Pendant l’hiver, les températures peuvent descendre jusqu’à –40 °C à Kiruna, au nord du cercle polaire arctique, en Laponie suédoise. Cette ville abrite la plus grande mine de fer souterraine au monde. Elle est exploitée par LKAB, l’un des principaux producteurs mondiaux de produits transformés à base de minerai de fer.

En dépit de conditions météorologiques parfois extrêmes, des millions de tonnes de minerai de fer sont transportés chaque année via Malmbanan (la ligne du minerai de fer) longue de 500 km. Les locomotives les plus puissantes du monde emportent le minerai de Kiruna aux entrepôts de Luleå, au sud sur la Baltique, et à Narvik, au nord-ouest sur la mer du Nord. Le chemin de fer est la colonne vertébrale de l’industrie minière nordique depuis la naissance de celle-ci il y a plus d’un siècle.

Le minerai de fer a été découvert dans la région au 17e siècle. Mais en raison de la distance et de la rudesse du climat, l’activité minière ne verra le jour qu’au 19e siècle. À cette époque, le minerai est extrait en petits volumes pendant l’été puis transporté durant l’hiver sur des traîneaux tirés par des chevaux ou des rennes.

« Au départ, quelqu’un a suggéré de le transporter à l’aide de montgolfières mais ça n’a pas marché, relate Thomas Nordmark, responsable R&D ferroviaire chez LKAB. Plus tard, les Sami (Lapons) ont été associés à l’activité avec leurs traîneaux et leurs rennes. Mais ce n’est qu’avec l’arrivée du chemin de fer que l’exploitation a vraiment démarré ici. »

C’était en 1888, soit dix ans avant la mise au point d’une méthode permettant d’isoler le phosphore du minerai. Une entreprise britannique construit le premier tronçon de voie ferrée entre Malmberget dans la commune de Gällivare et le port alors nouvellement aménagé de Luleå. La ligne est finalement vendue à l’État suédois. En 1890, le gouvernement crée LKAB (Luossavaara-Kiirunavaara Aktiebolag) et on étudie les moyens de prolonger la ligne ferroviaire.

Au début du 20e siècle, Malmbanan atteint Narvik, faisant de la liaison la ligne de chemin de fer la plus septentrionale au monde. L’ensemble de l’activité minière de LKAB est désormais relié aux marchés dans le monde entier par voie ferrée. Sa prospérité a été et est toujours dépendante de l’efficacité des transports entre ses mines et ses clients sidérurgistes dans toute l’Europe. La compagnie minière extrait 90 % de la production de minerai de fer au sein de l’Union européenne.

Aujourd’hui, les locomotives de Malmbanan sont construites par Bombardier Transportation et tractent 68 wagons, d’une capacité de 100 tonnes de minerai chacun. Les convois quittent la mine de Kiruna toutes les deux heures en direction des entrepôts de Narvik ou de Luleå.

« Sans le réseau ferroviaire, nous serions incapables de livrer la quantité de minerai de fer que LKAB produit, reconnaît David Lövgren, responsable en chef technologie de maintenance chez LKAB. Nous produisons et transportons 27 millions de tonnes de minerai par an. »

LKAB s’est fixé pour but de faire passer le volume transporté à 37 millions de tonnes d’ici 2015, un objectif qui exige des produits et des solutions de ses fournisseurs qui résistent à l’usure et aux charges supplémentaires.

Deux des principales difficultés sont d’une part les roulements d’essieux, qui doivent supporter des charges par essieu très élevées, et, d’autre part, le lubrifiant et les joints d’étanchéité qui doivent résister aux très basses températures. SKF a collaboré avec LKAB pour concevoir un nouveau type de solution d’étanchéité sur mesure capable de supporter la rigueur du climat.

En ce qui concerne les roulements d’essieux, les roulements SKF équipent les wagons affrétés par LKAB depuis 1913. Les premiers essais des roulements à rotule sur billes SKF ont eu lieu à la mine de Malmberget. Aujourd’hui, les roulements d’essieux des wagons de transport sont des cartouches compactes à rouleaux coniques. Après environ 800 000 km de service, elles sont retirées et envoyées au centre de rénovation de SKF à Göteborg. Là, elles sont démontées, nettoyées, analysées, remplies de graisse et équipées d’une solution d’étanchéité neuve avant d’être remises en service.

Le nouveau joint d’étanchéité qui est monté dans ces cartouches a un coefficient de frottement inférieur aux modèles précédents et contribue à l’objectif de réduction de l’énergie globale consommée par les trains de LKAB. La compagnie minière cherche à diminuer de 2 % la consommation d’énergie de l’ensemble de son activité.

« Notre performance énergétique est très bonne à nos yeux, souligne Thomas Nordmark.  Les locomotives sont plutôt récentes et renvoient l’énergie générée par le freinage au réseau. Quand le train pèse 8 500 tonnes, c’est beaucoup d’électricité qui retourne au moteur. Au total, nous économisons environ un quart de l’énergie nécessaire au trajet entre Kiruna et Narvik. »

Étant donné qu’il n’y a qu’une seule voie, les trains doivent être ponctuels et ne jamais tomber en panne. En plus de compter sur un équipement efficace et robuste, il est essentiel de toujours garder une longueur d’avance, de repérer les problèmes et d’arrêter les trains avant toute défaillance. Pour ce faire, LKAB dispose d’un plan de maintenance préventive. « LKAB Malmtrafik [la division responsable de la logistique] s’appuie sur un programme de maintenance préventive qui aide à planifier la maintenance de nos locomotives et wagons en fonction de la distance parcourue, explique David Lövgren. La maintenance conditionnelle effectuée à l’aide d’outils d’analyse des vibrations, par exemple, nous permet de vérifier le niveau de disponibilité et de fiabilité de notre équipement. »

La maintenance conditionnelle à distance des locomotives vient à peine de voir le jour mais elle semble d’avenir. SKF collabore étroitement avec LKAB sur la maintenance conditionnelle de ses équipements à l’aide d’un éventail de technologies dont SKF Insight, une innovation reposant sur la technologie sans fil intégrée aux roulements SKF (voir photo page 2).

LKAB a investi plus de cinq milliards de couronnes (570 millions d’euros) dans de nouveaux wagons et locomotives et dans l’extension de ses terminaux ferroviaires au cours des dix dernières années. Sa priorité est d’exploiter les nouvelles technologies et solutions pour que les trains continuent de rouler en toute fiabilité sur Malmbanan.

SKF Insight est une marque du Groupe SKF.

Les produits SKF au service de Malmbanan

Locomotives :

• roulements d’essieux.
• roulements de moteurs de traction.
• roulements des trains d’engrenage (transmission).

Wagons :

• roulements d’essieux.
• roulements d’essieux avec joints à faible frottement.

Services :

• rénovation des roulements d’essieux des wagons.
• maintenance conditionnelle : IMx + analyse.
• inspection des roulements.