Un gigante renovado

Casi 1.500 millones de toneladas de mineral de hierro en bruto se han extraído de las profundidades de la famosa explotación de Kiruna de LKAB desde que comenzó en 1898. Quinientos kilómetros de carreteras en buen estado atraviesan la mina, considerada una de las explotaciones subterráneas más modernas del mundo y famosa por su compromiso con la innovación y la aplicación de tecnología pionera.

El yacimiento de Kiruna tiene unos 80 metros de ancho y cuatro kilómetros de largo, y alcanza una profundidad de hasta dos kilómetros. Lo que empezó como una mina a cielo abierto ha ido creciendo gradualmente hasta convertirse en una mina subterránea profunda de alto tonelaje. Kiruna superó la marca de los 1.000 metros en 1999, y en 2012 LKAB completó un nivel de transporte principal aún más profundo, a 1.365 metros de profundidad, que se espera que sustente la producción de mineral de hierro hasta aproximadamente 2035. Cuanto más profunda se ha desarrollado la mina, más costosa y compleja ha resultado la ventilación.

"Tuvimos que ampliar la mina y para eso se necesitan máquinas más grandes, pero vimos muchos problemas para llevar gasóleo", dice Per Brännman, que supervisa la división de carga de la mina, con 300 personas: "No es sólo que haya que poner más ventilación para conseguir un buen entorno; también hay que hacer más tunelización. El diésel no era una opción si queríamos tener máquinas grandes y productivas aquí abajo".

Kiruna fue una de las primeras empresas del sector en adoptar la carga eléctrica por cable, y LKAB no es ajena a las ventajas de sostenibilidad y productividad de la minería eléctrica. Kiruna probó su primera cargadora eléctrica por cable en 1985, y en pocos años la mina decidió migrar a equipos de producción eléctricos.

"Los requisitos de ventilación fueron una de las mayores motivaciones al principio, y la mejora de las condiciones de trabajo bajo tierra fue una ventaja añadida", dice Brännman, cuyas responsabilidades en la división incluyen el escalado, la carga, la voladura, la carga, la renovación de los pasos de mineral y el mantenimiento tanto del equipo como de las carreteras.
Sin emisiones de escape, con menos calor, menos vibraciones y niveles de ruido más bajos, los motores eléctricos mejoran las condiciones bajo tierra y la comodidad del operador, al tiempo que reducen considerablemente los requisitos de ventilación. Los equipos eléctricos también pueden reducir los costes energéticos de una mina a una fracción de los de una unidad diésel comparable.

"Hace tiempo que demostramos que se puede conseguir una gran capacidad de carga y productividad sin utilizar los motores diésel tradicionales ni combustibles fósiles", afirma Brännman, "y lo hacemos desde principios de los años 80". Sabemos lo que puede hacer la máquina eléctrica. Queremos intentarlo mejor".

Desde que tomó la decisión de implantar la carga de producción eléctrica, Kiruna ha ido sustituyendo paulatinamente sus máquinas diésel. En la actualidad, la mina depende en gran medida de una flota de 17 cargadoras eléctricas Sandvik LH625E, cuya capacidad de carga útil de 25 toneladas es esencial para alcanzar el objetivo diario de Kiruna de 85.000 toneladas de material de alimentación de mineral.

"Somos una mina grande, pero no tenemos zonas por todas partes", dice Brännman, "tenemos unas pocas zonas en las que podemos cargar. La máquina que está allí tiene que funcionar. No queremos ser un cuello de botella en la mina. Y si faltan 25s en la mina, no podemos hacer nuestra producción diaria.
Así que la capacidad que tengas en esas máquinas es muy importante".

La más antigua de las probadas cargadoras Sandvik LH625E de la mina tiene 13 años y más de 35.000 horas de producción, y las unidades heredadas tienen componentes obsoletos. Lo que empezó como un proyecto para modernizarlas, y un proyecto paralelo para mejorar el sistema de enrollado de cables, acabó convirtiéndose en un modelo de cargadora completamente actualizado.

"Estamos muy satisfechos con la antigua LH625E", dice Brännman, "así que queríamos esa máquina, pero Sandvik nos dijo que muchas de estas cosas estaban obsoletas. Después de mucho discutirlo, tomamos la decisión junto con Sandvik de que si no podíamos construir una 625 antigua, construiríamos una nueva. Y así lo hicimos.

"El tiempo viaja rápido, y lo que era la tecnología más avanzada en los años 80 no lo es hoy. Muchas piezas son de la probada LH625E, pero con tecnología nueva. Combinamos el saber hacer y la experiencia de Sandvik con esta máquina junto con los conocimientos que nuestros operadores han adquirido durante muchos años operándola, y salió Toro LH625iE."

Sandvik colaboró estrechamente con LKAB para adaptar el diseño del Toro LH625iE a las necesidades de Kiruna. Estas incluían una mayor eficiencia energética que el modelo original con la misma capacidad de carga útil de 25 toneladas más grande del sector, y una cabina del operador más grande y ergonómica.

La Toro LH625iE mide 14 metros de largo y tiene una cuchara de cuatro metros de ancho. Se conecta a la red de la mina mediante un cable de arrastre de 350 metros que permite un alcance operativo de hasta 700 metros. Su espaciosa cabina ofrece un espacio inigualable para los operadores y permite la inclusión de un exclusivo asiento giratorio de 180 grados que no es posible en cargadoras Sandvik más compactas. Operado desde el joystick de dirección, el asiento puede girarse en la dirección de la marcha, mejorando la ergonomía del operador y eliminando la necesidad de mirar por encima del hombro.

"La silla es muy importante para mí como operador", dice John-David Sundbris, que operó la Sandvik LH625E durante dos años y desde entonces ha pasado los últimos seis meses a los mandos de la primera Toro LH625iE de la mina. Una placa dorada en la cabina la identifica como la cargadora eléctrica número 600 entregada por Sandvik en todo el mundo.

"El asiento giratorio es mucho más ergonómico que un asiento típico y mejora mi visibilidad", dice Sundbris, "sigues la corriente con la silla y sólo tienes que girarla cuando necesitas mirar en otra dirección. Hace que las condiciones de trabajo sean mucho más cómodas".

El sistema de enrollado del cable del Toro LH625iE también ha sido rediseñado. El nuevo sistema de bucle cerrado de baja tensión está diseñado para aumentar la vida útil del cable de arrastre y reducir los daños en las curvas de deriva.

"Es una mejora significativa para aumentar la vida útil del cable de arrastre", dice Brännman, "Puedes tener la misma velocidad todo el tiempo y no se producen tirones en el cable. Va mucho más suave. Además, el cable es uno de los grandes elementos de mantenimiento de la máquina, así que si podemos mejorarlo, tendremos más tiempo de producción".

Al principio, el nuevo sistema presentaba algunos retos, pero LKAB y Sandvik colaboraron para superarlos.

"Es un sistema completamente nuevo y hay que mejorarlo para que funcione mejor", dice Brännman. "Con algunos pequeños ajustes, ahora mismo funciona muy bien".

Confiando en las pruebas realizadas en la fábrica de Sandvik, LKAB puso inmediatamente el prototipo Toro LH625iE en un entorno de producción en febrero de 2020.

La unidad produjo 140.000 toneladas de mineral en sus primeras 350 horas de funcionamiento sin parar en absoluto, afirma Brännman.

"Es muy importante que tengamos un Equipo con la productividad necesaria para entregar el alto volumen de roca que necesitamos", dice Sundbris. "Si no estamos entregando las toneladas, podemos convertirnos en un cuello de botella".

Sundbris acarrea hasta una galería, llena la cuchara de 10 metros cúbicos con facilidad y se dirige al paso de mineral más cercano. Vuelca 25 toneladas en un contenedor de roca situado justo encima del nivel principal, donde se recoge el mineral antes de ser transportado a las grandes trituradoras subterráneas por trenes sin conductor a 1.365 metros bajo tierra.

"Es una máquina fuerte", afirma Sundbris, que también alaba el tamaño y la funcionalidad de la pantalla táctil en color de siete pulgadas, que muestra información vital en una única pantalla de gran tamaño y le permite mantener la vista en la carretera.

La pantalla ofrece información de servicio, diagnósticos sencillos del sistema y archivos de registro de alarmas para simplificar el mantenimiento. El Sandvik Intelligent Control system supervisa y avisa al operador antes de que se produzcan fallos, evitando daños graves y posibles pérdidas de producción.

"La LH625iE es más digital y es más fácil ver si ocurre algo", dice Sundbris, "todo está más integrado en el panel. Es una máquina muy fiable. Ofrece exactamente lo que queremos".

Kiruna recibió su segundo Toro LH625iE en noviembre de 2020. Recibirá tres más en 2021 y una sexta a principios de 2022. Con una opción para dos más, LKAB está cambiando toda su flota a Toro LH625iE, dice Brännman.

La mina también opera tres cargadoras automatizadas Sandvik LH621, la mayor cargadora con motor diésel de la flota de Sandvik, mientras se limpian los gases después de las voladuras nocturnas. La tercera de sus seis Toro LH625iEs, prevista para el tercer trimestre de 2021, también contará con AutoMine.

"Estamos entusiasmados con el potencial de aumentar nuestro uso de la automatización", afirma Brännman.

Afirma que el renovado gigante ha superado las expectativas de LKAB.

"Si vas a hacer un proyecto como este juntos, tienes que tener una mentalidad muy abierta por ambas partes", afirma Brännman, "recomendaré a Sandvik por su profesionalidad. En eso incluyo mentalidad abierta, entusiasmo y mucha habilidad. Yo diría que es una colaboración en la que todos salen ganando".