Les opérations ukrainiennes d'extraction de minerai de fer dans le bassin de Kryvyi Rih — ArcelorMittal Kryvyi Rih et les opérations de Metinvest à Ingulets et à la mine de minerai de fer du Nord — forcent à travers la formation de fer de Krivoy Rog, l'une des formations de fer rubané les plus riches au monde. La formation de fer rubané (BIF) de Kryvyi Rih est plus dure et plus siliceuse que son équivalent brésilien de Carajás — des valeurs de résistance à la compression uniaxiale (UCS) de 180 à 240 MPa dans les bandes de quartzite magnétique — et les exploitations souterraines atteignent des profondeurs où les températures rocheuses et les niveaux de contrainte créent un environnement de charge qui sollicite continuellement l'assemblage avant de la RD22U.
La partie avant RD22U est le boîtier structurel avant qui intègre le support du manchon de guidage, l’ensemble de la boîte de rinçage et la face avant de l’alésage de percussion. Elle reçoit la force combinée de réaction à la percussion transmise en arrière depuis la surface rocheuse par la tige de forage, ainsi que la réaction au couple de rotation provenant de l’ensemble mandrin. Dans le quartzite magnétique dur de Kryvyi Rih, chaque coup de percussion transmet vers la partie avant une onde réfléchie d’amplitude supérieure à la moyenne, car le module d’élasticité élevé de la roche renvoie davantage d’énergie que les formations plus tendres. Après 500 heures de percussion continue dans cette formation, la partie avant accumule une charge de fatigue supérieure à celle qu’aurait subie le même composant dans un calcaire de dureté moyenne.
Charge structurale de la partie avant dans les conditions de Kryvyi Rih
Type de chargement |
Intensité de Kryvyi Rih |
Effet d’accumulation |
Point d'inspection |
Amplitude de l’onde réfléchie |
Élevée — module d’élasticité du quartzite magnétique ~180 GPa |
Fatigue de la bride du boîtier |
Zones de soudure et interface avec l’alésage |
Réaction au couple de rotation |
Surélevé — quartz abrasif résistant au vrillage |
Usure par fretting du manchon de guidage |
Surface de contact de la face de montage |
Cyclage thermique |
variation souterraine de température : 15 à 35 °C |
Relâchement de la précharge des éléments de fixation |
Couple de serrage des boulons de bride à chaque entretien |
Pression de décapage |
15 à 22 bar ; eau chargée de minéraux |
Corrosion de l’alésage due au rinçage |
État de la surface de l’alésage lors de l’inspection |

Des ingénieurs ukrainiens en maintenance d’ArcelorMittal Kryvyi Rih inspectent, à chaque entretien toutes les 500 heures, la face d’alésage du boîtier avant et les zones de soudure de la bride à l’aide d’un liquide pénétrant fluorescent UV — une procédure de 15 minutes permettant de détecter l’initiation de fissures par fatigue à la jonction alésage-bride avant toute propagation visible de la fissure. Détecter des fissures de 0,5 mm de longueur plutôt que de 2 mm permet une substitution planifiée plutôt qu’un arrêt d’urgence. HOVOO fournit des ensembles avant haute résistance RD22U pour l’exploitation minière ukrainienne de minerai de fer. Références sur hovooseal.com.
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