Um gigante renovado

Cerca de 1,5 bilhão de toneladas de minério de ferro bruto foram extraídas das profundezas da famosa operação da LKAB em Kiruna desde o início da mineração em 1898. Quinhentos quilômetros de estrada conservada passam pela mina, amplamente considerada uma das operações subterrâneas mais modernas do mundo e conhecida por seu compromisso com a inovação e a implementação de tecnologia pioneira.

A jazida de Kiruna tem cerca de 80 metros de largura e quatro quilômetros de comprimento, e atinge uma profundidade de até dois quilômetros. O que começou como uma mina a céu aberto cresceu gradualmente até se tornar uma mina subterrânea profunda e de alta tonelagem. Kiruna ultrapassou a marca de 1.000 metros em 1999 e, em 2012, a LKAB concluiu um nível de transporte principal ainda mais profundo, a uma profundidade de 1.365 metros, que deve sustentar a produção de minério de ferro até cerca de 2035. Quanto mais profunda a mina se desenvolveu, mais cara e complexa se tornou a ventilação.

"Tivemos que aumentar a escala da mina e, para isso, precisamos de máquinas maiores, mas vimos muitos problemas para usar diesel", diz Per Brännman, que supervisiona a divisão de carregamento da mina, com 300 pessoas. "Não é só o fato de você ter que colocar mais ventilação para obter um bom ambiente; você também tem que fazer mais túneis. O diesel simplesmente não era uma opção se quiséssemos ter máquinas grandes e produtivas aqui embaixo."

Kiruna foi uma das primeiras empresas do setor a adotar o carregamento elétrico por cabo, e a LKAB não é alheia aos benefícios de sustentabilidade e produtividade da mineração elétrica. Kiruna testou sua primeira carregadeira elétrica a cabo em 1985 e, em poucos anos, a mina decidiu migrar para equipamentos de produção movidos a eletricidade.

"Os requisitos de ventilação foram um dos maiores motivadores no início, e as melhores condições de trabalho no subsolo foram um benefício adicional", diz Brännman, cujas responsabilidades da divisão incluem escalonamento, carregamento, detonação, carregamento, renovação de passagens de minério e manutenção do equipamento e das estradas.
Sem emissões de escapamento, com menos calor, menos vibrações e níveis de ruído mais baixos, os motores elétricos melhoram as condições subterrâneas e o conforto do operador, reduzindo consideravelmente os requisitos de ventilação. Os equipamentos elétricos também podem reduzir os custos de energia de uma mina a uma fração dos custos de uma unidade comparável operada a diesel.

"Provamos há muito tempo que é possível obter uma enorme capacidade de carga e produtividade sem o uso de motores a diesel tradicionais e combustível fóssil", diz Brännman. "Fazemos isso desde o início dos anos 1980. Sabemos o que a máquina elétrica pode fazer. Queremos tentar fazer melhor aqui."

Desde a decisão de implementar o carregamento de produção elétrica, Kiruna tem substituído constantemente suas máquinas movidas a diesel. Hoje, a mina depende muito de uma frota de 17 carregadeiras elétricas Sandvik LH625E, cuja capacidade de carga útil de 25 toneladas é essencial para atingir a meta diária de Kiruna de 85.000 toneladas de material de alimentação de minério.

"Somos uma mina grande, mas não temos áreas espalhadas por toda parte", diz Brännman. "Temos algumas áreas em que podemos carregar. A máquina que está lá tem que funcionar. Não queremos ser um gargalo na mina. E se houver falta de 25s na mina, não poderemos fazer nossa produção diária.
Portanto, a capacidade que você tem nessas máquinas é muito importante."

A mais antiga das comprovadas carregadeiras Sandvik LH625E da mina tem 13 anos e mais de 35.000 horas de produção, e as unidades antigas têm componentes ultrapassados. O que começou como um projeto para modernizá-las, e um projeto paralelo para aprimorar o sistema de enrolamento de cabos, acabou evoluindo para um modelo de carregadeira completamente atualizado.

"Estamos muito satisfeitos com a antiga LH625E", diz Brännman. "Por isso, queríamos essa máquina, mas a Sandvik nos disse que muitas dessas coisas estavam obsoletas. Depois de muita discussão, tomamos a decisão junto com a Sandvik de que, se não pudéssemos construir um 625 antigo, construiríamos um novo. E foi o que fizemos.

"O tempo passa rápido, e o que era a tecnologia mais avançada na década de 1980 não é a mais avançada hoje. Muitas peças são da comprovada LH625E, mas com nova tecnologia. Combinamos o know-how e a experiência da Sandvik com essa máquina, juntamente com o conhecimento que nossos operadores adquiriram em muitos anos de operação, e assim surgiu a Toro LH625iE."

A Sandvik colaborou estreitamente com a LKAB para personalizar o projeto da Toro LH625iE para atender às necessidades de Kiruna. Elas incluíam melhor eficiência energética do que o modelo original com a mesma capacidade de carga útil de 25 toneladas, a maior do setor, e uma cabine do operador maior e mais ergonômica.

A Toro LH625iE tem 14 metros de comprimento e uma caçamba de quatro metros de largura. Ela se conecta à rede da mina por meio de um cabo de arrasto de 350 metros que permite um alcance operacional de até 700 metros. Sua cabine espaçosa oferece espaço incomparável para os operadores e permite a inclusão de um assento exclusivo com giro de 180 graus, o que não é possível em carregadeiras Sandvik mais compactas. Operado pelo joystick de direção, o assento pode ser girado para ficar voltado para a direção do deslocamento, melhorando a ergonomia do operador e eliminando a necessidade de olhar por cima do ombro.

"A cadeira é muito importante para mim como operador", diz John-David Sundbris, que operou a Sandvik LH625Es por dois anos e, desde então, passou os últimos seis meses atrás dos controles da primeira Toro LH625iE da mina. Uma placa dourada na cabine a identifica como a 600ª carregadeira elétrica entregue pela Sandvik em todo o mundo.

"O assento giratório é muito mais ergonômico do que um assento comum e melhora minha visibilidade", diz Sundbris. "Você segue o fluxo com a cadeira e só a vira quando precisa olhar em outra direção. Isso torna as condições de trabalho muito mais confortáveis."

O sistema de enrolamento de cabos do Toro LH625iE também foi reprojetado. O novo sistema de circuito fechado de baixa tensão foi projetado para aumentar a vida útil do cabo de arrasto e reduzir os danos ao cabo em curvas de desvio.

"É um aprimoramento significativo para aumentar a vida útil do cabo de arrasto", diz Brännman. "Você pode ter uma velocidade igual o tempo todo e, assim, não terá os puxões no cabo. A operação é muito mais suave. E o cabo é uma grande parte da manutenção da máquina, portanto, se pudermos melhorar essa parte, teremos mais tempo de produção."

O novo sistema inicialmente apresentou alguns desafios, mas a LKAB e a Sandvik trabalharam juntas para superá-los.

"É um sistema completamente novo e você tem que melhorá-lo para que funcione melhor", diz Brännman. "Com alguns pequenos ajustes, ele funciona muito bem agora."

Confiante nos testes realizados na fábrica da Sandvik, a LKAB colocou imediatamente o protótipo da Toro LH625iE em um ambiente de produção em fevereiro de 2020.

A unidade produziu 140.000 toneladas de minério em suas primeiras 350 horas de operação sem parar, diz Brännman.

"É muito importante que tenhamos equipamentos com produtividade para fornecer o alto volume de rocha de que precisamos", diz Sundbris. "Se não estivermos fornecendo as toneladas, podemos nos tornar um gargalo."

Sundbris entra em uma galeria, enche a caçamba de 10 metros cúbicos com facilidade e navega até a passagem de minério mais próxima. Ele despeja 25 toneladas em um compartimento de rocha logo acima do nível principal, onde o minério é coletado antes de ser transportado para grandes trituradores subterrâneos por trens sem condutor a 1.365 metros abaixo do solo.

"É uma máquina forte", diz Sundbris, que também elogia o tamanho e a funcionalidade de uma tela colorida sensível ao toque de sete polegadas que mostra informações vitais em um único visor grande e permite que ele mantenha os olhos na estrada.

A tela fornece informações de serviço, diagnósticos fáceis do sistema e arquivos de registro de alarmes para simplificar a manutenção. O Sistema de Controle Inteligente da Sandvik monitora e avisa o operador antes que ocorram falhas, evitando danos graves e possíveis perdas de produção.

"A LH625iE é mais digital e é mais fácil ver se algo acontece", diz Sundbris. "Tudo está mais integrado no painel. É uma máquina muito confiável. Ela entrega exatamente o que queremos, na verdade."

Kiruna recebeu sua segunda Toro LH625iE em novembro de 2020. Ela receberá mais três em 2021 e uma sexta no início de 2022. Com uma opção para mais duas, a LKAB está mudando toda a sua frota para a Toro LH625iE, diz Brännman.

A mina também opera três carregadeiras automatizadas Sandvik LH621, a maior carregadeira movida a diesel da frota da Sandvik, enquanto os gases são eliminados após as explosões noturnas. A terceira de suas seis Toro LH625iEs, prevista para o terceiro trimestre de 2021, também contará com o AutoMine.

"Estamos entusiasmados com o potencial de aumentar nosso uso da automação", diz Brännman.

Ele diz que o gigante renovado superou as expectativas da LKAB.

"Se você vai fazer um projeto como esse em conjunto, precisa ter a mente muito aberta de ambos os lados", diz Brännman. "Vou recomendar a Sandvik por causa de seu profissionalismo. Isso inclui ter a mente aberta, ser perspicaz e muito habilidoso. Eu diria que é uma colaboração em que todos saem ganhando."