella toinen suuri syy pesureilta läpi pääsevän hartsin määrään olivat typpi- ja höyrypuhallukset. Lisäksi pesureilta läpi pääsevän materiaalin määrään vaikuttivat reaktiotuotteet sekä pesureiden kierron lämpötila, joka vaikuttaa pesureilta poistuvan kaasun lämpötilaan. Pesureiden läpi pääsevän hartsimaisen materiaalin ja pesureiden jälkeen kerätyn lauhteen määrä kasvoi pesurin nesteen lämpötilan noustessa. pH- ja konsentraatiomittausten perusteella mäntyöljytislaamon puoleisen lipeäpesurin tehokkaaksi pesuajaksi 8 %:lla lipeäliuoksella määritettiin noin 8 tuntia mittausten aikaisella tuotantokapasiteetilla. Kokeesta ei järjestetty useampia toistoja, sillä linjamuutoksia, jotka mahdollistaisivat pesurin nesteen vaihtamisen rasvahapoksi, alettiin suunnitella pian kokeen jälkeen. Hartsijalosteen puoleiselle lipeäpesurille syötettävien kaasujen koostumuksen sekä pesurin pienen lipeän kulutuksen perusteella alettiin myös tätä pesuria varten suunnitella linjamuutoksia pesunesteen vaihtamiseksi.

Tämän työn tarkoituksena oli tutkia muurahaishapon toimivuutta vedynluovuttajana ligniinin depolymerisoinnissa ilman erillisen katalyytin käyttöä. Korkeissa lämpötiloissa ligniinin tiedetään kondensoituvan korkeasti polymerisoituneeksi hiileksi, mutta vedyn avulla tätä reaktiota voidaan ehkäistä. Muurahaishappo tunnetusti vapauttaa vetyä hajoamistuotteenaan. Työn toisena tavoitteena oli tuottaa teollisuuden sovelluksille käyttökelpoisia tuloksia. Tästä johtuen reaktiolämpötilat (250 °C ja 300 °C) ja liuoksen happamuus (8,82 m-% ja 17,64 m-%) pidettiin suhteellisen matalina. Tutkimus suoritettiin kahdessa osassa, joista ensimmäisessä keskityttiin löytämään reaktio-olosuhteet, joissa ligniiniä saataisiin depolymerisoitua mahdollisimman tehokkaasti. Reaktioissa syntyneet kaasumaiset ja nestemäiset reaktiotuotteet analysoitiin kaasukromatografilla. Reaktiossa käytettyä lämpötilaa sekä liuoksen happamuutta muunneltiin eri kokeiden välillä, jotta voitiin arvioida näiden tekijöiden vaikutusta reaktiotuotteiden koostumukseen. Tavoitteena oli tuottaa mahdollisimman paljon kaasua annettujen määreiden rajoissa, sillä teoreettisesti suurempi kaasuntuotto muurahaishapon hajotessa viittaa suurempaan vedyn määrään tuotteissa. Vety puolestaan on tärkeässä roolissa ligniinin polymerisaatiota ajatellen. Tutkimuksen toisessa vaiheessa ligniiniä lisättiin liuokseen olosuhteissa, jotka olivat ensimmäisen vaiheen tulosten mukaisesti parhaat ligniinin depolymerisoitumiseen. Kaikkien kokeiden aikana syntyneiden kaasu- ja nesteseoksien koostumukset analysoitiin kaasukromatografilla. Työn tuloksena saatiin jatkotutkimukseen hyödyllistä dataa matalan lämpötilan ja laimean hapon reaktiotoiminnoista ligniinille. Toistaiseksi juuri kyseisiä laimeita olosuhteita on tutkittu suhteellisen vähän. Vastoin aiempaa tietämystä, myös laimealla happoliuoksella kyettiin tuottamaan suhteellisen suuria määriä kaasua, mikä viittaa myös merkittävään vedyn määrään. Myös lämpötilan havaittiin vaikuttavan reaktioihin enemmän kuin alkuun oletettiin: korkeassa lämpötilassa suoritetut kokeet nostattivat reaktorin paineen huomattavasti korkeammaksi kuin matalan lämpötilan kokeet, jolloin myös kaasua syntyi enemmän. Kaasun CO/CO₂-suhde käyttäytyi painetta epäjohdonmukaisemmin, sillä sen arvo vaihteli riippumatta reaktio-olosuhteista. Yleisesti ottaen tulokset viittasivat vedyn määrän kasvamiseen lämpötilan noustessa. Molemmissa ligniinikokeissa syntyi sama määrä tuhkaa (noin 2 g). Tuhkan korkean koheesion vuoksi kunnollisen näytteen kerääminen osoittautui hyvin vaikeaksi, eikä sen tarkkaa massaa voitu siten mitata. Muurahaishappo osoittautui testien perusteella lupaavaksi vedynluovuttajaksi ligniinin depolymerisointiin. Ligniinitestien aikana onnistuttiin tuottamaan selkeästi suurempi hiilidioksidimäärä kuin pelkillä ensimmäisten testien muurahaishapon hajoamisreaktioilla. Tämä viittaisi ligniinin osittaiseen dekarboksylaatioon reaktioiden aikana. Jatkotutkimuksen kohteina voisi olla ligniinin depolymerisoinnin tarkastelu pidemmillä reaktioajoilla, eri vedynluovuttajien käyttö tai lisätutkimus laimean happoliuoksen riittävyydestä ligniinin rakenteen pilkkomiseen. / The basis for this thesis was to explore how formic acid performs as a hydrogen donor in lignin depolymerization, when no additional catalyst is used. It is known that at high temperatures, lignin tends to recondense into highly polymerized fractions (char), and active hydrogen can cap these reactions to hinder char formation. Formic acid is known to release active hydrogen during its decomposition. Another goal was to make the results usable for the industrial applications. To succeed in this, only relatively low temperatures (250 °C and 300 °C) and acid content (8.82 wt % and 17.64 wt %) were used. The research was conducted in two stages, the first of which concentrated on finding the optimal reaction conditions for depolymerizing lignin into smaller fractions. The gas and liquid produced by the reactions were analysed by gas chromatography. The reaction temperature and acid content were changed to see how it affected the composition of the gas and liquid products. The goal was to achieve the greatest possible amount of gas within the defined parameters, because in principle more gas produced in the decomposition of formic acid suggests more potential hydrogen present in the product. The hydrogen in turn is essential for lignin depolymerization. In the second stage lignin was added to the reaction mixture at the conditions determined during the first stage. The products were analysed by gas chromatography. The research resulted in some useful data about the reactions occurring at low temperatures and acid contents. These conditions have remained relatively scarcely researched. Contrary to earlier knowledge, significant amounts of carbon dioxide could be produced even by using low acid content, which suggests that also notable amount of hydrogen was present. The temperature was also observed to affect the results more than was initially thought: the runs done at higher temperature saw an exponential increase in pressure and a greater gas yield than the ones done at low temperature. However, the CO/CO₂-ratio did not seem to be consistent, as it changed regardless of the conditions. These indicators suggested that more hydrogen was released by the reactions at higher temperature. Both depolymerisation experiments yielded about the same amount of char (ca. 2 g). However, due to the difficulty of char recovery given its high cohesion, the weight could not be accurately measured. Formic acid proved to be a promising hydrogen donor. During the lignin solvolysis experiments, a significantly larger amount of carbon dioxide was released than during the formic acid decomposition experiments. This suggests that lignin was partially decarboxylated during the reactions. Additional research should be conducted by using longer reaction times, having a different hydrogen donor or looking into the sufficiency of mild acid solution to depolymerize lignin.

Tämän työn tavoitteena oli tutkia UV-absorboivien selluloosananokiteiden valmistusta ja käyttöä kalvojen lisäaineena estämään UV-säteiden läpäisyä sekä toimimaan lujitteena kalvomateriaalissa. Työn kirjallisuuskatsauksessa etsittiin tietoa selluloosasta, selluloosananokiteistä, selluloosananokidekomposiittien ominaisuuksista sekä metallinanopartikkeleiden käytöstä kalvorakenteissa. Työ koostui pääasiassa kokeellisesta osiosta, jossa valmistettiin perjodaattihapetuksen avulla UV-absorboivia selluloosananokiteitä, joita käytettiin polyvinyylialkoholifilmien lisäaineena. Työssä valmistettiin viisi kalvoa, joihin lisättiin erisuuruiset määrät selluloosananokiteitä. Kuudes valmistettu kalvo toimi vertailukohteena, ja tähän ei lisätty selluloosananokiteitä. Valmistetuista kalvoista mitattiin kalvojen vetolujuudet ja läpinäkyvyydet eli transmittanssit. Valmistetuista kalvoista mitattiin vetolujuudet käyttäen kuitu- ja partikkelitekniikan laboratorion vetolujuuslaitteistoa. Läpinäkyvyys- eli transmittanssimittaukset mitattiin UV-Vis-spektrometrillä. Kalvomittausten lisäksi suoritettiin transmittanssi- ja absorptiomittauksia nanoselluloosaliuosnäytteistä, joiden avulla pystyttiin vahvistamaan kalvomittauksien tuloksia. Mittaustuloksista havaittiin, että selluloosananokiteiden lisääminen kalvojen lisäaineeksi parantaa kalvojen mekaanisia ja optisia ominaisuuksia. Vetolujuusmittauksia tehdessä näytepalojen venymä kuitenkin vaihteli melko paljon jokaisen kalvon kohdalla, vaikka vetolujuuksien suuruuksissa ei tapahtunut merkittävää hajontaa. Tämä voi johtua mm. kalvojen valmistuksessa johtuneista virheistä. Näytepalojen rakenteeseen saattoi vaikuttaa heikentävästi se, että vakuumin avulla ei saatu aivan pienimpiä ilmakuplia poistettua tai koska alustalle valetut kalvot säilytettiin laboratoriokaapeissa, missä on mahdollista että kalvoihin pääsi pieniä määriä pölyä tms. Tulokset olivat kuitenkin pääasiassa onnistuneet, kun niitä vertaillaan aikaisempiin tutkimuksiin. Selluloosananokiteiden käyttö esimerkiksi pakkausmateriaalien lisäaineena on tällä hetkellä suuren kiinnostuksen kohteena tutkijoiden keskuudessa, sillä niiden ympäristöystävällisemmät ja luonnolliset ominaisuudet ovat vahva haastaja raskaampien ja haitallisempien metallinanopartikkeleiden käytön korvaajaksi kalvomateriaalien lisäaineena. Tässä työssä käytettiin kuitenkin vain yhtä kalvomateriaalia, johon selluloosananokiteitä lisättiin, joten tuloksia ei voida yleistää niin, että selluloosananokiteiden lisääminen parantaisi kaikkien kalvomateriaalien ominaisuuksia.

Tässä työssä tarkastellaan usean vesivoimalaitoksen ketjun optimoitua säätöä. Tavoitteena on saada kuvaus usean vesivoimalaitoksen systeemin optimoinnista annettujen reunaehtojen vallitessa. Työn lopputulos on erittäin riippuvainen siitä, että minkälaisia reunaehtoja mallinnuksessa on otettu huomioon ja valitsin käyttämäni lähdekirjallisuuden sen mukaan, että tilanne olisi yleistettävissä suomalaisiin vesivoimalaitossysteemeihin. Ongelmana on seurata että mitkä tekijät vaikuttavat oleellisimmin vesivoimalaitossysteemin tuottamaan kokonaistuotantoon. Lisäksi esitän perinteisen vesivoiman toimintaperiaatteet ja veratilen sen käytettävyyttä eri taloudellisin ja ympäristöllisin mittarein ja tutkin vesivoiman tulevaisuudennäkymiä Suomessa. Lähdekirjallisuutena olen käyttänyt Pentti Lautalan ja Jussi Oravan tekemää tutkimusta 1970-luvulta Oulujoen vesivoimalaitosten säädöstä ja optimoinnista. Lisäksi olen käyttänyt alan yritysten internet-sivuilta saatua informaatiota. Kuten jo edellä mainitsin mallinus on erittäin riippuvainen siitä mitä reunaehtoja mallissa haluaa korostaa. Lautalan ja Oravan tukimuksessa etenkin vedenpinnan korkeudella ja veden putoamiskorkeudella on suuri merkitys optimoinnissa. Sen sijaan esimerkiksi virtausnopeuksia ei niinkään olla otettu huomioon. Vesivoimalaitossysteemin tärkein optimointiin vaikuttava tekijä on optimointiin käytettävän marginaalihinnan laskeminen tarpeeksi lähelle oikeaa marginaalihintaa. Tämä toteuttaa koko systeemin optimin ja sen avulla lasketaan tuotantoaikataulu koko ketjulle. Taloudellisesti mitattuna vesivoima on edullisin ja tehokkain säätövoiman muoto, joka perustuu sen nopeaan käyttövalmiuteen. Vesivoiman tulevaisuudennäkymät Suomessa ovat hyvät, vaikkakin sille on asetettu lainsäädännöllisiä haasteita. Sen käyttö tuskin vähenee tulevaisuudessa, mutta uuden ydinvoiman rakentaminen Suomeen vaikuttaa varmasti myös vesivoiman käyttöön.

Kasvihuonepäästöjen rajoittaminen on yksi tämän hetken suurista haasteista. Suomi on EU:n jäsenmaana sitoutunut vähentämään kasvihuonepäästöjä 20 % vuoteen 2020 mennessä. Tästä osuudesta on tavoitteena saada talteen 10 % hiilen talteenotto- ja varastointimenetelmien (CCS) avulla. Diplomityön tarkoituksena oli tutkia, mitä teknisiä ratkaisuja on olemassa hiilidioksidin talteenotolle monipolttoaine-CHP-voimalaitoksen savukaasuista. Teoriaosiossa käytiin ensin läpi yleisellä tasolla CO₂:n talteenottoa ennen ja jälkeen polttoprosessin sekä happipolton avulla. Tämän jälkeen tarkasteltiin tarkemmin, mitä erilaisia teknisiä ratkaisuja on CO₂:n talteenotolle erityisesti polttoprosessin jälkeen. Työssä selvitettiin myös, mitä muuttujia CO₂:n talteenottoprosessissa täytyy huomioida. Työn teoriaosan perusteella savukaasujen CO₂:n talteenottomenetelmäksi valittiin kemiallinen absorptio, joka on lähimpänä voimalaitosmittakaavan kaupallista ratkaisua. Liuottimeksi valittiin monoetanoliamiini (MEA), josta on paljon laboratorio- ja simulointitietoa. Kemiallista absorptioprosessia simuloitiin Aspen Plus®-ohjelmalla, jotta voitiin selvittää CO₂:n talteenottoprosessin energiankulutus alle 90 %:isella CO₂:n erotusasteella. CO₂:n talteenottoprosessin toimivuutta tutkittiin case-simuloinneissa Oulun Energian Toppilan voimalaitoksen monipolttoaine-CHP-polttokattilassa. Aspen Plus-simulointien tuloksia käytettiin FORTUM Solvo®-ohjelman lähtötietoina simuloitaessa CO₂:n talteenottoprosessin vaikutuksia voimalaitokseen. Simuloinnin päätavoitteena oli selvittää talteenotetun CO₂-tonnin nettosähkö- ja nettolämmönkulutus vertaamalla voimalaitoksen sähkön- ja lämmöntuotantoa CCS:n kanssa ja ilman. Aspen Plus®-simuloinneissa mallinnettiin haihduttimesta tulevan liuottimen (CO₂-köyhän) moolisuhteen vaikutuksia välillä 0,1–0,34 mol CO₂/mol MEA. Tällä välillä optimimoolisuhteeksi CO₂-köyhälle MEA-liuottimelle saatiin 0,34 mol CO₂/mol MEA. Tätä suurempien CO₂-moolisuhdearvojen vaikutuksia on syytä vielä tutkia ja pyrkiä löytämään prosessille tarkka optimipiste. FORTUM Solvo®-simulointien tuloksena talteenotetun CO₂-tonnin nettosähkön- ja nettolämmönkulutuksille ei saatu yhteistä yksiselitteistä optimipistettä voimalaitoksen polttoainetehon ja savukaasujen CO₂:n erotusasteen välille tutkituilla moolisuhteilla. Nettosähkönkulutus oli pienintä vastapainesähköntuotannossa (0,13–0,23 MWh/talteenotettu CO₂ tonni), mutta samalla nettolämmönkulutus oli suurinta (0,55–0,65 MWh/talteenotettu CO₂-tonni). Nettosähkönkulutus kasvoi suurimaksi siirryttäessä lauhdesähköntuotantoon (0,20–0,34 MWh/talteenotettu CO₂-tonni) ja samalla nettolämmönkulutus muuttui nettolämmön tuotoksi (−0,25 MWh/talteenotettu CO₂-tonni). Saatu lämpöenergia on kuitenkin matalalämpöarvoista, ja lähtevän kaukolämpöveden laatua joudutaan nostamaan voimalaitoksen höyryn avulla. Yleisenä johtopäätöksenä talteenotetun CO₂-tonnin nettosähkönkulutus saatiin minimiotua, kun erotusaste nostettiin mahdollisimman korkeaksi. Vastaavasti nettolämmönkulutus saatiin minimoitua, kun erotusaste laskettiin mahdollisimman matalaksi. Tulos oli riippumaton voimalaitoksen polttoainetehosta. / Reducing greenhouse gases is one of the most important and difficult problems when preventing climate change. Finland is as one of the EU countries committed to reduce greenhouse gas emissions by 20% by the year 2020. Ten percent of this reduction is meant to be achieved by Carbon Capture and Sequestration (CCS) methods. In this Master thesis the objective was to study what technical possibilities there are to capture CO₂ from a multifuel CHP power plant. In the theory part post combustion capture, pre-combustion capture and oxy-fuel combustion are studied in a general level. The main priority in this thesis is in post combustion CO₂ capture and studying different process types for CO₂ capture after combustion. Parameters that need to be known in post combustion capture are also investigated. Based on the theory section the chemical absorption method was selected to be simulated for carbon dioxide capture. This method is at the moment the most studied and closest to a commercial process to be used in a full scale power plant. MEA-solvent was chosen as the absorption liquid because of most extensive public laboratory and simulation data. The chemical absorption process was simulated using the Aspen Plus® program to find out what is the heat consumption when carbon capture percentage is below 90%. The CO₂ capture process was simulated in a multifuel CHP power plant located in Oulu, Finland. The obtained results were used in the FORTUM SOLVO power plant simulation program. The main task was to calculate the net electricity and heat consumption in a power plant with and without a carbon capture process. In Aspen Plus® simulations the effects of CO₂-lean solvent’s molar ratio between 0.1–0.34 mol CO₂/mol MEA was studied. CO₂ concentration was set in this region because of the used literature references. In the simulations the best molar ratio was found out to be 0.34 mol CO₂/ mol MEA. With this the MEA emission from the chemical absorption process was minimized. However, higher CO₂-concentrations in lean solvent need to be studied further so that the optimal concentration can be found. According to FORTUM Solvo® simulations there was no single optimal point were both net electricity and heat consumption for captured CO₂ ton were minimized when CHP power plant’s fuel power and flue gas CO₂ capture percent were used as the parameters. The net electricity consumption was the lowest in the back pressure electricity production (0.13–0.23 MWh/captured CO₂ ton). The net heat consumption was the biggest in back pressure production (0.55–0.65 MWh/captured CO₂ ton). The biggest net electricity consumption was 0.20–0.34 MWh/captured CO₂ ton in the condensing electricity production. At the same time the net heat consumption became net heat production (−0.25 MWh/captured CO₂ ton). Problem with heat transferred from the CO₂ capture process is that it is low quality heat. Extra power is needed to improve the quality of the district heat water. As a general result the net electricity consumption of captured CO₂ ton was minimized when CO₂ capture percent was raised as high as possible. At the same time the net heat consumption of captured CO₂ ton was minimized when CO₂ capture percent was the lowest in the simulations. The result was the same regardless of the power plant’s fuel power.

Tässä diplomityössä tutkittiin Outokumpu Tornio Worksin valokaariuuni 2:lla tapahtuvaa spontaania CO/CO₂-kaasunmuodostusta, joka aiheuttaa ongelmia uunin kaadossa. Työn päätavoitteena oli löytää kaadon yhteydessä ajoittain tapahtuvan voimakkaan kaasunmuodostuksen juurisyy. Kaasunmuodostuksen suurin ongelma on kuonan hallitsematon kuohuminen senkan reunojen yli. Ylikuohuminen johtaa usein tuotannon katkokseen, koska senkkaa kuljettavan vaunun liikennöinti estyy kiskoille valuneen metallisulan ja kuonan vuoksi. Lisäksi kaadon aikana tapahtuva kuohunta pidentää uunin kaatoaikoja jatkuvasti useilla minuuteilla. Kaasunmuodostuksen oli havaittu riippuvan käytetystä kierrätysteräksestä, joten työssä selvitettiin kierrätysteräksen laadun yhteyttä sulatuksen ja uunin kaadon aikana tapahtuvaan voimakkaaseen kaasunmuodostukseen. Työssä tehtyjen tarkastelujen ja kokeiden perusteella kaadonaikaiseen kuohumiseen vaikuttaa eniten kierrätysteräksen seassa olevan hienoaineksen määrä, metallisulaan liuennut hiili, metallisulan ja kuonan lämpötilat sekä kuonan kyky pidättää kaasukuplia. Huonolaatuisissa kierrätysteräksissä on tyypillisesti runsaasti rautaoksidia sisältäviä hienoaineksia, jotka kykenevät muodostamaan hiilimonoksidia reagoidessaan metallisulaan liuenneen hiilen kanssa. Hienoainekset voivat säilyä uunin pohjalla reagoimatta sulatuksen loppuun asti. Metallisulaan liuenneen hiilen määrä vaikuttaa hiilen aktiivisuuteen metallisulassa ja siten kaasunmuodostusreaktioiden tasapainoon ja kaasunmuodostusnopeuteen. Sulatuksen päättäminen keskimääräistä korkeampiin lämpötiloihin tarkoittaa usein, että kaasunmuodostusreaktiot ovat ehtineet tapahtua jo uunissa ja kuohumisen ajava voima on poistunut ennen kaatoa. Lämpötilan kasvattaminen myös fluksaa kuonaa, jolloin se ei kykene pidättämään muodostuvia kaasukuplia yhtä hyvin. / This Master’s thesis is an insight into spontaneous formation of CO/CO₂ gas during electric arc furnace (EAF2) tapping in Outokumpu Tornio Works. Aim of this thesis was to find the principal cause for gas formation which is happening sporadically during tapping. Major hindrance caused by sudden gas formation is uncontrollable slag foaming in ladle. Overflowed slag and melt steel causes periodically breaks to steel production due to hindered movement of ladle transporting car. Additionally gas formation constantly prolongs tapping of furnace by several minutes. It has been determined that gas formation depends on the quality of used scrap. Based on examinations and research done in this study the major aspects affecting the spontaneous gas formation are fine material amount in used scrap, carbon content and temperature of steel melt, temperature and ability of slag to detain small gas bubbles. Low quality scraps typically contain great amount of iron oxide in form of fine powder. Iron oxide in batch will react with carbon dissolved in melt steel and form carbon monoxide and/or carbon dioxide as a result. It is believed that fine powdery material in bottom of the furnace can remain inert during melting. Activity of carbon in steel melt and therefore equilibrium and rate of gas forming reactions are influenced by carbon content of steel melt. Ending melting in higher melt temperatures usually tend to trigger spontaneous gas formation reactions while melt is still in furnace and the driving force of gas generating reactions are diminished before tapping. Temperature raise also fluxes slag so that its ability to sustain gas bubbles is lowered.

Diplomityön voimalaitoksella polttoaineena käytetään syntypaikkalajiteltua kotitalous- ja teollisuusjätettä. Poltettaessa jätettä muodostuu vettä, joka yhdessä polttoaineessa olevan kosteuden kanssa haihtuu savukaasun mukaan. Kun savukaasu on kulkenut kattilan ja savukaasupuhdistuslaitoksen läpi, se jäähdytetään savukaasulauhduttimessa ennen johtamista piippuun. Jäähdytyksen aikana savukaasun sisältämä kosteus tiivistyy vedeksi. Tämä savukaasulauhde vaati käsittelyä. Oikeanlaisella käsittelyllä voidaan varmistaa sen sopivuus hyötykäyttöön. Diplomityön tavoitteena oli saavuttaa varmatoiminen jätteenpolttolaitoksen savukaasulauhteen puhdistusjärjestelmä. Optimoinnin ja kuntokartoituksen pohjalta tehtiin ajoparametri-, säätö- ja prosessimuutokset sekä niihin liittyvät dokumentoinnit. Diplomityö sisältää myös useita ehdotuksia prosessin kehittämisestä sekä toiminnallisuuden, puhtauden ja taloudellisuuden parantamisesta. Kehitysehdotukset sisältävät automaatio-, säätö-, ja ajotapamuutoksia sekä mekaanisia prosessimuutoksia. Prosessin nykytilan ja ongelmakohtien kartoittaminen aloitettiin käynnistämällä puhdistusprosessi ja tarkastelemalla sen toimintaa. Tarkastelu suoritettiin prosessitiloissa laite- ja putkistokatselmuksella, josta se eteni prosessimittauksien seuraamiseen ja laboratorioanalyyseihin. Alustavan kuntokartoituksen jälkeen laadittiin koesuunnitelma, jossa rajattiin järjestelmälle olennaiset seurantakohteet. Kuntokartoituksen pohjalta tehtiin myös laitehuoltoja, joiden vaikutus raportoitiin. Diplomityössä tutkittiin kloorin, sulfaatin sekä kiintoaineen käyttäytymistä ja määrän ennustamista puhdistusprosessissa. Työn rajaus käsitti puhdistusprosessin ja savukaasulauhduttimen sekä niiden yhteydet kaukolämpöverkkoon, savukaasupuhdistuslaitokseen, viemäriverkkoon ja kuonasammuttimeen. Prosessin identifikaatio suoritettiin näytteenottojaksolla, jonka koetuloksista saatiin muodostettua prosessin staattinen kokonaismalli. Näytteenottojakson aineisto sisälsi 25:n näytekierroksen tulokset, eli noin 500 analyysitulosta ja niihin liitetyt prosessiolosuhdearvot joita oli noin 250 kappaletta. Kokonaismallin muodostuksessa käytettiin pääasiallisesti Matlab- ja Excel-ohjelmistoja. Kokonaismallilla erilaiset ajotilanteet voitiin simuloida ja optimoida osaprosessit yksi kerrallaan. Identifikaation pohjalta tehtyjen prosessi- ja säätömuutoksin saavutettiin merkittävästi pienempi prosessin lisävesipohjainen kiintoainekuorma, joka pieneni noin 62 %. Tämän lisäksi saavutettiin osaprosessien luotettavampi toiminta ja apuaineiden ja kemikaalien 75 % pienempi kulutus. Tämän lisäksi prosessista laadittu simulointimalli on käyttökelpoinen polttolaitoksella myös tulevaisuudessa. / The power plant studied in this thesis uses municipal and industrial solid waste as fuel. The combustion reaction produces water vapour, which combined with vaporizing water content of the waste creates vapour content in flue gas. The flue gas flows through the boiler and the flue gas cleaning station, after which the flue gas is cooled before entering the stack. The cooling is done by a scrubber, where cooling causes water vapour to condensate. The flue gas condensate must be processed for further use. With proper cleaning the condensate always meets the criteria of reuse applications. The goal of this master’s thesis was to achieve a stable and reliable flue gas condensate cleaning system for a municipal solid waste power plant. Parameter, control and mechanical modifications were based on optimization and diagnostics of the process. One goal was also to present ideas for future revision to increase the process reliability and purity with respect to economical costs. The whole cleaning process was first started to get an estimate of the process’s current state and potentially faulty devices. The evaluation took place in the process environment. That way the faults with the piping and the devices could be found. The next step was to check the process values from the process automation system and do a preliminary laboratory analysis. The experimental layout for the identification was done based on the preliminary state estimation. Also some maintenance works were done based on the early tests. Main targets of the identification were the flue gas condensate’s chloride, sulphate and solid matter behaviour and prediction in the cleaning process. The identification was limited to include the condensate cleaning system, the flue gas scrubber and the connected district heating system, the grate slag extinguisher and the flue gas cleaning plant. The identification of the process was done by extensive sample collection and analysis. With combination of process values and laboratory test results, a static process model was formed. The identification data was collected from 25 sample sets, where the total amount data points was circa 500. Those data points were connected with the exciting process values amount of 250. The model was mainly created with Excel and Matlab softwares. The static model enabled simulation of the process, which made it possible to optimize all the single process devices. The simulations made it possible to determine the correct process and control adjustments. With those changes the stress from solid matter decreased 62 %. Also the single processes got more reliable and use of auxiliary components and chemicals decreased 75%. Besides that, the static model enables simulation of the process in future.

Aktiivilieteprosessi on jäteveden biologinen puhdistusmenetelmä, jota käytetään laajasti yhdyskunta- ja teollisuusjätevesien puhdistuksessa. Sen avulla jätevesistä voidaan poistaa suurin osa fosfori- ja typpiravinteista sekä happea kuluttavista orgaanisista yhdisteistä. Kokonaisprosessi koostuu mekaanisista, kemiallisista ja biologisista vaiheista. Ympäristöolosuhteilla ja jäteveden ominaisuuksilla on suuri merkitys puhdistustuloksiin. Aktiivilieteprosessissa hyödynnetään jätevedessä olevia mikrobeja. Prosessiin tuodaan happea ja tarvittavia ravinteita, jotta mikrobit voivat kasvaa ja lisääntyä. Kasvavat mikrobit muodostavat aktiivilietettä ja hajottavat jäteveden epäpuhtauksia. Jälkiselkeyttimessä liete kerätään altaan pohjalta ja ylitteenä saadaan puhdistettua vettä. Aktiivilieteprosessissa tärkeitä tekijöitä ovat happi, flokkulaatio, ympäristöolosuhteet ja lieteikä. Tämän kandidaatintyön aiheena oli lämpötilan vaikutus aktiivilieteprosessin toimintaan ja ohjaukseen. Työn tavoitteena oli löytää korrelaatioita lämpötilan ja eri prosessisuureiden välillä sekä teollisessa että kunnallisessa jätevedenpuhdistuksessa. Esimerkkiprosesseina oli Viikinmäen aktiivilietelaitos ja erään sellutehtaan aktiivilieteprosessi. Esimerkkiprosesseista kerätyn datan graafisessa analysoinnissa löydettiin useita yhteyksiä lämpötilan ja prosessisuureiden väliltä. Tulosten perusteella lämpötilalla on suurin vaikutus happi- ja typpipitoisuuksiin sekä kemialliseen hapenkulutukseen. Lämpötilan nousu pienentää liuenneen hapen ja typen määrää, mutta lisää kemiallista hapenkulutusta. Myös kirjallisuusselvitys tukee saatuja tuloksia. / Activated sludge process is a biological purification method for waste water. It is widely used for purification of urban and industrial wastewaters. With activated sludge process the majority of phosphorus and nitrogen fertilizers and oxygen-consuming organic compounds can be discharged from waste water. The process consists of mechanical, chemical and biological operations. Environmental conditions and wastewater properties have a significant impact on purification results. The activated sludge process utilizes microbes in wastewater. By bringing oxygen and nutrients into the process microbes can grow and multiply. Growing microbes form sludge and disintegrate wastewater contaminants. After the activated sludge process, the sludge is collected from the bottom of the clarification pool and purified water is removed as an overflow. Oxygen, flocculation, environmental conditions and sludge age are major factors in the activated sludge process. The subject of this bachelor’s thesis was the effect of temperature on the operation and control of the activated sludge process. The aim of the thesis was to find correlations between temperature and different process factors both in industrial and municipal wastewater treatment. Example processes used in this thesis were the activated sludge plant of Viikinmäki and the activated sludge process of a pulp mill. In the graphical analysis of the data collected from the example processes, several connections were found between the temperature and the process factors. Based on the results, the temperature has the greatest influence on oxygen and nitrogen concentrations as well as on chemical oxygen demand. Increasing temperature reduces dissolved oxygen and nitrogen but increases chemical oxygen demand. Also, the literature review supports the results obtained.

Energiatehokkuuslaki velvoittaa suuryrityksiä käyttöönottamaan energiatehokkuuden johtamisjärjestelmän 5.12.2015 mennessä. Stora Enso on päättänyt sertifioida ISO 50001 -standardin mukaisen energiatehokkuuden johtamisjärjestelmän. Tämän diplomityön tavoitteena oli tarkastella ISO 50001 -standardin sisältöä ja selvittää miten vaatimukset tulee integroida Stora Enson Oulun tehtaalla käytössä oleviin järjestelmiin ja toimintatapoihin. Työn alkuosassa on selvitetty Stora Enson Oulun tehtaan energiatehokkuutta koskevien energiatehokkuusdirektiivin, energiatehokkuuslain ja energiatehokkuussopimuksen sisältöjä. Työn toisessa osiossa on perehdytty ISO 50001 -standardin vaatimusten sisältöön. Tämän diplomityön painopiste on ISO 50001 -standardin vaatimusten käyttöönotossa Oulun tehtaalla ja järjestelmän toiminnan kuvaamisessa. Energiatehokkuuden seuranta, kommentointi ja tulosten tallentaminen on otettu osaksi päivittäistä tuotannon seurantaa. Päivittäisissä ja viikoittaisissa tuotantolinjojen palavereissa tarkastellaan toteutunutta energiatehokkuuden tasoa, ja verrataan sitä energian perusuriin ja energiatavoitteisiin. Kuukauden toteutunut energiatehokkuustaso raportoidaan osana kuukausiraporttia. Henkilöstöorganisaatiolle on määritelty sopivat energiatehokkuuden johtamisjärjestelmän tehtävät ja vastuut. Henkilöstöä koulutetaan huomioimaan energiatehokkuus työtehtävän vaatimalla tavalla. Energiatehokkuuden johtamisjärjestelmän kehittämiseksi on luotu energiatehokkuusryhmä, jonka tehtävänä on valvoa jatkuvaa energiatehokkuuden kehittämistä ja kehittää energiatehokkuuden johtamisjärjestelmän toimintaa. Energiatehokkuusryhmä määrittää tehtaalle energiatehokkuuslain ja Stora Enson energiaperiaatteiden kanssa yhdenmukaiset energiapäämäärän ja -tavoitteen. Energiatehokkuuden kehittämiseksi on käyttöönotettu ISO 50001 -standardin mukainen energiasuunnitteluprosessi ja energian kohdekatselmointi. Energiantehostamiskohteita luodaan aloitetoiminnan, tutkimustyön ja katselmoinnin avulla. Tuotantolinjoille tehdään, ylläpidetään ja tallennetaan energian kohdekatselmuksia, joissa selvitetään tuotantolinjan energiatehokkuustaso ja siihen vaikuttavat tekijät sekä tunnistetaan energiatehokkuuden parannuspotentiaali. Kohdekatselmuksessa tunnistetaan merkittävät energiantuotanto- ja energiankulutuskohteet ja määritetään ja ylläpidetään niiden energiatehokkuusindikaattoreita, energian perusuria ja energiatavoitteita. Tuotannonohjaukselle ja -ylläpidolle määritellään ohjeet energiatehokkuuden huomioimiseksi. Energiatehokkuuspoikkeamien ennaltaehkäisemiseksi ja korjaamiseksi on luotu toimintatapa ja raportointi menettely. Tallenteille ja dokumenteille on määritelty ylläpito- ja jakelukanava sekä menettely asiakirjojen hyväksymiselle. Weshare:n energiasivustolla ylläpidetään järjestelmän keskeisiä dokumentteja sekä tallenteita. Aloitejärjestelmään on luotu osio energiatehokkuusaloitteita varten ja TUTTU -järjestelmään osio energiantehostamiskohteiden projektikansioita varten. Työn loppuosaan on kirjoitettu energiatehokkuuden ja energiatehokkuudenjohtamisjärjestelmään liittyviä parannusehdotuksia sekä koostettu yhteenveto työn sisällöstä. Liitteisiin on koottu yksityiskohtaista tietoa henkilöstöstä ja tehtävistä ja vastuista sekä ISO 50001 -vaatimukset huomioiva pohja energiantehostamiskohteille TUTTU -järjestelmään. / The Energy Efficiency Act obligates major corporations to deploy energy efficiency management systems by 5.12.2015. Stora Enso has decided to apply for ISO 50001 certification for its energy efficiency management system. The object of this master’s thesis was to examine of the ISO 50001 standard and to determine how its requirements could be implemented in the systems and procedures of Stora Enso’s Oulu mill. The introduction of the thesis, focuses on the impacts of the Energy Efficiency Directive, the Energy Efficiency Act and the Energy Efficiency Agreement on Stora Enso’s Oulu mill. The second part of the thesis, focuses on the requirements of the ISO 50001 standard. The main focus of this master’s thesis is on the implementation of the ISO 50001 requirements in Stora Enso’s Oulu mill and on the description of the energy efficiency management system. Energy efficiency monitoring, commenting and data recording has been implemented into daily activities of the mill. The actual energy efficiency rate is reviewed and compared to energy baselines and energy targets during daily and weekly meetings. The actual monthly energy efficiency rate is reported within the monthly production report. The duties and responsibilities related to the energy efficiency management system have been determined for the management level of the personnel organization. The personnel are receiving training in observing energy efficiency in their normal duties. An energy efficiency team has been set up to monitor the development of energy efficiency and to further develop the energy efficiency management system. The energy efficiency group aims to establish energy objectives and targets pursuant to the Energy Efficiency Act and Stora Enso’s energy principles. In order to improve the mill’s energy efficiency, the mill has implemented an energy planning and review process pursuant to the ISO 50001 standard. The energy efficiency improvement targets are created via initiatives, research activities and energy reviews. At the production lines, energy reviews are carried out and maintained, and the result are recorded. Energy reviews aim to establish the energy efficiency level, factors contributing to the energy efficiency level, as well as the energy efficiency improvement potential. The review also aims to identify significant energy production and consumption objectives, and to maintain and record the related energy efficiency indicators, energy baselines and energy targets. The energy efficiency guidelines of production control and maintenance are defined by production managers. An action and reporting protocol has been established for preventing and addressing any energy efficiency deviations. The mill has established a maintenance and distribution channel for records and documents. A protocol for document approval has also been implemented. The Weshare website is used for maintaining and archiving important documents and records. An Energy efficiency section has been created for energy efficiency initiatives in the initiative system. For energy improvement objects, an energy section has been created in TUTTU system. The latter sections of the thesis include improvement suggestions for energy efficiency and the energy efficiency management system, and the summary of this master’s thesis. The appendices contain specific information about the personnel organization and a template for energy improvement objectives pursuant to the ISO 50001 requirements for the TUTTU system.

Parantunut sulatustehokkuus on lisännyt savukaasujärjestelmien vaatimuksia. Savukaasujärjestelmien tarkoituksena on kerätä prosessissa muodostuneet savukaasut savukaasulaitokselle puhdistettavaksi. Valokaariuunissa savukaasuja muodostuu hapetusreaktioiden tuloksena sekä erilaisten aineiden haihtuessa romujen pinnalta. Lisäksi savukaasujen mukana kulkeutuvat suuret pölymäärät. Pääasiallisesti pölyjen ja eri savukaasujen, kuten hiilimonoksidin, päästömääriä rajoitetaan erilaisten lakien ja säännösten avulla. Toisaalta liian suuret imut savukaasujärjestelmässä aiheuttavat lämpöhäviöitä, raaka-aineiden poistumista pölyjen mukana sekä vuotoilman määrän kasvua. Vuotoilmojen määrän kasvu edesauttaa kromin kuonautumista aiheuttaen raaka-ainehävikkiä ruostumattoman teräksen valmistuksessa. Myös korkeat savukaasujen lämpötilat savukaasukanavassa voivat pahimmillaan heikentää savukaasujen puhdistusjärjestelmää esimerkiksi suodatinpussien palamisen takia. Lämpötilojen suhteen tarkoitus on sekä varmistaa riittävä hapen saanti jälkipalamiseen kovilla imutehoilla että vähentää turhan lämmön siirtymistä primäärikanavaan. Rajoitusten takia on tärkeää säätää imutehokkuutta savukaasujen muodostumisen mukaan. Tämän diplomityön tarkoituksena on optimoida imutehot sulatuksen vaiheeseen nähden. Outokumpu Stainless Oy:llä valokaariuuni 2 savukaasujärjestelmä koostuu kolmesta osasta: primääri- ja sekundäärikanavasta sekä savukaasulaitoksesta. Primäärikanava alkaa valokaariuunin holviin kiinnitetystä käyrästä, jonka ensimmäisessä käännöksessä olevasta raosta imetään vuotoilmaa jälkipalamiseen. Sekundäärikanavaan imetään savukaasu–ilmaseosta sulatushallin kattoon asennetusta huuvasta. Ne yhdistyvät juuri ennen savukaasulaitoksella sijaitsevia suodatinpusseja, joiden avulla savukaasut puhdistetaan. Imutehot luodaan suodatinpussien jälkeen sijoitetulla kolmella keskipakopumpulla. Molemmissa savukaasukanavissa sijaitsee säätöpelti. Säätöpeltien ja uunin alipaineen säätötaulukon avulla ohjataan savukaasukanavan imutehokkuutta. Uunin alipaineen säätötaulukolla määriteltiin alipaine karkeaerottimelle. Säätötaulukossa jokaiselle valokaariuunin jänniteparille pystyttiin määrittelemään omat arvonsa jänniteportaan keston suhteen. Tässä diplomityössä testattiin kahta eri sekundäärikanavan säätöpellin asentoa sekä kolmea eri arvoja sisältävää uunin alipaineen säätötaulukkoa valokaariuuni 2:lla. Sekundäärikanavan säätöpellin asento oli määritelty pysyväksi ennen muutoksia 70 % auki muuna aikana paitsi panostuksen ja kalkin injektoinnin ollessa käynnissä. Sen arvo muutettiin aluksi 60 % ja sitten 66 % primäärikanavan imutehokkuuden parantamiseksi sekä riittävän hallin ilman puhdistuksen varmistamiseksi. Ensimmäiseen uunin alipaineen säätötaulukkoon oli lisätty alipainetta lähes jokaiselle jänniteporrasparille. Toiseen taulukkoon lisättiin alipainetta suuremmille jänniteportaille, mutta pienennettiin sitä pienille jänniteportaille. Kolmannessa säätötaulukossa pienien jänniteportaiden arvoja pienennettiin toista säätötaulukkoa enemmän. Näistä taulukoista kerättyä dataa verrattiin alkuperäisen taulukon aikana kerätyn datan kanssa. Saatujen tulosten perusteella savukaasujen lämpötilahälytysten määrää saatiin vähennettyä sekä niihin kulunut aika väheni yli kolmella tunnilla testien käytön aikana verrattuna alkuperäiseen. Kolmannessa taulukossa sulatuksen keston keskiarvo oli lyhentynyt kolme minuuttia alkuperäisestä, tonnia kohti käytetyn sähköenergian määrä putosi 6 Wh/t·°C sekä kromia kuonautui vähemmän. Karkeaerottimen paineella ei kuitenkaan täysin pystytty ohjaamaan valokaariuuni 2:n painetta. Tästä diplomityöstä on hyötyä valokaariuunin savukaasujärjestelmän toiminnasta kiinnostuneille sekä sen imutehojen määrän optimoimista suunnitteleville. Lisäksi tietoa löytyy kromin käyttäytymistä ja valokaariuunin paineen suhdetta tutkiville. / Improved melting efficiency has increased the number of requirements to an exhaust gas system. The aim of the exhaust gas system is to gather all the gas formed in the process and transfer them to a off-gas plant. In the electric arc furnace (EAF) the gases are mainly formed as a result of the oxidation reactions and evaporation of volatile materials on the surface of the scrap. In addition there are lot of dust carried by the off-gases. The amount of the discharged dust and off-gases like CO is restricted by different laws and regulations. On the other hand too strong suction effect cause heat and raw material losses and increase air infiltration into the EAF. The more air infiltrated into the furnace, the more possibilities there is to chrome slagging. It’s an undesirable effect in the stainless steel industry. The high gas temperatures in the exhaust gas ducts can also weaken the gas purification system by burning some of the filter bags. The purpose at the temperature control is to secure the level of oxygen supply by stronger suction and decrease the unnecessary heat transfer into the primary duct by weaker suction. Therefore, it is important to adjust the suction effect according to the formation of gases. The aim of this master’s thesis is to optimize the suction effect according to the stages of melting. The exhaust gas system at EAF 2 in Outokumpu Stailess Oy consists of three parts: a primary and a secondary duct and a combustion gas plant. The primary duct begins from an elbow attached to the roof of the EAF. Between the elbow and the furnace exist a gap where air is infiltrated for a post combustion. Into the secondary duct a mixture of gases and air is sucked by the canopy situated at the roof of the melting hall. These two ducts join before the bag filters, which are located in the combustion gas plant. The suction effect is created by three centrifugal fans situated after the bag filters. There is adjustable plate in both of the ducts. The adjustable plates and a setting matrix of the negative pressure in the furnace control the suction effects in the ducts. The setting matrix of the negative pressure in the furnace defines the negative pressure in a drop-out box next to EAF. In the control matrix the value of the negative pressure and its duration was able to be set to every pair of voltage levels. In this master’s thesis two different positions of the adjustable plate in the secondary duct and three different set of values at the control matrix in EAF 2 were tested. Before the changes, the adjustable plate in the secondary duct was directed to 70 % position at other time excluding charging and lime injection. The position was changed first to 60 % and then to 66 % in order to improve the suction effect at the primary duct and to ensure clean factory atmosphere. In the first version of the setting matrix the values for every pair of voltage levels were lower than in the original one. In the second the values for higher voltage levels were lower but for the lower voltage levels they were higher. In the third the lower voltage levels were the highest and higher level values were same than in the second. The data collected during the use of these three versions were compared to the data collected during the original settings. According to the results the amount of temperature alerts of the combustion gas decreased and the duration of the alerts was shortened by over three hours during the test compared to original version. In addition in the third version the average of the duration of the melting was shortened by three minutes from original, the used electrical energy per ton of charged material was decreased by 6 Wh/t·°C and slagging of the chrome decreased. Nevertheless, the negative pressure at the coarse separator couldn’t properly control the negative pressure in EAF 2 at neither one of the versions. This master’s thesis can prove to be beneficial for persons interested in exhaust gas systems and for researcher planning to optimize its suction effect. In addition information of the relation between chrome behavior and the pressure in EAF can be found.