En fornyet gigant

Nesten 1,5 milliarder tonn råjernmalm har blitt utvunnet fra dypet av LKABs berømte Kiruna-operatø siden gruvedriften startet i 1898. Gruven, som regnes som en av verdens mest moderne gruvemaskiner, er kjent for sin forpliktelse til innovasjon og implementering av banebrytende teknologi.

Kirunas malmkropp er omtrent 80 meter bred og fire kilometer lang, og når en dybde på opptil to kilometer. Det som startet som et dagbrudd, har gradvis vokst til å bli en dyp gruve med høy tonnasje. Kiruna passerte 1000 meter i 1999, og i 2012 ferdigstilte LKAB et enda dypere hovedtransportnivå på 1365 meters dyp, som forventes å støtte jernmalmproduksjonen frem til rundt 2035. Jo dypere gruven har utviklet seg, desto mer kostbar og kompleks har ventilasjonen blitt.

"Vi måtte skalere opp gruven, og da trenger man større maskiner, men vi så mange problemer med å ta inn diesel", sier Per Brännman, som leder gruvens lasteavdeling med 300 ansatte. "Det er ikke bare det at man må legge inn mer ventilasjon for å få et godt miljø; man må også drive mer tunnel. Diesel var rett og slett ikke et alternativ hvis vi ville ha store, produktive maskiner her nede."

Kiruna var blant de første i bransjen som tok i bruk kabelelektrisk lasting, og LKAB er ikke fremmed for fordelene med elektrisk gruvedrift når det gjelder bærekraft og produktivitet. Kiruna testet sin første kabelelektriske laster i 1985, og i løpet av få år bestemte gruven seg for å gå over til eldrevet gruveutstyr.

"Ventilasjonskravene var en av de største motivasjonsfaktorene i begynnelsen, og bedre arbeidsforhold under bakken var en ekstra fordel", sier Brännman, hvis divisjon blant annet har ansvar for skalering, lading, sprengning, lasting, renovering av malmganger og vedlikehold av både utstyr og veier.
Uten eksosutslipp, mindre varme, færre vibrasjoner og lavere støynivĂĽer forbedrer elektriske motorer forholdene under bakken og Førerkomforten, samtidig som ventilasjonsbehovet reduseres betraktelig. Elektrisk utstyr kan også redusere gruvens energikostnader til en brøkdel av en tilsvarende dieseldrevet enhet.

"Vi har for lengst bevist at det er mulig å oppnå enorm bæreevne og produktivitet uten bruk av tradisjonelle dieselmotorer og fossilt drivstoff", sier Brännman. "Vi har gjort dette siden tidlig på 1980-tallet. Vi vet hva den elektriske maskinen kan gjøre. Vi ønsker å prøve noe bedre her."

Siden beslutningen om å gå over til elektrisk produksjon har Kiruna jevnlig erstattet sine dieseldrevne maskiner. I dag er gruven helt avhengig av en flåte på 17 elektriske Sandvik LH625E-lastere, som har en nyttelastkapasitet på 25 tonn, noe som er avgjørende for å nå Kirunas daglige mål på 85 000 tonn malmmattemateriale.

"Vi er en stor gruve, men vi har ikke områder over alt", sier Brännman. "Vi har noen få områder som vi kan laste på. Maskinen som er der, må fungere. Vi ønsker ikke å være en flaskehals i gruven. Og hvis du mangler 25-ere i gruven, kan vi ikke utføre den daglige produksjonen.
Så kapasiteten du har i disse maskinene, er veldig viktig."

Den eldste av gruvens velprøvde Sandvik LH625E-lastere er 13 år gammel og har mer enn 35 000 produksjonstimer bak seg, og de eldre maskinene har utdaterte komponenter. Det som begynte som et prosjekt for å modernisere disse, og et sideprosjekt for å forbedre kabeltrommelsystemet, utviklet seg til slutt til en fullstendig oppgradert lastermodell.

"Vi er veldig fornøyde med den gamle LH625E", sier Brännman. "Så vi ville ha den maskinen, men Sandvik sa til oss at mange av disse tingene var foreldet. Etter mye diskusjon tok vi beslutningen sammen med Sandvik om at hvis vi ikke kan bygge en gammel 625, så bygger vi en ny. Og det gjorde vi.

Toro LH625iE

Toro LH625iE er den største av Sandviks kabelelektriske lastere, og kan skilte med en nyttelastkapasitet på 25 tonn og en energieffektiv, IE4-klassifisert elektrisk motor som gir lave kostnader per tonn. Den oppgraderte giganten har et nytt, lavspent opprullingssystem for å forlenge levetiden til den etterfølgende kabelen, og den romslige førerhytta har et dreibart sete som kan svinges 180 grader. Når det gjelder digitalisering og intelligens, har Toro LH625iE-lasteren smarte løsninger som Sandvik Intelligent styringssystem og My Sandvik Digital Services Knowledge Box om bord som standardutstyr. For overvåking av produktiviteten kan den også utstyres med Sandviks Integrated Weighing System (IWS), samt AutoMine- og OptiMine-løsninger.

"Tiden går fort, og det som var den mest avanserte teknologien på 1980-tallet, er ikke den mest avanserte i dag. Mange deler er fra den velprøvde LH625E, men med ny teknologi. Vi kombinerte Sandviks kunnskap og Ekspertise med kunnskapen operatøra våre har opparbeidet seg gjennom mange års bruk av denne maskinen, og ut kom Toro LH625iE."

Sandvik samarbeidet tett med LKAB for å tilpasse utformingen av Toro LH625iE til Kirunas behov. Disse inkluderte bedre engergieffektivitet enn den opprinnelige modellen med samme bransjens største nyttelastkapasitet på 25 tonn, og en større og mer ergonomisk førerhytte.

Toro LH625iE er 14 meter lang og har en fire meter bred skuffe. Den kobles til gruvenettverket via en 350 meter lang kabel som gir en rekkevidde på opptil 700 meter. Den romslige førerhytta gir uovertruffen plass for operatøra og gjør det mulig å inkludere et unikt 180-graders vendesete som ikke er mulig i mer kompakte Sandvik-lastere. Setet betjenes med styrespaken og kan vendes mot kjøreretningen, noe som forbedrer ergonomien for operatøren og eliminerer behovet for å se seg over skulderen.

"Stolen er så viktig for meg som operatør", sier John-David Sundbris, som har operert Sandvik LH625E i to år og siden har tilbrakt de siste seks månedene bak spakene på gruvens første Toro LH625iE. En gullplakat på hytta identifiserer den som den 600. elektriske lasteren som Sandvik har levert på verdensbasis.

"Det svingbare setet er mye mer ergonomisk enn et vanlig sete, og det gir meg bedre sikt", sier Sundbris. "Du følger flyten med stolen og kan bare snu den når du trenger å se i en annen retning. Det gir mye mer komfortable arbeidsforhold."

Toro LH625iEs kabelopprullingssystem har også blitt omkonstruert. Det nye lavspenningssystemet med lukket sløyfe er utviklet for å øke levetiden på slepekabelen og redusere kabelskader i avdriftskurver.

"Det er en betydelig forbedring å øke levetiden til den bakre kabelen", sier Brännman. "Du kan ha lik hastighet hele tiden, og da får du ikke trekk i kabelen. Det går mye jevnere. Og kabelen er en av de store vedlikeholdsressursene på maskinen, så hvis vi kan forbedre den, får vi mer produksjonstid."

Det nye systemet bød på noen utfordringer i begynnelsen, men LKAB og Sandvik jobbet sammen for å løse dem.

"Det er et helt nytt system, og du må forbedre det slik at det fungerer bedre", sier Brännman. "Med noen små justeringer fungerer det veldig bra akkurat nå."

LKAB var trygge på testene som ble utført på Sandviks fabrikk, og satte umiddelbart prototypen Toro LH625iE i produksjon i februar 2020.

LKAB

Luossavaara-Kiirunavaara AB (LKAB) er et internasjonalt høyteknologisk gruve- og mineralkonsern. Kjernevirksomheten er gruvedrift og foredling av jernmalm i Nord-Sverige for det globale stålmarkedet. Selskapet bryter 80 prosent av all jernmalm som utvinnes i Europa, og produserte 27,1 millioner tonn jernmalmprodukter i 2020. LKAB ble etablert i 1890 og er heleid av den svenske staten. Selskapet hadde en omsetning på rundt 33,9 milliarder svenske kroner (3,9 milliarder amerikanske dollar) i 2020 og sysselsetter rundt 4 500 personer i 12 land. Konsernets øvrige virksomhet omfatter industrimineraler, boring, jernbanetransport, bergverkstjenester og eiendomsforvaltning.

Enheten produserte 140 000 tonn malm i løpet av de første 350 driftstimene uten å stoppe i det hele tatt, sier Brännman.

"Det er veldig viktig at vi har utstyr med produktivitet nok til å levere de store volumene med stein vi trenger", sier Sundbris. "Hvis vi ikke leverer de tonnene vi trenger, kan vi bli en flaskehals."

Sundbris beltinger inn i en stoll, fyller den 10 kubikkmeter store skuffen med letthet og navigerer til nærmeste malmgang. Han tipper 25 tonn ned i en steinbinge like over bakkeniv�en, der malmen samles opp før den transporteres til store underjordiske knusere med førerløse tog 1365 meter under bakken.

"Det er en sterk maskin", sier Sundbris, som også berømmer størrelsen og funksjonaliteten til en sju tommers berøringsskjerm i farger som viser viktig informasjon på ett stort display og gjør det mulig for ham å holde øynene på veien.

Skjermen gir serviceinformasjon, enkel systemdiagnostikk og alarmloggfiler for å forenkle vedlikeholdet. Sandviks intelligente styringssystem overvåker og advarer operatø ren før det oppstår feil, noe som forhindrer alvorlige skader og potensielt tap av produktivitet.

"LH625iE er mer digital, og det er lettere å se om noe skjer", sier Sundbris. "Alt er mer integrert i panelet. Det er en veldig pålitelig maskin. Den leverer akkurat det vi ønsker, egentlig."

Kiruna mottok sin andre Toro LH625iE i november 2020. Kiruna vil få levert tre til i 2021 og en sjette i begynnelsen av 2022. Med en opsjon på ytterligere to, bytter LKAB hele flåten til Toro LH625iE, sier Brännman.

Gruven opererer også tre automatiserte Sandvik LH621-lastere, den største dieselkraft-lasteren i Sandviks flåte, mens gassene renses etter nattsprengninger. Den tredje av de seks Toro LH625iE-maskinene, som forventes i tredje kvartal 2021, vil også være utstyrt med AutoMine.

"Vi er begeistret over potensialet i å øke bruken av automatisering", sier Brännman.

Han sier at den fornyede giganten har overgått LKABs forventninger.

"Hvis man skal gjøre et prosjekt som dette sammen, må man ha et åpent sinn fra begge sider", sier Brännman. "Jeg vil anbefale Sandvik på grunn av deres profesjonalitet. I det legger jeg fordomsfri, ivrig og veldig dyktig. Et vinn-vinn-samarbeid, vil jeg si."

Kiruna-gruven

LKABs Kirunagruve ligger i byen Kiruna i Lappland i Sverige og er verdens største underjordiske jernmalmgruve. Gruven har produsert nesten 1,5 milliarder tonn råjernmalm siden gruvedriften startet i 1898. Den sysselsetter rundt 1800 personer, hvorav 400 arbeider i gruven. I 2020 produserte Kiruna 25,6 millioner tonn råjernmalm. Gruven produserer rundt 85 000 tonn malmråstoff daglig og har påviste og sannsynlige reserver på mer enn 730 millioner tonn med en jerngehalt på rundt 41 prosent per januar 2021. Malmen fraktes med jernbane til en isfri havn i Narvik i Norge.