RAUD

Raud on maakoores üks enamlevinud metalle. Rauda tuntakse juba tuhandeid aastaid ja praegu kasutatakse teda põhiliselt terase valmistamiseks.

Maakoorest moodustab raud umbes 5 % ja kogu Maakerast umbes 35 %. Suurem osa sellest rauast asub Maa tuumas.

Raud on odavaim kõige enam kasutatud metall. Oma loomulikus olekus on raud tavaliselt rauamaagis seotud hapnikuga. Kaks põhilist rauamaaki on hematiit ja magnetiit.

Alates neljateistkümnendast sajandist kasutatakse rauamaagi ja koksi muutmisel toormalmiks suuri ahjusid, mida kutsutakse kõrgahjudeks. Toormalm on raud, mis sisaldab vähesel määral süsinikku, mis on järele jäänud kõrgahju koksist. Toormalmi kasutati tööriistade, relvade ja paljude muude esemete valmistamiseks.

Alates 1850-ndatest muudetakse suurem osa toormalmist teraseks. Teras sisaldab vähem süsinikku kui toormalm ja on palju painduvam. Terast saadakse õhu või puhta hapniku puhumisega toormalmi sisse.

RAUA OMADUSED

Puhas raud on läikiv, hõbevalge metall. Ta sulab temperatuuril 1539º C ja on venitatav ja plastiline. Need rauatüübid, mis sisaldavad väikese osa süsinikku, nagu teras, on kõvemad kui puhas raud. Kõvadus teeb terase kasutamise paljudel aladel otstarbekamaks kui puhta raua kasutamise. Raud moodustab ühendeid selliste elementidega nagu kloor, hapnik ja väävel. Kui kaitsmata raud jätta niiske õhu kätte, siis ta oksüdeerub. Moodustub kihiline punakaspruun oksiid ehk rooste.

KÕRGAHI

Kõrgahju põhikamber täidetakse kindla koguse rauamaagi, koksi ja lubjakiviga. Rauamaak sisaldab raudoksiidi, koks on süsiniku üks vormidest, mis on saadud kivisöest ja lubjakivi on kaltsiumkarbonaat.

Kõrgahju põhjast puhutakse sisse kuum õhk. Kuum õhk süütab koksi ja tekib süsinikmonooksiid. Põlev koks kuumutab ahju põhjas oleva sisu enam kui 1600º C. Sellel temperatuuril reageerib raudoksiidis seotud hapnik süsinikmonooksiidiga, vabastades rauamaagist rauda.

Vedel raud valgub ahju põhja ja lastakse välja iga kolme või nelja tunni järel. Lubjakivi reageerib rauamaagis olevate lisanditega ja tulemusena tekib räbu. Vedela raua pinnale moodustub vedela räbu kiht, mis aeg-ajalt eemaldatakse.