Оптимізація якості гранул корму для шаруватого поголів'я на кукурудзяній основі: приклад використання гранулятора з кільцевою матрицею Hongyang у Колумбії

Короткий виклад

За даними Національної федерації виробників птиці (FENAVI), у 2025 році птахівничий сектор Колумбії виробив рекордні 19,5 мільярда яєць, а споживання на душу населення досягло історичного максимуму в 366 яєць на рік. Виробництво кормів для тварин у країні того ж року перевищило 13,2 мільйона тонн, причому на птицю припадало 56,1% від загального обсягу виробництва — приблизно 7,4 мільйона тонн. Майже всі макроінгредієнти — 98,9% — імпортуються зі Сполучених Штатів, що робить кукурудзу переважною сировиною, складаючи 69,3% рецептур.

У цьому тематичному дослідженні розглядається, як Alimentos NutriAvícola SAS, регіональний виробник кормів для курей-несучок, що обслуговує виробників яєць у колумбійському коридорі Кундінамарка-Бояка, вирішив постійні проблеми з якістю гранул, впровадивши технологію кільцевих грануляторів Liyang Hongyang Feed Machinery з індивідуальним коефіцієнтом стиснення, оптимізованим для рецептур курей-несучок на основі кукурудзи.

Кормовий ландшафт птиці в Колумбії

Колумбійський птахівничий сектор зазнав стійкого структурного зростання. Між 2014 і 2025 роками споживання курятини зросло на 29%, а споживання яєць – приблизно з 240 до 366 одиниць на душу населення, що ставить Колумбію серед провідних країн світу за споживанням яєць. Цей сектор працює у понад 650 муніципалітетах і генерує приблизно 27 трильйонів колумбійських песо щорічної економічної вартості.

Коридор Кундінамарка-Бояка, зосереджений навколо переробної інфраструктури Боготи, є місцем найщільнішої в країні концентрації інтегрованих птахівничих підприємств. Виробники кормів у цьому регіоні обслуговують як великих інтеграторів, так і незалежних виробників яєць, причому раціони для курей-несучок становлять значну частину щоденного виробництва. Дані FENAVI за січень-липень 2025 року показали, що розміщення курей-несучок зросло з 32,6 мільйона до 34,5 мільйона, що на 5,7% більше, ніж минулого року, що свідчить про подальше розширення підсектору яєць.

Колумбійські корми для курей-несучок переважно виготовляються на основі кукурудзи та сої. Кукурудза становить приблизно 60% раціону, соєвий шрот – 20%, доповнений рисовими висівками, карбонатом кальцію (критично важливим для формування шкаралупи яєць) та вітамінно-мінеральними преміксами. На відміну від раціонів на основі пшениці, поширених у європейському птахівництві, корми на основі кукурудзи мають певні проблеми з гранулюванням. Кукурудза містить менше білка, що утворює глютен, ніж пшениця, що призводить до зниження природного зв'язування під час кондиціонування та пресування. Це робить довговічність гранул, виміряну індексом довговічності гранул (PDI), за своєю суттю складнішою для досягнення без ретельної специфікації обладнання.

Проблема якості пелет

Компанія Alimentos NutriAvícola SAS керує комбікормовим заводом середньої потужності поблизу Дуітами, Бояка, який щомісяця постачає приблизно 2800 тонн корму для курей-несучок мережі з понад 40 виробників яєць у регіоні Альтіплано-Кундібоясенсе. Завод традиційно виробляв корм для курей-несучок у вигляді мішанки, яку більшість клієнтів приймали для систем відкритого та підлогового годівлі.

У міру розвитку колумбійського сектору виробництва яєць, частково завдяки схваленню експорту яєць на ринок Сполучених Штатів у 2025 році, кілька великих клієнтів комбінату почали переходити на автоматизовані системи годівлі в приміщеннях для курей-несучок з контрольованим середовищем. Для ефективного функціонування цих систем потрібен гранульований корм: комбікорм створює закупорювання в шнекових системах, утворює надмірну кількість пилу, який засмічує вентиляційні фільтри, і призводить до вибіркового годування, коли птахи вибирають бажані частинки, залишаючи після себе вітамінні та мінеральні речовини.

Існуюча лінія гранулювання на заводі, оснащена гранулятором із стрічковим приводом, що використовує стандартні кільцеві матриці, давала суперечливі результати з формулами шару на основі кукурудзи:

• Змінний PDIДовговічність пелет коливалася від 88% до 92%, що нижче порогового значення 94%, необхідного для надійної роботи автоматизованих систем годування.
• Високий вміст дрібних частинокПросіювання після охолодження постійно видаляло 4-6% дрібних частинок, які доводилося повторно переробляти, що знижувало ефективну пропускну здатність і збільшувало витрати енергії на тонну.
• Нестабільна твердістьРізниця у твердості гранул від партії до партії призвела до скарг клієнтів — деякі вантажі прибули з прийнятною цілісністю гранул, тоді як інші демонстрували значні пошкодження після 2-3-годинної подорожі вантажівкою з Дуітами до ферм у Сабана-де-Богота.
• Обмеження пропускної здатностіСистема ремінного приводу зазнавала прослизання за умов змінного навантаження, особливо коли різниця в вмісті вологи між партіями змінювала характеристики течії суміші через кондиціонер.

Шість клієнтів, які представляють приблизно 35% щомісячного обсягу, зазначили, що шукатимуть альтернативних постачальників, якщо якість пелет не покращиться протягом кварталу.

Рішення Hongyang для кільцевої грануляційної фабрики

Керівництво заводу оцінило пропозиції трьох міжнародних постачальників обладнання, перш ніж обрати Liyang Hongyang Feed Machinery Co., Ltd. Заснована у 2006 році, компанія Hongyang спеціалізується на виробництві кільцевих матриць та грануляторів, маючи власне виробництво кільцевих матриць, яке дозволяє точно налаштовувати коефіцієнти стиснення, геометрію отворів матриці та специфікації матеріалів.

Конфігурація обладнання

Компанія Hongyang рекомендувала гранулятор HYPM 508 з кільцевою матрицею, оснащений системою передачі з прецизійно шліфованими гвинтовими шестернями. Зубчастий привід був вирішальною відмінністю: на відміну від існуючої системи з ремінним приводом, він підтримує стабільну подачу крутного моменту незалежно від варіацій рецептури від партії до партії, усуваючи прослизання під час виконання рецептур з високим вмістом вологи або жиру.

Налаштування кільцевої матриці для створення шарів на основі кукурудзи

Основне технічне втручання було зосереджено на специфікації кільцевої матриці. Інженерна команда Hongyang проаналізувала точний склад шару замовника — 60% кукурудзи, 20% соєвого шроту, 8% рисових висівок, 7% карбонату кальцію, 5% преміксу — та розрахувала оптимальний коефіцієнт стиснення, щоб компенсувати нижчі природні зв'язуючі властивості кукурудзи порівняно з пшеницею.

Коефіцієнт стисненняДля матриці 3,0 мм було обрано співвідношення 1:11, а для матриці 4,0 мм – 1:10. Ці значення знаходяться на верхній межі стандартного діапазону для птиці (від 1:8 до 1:14), що забезпечує додатковий час стиснення, необхідний для належного ущільнення заторів на основі кукурудзи. Більша ефективна довжина гарантує, що желатинізація крохмалю, досягнута під час кондиціонування парою (орієнтована температура затору 80-85°C), зафіксується в структурі гранул перед виходом з матриці.

Конструкція отвору для штампаКонічна геометрія вхідного отвору була визначена з кутом входу 60 градусів для оптимізації потоку матеріалу в канал стиснення. Це зменшує питому витрату енергії на тонну, зберігаючи при цьому стабільну щільність гранул у всіх отворах матриці. Повністю автоматичні свердлильні верстати з ЧПК та імпортованими німецькими свердлами забезпечили точну геометрію отворів та стабільну якість обробки поверхні — деталь, яка безпосередньо впливає на однорідність гранул та характеристики зносу матриці.

Матеріал і твердістьКільцева матриця була виготовлена ​​з високохромистої легованої сталі (еквівалент 20CrMnTi), обробленої вакуумним гартуванням Hongyang, що досягло твердості поверхні HRC 60-62 з глибиною загартованого шару 1,2-1,5 мм. Для рецептур на основі кукурудзи, що містять 7% карбонату кальцію — помірно абразивного інгредієнта — ця специфікація твердості передбачає термін служби матриці 5000-7000 тонн між замінами.

Впровадження на місці

Компанія Hongyang направила старшого інженера з пусконалагодження на об'єкт у Дуітамі. Триденний процес пусконалагодження включав:

1. Калібрування пропускної здатності з використанням фактичної рецептури шару замовника, а не еталонних матеріалів
2. Регулювання параметрів кондиціонування парою для досягнення оптимальної температури желатинізації (82°C) зі збереженням вмісту термочутливих вітамінів
3. Точне налаштування зазору між роликами для досягнення рівномірного розподілу матеріалу по всій поверхні штампа — підтверджено тепловізійним зображенням для підтвердження постійної температури штампа
4. Контрольований 48-годинний обкаточний цикл для стабілізації показників якості окатишів перед переходом на повноцінне виробництво

Результати виробництва

Дані після введення в експлуатацію, зібрані протягом 60-денного періоду стабілізації, продемонстрували помітні покращення за всіма ключовими показниками якості пелет:

Покращення показника PDI до 95-97% усунуло головну причину невдоволення клієнтів. Виробники яєць, які використовують автоматизовані системи годівлі, не повідомляли про подальші випадки закупорювання шнека або вибіркового годування. Зменшення вмісту дрібних частинок з 4-6% до менш ніж 1,5% безпосередньо призвело до зниження витрат на повторну обробку та приблизно на 3% вищого ефективного виходу з кожної виробничої партії.

Продуктивність зросла приблизно на 45% — з 3,8 до 5,5 тонн на годину — без додаткової потужності двигуна. Це збільшення було пояснено стабільною подачею крутного моменту зубчастого приводу, що усуває періодичні падіння швидкості, які регулювали роботу системи з ремінним приводом, а також оптимізованою геометрією кільцевої матриці, що зменшує опір екструзії.

Відгуки клієнтів та вплив на бізнес

Протягом першого кварталу роботи нової лінії гранулювання шість клієнтів, які раніше погрожували піти, поновили свої контракти на постачання. Ще два виробники яєць, один з яких керує фермою на 120 000 курей-несучок у Сабана-де-Богота, звернулися до NutriAvícola щодо угод про постачання, почувши про покращену якість гранул від сусідніх ферм.

Генеральний директор комбінату повідомив, що інвестиції повністю окупилися приблизно протягом 14 місяців, завдяки трьом факторам: усуненню ризику відтоку клієнтів (який загрожував 35% щомісячного обсягу), зниженню вартості енергії на тонну (22 кВт⋅год проти 28 кВт⋅год) та можливості обслуговувати зростаючий сегмент автоматизованої годівлі колумбійської галузі несучок.

Висновок

Колумбійський сектор курей-несучок переживає переломний момент. Рекордне виробництво яєць, доступ до нових експортних ринків та перехід від ручних до автоматизованих систем годівлі підвищують технічну планку для виробників кормів. Якість гранул — колись другорядний фактор, коли більшість клієнтів використовували кормові суміші, — стала конкурентною перевагою.

Цей випадок демонструє, що для шаруватих рецептур на основі кукурудзи, специфікація кільцевої матриці – це не вибір з каталогу, а інженерний розрахунок. Коефіцієнт стиснення, геометрія отвору матриці та твердість матеріалу повинні бути точно підібрані до конкретної рецептури, щоб отримати стабільні та довговічні гранули. Системи передач з зубчастим приводом мають значні переваги над альтернативами з ремінним приводом у підтримці стабільності продуктивності за умов змінного навантаження, властивих промисловому виробництву кормів.

Здатність компанії Liyang Hongyang Feed Machinery налаштовувати кільцеві матриці відповідно до параметрів, специфічних для конкретної рецептури, за підтримки власного виробництва з високою точністю на верстатах з ЧПК та вакуумного гартування, дозволила колумбійському комбікормовому заводу середнього розміру перетворити якість гранул з недоліку на конкурентний актив.